عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر تخلیص سلو ل های بنیادی مزانشیمال استخراج شده از بافت چربی انسان بر تمایز به سلول های اندوتلیال تحت فاکتور شیمیایی و تنش برشی در بیوراکتور ریزشی
- رشته تحصیلی
- مهندسی بافت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 184;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67282
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- نسیم غلامی
- استاد راهنما
- قاسم عموعابدینی
- چکیده
- چکیده سالانه هزاران نفر به علت سکته قلبی، نارسایی قلبی، سکته مغزی، بیماریهای دریچه قلب و بیماریهای عروقی می میرند. به کمک مهندسی بافت می توان بسیاری از بیماریهای آسیب دیده عروقی را در خارج از بدن با استفاده از روش های مهندسی و علوم بیولوژیکی و همچنین طراحی ماتریکس ها، بازیابی و با پیوند بافتهای طراحی شده به داخل بدن، درمانی دائمی و مختص بیمار را فراهم نمود. در این پروژه به بررسی ایجاد سلولهای اندوتلیال، که سطح داخلی عروق را می پوشاند، پرداخته شده است و از اجزای ماتریکس خارج سلولی نظیر کلاژن نوع یک به عنوان داربست استفاده شد. سلولهای بنیادین دارای توانایی منحصر به فرد در حفظ سلولهای بنیادین و همچنین تولید سلولهایی اختصاصی تر هستند. سلولهای بنیادین مزانشیمال مشتق شده از بافت چربی انسان (hASCs) به عنوان یک منبع بالقوه سلول برای کاربردهای مهندسی بافت عروقی در نظر گرفته شده اند. ASCs، یک جمعیت هتروژن (ناهمگن) از سلولها است که با انتخاب مثبت سلولهای دارنده مارکر CD271 با کمک آنتی بادی توسط دستگاه فلوسایتومتری جداکننده سلول، سلولهای همگن تری با توانایی تکثیر و تمایز بالاتر می توان حاصل نمود. سلولهای ASC فاکتورهای بیومکانیکی و بیوشیمیایی اطراف خود را حس می کنند، که این امر، نقش بزرگی در مسیر تکثیری و همچنین تمایزی آنها به سمت رده های مختلف سلولهای اندوتلیال ایفا می کند. در این مطالعه، هر دو جمعیت سلولی خالص شده و خالص نشده پس از کشت بر روی غشاء سیلیکونی لوله ای با قطر دو میلیمتری پوشیده شده از کلاژن نوع I، به منظور تمایز به سمت سلولهای اندوتلیال، تحت فاکتور رشد اندوتلیالی (VEGF) و همچنین تنش برشی اعمالی توسط بیوراکتور ریزشی طراحی شده (نیروی مکانیکی که در داخل بدن در اثر جریان خون به سلولها اعمال می شود) و ترکیبی از این دو فاکتور قرار داده شدند. هدف از این پژوهش، بررسی و مقایسه نتایج تمایز اندوتلیالی هر دو جمعیت سلولی خالص شده و خالص نشده، تحت شرایط شیمیایی و مکانیکی، به منظور به دست آوردن بهترین بازده تمایز اندوتلیالی است که بدین منظور آزمایشات RT-PCR و Real-time PCR و مشاهده به کمک میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفته شدند. نتایج حاصله، بهبود تمایز اندوتلیالی سلولهای بنیادین مزانشیمال خالص شده به سمت رده های نهایی سلولهای اندوتلیال را نشان داد و بیشترین بهبودی تمایز در حالت ترکیبی دو فاکتور شیمیایی و مکانیکی حاصل شد. عکسبرداری با میکروسکوپ الکترونی، برهمکنش مناسب سلولها با داربست، چسبندگی و کشیدگی سلولها بر روی آن و همچنین جهت گیری سلولها در راستای جریان را نمایان کرد. کلمات کلیدی: سلولهای بنیادین مزانشیمال بافت چربی، سلولهای اندوتلیال، خالص سازی، مارکر CD271، VEGF، تنش برشی، بیوراکتور ریزشیو Real-time PCR و مشاهده به کمک میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفته شدند. نتایج حاصله، بهبود تمایز اندوتلیالی سلولهای بنیادین مزانشیمال خالص شده به سمت رده های نهایی سلولهای اندوتلیال را نشان داد و بیشترین بهبودی تمایز در حالت ترکیبی دو فاکتور شیمیایی و مکانیکی حاصل شد. عکسبرداری با میکروسکوپ الکترونی، برهمکنش مناسب سلولها با داربست، چسبندگی و کشیدگی سلولها بر روی آن و همچنین جهت گیری سلولها در راستای جریان را نمایان کرد. کلمات کلیدی: سلولهای بنیادین مزانشیمال بافت چربی، سلولهای اندوتلیال، خالص سازی، مارکر CD271، VEGF، تنش برشی، بیوراکتور ریزشی
- Abstract
- Every year, thousands of people die from myocardial apoplexy, heart failure, stroke, as well as heart valve or vascular diseases. By Taking advantage of tissue engineering field, it is possible to regenerate many injured vascular tissues in vitro. Stem cells possess a unique ability to maintain their phenotype as well as differentiate into more specialized cells. Human adipose-derived mesenchymal stem cells (hASCs) have been considered as a potential cell source for vascular tissue engineering applications. ASCs are formed from a heterogeneous cell population. With selecting CD271-positive cells making use of suitable antibodies and cell sorting by flow cytometry, a more homogeneous cell population with higher proliferation and differentiation capabilities can be achieved. ASCs sense biochemical and biomechanical signals from their surrounding environment, and it plays major roles in their proliferation as well as differentiation paths toward different endothelial cell lineages. Taking all those abovementioned information into account, current work deals with obtaining endothelial cells, which cover the interior surfaces of blood vessels in vivo, by making use of extracellular matrix components such as type I collagen as scaffold. Furthermore, it was aimed at achieving the highest endothelial differentiation efficiency by investigation and comparison of the results of endothelial differentiation in both purified and non-purified cell populations, under chemical and mechanical conditions, using RT-PCR, Real time PCR and electronic microscope. However, In this study, both purified and non-purified cell populations were cultured on tubular silicon membranes of 2 mm diameter coated with type I collagen and then were exposed to endothelial growth factor (VEGF) or shear stress (a mechanical signal due to the blood flow which is experienced by cells in vivo) produced by a designed perfusion bioreactor, or a combination of both factors. Obtained results indicate the improved differentiation of purified mesenchymal stem cells toward the final endothelial cell lineages. The most improved endothelial differentiation was achieved using a combination of chemical and mechanical factors. Electronic microscope images revealed a suitable interaction between cells and the scaffold, cell adherence and elongation on the scaffold as well as cell alignment parallel to the flow direction. Keywords: Adipose tissue stem cells, Endothelial cells, Purification, CD271 marker, VEGF, Shear stress, Perfusion bioreactor.
