Διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων
Η οστεοαρθρίτιδα είναι η πιο κοινή εκφυλιστική ασθένεια των αρθρώσεων, η οποία χαρακτηρίζεται από προοδευτική αλλοίωση του χόνδρου με δομικές και λειτουργικές αλλαγές σε ολόκληρη την άρθρωση. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, η μηχανική των ιστών έχει οδηγήσει σε πρωτοποριακές τεχνικές για την αναγέννησ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/15971 |
| id |
nemertes-10889-15971 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Διαφοροποίηση Χονδροκύτταρα Βιοϊκρίωμα Εξωκυττάριος χώρος Πρωτεογλυκάνες Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα Differentiation Chondrocytes Bio-scaffold Extracellular matrix Mesenchymal stem cells Proteoglycans |
| spellingShingle |
Διαφοροποίηση Χονδροκύτταρα Βιοϊκρίωμα Εξωκυττάριος χώρος Πρωτεογλυκάνες Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα Differentiation Chondrocytes Bio-scaffold Extracellular matrix Mesenchymal stem cells Proteoglycans Μπαϊνάντζου, Δήμητρα Διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων |
| description |
Η οστεοαρθρίτιδα είναι η πιο κοινή εκφυλιστική ασθένεια των αρθρώσεων, η οποία χαρακτηρίζεται από προοδευτική αλλοίωση του χόνδρου με δομικές και λειτουργικές αλλαγές σε ολόκληρη την άρθρωση. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, η μηχανική των ιστών έχει οδηγήσει σε πρωτοποριακές τεχνικές για την αναγέννηση και την αποκατάσταση του χόνδρου, με τη χρήση των τεχνητών βιομιμητικών ικριωμάτων για τη διαφοροποίηση των MSCs προς χονδροκύτταρα. Συγκεκριμένα, τα τεχνητά ικριώματα από φυσικά πολυμερικά συστατικά όπως είναι το κολλαγόνο τύπου ΙΙ, η ελαστίνη και το μετάξι έχουν βρεθεί πως είναι αποτελεσματικά και πολλά υποσχόμενα, καθώς μπορούν να αυτό-συναρμολογηθούν δημιουργώντας ένα 3D δίκτυο το οποίο μιμείται τον ECM και προωθεί την προσκόλληση και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων.
Λαμβάνοντας υπόψιν τα παραπάνω, κρίθηκε σκόπιμη η μελέτη της διαφοροποίησης των MSCs από λιπώδη ιστό σκύλου (dog ASCs) και από το Wharton’s Jelly ομφάλιου λώρου ανθρώπινου δότη (human WJ-MSCs) προς χονδροκύτταρα, παρουσία τεχνητών ικριωμάτων, χωρίς τη χρήση χονδρογενετικού μέσου καλλιέργειας. Τα τεχνητά ικριώματα που χρησιμοποιήθηκαν είναι το κολλαγόνο τύπου ΙΙ, το ELP (Elastin-Like Polypeptide), ο συνδυασμός του ELP με το κολλαγόνο τύπου ΙΙ, το elastin-silk-mussel-like polypeptide και το elastin-silk-mussel-like polypeptide σε συνδυασμό με το κολλαγόνο τύπου ΙΙ. Αρχικά, πραγματοποιήθηκαν μελέτες σχηματισμού του ECM και στη συνέχεια διερευνήθηκε η έκφραση σημαντικών για τη διαφοροποίηση μακρομορίων. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η γονιδιακή έκφραση των κυριότερων βιοδεικτών του εξωκυττάριου χώρου (Coll I, Coll ΙΙ, αγγρικάνη), των μεταγραφικών παραγόντων που καθοδηγούν τη διαφοροποίηση (SOX9, RUNX2), των δεικτών υπερτροφίας του χόνδρου (Coll X, OSC, ALP, MMP-13), διαφόρων MMPs (MMP-1, MMP-2, MMP-7, MMP-9) καθώς και των αναστολέων τους (TIMP-1, TIMP-2), ενώ επίσης ερευνήθηκαν και τα σηματοδοτικά μονοπάτια των MEK1/2-ERK1/2 και PI3K/Akt μέσω φωσφορυλίωσης των ERK1/2 και Akt.
