Jung, Matthias, Dr.
Dr. Matthias Jung
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Institut für Physiologische Chemie
Hollystraße 1
06114 Halle (Saale)
Telefon: +49 (0) 345 557 3839
E-Mail: matthias.jung@uk-halle.de
Übersicht
Funktionen
Leiter der AG Jung - Stammzellbiologie in der Arbeitsgruppe von Prof. Thomas Hollemann am Institut für Physiologische Chemie
PI im GRK2155 - ProMoAge
Mitglied German Stem Cell Network (GSCN)
Associate Faculty Member Faculty of 1000 für den Bereich Psychiatrie
Mein Interesse an der Alternsforschung
Die Arbeit mit Patienten- und Krankheits-spezifischen Zellkulturmodellen ist eine neue und vielversprechende Technologie mit einem enormen Potential zur Erforschung vieler gegenwertig hoch komplizierter medizinischer Fragestellungen. Stammzellen stellen dabei ein vielseitiges Model zur Analyse von Alterungsprozessen dar weil sie die Entwicklung, Reifung und letztendlich auch das Altern in vitro abbilden können. Dabei nutzen Krankheits-spezifische Zellkulturmodelle spezielle Stammzellen, die zum Beispiel durch die Umwandlung Patienten-spezifischer Blutzellen gewonnen werden können. Die Umwandlung von differenzierten Zellen des Körpers in Stammzellen wurde im Jahr 2006 erstmals von dem japanischen Wissenschaftler Shinya Yamanaka publiziert. Diese Erfindung wurde im Jahr 2012 auch mit dem Nobel-Preis gewürdigt. Die künstlichen Stammzellen heißen induziert-pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) und sind in vielen Laboren weltweit und auch in unserem Team etabliert.
Unser Team hat unter anderem auch iPS-Zellen von Alzheimer-Patienten etabliert. Die Alzheimer-Erkrankung ist eng mit Altern verknüpft. Wir wollen die Pathophysiologie von DNA-Variationen hinsichtlich der Alzheimer-Krankheit besser verstehen. Das Altern von Menschen im Allgemeinen gestaltet sich jedoch sehr heterogen und der individuelle Einfluss der DNA-Eigenschaften ist größtenteils unklar.
Plutipotente Stammzellen haben wie embryonale Stammzellen das Potential alle Zellen des menschlichen Körpers in vitro zu bilden. Hierbei werden Protokolle so gewählt, dass die Entwicklung, die Reifung und letztendlich auch das Altern von Zellen imitiert werden kann um Krankheits-relevante Fragestellungen zu untersuchen. Neben klassischen Zellkulturen verwenden wir auch dreidimensionale Kulturen in Bioreaktoren zur Herstellung von Gewebekulturen und Organoiden. Ein spezielles Modell für die Bluthirnschranke mit dem Namen ScreenHub wurde im Jahr 2020 mit dem Hugo-Junkers-Preis für innovativste Vorhaben der Grundlagenforschung ausgezeichnet.
Das Nachahmen zellulärer und molekularer Krankheitsprozesse in Zellkulturmodellen eröffnet zahlreiche Möglichkeiten Krankheiten besser zu studieren. So können wir die Entstehung, den Verlauf oder auch die Behandlung von Krankheiten besser nachvollziehen und tiefergehend untersuchen. Das eröffnet spannende Perspektiven für die Analyse von Alterungsprozessen und deren Zusammenwirken mit Erkrankungen unserer zunehmend älter werdenden Gesellschaft.
Der Verlust von Plastizität ist eng mit dem Altern verknüpft. Für die Analyse von Plastizität sind Stammzellen ein ideales Modell, weil die Plastizität von Stammzellen während der Embryonalentwicklung auf natürliche Weise stetig determiniert wird. Die neuronale Plastizität des Gehirns verringert sich stetig mit zunehmenden Alter. Im Bereich der zellulären Neurobiologie interessiert mich auch die verringerte synaptische Plastizität die mit dem Altern einhergeht.
Forschungsschwerpunkte
Zelluläre Neurobiologie des Alterns
Stammzellbiologie
Molekulare und zelluläre Alterungsprozesse
Ausgewählte Projekte
DFG: 11 2020 - 05 2025: GRK2155 – ProMoAge: SP16: Glycosylation of Alzheimer-associated proteins in the context of microglia-mediated inflammation and disturbed blood-brain barrier functions.
BMBF: 10 2022 - 12 2026: CoPreP: Collaboration for Pandemic Preparedness: Teilprojekt: Prädiktoren für long-COVID: Wie wir Folgeschäden in alten Patienten bezüglich neurologischer Pathologien vermeiden.
BMBF: 01 2023 – 12 2023: NeurOPTICS, Optogenetik in der Neurowissenschaft – Ethische und rechtliche Aspekte – Lichtkünstlerische Umsetzung
Roux-Programm der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg: 05 2023 - 04 2026: Etablierung neurochemischer Marker zur Charakterisierung, Diagnostik und Verlaufsbeurteilung von Epilepsien
5 ausgewählte Publikationen der letzten 5 Jahre
Generation of a set of induced pluripotent stem cell lines from two Alzheimer disease patients carrying APOE4 (MLUi007-J; MLUi008-A) and healthy old donors carrying APOE3 (MLUi009-A; MLUi010-B) to study APOE in aging and disease. Jung M, Hartmann C, Ehrhardt T, Peter LM, Abid CL, Harwardt B, Hirschfeld J, Claus C, Haferkamp U, Pless O, Nastainczyk-Wulf M, Kehlen A, Schlote D, Schroder IS, Rujescu D. Stem Cell Res. 2023 Jun;69:103072. doi: 10.1016/j.scr.2023.103072. Epub 2023 Mar 15. PMID: 37001364
Generation of Neural Stem Cells from Pluripotent Stem Cells for Characterization of Early Neuronal Development. Jung M, Schiller J, Hartmann C, Pfeifer J, Rujescu D. Methods Mol Biol. 2021;2269:233-244. doi: 10.1007/978-1-0716-1225-5_16. PMID: 33687683
Human iPSC-Derived Blood-Brain Barrier Models: Valuable Tools for Preclinical Drug Discovery and Development? Appelt-Menzel A, Oerter S, Mathew S, Haferkamp U, Hartmann C, Jung M, Neuhaus W, Pless O. Curr Protoc Stem Cell Biol. 2020 Dec;55(1):e122. doi: 10.1002/cpsc.122. PMID: 32956578
Immune cell puzzle COVID-19: how do SARS-CoV infections contribute to psychiatric diseases? Jung M, Rujescu D. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 2020 Sep;270(6):643-644. doi: 10.1007/s00406-020-01179-y. PMID: 32749531
Pluripotent Stem Cell-Based Models: A Peephole into Virus Infections during Early Pregnancy. Claus C, Jung M, Hübschen JM. Cells. 2020 Feb 26;9(3):542. doi: 10.3390/cells9030542. PMID: 32110999