Jül - 501 - zo 1967

KERNFORSCHUNGSANLAGE ·JOLICH DE 5 LAN D E 5 N 0 R DR H E 1 N ·WESTFALE N • E. V.

Arbeitsgruppe Institut für Zoologie

Autoradiographische Bestimmung

der Generationsdauer verschiedener Zellarten

der fetalen und adulten Ratte

nach Dauerinfusionen von H-3-Thymidin

von .

Ernst Arnold ~bbecke und Brigitte ~chultze

Als Manuskript gedruckt

Be r i c h t e d e r K e r n f o r s c h u n g s a n 1 a g e J ü 1 i c h - Nr. 501 Arbeitsgruppe Institut für Zoologie Jül • 501 • ZO

Dok.: Anima! Cells ·Proliferation Anima! Cells - Generotion Time Generotion Time - Autoradiogrophic Determination

OK: 591.815 591.81: 591.169 591.169: 616-073.75

Zu beziehen durch: ZENTRALBIBLIOTHEK der Kernforschungsanlage Jülich, Jülich, Bundesrepublik Deutschland

Sonderdruck aus :

Verhandlungen der Deutschen Zoologischen Gesellschaft

in Göttingen 1966

30. Supplementband

Akademischfl Verlagsgernllschaft GePst, & Portig K.-G„ Leipzig

Satz und Jlruck: (l\'/;>fJ) Bnchtlrnckcrei l'aul Dünnhaupt, 437 Köthen

.-\uL•1radi.,gTapltisl'l1.- l~t'sli1nn1unµ· (1(•1· (;<'ll<'raliorhtlall<'r Y<'1·sc·l1i<'d<·n<'I' Zl'llarlen .)NI

!lll. E11xsT .\nxoui Lö111rncKE 1111d B111<arrn Sc11n.TZE:

Autoradiographische Bestimmung der Generationsdauer verschiedener Zellarten der fetalen und adulten Ratte

nach Dauerinfusionen von H-3-Thymidin

1.\lit :1 .\hhild11111r„11)

.\lit Ilill'P dl'r .\utoradiogrnphit• ko1111tr in <iPn ll'lzlrn Jahren dil' CP11cratio11.sda11t•r ,·it•l<•r ZPll.nrl<'ll lH'slimml wPrd<•n. Dabei wurdP die C<•1wralio11sdam·r nwislt'lls aus d<'r Dm1<·r d<·r S- Phns<' 11ml <km TT-:3-ln<l<-x lwn·<·l11wt. \\'p1111 nidll alk Zcllrn <'i nPr ZPllpop11latio11 mit d<·r glPidwn CP1H'ralio11sdatwr an <IPr Prolifrration L<'ilnchnwn. er­hiilt man auf di!'s<'m \Yrg<' 11aliirlid1 nur :\lilll'lWt'rlr. Bei ri11<'r 11Pihe Yon Zdlarten zPigte sil'h dann a11l'h, dal.I der zt·itliclw .\hslaml zwischen zwl'i a11feinandPrfolge11dt•n \Yd!Pn \'Oll markierle11 .\Iilosrn na<"h PinnialigPr H-:3-Thymidin-Cahe zu riucr kki11l'­rP11 C!'11Pralio11sdanf'r führte (C.\111xrn, L.umnTox 11. STEEL J H63, LEsHEll. FnY 11. K<rnx 1 !l6 I 11nd \VoLFSHEl\G 1 !)()t,). DiPst~ Diskrqrnnzen weisPn dara11f hin. daß nu11H·lw ZPl­l<·n nur srhr langsam odf'r iifwrhaupl nicht an dPr Proliferation lPil1whmen.

