Akademik Veri Yönetim Sistemi
6. ULUSLARARASI ERCİYES BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR KONGRESİ, Kayseri, Türkiye, 1 - 03 Eylül 2021, ss.4-6
İNSAN YAĞ DOKUSU KÖKENLİ MEZENKİMAL KÖK HÜCRELERİN OSTEOJENİK FARKLILAŞMA EVRELERİNDE WNT/BETA-KATENİN SİNYAL YOLAĞININ ETKİSİ
THE EFFECT OF WNT/BETA-CATENIN SIGNALING PATHWAY IN OSTEOGENIC DIFFERENTIATION STAGES OF HUMAN ADIPOSE TISSUE DERIVED MESENCHYMAL STEM CELLS
Ayla Eker SARIBOYACI1,2, Doç. Dr.
1 Hücresel Tedavi, Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi, ESTEM, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
2 Kök Hücre Anabilim Dalı, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.ORCID: 0000-0003-4536-9859
Onur UYSAL1,2, Dr. Öğr. Üyesi
1 Hücresel Tedavi, Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi, ESTEM, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
2 Kök Hücre Anabilim Dalı, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.ORCID: 0000-0001-6800-5607
Hüseyin AVCI1,2,3,4, Doç. Dr.
1 Hücresel Tedavi, Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi, ESTEM, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
2 Kök Hücre Anabilim Dalı, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
3 Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
4 Translasyonel Tıp Uygulama ve Araştırma Merkezi (TATUM), Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye. ORCID: 0000-0002-2475-1963
Tugba SEMERCI SEVIMLI1,2, Öğr. Gör. Dr.
1 Hücresel Tedavi, Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi, ESTEM, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
2 Kök Hücre Anabilim Dalı, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.ORCID: 0000-0003-4856-2304
Aynaz GHORBANI1,2,Yüksek Lisans Öğrencisi
1 Hücresel Tedavi, Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi, ESTEM, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
2 Kök Hücre Anabilim Dalı, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.ORCID: 0000-0001-5516-027X
Yücel KOÇ1,2,5, Yüksek Lisans Öğrencisi
1 Hücresel Tedavi, Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi, ESTEM, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
2 Kök Hücre Anabilim Dalı, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.
5 Kimya Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.ORCID: 0000-0001-9951-0171
4
6. ULUSLARARASI ERCİYES
BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR KONGRESİ
1-2 Eylül 2021, Kayseri
ÖZET
Rejeneratif tıpta yetişkin kök hücreler hücre temelli tedaviler için en umut verici hücre kaynağıdır. Mezenkimal kök hücreler (MKH) insan kemik iliği veya yağ dokusu gibi çok sayıda dokudan ve göbek kordon kanı ve saç folikülü dış kök kılıfından non-invaziv olarak elde edilebilir. MKH'ler, gelişim ve doğum sonrası kemik onarımı sırasında hem osteogeneze hem de kemik rejenerasyonuna katkıda bulunan osteojenik farklılaşma için yüksek bir potansiyele sahip yetişkin kök hücrelerdir.
Bu çalışmada, kemik hasarlarının hücresel temelli tedavilerinde adipoz (AD) ve kemik iliği (Kİ) dokusu kaynaklı MKH’lerin osteojenik potansiyellerini araştırmak ve diğer taraftan AD ve Kİ kaynaklı MKH’lerin osteojenik potansiyellerinde Wnt/beta-katenin sinyal yolağının etkisini araştırmak amaçlandı. Kİ ve AD kaynaklı MKH’lerin osteojenik farklılaşmadaki etkisi Wnt/beta-katenin sinyal yolağında görev yapan WNT2, CATNNB ve AXIN genlerinin 7, 14 ve 21. günlerde qPCR ile analizi yapılarak değerlendirildi. Osteojenik farklılaşma basamaklarındaki belirteçler olan RUNX2, ALP ve OPN genlerinin ekspresyonları osteojenik farklılaşmanın 7, 14 ve 21. günlerinde analiz edildi. Bulgularımız Wnt/beta-katenin sinyal yolağındaki gen ekspresyon profillerinin, AD ve Kİ kaynaklı MKH’lerle benzer olduğunu gösterdi. Wnt/beta-katenin sinyal yolağı ile ilgili genler, 7 ve 21. günlerde MKH’lerin osteojenik farklılaşma aşamaları sırasında down-regüle olurken, 14. günde up-regule edildi. Farklı MKH tiplerinden elde edilen osteojenik hücreler arasındaki Wnt yolağının indüksiyonu ve inhibisyonundaki bu farklılıklar, osteojenik farklılaşma aşamaları sırasında Wnt yolağının birçok kez indüklenmesi ve inhibisyonu ile açıklanabilir ve bu çekirdekte beta-katenin proteini birikimine bağlıdır.