Συμπερασματικά, βρέθηκε πως τα κύτταρα dog ASCs παρουσία των ικριωμάτων elastin-silk-mussel-like polypeptide και elastin-silk-mussel-like polypeptide με κολλαγόνο τύπου ΙΙ, και τα human WJ-MSCs παρουσία όλων των ικριωμάτων εκτός του ELP, διαφοροποιήθηκαν προς χονδροκύτταρα με πλούσιο σε μακρομόρια εξωκυττάριο χώρο. |
| author2 |
Bainantzou, Dimitra |
| author_facet |
Bainantzou, Dimitra Μπαϊνάντζου, Δήμητρα |
| author |
Μπαϊνάντζου, Δήμητρα |
| author_sort |
Μπαϊνάντζου, Δήμητρα |
| title |
Διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων |
| title_short |
Διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων |
| title_full |
Διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων |
| title_fullStr |
Διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων |
| title_full_unstemmed |
Διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων |
| title_sort |
διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/15971 |
| work_keys_str_mv |
AT mpaïnantzoudēmētra diaphoropoiēsēmesenchymatikōnblastikōnkyttarōnsechondrokyttaraparousiatechnētōnikriōmatōn AT mpaïnantzoudēmētra differentiationofmesenchymalstemcellsintochondrocytesinartificialscaffolds |
| _version_ |
1771297362872893440 |
| spelling |
nemertes-10889-159712022-09-06T05:13:39Z Διαφοροποίηση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων σε χονδροκύτταρα παρουσία τεχνητών ικριωμάτων Differentiation of mesenchymal stem cells into chondrocytes in artificial scaffolds Μπαϊνάντζου, Δήμητρα Bainantzou, Dimitra Διαφοροποίηση Χονδροκύτταρα Βιοϊκρίωμα Εξωκυττάριος χώρος Πρωτεογλυκάνες Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα Differentiation Chondrocytes Bio-scaffold Extracellular matrix Mesenchymal stem cells Proteoglycans Η οστεοαρθρίτιδα είναι η πιο κοινή εκφυλιστική ασθένεια των αρθρώσεων, η οποία χαρακτηρίζεται από προοδευτική αλλοίωση του χόνδρου με δομικές και λειτουργικές αλλαγές σε ολόκληρη την άρθρωση. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, η μηχανική των ιστών έχει οδηγήσει σε πρωτοποριακές τεχνικές για την αναγέννηση και την αποκατάσταση του χόνδρου, με τη χρήση των τεχνητών βιομιμητικών ικριωμάτων για τη διαφοροποίηση των MSCs προς χονδροκύτταρα. Συγκεκριμένα, τα τεχνητά ικριώματα από φυσικά πολυμερικά συστατικά όπως είναι το κολλαγόνο τύπου ΙΙ, η ελαστίνη και το μετάξι έχουν βρεθεί πως είναι αποτελεσματικά και πολλά υποσχόμενα, καθώς μπορούν να αυτό-συναρμολογηθούν δημιουργώντας ένα 3D δίκτυο το οποίο μιμείται τον ECM και προωθεί την προσκόλληση και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Λαμβάνοντας υπόψιν τα παραπάνω, κρίθηκε σκόπιμη η μελέτη της διαφοροποίησης των MSCs από λιπώδη ιστό σκύλου (dog ASCs) και από το Wharton’s Jelly ομφάλιου λώρου ανθρώπινου δότη (human WJ-MSCs) προς χονδροκύτταρα, παρουσία τεχνητών ικριωμάτων, χωρίς τη χρήση χονδρογενετικού μέσου καλλιέργειας. Τα τεχνητά ικριώματα που χρησιμοποιήθηκαν είναι το κολλαγόνο τύπου ΙΙ, το ELP (Elastin-Like Polypeptide), ο συνδυασμός του ELP με το κολλαγόνο τύπου ΙΙ, το elastin-silk-mussel-like polypeptide και το elastin-silk-mussel-like polypeptide σε συνδυασμό με το κολλαγόνο τύπου ΙΙ. Αρχικά, πραγματοποιήθηκαν μελέτες σχηματισμού του ECM και στη συνέχεια διερευνήθηκε η έκφραση σημαντικών για τη διαφοροποίηση μακρομορίων. