عنوان پایان‌نامه
نقش مسیر سیگنالینگ Wnt در تمایز عصبی سلول های بنیادی قرارگرفته در روی داربست زیست تخریب پذیر نانوساختار
- رشته تحصیلی
- زیست شناسی -سلولی تکوینی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6326;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76578;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6326;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76578
- تاریخ دفاع
- ۱۵ مهر ۱۳۹۴
- دانشجو
- حسن آقامحمدی
- استاد راهنما
- بهمن زینلی, محبوبه کبیری رنانی
- چکیده
- مهندسی بافت از طریق یک داربست سنتتیک که آنالوگ ماتریکس خارج سلولی می باشد یک محیط سه بعدی برای سلول فراهم می کند تا در حضور فاکتور های رشد و تمایزی به رده های مختلف سلولی تمایز یابد.استفاده از این سلول های بنیادی در درمان ضایعات عصبی بسیار متداول می باشد اما تضمین بقای این سلول ها وکنترل تمایز آنها یکی از مسایل مهم می باشد که مهندسی بافت سعی کرده است این مشکل حل کند و تمایز و بقای آن را تضمین می کند. البته تحقق این هدف هنوز به مرحل نهایی نرسیده ولی تلاش های زیادی در خصوص تحقق این هدف صورت گرفته است که نتیجه آن تولید انواع داربست های سه بعدی می باشد که سلول ها در روی آن ها تمایز و بقای بهتری نسبت به محیط کشت دو بعدی داشته اند. مسیر های سیگنالینگ داخل سلولی که به واسطه مولکول های پیام رسان به راه می افتد باعث تغییر فعالیت سلولی، رشد، تکثیر و تمایز سلولی می گردند. یکی از این مسیر های مهم مسیر سیگنالینگ Wnt\ ? –catenin است که نقش آن در کنترل تکثیر و تمایز سلول های بنیادی به اثبات رسیده است. در این مطالعه نقش مسیر سیگنالینک Wnt\ ? –catenin در تمایز عصبی سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان بر روی داربست های نانو تخریب پذیر موازی PLA/PANI مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه لیف های موازی از دستگاه الکترواسپینینگ استفاده شد سپس به منظور رفع مشکل آبگریزی داربست ها و افزایش چسبندگی سلول ها به داربست، سطوح داربست از طریق پلاسما،اصلاح گردید. سپس خصوصیات شیمیایی و میکانیکی آن ها با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی، زاویه تماس، و آزمون کششی مشخص گردید. احتمال سمیت داربست بر روی تکثیر و رشد سلول های بنیادی با استفاده از تست MTT مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش سلول ها بنیادی کشت داده شده بر روی داربست و کشت پلیت به مدت هفت روز با محیط القا کننده تمایز عصبی در حضور و عدم حضور Bio(تقلید کننده مسیر Wnt) تیمار شدند و سپس الگوی بیان پروتئین ? –catenin به عنوان مارکر اصلی مسیر پیام رسان Wnt\ ? –catenin با تکنیک ایمونوفلورسانس بررسی شد.همچنین بیان ژن های عصبی و ژن هدف مسیر سیگنالینگ Wnt\ ? –catenin با تکنیک Real time PCRمطالعه گردید. در این مطالعه مشاهده شد که داربست کامپوزیتی زیست سازگار بوده و سمیتی برای سلول ایجاد نمی کند و رشد سلول بر روی داربست در مقایسه با سطوح کشت دوبعدی به طور معنی داری بیشتر بوده است. همچنین آنالیز های Real time PCR افزایش بیان مارکر های عصبی Nurr1،nestine و Lmxa1 را نشان داد که سطح این افزایش در محیط کشت داربست ها بیشتر از محیط کشت دوبعدی(TCP) می باشد. آنالیز ایمونوفلورسانس نیز تجمع ? –catenin را در هسته در حضور مولکول Bio به عنوان فعال کننده مسیر Wnt نشان داد که بیانگر فعال بودن مسیر سیگنالینک Wnt\ ? –catenin می باشد. در مجموع نتایج این مطالعه نشان دادکه داربست PLA/PANI زیست سازگار بوده و می تواند به عنوان یک بستر مناسب در کاربرد های مهندسی بافت و ترمیم عصب استفاده شود.
- Abstract
- Tissue engineering as the analog of extracellular matrix, provide three dimensional environment for stem cells to differentiate into variety of cell lineage in the presence of growth and differentiation factors. Although stem cells are used for neural tissue injuries, their viability and desired differentiation are matters of problem. Using tissue engineering, researcher are trying to solve the problem. On the other hand, intracellular signaling pathways are shown to control cellular behavior including differentiation, proliferation and growth. Wnt/?-catenin signaling pathway is one of these pathways and shown to be involved in stem cell differentiation. In this study, the role of this pathway on the neural differentiation of bone marrow derived mesenchymal stem cells cultured on PLA/PANI nanofiber scaffold was investigated. The scaffold was fabricated by electrospinning and plasma treatment was applied to increase cells attachment and its hydrophilic properties. The chemical and physical characteristics of the scaffold were examined using electron microscopy, contact angle and tensile tests. Using MTT assay, cytotoxicity of the scaffold was also examined. The cells were cultured on the scaffold with or without the presence of BIO (Wnt/?-catenin signaling activator) for 7 days, after which the expression of ? –catenin protein (using immunofluorescence) and neural differentiation and Wnt/?-catenin target genes (using real time PCR) were examined. Our results showed that the scaffold was biocampatiable and not only had no cytotoxic effects but also increased growth rate of MSCs compared to those cultured in two dimensional condition (TCP). Real time PCR analysis revealed that the expression of neural markers including lmx1a, nurr1 and nestin were increased in cells cultured on the scaffolds compared to those cultured on TCP. Nuclear ?-catenin, marker of activated Wnt/?-catenin signaling, was observed in MSCs cultured on the scaffold in the presence of BIO. From our results, it can be concluded that our PLA/PANI nanofiber scaffold can be a good candidate for neural tissue engineering.