Die :\ldlw<le <kr l hw·rinfusion yon l 1-:J-Thymidin Prmiiglidll 111111 Pi1w gl'1iam'r<' l 'nlPt's111·ln111g dl'r ( ;<'ll<'rationsdaupr YPrsd1iPden1T Zdlarten. BPi einer ho111og·<·111·11 Population miißlrn et·warlungsgemiiß naeh der crrerh1wten Jnfusionsdarn•r, ,.<•1·mi11-dPrt um die Dau<'l' <kt· S-Phas<·, siimtlil'llf' Zdlf'n markiPrt sein. Di<»W T<·<·lrnik Pig1wl sil'h \'Ot' allem für Zdlarlrn mit sd1r kurzf'r Cc11Pratio11sda11cr, wil' siP \\'r;GEXEll, I-Iou.­WEG und .\LuTJum (1 !lfi'i) lwi 20 Tage alten Embryo1wn YorfandPn. Die Ge1wrations­liing<·n hl'trag·cn hie1· Pi1w11 hallwn bis wPnig mehr als ei1wn Tag. \\'ir haben dcshal.h lwi unsPn'n YPrs11dw11 Dattf'rinfusio11e11 bis zu ;3 Tagen durchgeführt. :\lit ei1wr .\us­nalmw PrwiPsen sil'h dalwi allP f Plakn Zellarl<'ll als homogen<' Populalione11.

Y <' r suche 11 11 d :\[ <' l h o d <' n : Tirrmaterial: Als Yl'rSttl'hslicrc dicnlr11 12 weih!idie \Vislar-Hall<'n \'Oll 170-210 g Ge11·id1t. Die Til'n' wurden unter dPn iib-1 idwn Beding·ung<'n g<'haltPn.

BefruehluugslL'rmin 1111d .\ller der FPl<•n: DPr Brunst-Zyklus wurdc dureh Yagi-11alabstridie bestimmt. .\liirrnli<"ht• und weihlil'he Tier<' kanwn iilwr Xad11 z11san111w11. Lagen am folgenden .\Iorgen Srwrmicn hPi Tieren Yor. die sil'li im Prooeslrus oder Ocstrus befaruh•n, so wurde der Beginn dieses Tag<'s als „Bdruehtungsterrnin'· ange­nommen. Bis zum 20. Tag <ll'r Gra,·iditiit zeigten die :\IuttertiL'rc eine Cewiehtszu­nahme \'Oll etwa 30 g'.

V<'rsuehe: Din triid1tig<>11 Hallen erhielten Dauer-lnfnsioncu \'Oll 11-:3-Thymidin (:lOOO mC/mM, Bio HesPareh Sehwarz. Orangt•burg, ~- Y., LJS:\) iibrr Zf'iträumc vo11 :1, H, 12, 2{ li8 und 7'2 Stunden. ,\llc V<·rsuehe wurden am 20. Tag der G rm·iditiit durchgeführt, mit Ausnahme der Infusionen über '18 und 72 Stunden, die etwas friih<'r begannen nnd clwas später endeten, so daß dl'r 20. Embryonaltag in der l\Iittc des \'f'rsul'hszrilraunws zu liegen kam. Tnfundiert wurde eine physiologische XaCl-Liisung mit 1 mC 1-I-:J-Thyrnidin und 250 E.Ileparin pro ml Lösung. Die Geschwindigkeit der 1 nfusion betrug 2 ml/Tag entsprechend 2 mC H-:3-Thymidin. Eine Stunde naeh <kr Beendigung des Versuches wurden die Tiere in eim•r kichten ,·~lher-~arkos<' gelÜt<'L die Fcten und rniitl<:'rlidH•n Organe entnommen und fixiert. Zwei Tiere crhi1·!Le11 eine •·iumalige 1 njektion von J ,J mC H-:3-Thymidin.

