Osteoimmunologie

Auflösung des entzündlichen Knochenverlusts bei Autoimmunerkrankungen

Leitung: Prof. Dr. rer. nat. Aline Bozec

Der Forschungsschwerpunkt des Bozec-Labors liegt auf der Aufklärung der zellulären und molekularen Mechanismen, die das Knochenmark bei Krankheiten wie rheumatoider Arthritis, Osteoporose und Krebsmetastasen verändern. Mithilfe von in vitro- und in vivo-Modellen mit Funktionsverlust und -gewinn haben wir die wichtige Rolle des Immunsystems bei der Differenzierung von Knochenzelltypen wie Osteoklasten und Osteoblasten aufgedeckt.

Derzeit beschreiben wir den molekularen Mechanismus, durch den

  • veränderte Transkriptionsfaktoren AP-1 und HIFs-Signale in Immunzellen die adaptive Immunität, Entzündungen und die Knochenhomöostase beeinflussen, und
  • die molekulare Verbindung zwischen dem Tod von Knochenosteozyten und der CLR-abhängigen Aktivität von myeloischen Zellen klären.

 

  • Die Rolle des Zelltods von Osteozyten

Wir konnten bereits nachweisen, dass die aus den Knochenzellen der Osteozyten freigesetzten Zelltrümmer die Knochenresorption wirksam anregen.
Wir versuchen nun i) zu verstehen, wie die Knochenzellen der Osteozyten absterben, und ii) zu ermitteln, was die verstärkte Knochenresorption bei Frakturen, Osteonekrose und Arthritis antreibt.

  • Der Hypoxie-auslösende Faktor-1a (HIF-1a), ein Sauerstoff-Sensor, scheint ein molekularer Schalter der Plasmazellhomöostase und Entzündung zu sein.

Wir werden untersuchen, ob die in den B-Zellen des Immunsystems und den Plasmazellen des Darms induzierte Hypoxie vor Infektionen schützt. Im Zuge dessen analysieren wir auch die Rolle der hypoxisch induzierten Veränderungen in den Plasmazellen in einem grundlegenden Aspekt oder während der Immunantwort.

Wir haben nachgewiesen, dass Östrogen die B-Zellen des Immunsystems dazu veranlasst, die Differenzierung und Funktion der knochenresorbierenden Zellen zu verbessern. Als Nächstes wollen wir den molekularen Mechanismus der Östrogen-B-Zellen beschreiben, der die Autoimmunentzündung mit dem Knochenverlust verbindet.

  • Die Bedeutung von ILC2-abhängigen residenten gegenüber induzierten Eosinophilen bei der Heilung von entzündlicher Arthritis

Durch die Kombination eines allergischen Krankheitsmodells wie Asthma mit entzündlicher Arthritis konnten wir zeigen, dass eine bestimmte Untergruppe von Eosinophilen die Arthritis auflöst. Wir wollen nun verstehen, wie man diesen Zelltyp zu seiner auflösenden Wirkung zwingen kann.

  • Das Absterben von Darmepithelzellen als Modulator der Darmdysbiose, der systemischen Autoimmunität und der Entstehung von Arthritis

Wir konnten bereits herausfinden, dass hypoxische Transkriptionsfaktorproteine die intestinale Barrierefunktion beeinflussen, die bei experimenteller Arthritis gestört ist. Als Nächstes wollen wir den Zusammenhang zwischen dem durch Hypoxie ausgelösten Tod des Epithels und Arthritis aufzeigen.

 

Aline BozecArbeitgruppenleiterin
Bettina GrötschPostdoktorandin
Darja AndreevPostdoktorandin
Katerina KachlerPostdoktorandin
Xianyi MengPostdoktorandin
Christine ZechTechnische Assistentin
Franceska JelasTechnische Assistentin
Jule LindörferTechnische Assistentin
Sahar Asadi-Asadabadnaturwissenschaftliche Doktorandin
Shazia Ashrafnaturwissenschaftliche Doktorandin
Shan Caomedizinische Doktorandin
Anastasia Gaculenkonaturwissenschaftliche Doktorandin
Yewei Jiamedizinische Doktorandin
Shobika Karuppusamy     naturwissenschaftliche Doktorandin
Chaobo Laimedizinische Doktorandin
Nicolai Lampertmedizinischer Doktorand
Pang Lyumedizinische Doktorandin
Elisabeth Schachtschabelmedizinische Doktorandin
Rui Songmedizinische Doktorandin
Estelle Tcheumi Tactoumnaturwissenschaftliche Doktorandin
Fulin Zhangmedizinische Doktorandin
Wenshuo Zhangmedizinische Doktorandin

 

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
GRK 2740 "Bakterielle Infektion induziert HIF-1a, das den glykolytischen Fluss für den Wechsel der IgA-Klasse vermittelt" (2022-2027)

