عنوان پایان‌نامه
بررسی فعالیت مسیر TGF-beta در تمایز استخوانی سلول های بنیادی سوماتیک نامحدود تیمار شده با پپتیدهای فعال زیستی
- رشته تحصیلی
- زیست‌شناسی-علوم جانوری - تکوینی جانوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63636
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- ناهید مرادی
- استاد راهنما
- بهمن زینلی
- چکیده
- در سال های اخیر مطالعات گسترده ای مبنی بر ضرورت توسعه روش های درمانی بر مبنای استفاده از سلول های بنیادی برای ترمیم استخوان و غضروف انجام گردیده است. از سلول های بنیادی از منابع مختلف، سلولهای بنیادی سوماتیک نامحدود، به عنوان یک کاندید مناسب جهت این منظور در نظر گرفته می‌شود. از جمله مزایای این سلول های مزانشیمی قابل اسخراج از خون بند ناف می توان به پس نزده شدن پیوند، باقی ماندن طولانی مدت و نگهداری ساده آنها اشاره کرد. استراتژی های نوین برای سلول درمانی، بر پایه استفاده از ترکیبات طبیعی بنا شده است. شیر و به خصوص پروتئین های آن دارای ترکیبات فعال بیولوژی است. پروتئین های شیر می توانند پیش ساز بسیاری از پپتیدهای فعال زیستی باشند. این پپتید ها می توانند جایگزین ازران قیمت و قابل دسترسی برای پروتیئن های نوترکیب سنتزی جهت تسریع القای تمایز استخوانی بشمار آیند. از آنجا که مسیر پیام رسانی TGF-? ، نقش مهمی در تمایز استخوانی سلول های بنیادی دارد ، ممکن است پپتید ها عمل خود را از طریق تقویت یا تضعیف این مسیر انجام دهند. لذا هدف این مطالعه بررسی چگونگی عملکرد این پپتید ها و بررسی ارتباط احتمالی این پپتید ها با مسیر ?TGF- بر روی تمایز سلول های بنیادی سوماتیک نامحدود به سمت سلول های استئوبلاست است. پس از تایید اثر پپتیدهای فعال زیستی استخراج شده از شیر شتر در افزایش تمایز استخوانی USSCs طی 21 روز، از کوچک مولکول شیمیایی SB431542 (آنتاگونیست مسیر TGF?) و پروتئین نوترکیب TGF?1 برای بررسی مسیر TGF? استفاده شد. جهت انجام کار، سلول های بنیادی سوماتیک نامحدود در محیط کشت حاوی DMEM (Low-Glo)، به همراه 10% FBS قرار گرفتند. پس از اینکه سلول‌ها تا 80% کف فلاکس را پوشاندند ، به مدت 21 روز در محیط تمایز استخوانی در حضور فاکتورهای استخوانی قرار گرفتند. برای این هدف پروتئین نوترکیبTGF?1 و کوچک مولکول SB431542 و پپتیدهای فعال زیستی هرکدام به مدت 21 روز در اختیار سلول ها قرار گرفتند و میزان سنجش ماتریکس استخوانی با تکنیک رنگ آمیزی آلیزارین رد سنجیده شد و نیز آنالیزهای مربوط به بیان ژن با استفاده از تکنیک RT-PCR انجام گرفت. نتایج حاصل شده از ترشح ماتریکس استخوانی و بررسی بیان ژن Runx2 به عنوان مارکر ابتدایی تمایز استخوانی نشان می دهد که SB-431542 به عنوان مهارکننده مسیر TGF-?1 موجب افزایش اثر پپتید ها در تمایز استخوانی USSCs می شود. این نتایج به ما نشان می دهد که پپتیدهای فعال زیستی عمل خود در تحریک تمایز استخوانی را حداقل در قسمتی، از طریق غیر فعال کردن مسیر TGF-? انجام می دهد. البته مکانیسم دقیق و نحوه تاثیر پپتیدها بر روی این مسیر باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد. کلمات کلیدی: مسیر پیام رسانی TGF-?، تمایز استخوانی، پپتیدهای فعال زیستی، USSCs
- Abstract
- Extensive investigation have been recently made to develop stem cell based therapies for bone and cartilage regeneration. From different stem cells of various sources, unrestricted somatic stem cells (USSCs) have turned out to be a perfect candidate for the named purpose. Easily handled, long term maintenance, non immunogenic response is some of the advantages of USSCs, the pluripotent mesenchymal stem cells separated from cord blood. New esterategies for cell therapies are based on using biological active compounds. Milk proteins contain many different biologically active peptides Since TGF-? signaling pathway has important role in osteogenic diffrerntiation of stem cells, these peptides act may be throught indection or inhibition of this pathway. The aim of this study was to investigate the effects of these peptides relationship between these bioactive peptides with TGF? signaling pathways osteogenic differentiation of USSCs. Having comfirmed the inducing effects of these of bioactive peptides on osteogenic differentiation of USSCs, TGF? recombinant protein and SB-431542 (TGF?1 antagonist) were used to investigate the role of TGF? signaling pathway in this differentiation protocol. Cells were exposed to DMEM along with 20% FBS until they became 80% confluent after which the USSCs were cultured in the presence of osteogenic differentiation factors and the signaling molecules: SB-431542 ( 10?M) and recombinant proteins TGF?1 (1ng/ml) , for 21 days. Osteogenic differentiation was examined by matrix mineralization assay, using alizarin red staining and RT-PCR analysis of Runx2(early osteogenic marker). The results of this study showed that SB-431542 as a TGF-?1 antagonist, increased the peptides induced osreogenic differention of USSCs indicating that these bioactive peptides act, at least parting, inhibiting TGF-?1 pathway. However the exact mechanism of these peptide_TGF-?1 signalling intraction need more studeis. Key words: TGF? pathway signaling , Osteogenic differentiation. Bioactive Peptides ,USSC .