.El'llsl .\„noltl LiihhPekt· untl llrigillt' Sd1ullzl'

TPdrnik dPr Danrrinfnsion: Aus Pill!'!' n10lorgctricLe11en T11jPktio11sspritz<', dit~ rinrn kouslanl<~n ""assC'rstrom YOJI 2 ml/Tag <'l'ZPt1gt. llirßt ""asst'I' d11rcl1 1'in1·H Kapillar­S10hl111wh zn C'i1H'm frst rnonliertP11, fr<'i drehhan'n K:u1ü!C'nzwisdwnstiick (nad1 l•:,-E 11. HoH1xsox 19fl:3J und dann \WitC'r zn ci1H'm daran ltiingt'11d1'11 PlexiglaslwhiiltP1", d1~s­scn Yolm11Pn durch Pinc frei h1~wrgliche Cummiwand in zwl'i nJllstiindig gPlrennle Riinmc g1'l<'ilt ist. In den ohPl'<'n Raum flipßt das ""assPr Pin nnd YPrdriing'l di1' im unlC'ren Ra11m lwlindliclw Il-:l-Thy111idin-Lös11ng. die iib1'r ei1H'n J..:apilla1·sdila11!'h in die Sdnrnnz\·pnp 1·ingdiihrl wird. Die g·enauP HPst·l1r1•ih1111g 1kr .\pparalur <'rfolgt au andC'rC'r StdlP .

. \nloradiographisdw Tt•d111ik: Die Embr~-olH'Jt \vtll'llt'll :1 Tag<' lang. die 111iillt•r­lidw11 Organe 2 Tage lang hci 1i °C in Formalin (neutral. !i%1 Tril'hlor<·ssigsii111·c (0 .. ))'(,) mit Zusatz von 0,1 mg/ml inaktin·m Thymi1lin lixierl. \'011 dP11 :l ~u11 dickP11 S1·hnil­LP11 wurden .\ntoradiogramnw lwrg1·stl'llt (Stripping· Film .\H JO Kodak. Lo1ulo11I. Die Expositio11szeill'n lwtrngC'n :l-28 TagP. Saeh dPm plwlographisclw11 Prozpß Prl'olgt.e die Fiirbung· der Schnitte durl'h den Film miL llümalox~·lin-Eosi11.

A 11swertuugs\·erfahre11: .feiler Punkt iu dt>n folgenden K11 rn'n gi ht (il'n l'rozt·11 t­satz dPr rnarkiPrlPn Kerne \'On :J00-1000 :msg·<'wC'rlPlPn Zl'llPn an.

0 ~~~1~~~~~~~~~~5~~ s 2 .~ 4 Körner/Kern

~\hh. 1 .. \ s ~· III p l (1 1 i s (' h (' H t' s 1 i l1l rn \1 11 :.! tl (' s p I' 0 z ,. II 1 s a 1 z (' s III a I' k i (' I' t f' ]' z p 1 1 f' n. (21 SturnlPn Dant•rinfusio11. tlit• Zahle11 IH'lwn dt•n Kurven g"('hl'll die inillh•rpn Kon1zahlP11 pl'o rna1·kiP1'IC Zcllf' für die lio n•nwhit•cl1•1u·n Expositionszt>ilPn von :~, 7. 11: 1111d 28 Tage wiPd('r.) .\lle Sehuitff• stammpn von dprnscllwn Paraffinhlock~ OJ'dinatc: ProzPnt.;;11tz n1arkiertPr Zellf'n für ,lie B11salsehid1t d~r fotnkn Iraut; .\bszisse: Flir .. 1·· wurde jPdPr l\:PJ'H mit l HIHl nw·lir Kiir1wrn gpzi\hlt. - Strippi11g Film .\ll JO Kodak. London. ZwisdH•n 1lt•r rnilllPn'H K01·11zahl.'KPr11 uml dt•r Expositionszrü lH•std11 k4·i1H' Jinf'are BPziPllllug-.