Bu çalışmada AD kaynaklı MKH'lerin osteojenik potansiyeli, Kİ-MKH'ler ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak kemik dokusu rejenerasyonunun terapötik çalışmalarında AD kaynaklı MKH'ler proliferasyon hızlarının yüksek olması ve donör bulmanın kolaylığı açısından Kİ kökenli MKH’lere alternatif bir MKH kaynağı olabilir.
Anahtar kelimeler: Wnt/beta-katenin sinyal yolağı, adipoz doku, kemik iliği, mezenkimal kök hücre
THE EFFECT OF WNT/BETA-CATENIN SIGNALING PATHWAY IN OSTEOGENIC DIFFERENTIATION STAGES OF HUMAN ADIPOSE TISSUE DERIVED MESENCHYMAL STEM CELLS
ABSTRACT
In regenerative medicine, adult stem cells are the most promising cell types for cell-based therapies. Mesenchymal stem cells (MSCs) are accessible from a multitude of tissues, for example from human bone marrow (BM) or adipose tissue (AT) and non-invasively from umbilical cord blood and hair follicle outer root sheath. MSCs display a particularly high potential for osteogenic differentiation that contributes to both osteogenesis and bone regeneration during development and postnatal bone repair.
This study was aimed to a comparison between adipose and bone marrow derived stem cells, to investigate the osteogenic potential for bone injuries cellular-based therapies. Additionally, this study investigated the role of the Wnt/beta-catenin signaling pathway during osteogenic differentiation process to validate the osteogenic potential of AT-MSCs.
5
6. ULUSLARARASI ERCİYES
BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR KONGRESİ
1-2 Eylül 2021, Kayseri
The effect of the Wnt/beta-catenin signaling pathway during osteogenic differentiation of BM-MSCs, and AT-MSCs have been examined by the qPCR by examining the gene expression of WNT2, CATNNB, and AXIN, genes on the days 7,14, and 21 of the osteogenic differentiation. The differentiation steps markers of the proliferative phase (RUNX2), the matrix maturation (ALP), and the mineralization (OPN) steps was also confırmed by examining the gene expression of each marker on its related day of differentiation during osteogenic differentiation process for both adipose and BM derived stem cells. Our results show that all of the Wnt/beta-catenin signaling pathway related genes shows the same gene expression profiles in both the BM and AT-MSCs during the osteogenic differentiation stages.
The Wnt/beta-catenin signaling pathway related genes they were down regulated during the 7 and 21 days of osteogenic differentiation stages relatively to their expression in their MSCs, while they were up regulated during the 14 days of osteogenic differentiation stages relatively to their expression in their MSCs. These differences in the induction and the inhibition of Wnt Pathway between osteogenic cells derived from different MSCs types can be explained by the induction and inhibition of the Wnt pathway many times during the osteogenic differentiation stages, and it is depended to the accumulation of the beta-catenin protein in the nucleus.
In this study, the osteogenic potential of AT-MSCs has been shown via its comparison with the BM-MSCs. In conclusion, as adipose tissue derived MSCs is easier to find a donor and its proliferation rate is higher than the BM derived cells, this study recommends the use of AT-MSCs as an alternative source of MSCs in the therapeutic studies of bone tissue regeneration.
Key words: Wnt/beta-catenin signaling pathway, adipose tissue, bone marrow, mesenchymal stem cell
6
6. ULUSLARARASI ERCİYES
BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR KONGRESİ
1-2 Eylül 2021, Kayseri