Akademik Veri Yönetim Sistemi
6. Uluslararası Erciyes Bilimsel Araştırmalar Kongresi, Kayseri, Türkiye, 01 Eylül 2021, ss.7-9
İNSAN YAĞ DOKUSU KÖKENLİ MEZENKİMAL KÖK HÜCRELERİN TGF‑Β SİNYAL YOLAĞINDA OSTEOJENİK FARKLILAŞMA AŞAMALARINDAKİ ROLÜ
THE ROLE OF TGF‑Β SIGNALING PATHWAY IN OSTEOGENIC DİFFERENTIATION STAGES OF MESENCHYMAL STEM CELLS OF HUMAN ADIPOSE TISSUE ORIGIN
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
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
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
Emilia Qomi EKENEL1,2, 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: 0000-0002-2690-3246
Hamed GHORBANPOOR1,2,5, 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.
5 Biyomedikal Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye.ORCID: 0000-0002-2665-8172
İhsan Burak KARAKAYA1,2,6, 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.
6 Genel Cerrahi AD, Cerrahi Tıp Bilimleri Bölümü, Tıp Fakültesi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir Türkiye.ORCID: 0000-0001-7634-0771
7
6. ULUSLARARASI ERCİYES
BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR KONGRESİ
1-2 Eylül 2021, Kayseri
ÖZET
Mezenkimal kök hücreler (MKH), kemik iliği (Kİ), yağ dokusu (AD) ve diş pulpası gibi
yetişkin dokulardan türetilen farklılaşmamış multipotent kök hücrelerdir. Son zamanlarda
MKH'ler, kendi kendini yenileme potansiyelleri ve farklılaşma yetenekleri nedeniyle
rejeneratif ve reperatif araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. MKH'ler osteojenik
farklılaşma potansiyelleri nedeniyle kemik yaralanmaları gibi rejeneratif araştırmalar için
umut vaadetmektedir. Kİ'den türetilen MKH'ler, ilk keşfedilen MKH'lerdir ve osteojenik
çalışmalarda en çok kullanılan fibroblast benzeri hücreler olarak karakterize edilirler. İnsan
adipoz dokudan elde edilen mezenkimal kök hücreler (iAD-MKH) osteojenik, adipojenik,
miyojenik ve kondrojenik hücre soylarına farklılaşabilme yeteneğinde olan multipotent
hücrelerdir. Ancak, iAD-MKH’lerin birçok hücre türüne farklılaşabilme yetenekleri olsa da
özellikle kemik dokusu yenilenmesinde kemik iliği kökenli MKH’ler kadar etkili olup
olmadıkları çok iyi bilinmemektedir. Hem daha az invazif olan yöntemler ile elde
edilebilmeleri hem de daha zengin bir MKH kaynağı olmaları nedeniyle adipoz doku kaynaklı
MKH’lerin osteojenik potansiyelinin en az insan kemik iliği kaynaklı MKH’ler kadar etkili
olup olmayacağının belirlenmesi gerekmektedir.
Bu çalışmada, kemik hasarlarının hücre temelli tedavileri için alternatif bir MKH kaynağı
olarak adipoz ve kemik iliği kökenli MHK’ler arasında bir karşılaştırma yapmaya
dayanmaktadır. AD ve Kİ kökenli MKH’lerin TGF-β sinyal yolağındaki etkisi osteojenik
farklılaşmanın 7, 14 ve 21. günlerinde TGF-β sinyal yolağındaki genler olan TGF-β, SMAD2,
SMAD3 ve SMAD4 genleri ile qPCR yapılarak analiz edildi. Bulgularımızda TGF-β sinyal
yolağı ile ilgili genlerin tümünün, osteojenik farklılaşma aşamaları sırasında hem Kİ hem de
AD kökenli MKH'lerde aynı gen ekspresyon profillerini gösterdiği belirlendi. TGF-β sinyal
yolağı ile ilgili genler, MKH'lerindeki ekspresyonlarına göre 7,14 ve 21. günlerde osteojenik
farklılaşma aşamaları sırasında down-regüle edildi. Sonuç olarak kemik dokusu
rejenerasyonunun terapötik çalışmalarında adipoz doku kaynaklı MKH'lerin donör bulmanın
kolaylığı ve proliferasyon hızlarının yüksek olması nedeni ile Kİ'den türetilen MKH’lere göre
alternatif bir MKH kaynağı olarak kullanılabileceği önerilmektedir. (ESOGU/201846042).
Anahtar kelimeler: Adipoz doku, mezenkimal kök hücre, TGF‑β sinyal yolu
THE ROLE OF TGF‑Β SIGNALING PATHWAY IN OSTEOGENIC
DİFFERENTIATION STAGES OF MESENCHYMAL STEM CELLS OF HUMAN
ADIPOSE TISSUE ORIGIN
ABSTRACT
Mesenchymal stem cells (MSCs) are undifferentiated multipotent stem cells, which are
derived from adult tissues like bone marrow (BM), adipose tissue (AT), and dental tissue.
Currently, MSCs have been widely used in regenerative and reparative medical therapy
research because of their self-renewal potential and multilineage differentiation ability. The
osteogenic lineage potential of MSCs has made them promise in bone injuries regenerative
research studies. BM derived MSCs are the first discovered MSCs, and they were
characterized as fibroblast like cells with osteogenic potential. Additionally, they are the most
8
6. ULUSLARARASI ERCİYES
BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR KONGRESİ
1-2 Eylül 2021, Kayseri
(ESOGÜ/201846042).
investigated MSCs for osteogenic studies. However, since BM can be obtained in a small
amount and invasive procedures, it was necessary to find alternative stem cell sources. Human
AT derived MSCs are multipotent cells capable of differentiating into osteogenic, adipogenic,
and chondrogenic lines. AT is easy to be obtained from multiples sites of donors, and it’s
considered more accessible than BM derived MSCs. However, it is not well known whether
they are as effective as BM-derived MSC, especially in bone tissue regeneration.
This study based on a comparison between adipose and bone marrow derived stem cells, to
investigate the osteogenic potential of AT-MSCs as an alternative source of MSCs. The effect
of the TGF-β signaling pathway during osteogenic differentiation of BM-MSCs, and ATMSCs
have been examined by the qPCR by examining the gene expression of TGF-β,
SMAD2, SMAD3, and SMAD4 genes on the days 7, 14, and 21 of osteogenic differentiation.
The differentiation steps markers of the proliferative phase (RUNX2), the matrix maturation
(ALP), and the mineralization (OPN) steps was also confirmed by examining the gene
expression of each marker on its related day of differentiation during osteogenic
differentiation process for both adipose and bone marrow derived stem cells. In this study it
has been determined that all the TGF- β signaling pathway related genes shows the same gene
expression profiles in both the BM and adipose tissues derived MSCs during the osteogenic
differentiation stages.
In conclusion, TGF-beta via its intracellular SMADs signaling pathway might not have a role
during the osteogenic differentiation stages. The osteogenic potential of AT derived MSCs
has been shown via its comparison with the BM-MSCs. 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. (ESOGU/201846042).
Key words: Adipose tissue, mesenchymal stem cell, TGF‑β signaling pathway
9
6. ULUSLARARASI ERCİYES
BİLİMSEL ARAŞTIRMALAR KONGRESİ
1-2 Eylül 2021, Kayseri
(ESOGÜ/201846042).