B1·i l'i111•r l 111'11,;io11srall' n1n 2 mC I l-:l-Thy111idi11/Tag z1·ig1·11 l't'lale Zt·lkn 11ad1 :l Std. l11Cnsi1111 l'inP SilhPrkor11dicl1tP \'on 1..:l-ß Kiir111•rn/KPrn: di1'st'I' \\ 0 1'rl sll'ig'L n:wh 12stii11dig1'r Dmwri11fusion auf 1.)-2~ Ki>r1H·r/KPrn an. Di1· 111illlt'1·1· Kornzahl/ KPrn ist lwi d1•11 1'n1hr~·o11:dP11 C1·wdw11 .l- IOmal klPitH'I' als hei dl'11 111iill1·rlidlt'11. 'YiP st•lw11 \ Y EC E:->En. J 1 ou.\\· E1; 1111d .\ l.\1 11 E11 (J !HVi J gl'zcigt halwn, ist d i1' l'la1·1·nla l'iir J 1-:l-Th~-midin 1111r st·hw:ll'h P<'l'lllt'alwl. l nl'olg„d1•sst•11 <'nlhiilt. dt'l' 111iillPrlidw Urganis­rnus am 20. Tag dl'r C1·a,-idiliil .l-/mal nwhr Jl-:l-Thnnidi11 als dil' E111hrn111('n.

Da ht>i k11rz1'n lnf11si1111sz<·ilPn di1~ .\11zald d1'J' J\i;r111•r/Kt•r11 n·lali\· kl;,in ist und diP l l iinfigkPi lS\'l't'll'i l 1111g d1·r Kor11:111zah 1/ lo\1·1·11 sPh r ])l'(•i L sl re11l. lwsl i 111111!!'11 wir die l'roz1·11lzald1·11 d1·r markit'rl1'11 z.,111•11 Jt:tt'lt dt'I' folgP1Hk11 .\ktlwd1·, die an Ila11d YOll

.\hh. J Prlii111<-rt. werdt'll ,;oll.

Yon Piiwm l'araf'fi11hloek. dt'r l'Hiill'~·o11al1~ C1'1n'hc P1tlhiclL w111·dcn .\11Loradio­gran11111• mil n•r,.;1·hi„d1'11 l:u1g1•11 .l·'.xposilio11szPil1•11 :111g·d1•rligt ll;HI Hir jede Zcilst11fc an z1n·i Scl111ill1·11 die l'r11:1.t'11lsiilz<~ dt'I' 111:11·kil'rl1'n Zt·lll'n i11 d1•r llasalsd1icl1l d<·r l'eta-11·11 1 laul f1•slgt•siPll1. l·:i11 KPr11 galt als 111arki<·rL w1'1111 dil' hl111sd1id1t iilH'r ihm 11·<·11ig-

i"l<'ns J Sill><'rkorn aul'wi!'s. Triig'l man die fiir \"!'rsd1iedene Kornzahlcn/Kem !'rhall!'­nen .\larkierungspruzentsülze graphisd1 auf (_\bh. 1 ), so kann mau auf 0 Korn/KPrn extrapolieren. 1-IiPrhl'i finden also auch di(~ K(•r11e Berücksichtigung·, die l)('i einer g(•­ringen .\farkiPrung (kleine J nf usio11szeilen) bei der angewendeten Exposition noch kein Korn/Kern hilden konnten. Kleinere miLLlere Kornzahlen als 3 wm·t\pu uieht ans-

100 ""''oo.:--,~

% 0

50 - Darm -Epithel-Zeilen H3J T-S=7,9h

0 3 6 12 24- 48 f) 72

100 % -r~~ Haut-Epithel 50

T-S= 13,4-h Basal-Zellen ,'13[

0 J 6 12 24- 4-<B h 72

100 % Zungen-Epithel 50

T-S~17,7h Basal-Zellen

---'-J 5 12 24 48 h 72

100 ----- ------- -------

% : Knorpel-Parenchym 50

T-S~ 33,2 h

3 6 12 24 48 h 72

' Herz-Muskel-Zellen

T-5:=34,0h

3 6 12 24 48 h 72

700 ------------r---------------------

% '

T-S~ 25,9 h Zunge-Muskel

' 3 6 12 24 48 h 72

--------- ------0 1

'

T-S~29,1 Winterschlafdrüse

12 24 48 h 72 Dauerinfusion

Abb. 2„ Kurven fü1· die prozentuale Zunahme Ucr mal'kicrtcn ZPllen nad1 Daucl'infusio1}('11 von IJ<l-Thymi­din über vcrschicdcn lange Zeiten für 7 fetale Zellarten. Ordinate: Prozentsatz markiertet· Zellen; .\bszissc:

Dauer der Infusion.