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η γονιδιακή έκφραση των κυριότερων βιοδεικτών του εξωκυττάριου χώρου (Coll I, Coll ΙΙ, αγγρικάνη), των μεταγραφικών παραγόντων που καθοδηγούν τη διαφοροποίηση (SOX9, RUNX2), των δεικτών υπερτροφίας του χόνδρου (Coll X, OSC, ALP, MMP-13), διαφόρων MMPs (MMP-1, MMP-2, MMP-7, MMP-9) καθώς και των αναστολέων τους (TIMP-1, TIMP-2), ενώ επίσης ερευνήθηκαν και τα σηματοδοτικά μονοπάτια των MEK1/2-ERK1/2 και PI3K/Akt μέσω φωσφορυλίωσης των ERK1/2 και Akt. Συμπερασματικά, βρέθηκε πως τα κύτταρα dog ASCs παρουσία των ικριωμάτων elastin-silk-mussel-like polypeptide και elastin-silk-mussel-like polypeptide με κολλαγόνο τύπου ΙΙ, και τα human WJ-MSCs παρουσία όλων των ικριωμάτων εκτός του ELP, διαφοροποιήθηκαν προς χονδροκύτταρα με πλούσιο σε μακρομόρια εξωκυττάριο χώρο. Osteoarthritis is the most common degenerative disease of the joints, which is characterized by progressive cartilage deterioration with structural and functional changes throughout the joint. Over the past two decades, advances in tissue engineering have led to new techniques for articular cartilage regeneration, using artificial biomimetic scaffolds to differentiate MSCs into chondrocytes. In particular, artificial scaffolds from natural polymeric components, such as collagen type II, elastin, and silk, have been found to be effective and promising, as they can be self-assembled to create a 3D network that resembles the ECM and promotes cell adhesion and proliferation. Taking into account the above, we investigated the differentiation of MSCs from dog adipose tissue (dog ASCs) and from human Wharton’s Jelly umbilical cord (human WJ-MSCs) into chondrocytes, in the presence of artificial scaffolds, without the use of chondrogenic differentiation medium. The artificial scaffolds that were used are the collagen type II, the ELP (Elastin-Like Polypeptide), the combination of ELP with collagen type II, the elastin-silk-mussel-like polypeptide and the elastin-silk-mussel-like polypeptide with collagen type II. First of all, we performed a study for ECM formation and then we observed the expression of molecules that are important for the chondrocyte differentiation. Specifically, we examined the gene levels of the major extracellular biomarkers (Coll I, Coll II, aggrecan), the transcription factors that guide the differentiation (SOX9, RUNX2), the cartilage hypertrophy markers (Coll X, ALP, MMP-13), various MMPs (MMP-1, MMP-2, MMP-7, MMP-9) as well as their inhibitors (TIMP-1, TIMP-2) and also we studied the signaling pathways of MEK1 /2 -ERK1 /2 and PI3K / Akt via phosphorylation of ERK1 / 2 and Akt. In conclusion, it was found that the dog ASCs in the scaffold of elastin-silk-mussel-like polypeptide and elastin-silk-mussel-like polypeptide with collagen type II, and the human WJ-MSCs in the presence of all scaffolds except ELP, differentiated into chondrocytes with macromolecule-rich extracellular matrix. 2022-03-10T12:14:08Z 2022-03-10T12:14:08Z 2022-03-10 http://hdl.handle.net/10889/15971 gr application/pdf |
