Mesenchymale Stammzellen (MSZ) sind multipotente adulte Stammzellen, welche in Adipozyten, Osteoblasten und Chondrozyten differenzieren können und immunsuppressive Eigenschaften besitzen. Kürzlich identifizierten wir in vitro verschiedene MSZ-Subtypen in humaner Haut, die eine Reihe von MSZ-Markern exprimieren (CD73+/-, CD90+/-, CD271+/-), die auch auf Knochenmarks-MSZ präsent sind. Die Immunfluoreszenzfärbung und Analyse von Hautgefrierschnitten hat eine vorwiegend perivaskuläre Verteilung bestimmter MSZ-Subtypen (CD271+ Zellen) gezeigt. Um weitere funktionelle Eigenschaften dermaler Zellen und MSZ-Subtypen zu untersuchen, haben wir diese Zellpopulationen und, als Kontrolle, Knochenmarks-MSZ, welche keine Kostimulatoren (CD80/86) exprimierten, auf deren immunsuppressive Fähigkeit überprüft. Dazu haben wir anti-CD3 oder anti-CD3/CD28 stimulierte T-Zellen oder CD25-depletierte, naive T-Helferzellen mit genannten Zellpopulationen kokultiviert und die T-Zell-Proliferation mittels Carboxyfluorescein Succinimidylester-Verdünnung visualisiert. Weiters evaluierten wir eine mögliche Beteiligung regulatorischer T-Zellen durch Gegenfärbung des Transkriptionsfaktors Foxp3. Sowohl anti-CD3/CD28 stimulierte T-Zellen als auch naive T-Helferzellen wurden in ihrer Proliferation supprimiert. Anti-CD3/CD28 stimulierte naive T-Helferzellen wiesen nach Kokultur mit Hautzellen eine marginale Erhöhung der Foxp3 Expression auf, während die Stimulierung mit anti-CD3 die Foxp3 Expression nach Kokultur signifikant erhöhte. Außerdem beobachteten wir eine Tendenz, dass CD90+ Hautzellen mehr FoxP3 in T-Helferzellen induzieren als CD90--Zellen, wohingegen CD271+-Zellen weniger FoxP3 induzieren als CD271--Zellen. Zusammenfassend konnten wir eine enge Assoziation von nicht-follikulären, humanen MSZ mit dem dermalen Gefäßsystem demonstrieren, welches die Besiedelung einer perivaskulären Nische nahe legt. Gemeinsam mit den funktionellen Daten weisen unsere Ergebnisse auf eine entscheidende Rolle für dermale MSZ zur Erhaltung der immunologischen Homöostase in der Haut hin.

Mesenchymal stem cells (MSCs) are adult stem cells, which can differentiate into adipocytes, osteoblasts and chondrocytes and have immunosuppressive features. Recently, we identified different MSC subsets in human dermis, which express several markers known to be expressed by bone marrow-derived (BM-)MSCs. We localized these cell types via immunofluorescence staining of human skin cryosections. Further, we identified a preferential perivascular distribution of CD271+ cells, frequently coexpressing collagen type-IV. To investigate the immunosuppressive capacities of plastic-adherent dermal cells and dermal MSC subsets (CD73+/-, CD90+/-, CD271+/-), we cocultured these cells and, as a control, BM-MSCs, which all lack CD80/86-expression, with anti-CD3 or anti-CD3/CD28-stimulated total T cells or naive CD25- helper T (Th). Using flow cytometry, T cell proliferation and a potential induction of regulatory T cells was visualized via carboxyfluorescein succinimidyl ester dilution and counterstaining of FoxP3, respectively. We found a suppression of T cell proliferation and an increase of FoxP3-expressing T cells when stimulated with anti-CD3/CD28 mAbs. Surprisingly, stimulation with anti-CD3 alone increased FoxP3 expression significantly. Furthermore, we found that CD90+ dermal cells induced more FoxP3 than CD90- cells and more FoxP3-expressing Th cells upon coculture with CD271- cells. In summary, we uncovered a close association of non-follicular dermal MSCs with skin vasculature, suggesting their homing in a perivascular niche. Together with the functional data, our findings suggest a crucial role for dermal MSCs to maintain cutaneous immune homeostasis.