1·:1·11"1 ,\r11ol1l LiihhPc·kp 1111d nriµill<' S('h11llzf'

g<'IH'l'tl'I. Da d<·r .\ 11 ll1·ffrk l dl'r .\ 11 lorad iogrn11111H' 1n•11 ig1•r als 0.1 1,;:orn/ 1,;:1•rn IH'l r11g,

w11rd1· l'I' 11id11 IH'rii<'ksiehligt.

Erg<' h n iss<': a) Z <' 11ar1f'11 i rn E m h r ~· o: .\hh. 2 gihl dil' l'roz<·nl­siilz1· marki1·rlPr Z<'lle·n. he·zoin·11 auf allP ZPlll'll. riir si1·IH'n fl'lal<' Ze•llarlC'n als F11nk-1io11 d1•r Tnf11sionsda111•r 11·iPdl'r .. frde·1· l'11nkl hPziPht siC'li auf l'in .\11[oradiogra111n1 1111cl w11rd1· n:IC'h de•r friihPr IH'sehril'LH'1wn ~[1'1hod1· ge·woi11w11. l '111e·rsehiC"de· zwisdH'n F1·­IC'11 dl'sst'll)('n Vl'1's11C'h,;ti1·r1•s 1111d gle·idwr l 11f11sionsd:nu·r w11rd1•11 nid11 IH'oh:IC'hll'I.

Da l><'i C'illl'I' Pi11111aligP11 lnje•ktion IH"rPils alle- ZPlll'n. die· siC'h in de·r S-l'hasP l><'­f111d1·n. 111arki1·rl m·rclc-11. wird fiir dil' ZPil 0 d1·r TT-:3-lnekx angqwlH'11.

Di1· C<·nc•ralionsdmH'l' ITI und diP \\'l'rle• fiir die· S-Phas1·11-Da111•1· sl:111111u·11 aus <'ill<'I' .\rlwit 1·011 \YEcE.'\rn. lfou.1n:c: 111111 ~hn1rn (lfJG'il. Dorl w1irclP di1· S-l'haso nach d1·r .\ll'lhodc· eJc.r .. rnarkil'rll'n ~fi1osc•11" und die Cc·nl'ralio11sdaw·r 1·oi1 S-l'has1•11-l>a1u·r 11nd dl'm Tr-:l-l 11d1•x lwsli111111t. DiPsc• :111lor:uliogTaphi,;C'l11•1t \Yl'l"I<' slc•lll<'ll ztr-11iic·hsl l1·diglil'h das .\li1tPl allc•r Zellen C'i1u•r Zc·ll:nt dar. SiP lass1•n diP Frag-c• offc•n, i1111·i1·wl'it alle· Zc•lll'n l'illl'I' ZPllarl die gleidH' Cc·nl'ralionsdam·r halwn. l>a111'rinf11sio­nc•n kii11111•11 hi1·riilwr .\11sk11nfl g-Plwn. lfalH'n allP Zl'li<'n dic· 1.dc·idw C1•1H'ralionsda11e·r, da1111 solll"n n:IC'h dc·1· Z1·i1: T - .'i = (;2 + .\fi1osc·da1H'r + (,'1 sii1111lidH' Zc·lkn mar­ki<'rl ,win .