GRK 2599 "Hypoxie-induzierbarer Faktor-1a (HIF-1a), ein molekularer Schalter zur Kontrolle der Plasmazellen-Homöostase" (2020-2025)

SFB 1181 "The importance of ILC2 dependent resident versus induced eosinophils in the resolution of inflammatory arthritis." (2019-2023)

FOR 2886 - PANDORA "Zelltod von Darmepithelzellen als Modulator der Darmdysbiose, der systemischen Autoimmunität und der Entstehung von Arthritis" (2022-2025)

European Commission
ERC-Consolidator Grant "ODE - Unknown functions of Osteocyte DEath." (2021-2026)

IZKF, Universitätsklinikum Erlangen
A77 - "HIF-Expression in B-Zellen reguliert Knochenverlust" (2020-2023)

 

  1. Meng X, Lin Z, Cao S, Janowska I, Sonomoto K, Andreev D, Katharina K, Wen J, Knaup KX, Wiesener MS, Krönke G, Rizzi M, Schett G, Bozec A. (2022) Estrogen-mediated downregulation of HIF-1α signaling in B lymphocytes influences postmenopausal bone loss. Bone Res. 10(1):15. IF:13.567
  2. Chen GL, Li R, Chen XX, Wang J, Cao S, Song R, Zhao MC, Li LM, Hannemmann N, Schett G, Qian C, Bozec A. (2021). Fra-2/AP-1 regulates melanoma cell metastasis by downregulating Fam212b. Cell Death Differ. 28(4):1364-1378. IF:15.83
  3. Andreev D, Liu M, Kachler K, Llerins Perez M, Kirchner P, Kölle J, Gießl A, Rauber S, Song R, Aust O, Grüneboom A, Kleyer A, Cañete JD, Ekici A, Ramming A, Finotto S, Schett G, Bozec A. (2020) Regulatory eosinophils induce the resolution of experimental arthritis and appear in remission state of human rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. annrheumdis-2020-218902. IF:12.35
  4. Andreev D, Liu M, Weidner D, Kachler K, Faas M, Grüneboom A, Schlötzer-Schrehardt U, Muñoz LE, Steffen U, Grötsch B, Killy B, Krönke G, Luebke AM, Niemeier A, Wehrhan F, Lang R, Schett G, Bozec A. (2020) Osteocyte necrosis triggers osteoclast-mediated bone loss through macrophage-inducible C-type lectin. J Clin Invest. 130(9):4811-4830. IF:14.81
  5. Hannemann N, Cao S, Eriksson D, Schnelzer A, Jordan J, Eberhardt M, Schleicher U, Rech J, Ramming A, Uebe S, Ekici A, Cañete JD, Chen X, Bäuerle T, Vera J, Bogdan C, Schett G, Bozec A. (2019) Transcription factor Fra-1 targets Arginase-1 to enhance macrophage-mediated inflammation in arthritis. J Clin Invest. 129(7):2669-2684. IF:14.81
  6. Meng X, Grötsch B, Luo Y, Knaup KX, Wiesener MS, Chen XX, Jantsch J, Fillatreau S, Schett G, Bozec A. (2018) Hypoxia-inducible factor-1α is a critical transcription factor for IL-10-producing B cells in autoimmune disease. Nat Commun. 9(1):251. IF:14.92
  7. Ubieta K, Garcia M, Grötsch B, Uebe S, Weber GF, Stein M, Ekici A, Schett G, Mielenz D, Bozec A. (2017) Fra-2 regulates B cell development by enhancing IRF4 and Foxo1 transcription. J Exp Med. 214(7):2059-2071. IF:14.31
  8. Chen Z, Andreev D, Oeser K, Krljanac B, Hueber A, Kleyer A, Voehringer D, Schett G, Bozec A. (2016) Th2 and eosinophil responses suppress inflammatory arthritis. Nat Commun. 7:11596. IF:14.92
  9. Luo Y, Chen GL, Hannemann N, Ipseiz N, Krönke G, Bäuerle T, Munos L, Wirtz S, Schett G, Bozec A. (2015) Microbiota from obese mice regulate hematopoietic stem cell differentiation by altering the bone niche. Cell Metab. 22(5):886-94. IF:27.29
  10. Bozec A, Zaiss MM, Kagwiria R, Voll R, Rauh M, Chen Z, Mueller-Schmucker S, Kroczek RA, Heinzerling L, Moser M, Mellor AL, David JP, Schett G. (2014) T cell costimulation molecules CD80/86 inhibit osteoclast differentiation by inducing the IDO/tryptophan pathway. Sci Transl Med. 6(235):235ra60. IF:17.99

 

PubMed Publikationsliste von Prof. Dr. Aline Bozec

 

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