. \aC'h .\hh. 2 <'ITl'id1t dc•r l'roz1•nlsalz markic·rl<'r Zc·ll<·n dc•s fP1:d1•n l>ar111<'pillH'ls, d<·r lla11t. d('I' Z11ngp 1111d dc·s 1'1101°1)(•ls Zlll' Z<·il T - s dc·n \Y1·1·t 100,9(,. lli('l'alls µ·phi hP1·1·01'. daf.l diP Se·l11rnnk1111gshn·ill' dl'r Z~·kl11sda11e•r IH'i di,•sPn Z<·llarl<'ll gc•ri11g ist. l1t di„,..·11 l;iillc•n µ·ihl die· a11torndiogrnphisc·h a11s S 1111d d1•1n l l-:l-l 11d<·x IH'n·d111<'l1• ( :1•111·­rnlio11sd:1111·r di1· lal,;iidtlid1t'11 \'c·rhiillnissl' 11·i1·dcr .

. \nd1•1·s li1·g1·n di1• \'c·rhiillniss1• h1•in1 fpl:d1·11 Il1•rz11111skc·I 1111d 1 or all1·111 IH'i111 Z1111-g1•111111isk1·I. Bl'i111 Z1111g1•1111111skc·I 111i1 T - S Ti S1d. li1·g1·11 11ad1 'i~ S1d. 1111d 1rnhrsd1<'i11-lil'h sogar 110C'h n:ll'h 12 S1d. 1111111arki1•rl<' 1,;:1•1·111• 1·01'. 11 i1•r diirl't1•11 1•11l 11«•d1·1· di1· ( :1•111•­ralio11sz1•i11•11 zwisd11•11 12 111111 12 Siel. ,;d1wa11k1•11 od1·r :dH·r l'i11 T1·il d1•r Z1·ll1•11 11idll 111„h1· a11 dt·1· 1'1"0lil'1•1·a1io11 h1·tl'iligl s1•i11. l>t'r a11loradioµraphisd1 1•r111ill1•llt• \\'i·rl '"'" Thal in dit'st'111 l;:dl also 11111· Pi111• 1'01'111alt- llt'Clt•11l1111µ'.

B„i d1·1· r„1:d1·11 \\·i111t·rsd1lal'eli·iisi· sl<'igl di„ K11r1·" z1111iidis1 s1·l11· s1t·il an. 1·111spn·-1fo·11d Pi111·111 T - S \'011 Pl11«1 12 Std .. \:11'h 'i~ Std. sind alH'r i1111111·r 111wh t'i11ig1· 11i1·hl-111:11·ki1·rll' Zc·ll1·11 1·01·ha11dl'11. D1•111gPµ«•11iilH'r isl das a11loradiog-rnphisd1 ans d1•111 11-:l­l ndt'x 1111d S t•1·111il1t•lll' T - S n·la1i1· µTol.I. 11ii111liC'h 2!1 S1d. l>il' \\'1'11igP11 K1·r1H'. di1· l'illl' Z~·ld11sdan1•1· his z11 11~ S1d. IH'silz1•11. kii1111t•11 di1•si• l>iskn·pa11z 11iC'ht l'rldiir1•11. \\'1·1111 z1n•i S11hpop11la1io11t•11 mil dt•11 ( :c·111•1·atio11sd:111t•r11 T1 und T2 und mil d1•11 l lii11-li;.rk„i11·11 <;1 1111d (;~ 1·odi<'µ·1·n (gl + g2) = 1. <'rhiill 111a11 autoradiographise·h aus S 1111d :111s d1·111 a11f :dl1· z,,111·11 h1·zogt'11t·11 Tr-:l-l11d1·x l'iir di1· .. 111i11l1·n·" Cl'11t·1·a1io11sdaw·r T", di,, lli·zil'hnnµ·:

Tm

l':inl' Suhpop1ila1io11 111il kki11t•111 "' 1111CI gl'lll:.C-111 T2 hat :ilso a11f T 111 11ur <'1111'11 kll'i-11t·n l·:inll11f.I: r,11 liq.d da11n 11:il1t' IH'i ·F,-.

Sd111 i1·rigp1· ist Pill!' l>l'11l11ng· d1•s 1,;111·1«•111«•da11fs zll'i,d1t•11 d1·1· Ze·il (l 1111d dt·r Z1·iL r - .\ In dt•111 Fall l'illl'S .. slc•ad~·-,;tall'"-\\':1C'hsl11111s. hc·i d!'lll sofort 11:11'h e·i11l'I' .\litosc l'i11t· d1·r IH'id1·11 Tod1t„1·z1•lll'11 di1• l'op11la1io11 n·diißt. ist z11·isc·h<'11 (l 1111d T - S 1•i11 li111':ll'l'I' \'1·rla111' z11 <'l'll'a1·1l'11. l>a.; 1·111l11·~·011:d1• \\'ad1sl11111 a11 1 20. Tag· dt'r ( :rm·idiliil diirl'lt· :ilH·1· Zll'i.,di<'ll d1·111 „1•:-.po11t•nli1·ll1•n'· \\':whs111111 1111d d„111 „,;(p:l(l~·-s(ali"·-\Yadis-

AutoradiogTaphische Bestimmung der Generationsdauer verschiedener Zellarten 585

turn liegen. Das hat zur Folge, daß nach (G2 + Mitosedauer)Std. zum ersten .\fale eine Vermehrung der markierten Kerne durch Mitose eintritt. Demzufolge weicht die Kurve vom linearen Verlauf in zunehmendem Maße nach oben ab.

b) Zellarten des m ü t t er l ich e n 0 r g an i s m u s. Abb. 3 gibt die Ergebnisse für drei Zellarten des mütterlichen Organismus wieder. Bei den Darmepi­thelien ist der Prozentsatz markierter Zellen zur Zeit der autoradiographischcn T - S deutlich kleiner als 100%. Das deutet zwar auf gewisse Schwankungen der Genera­tionsdauer hin, doch muß darauf hingewiesen werden, daß sich Abb. :l auf gra,·ide Tiere bezieht. Die Basalepithelien der Zunge waren bei 48 Std. zu 100.% markiert. Autoradiographische Werte für T - S liegen hier nicht vor. Dagegen sind bei den basalen Ohrepithelien nach 72 Std. erst 11% der Zellen markiert. 1 n ClwrPinslimmung

100 % 50 0

H3I r-s= 9.5 h 1 I 0

0 3 6 12

12

'!L ~

0 J 6 12

24

24

1 24

Dünndarm-Krypten-Zellen adult

48 h

Zungen -Epithel Basal -Zellen adult

48 h

Ohr-Epidermis-Zellen

i 48 h

Dauerinfusion

72

72

r 72

Abb. 3. Kurven für die prozentuale Zunahme der markierten Zellen nach Dauerinfusionen von H-3-Thyrni­din über verschieden lange Zeiten für 3 Zellarten mütterlicher Gewebe. Ordinate: Prozentsatz markierter

Zellen; Abszisse: Dauer der Infusion.

mit den Verhältnissen bei der J\Iaus (PILGRIM, LANG u. MAURER, im Druck) weist dieser Befund auf eine relativ lange Generationsdauer hin. Alle anderen Zelltypen mit lan­gen Generationszyklen wie z. B. die Pancthschen Zellen verhalten sich wie die Ohr­epi thelien.

Er ö r t er u n g : Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, daß die meisten fetalen Zell­arten hinsichtlich der individuellen Generationszeiten als homogene Zellpopulationen angesehen werden müssen. Ihre Generationsdauern stimmen mit den autoradiogra­phisch aus S und dem H-3-Index bestimmten überein. Nur bei Zellen des Zungenmus­kels liegen größere Ab,Yeichungen von dieser Zyklusdauer vor. Hier können ähnliche Verhältnisse vorlieg·en, wie sie l\fo:'IDELSO:'I (1962) bei Dauerinfusionen von H-3-Thy­midin an i\Iüusen mit spontanen .\Iammatumoren fand. Auch nach Infusionen über mehrere Zellzyklen waren LO bis li0% der Tumorzcllen noch nicht markiert, woraus auf eine entsprechende „non-growth-fraction·' geschlossen wird. LAn1xsKY und PEcK­HAM (1965) fanden nach wiederholten H-3-Thymidin-Gabcn, daß die Variation der Zyklusdauer innerhalb der Vaginalepithclien der ;\laus gering ist. .\Iit der gleichen Technik untersuchte Lonn ( L965) verschiedene Zellarten des Knochenmarks der .\laus.

38 Verh. d. Dtsdi. ZooL 1966

386 Ernst Arnold Löhhecke und Brigitte Schnitze

Bei einer Reihe von Zellarten treten Diskrepanzen auf, wenn man diP Cc11eratio11s­daucr aus deru zeitlichen Abstand zweier \Vellen von markiC'rlen .\litosen nach ein­maliger Gabe von H-3-Thymidin bzw. aus der S-Phasen-Dauer nrnl dem H-3-lndcx errechnet, wobei die letztere Methode größere \Verte liefert. Solche YerhiiltnissP wur­den bei den Darmcpithelien der Ratte gefunden (CArni\IE, L.uH:1no:> 11. SrnEL 196;")),

bei den Epithelien des Vormagens der Maus (WoLFSHEllG 19()/i). bei clen Lcberqüthc­lien von 3 \Vochen alten Ratten (PosT, HuAi\G u. I-loFnlAN l96~l) und bei den Zellen des fetalen Zungenmuskels der Ratte (ZnrnKlN u. ANDl\EEVA 19ß3). Diese Ergebnisse wurden in der ·weise gedeutet, daß nur ein Teil der Zellen an der Proliferation teil­nimmt (non-growth-fraclion), oder es wurde auf eine Subpop11lation (Go) von sehr großer Zyklusdauer geschlossen. Bei den Ohrepithelien der .\laus (P1LGRI~I, L\NG 11.

MAURER, im Druck) liegt eine breite Verteilung von Gcneralionsdanern \'Or, welche von Schwankungen der G1-Phase herrührt, wiihrend S ko11stanl ist.

Nach der oben erwiihnten Untersuchung von ZnL'mIN und A:rnnEEVA (HlG3) neh­men beim fetalen Zungenmuskel der Ratte am 17. Tag der Gnffidiliit 11ur 15% der Zellen an der Proliferation teil. Im Gegensatz hierzu zeigt die Dauerinfusionslrnrve des fetalen Zungenmuskels in Abb. 2, daß am 20. Tag sicher keine so große „non­growth-fractio11" vorliegt. Unter den fetalen Zellarten der Abb. 2 bildet lediglich der Zungenmuskel Pine Ausnahme, weil er eiuc inhomogene Zellpopulation besitzt.

Diskussion

CLEFBIANN: \Velchc Möglichkeiten gibt es, zu prüfen, ob Zellen überhaupt tciluugs· fühig sind oder nicht. wenn man in Betracht zieht, daß eine morphologisch homogene Population von Zellen Teilpopulationen mit unbekannter und möglicherweise sehl' langer Generationsdauer enthalten kann"!

LöBBECKE: Eine c\löglichkeit, die Tcilungsfahigkeit von einzelnen Zellen erner Po­pulation zu prüfen, gibt es leider nicht.

\VErssEi\'FELs: \Vic sind Sie zu den an g c n o rn m e n e n \Verten für die l11ler­phaseda uer gekommc n?

LöBBEGirn: Diese \Verte stammen aus autoradiographischen Versuchen von \VEGE­.'iEl\, Hou~WEG und MAuREl\ (1964) und fußen auf dem H-3-lndex, der Dauer der S-l'hasc und der :\Iitoscdaucr.

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Dr. E.-A. Löbbeche, Arbeitsgruppe Zoologie der Kernforschungsanlage Jülich, Zoologisches Institut der Universität, 5300 Bonn, Poppelsdorfer Schloß und

Dr. Brigitte Sclmltze, Institut fiir Med. Strahlenhunde, 8700 Wiir.:burg, Universität