Wharton jölesi türevli mezenkimal kök hücrelerde AKT yolağı ve AMP kinazın nöronal farklılaşma üzerine etkileri
The effects of the AKT pathway and AMP-activated protein kinase on neuronal differentiation in Wharton's jelly-derived mesenchymal stem cells
- Tez No: 1017121
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR AKAN, PROF. DR. MURAT ÖRMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Moleküler Tıp, Nöroloji, Biochemistry, Molecular Medicine, Neurology
- Anahtar Kelimeler: Nöral kök hücreleri, Neural stem cells
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sinirbilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel Sinirbilimler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Adenozin monofosfat-aktive protein kinaz (AMPK), lipit ve enerji metabolizmasını, homeostazı ve dokular arası metabolik sinyallemeyi düzenler. Hücresel stres/hasar sebebiyle nöronda düzeyi artan AKT ise AMPK fosforilasyonunun negatif düzenleyicisidir. Günümüzde yağ asidi sentez veya katabolizmasının dahil olduğu lipit metabolizmasının genetik ve/veya farmakolojik modülasyonunun, yetişkin kök hücre davranışının düzenlenmesinde etkili olabileceği ileri sürülmektedir. Yetişkin nöral kök/progenitör (NPH) hücrelerin, prolifere olan nöral progenitör hücrelere göre daha yüksek yağ asidi oksidaz (FAO) aktivitesine sahip olduğu ve FAO'ın kök hücrenin asimetrik bölünmelerini düzenlediği gösterilmiştir. Kök hücrelerin denovo lipit sentezinde, asetil-KoA, malonil-KoA ve NADPH'den yağ asitleri oluştuğu bilinmektedir. Asetil- KoA karboksilaz (ACC) ve yağ asidi sentaz (FASN) iki anahtar enzimini içeren bu süreç, AMPK'yı içeren çoklu sinyal yolları ile kontrol edilir. De-novo lipogenez ve FASN aktivitesinin fare NPH'lerinde, farklılaşmış nöronlarla kıyaslandığında, spesifik olarak yükseldiği gösterilmiştir. Yağ asitlerinin yetişkin kök hücre fonksiyonu ve farklılaşma kapasitesi üzerindeki etkisini araştıran kısıtlı sayıda çalışma vardır. Mezenkimal kök hücrelerin (MKH) nöronal farklılaşma sürecinde AKT-AMPK sinyal yolağı aracılı yağ asidi düzeylerindeki değişimin; kök hücre canlılığı, proliferasyonu ve nöronal farklılaşma kapasitesi üzerine etkisi henüz net olarak bilinmemektedir. Bu çalışma Wharton Jeli MKH'lerin (WJ-MKH) nöronal farklılaşma sürecinde AKT ilişkili AMPK sinyal yolağının yağ asidi sentez yolağı ve WJ-MKH'nin nöronal farklılaşma potansiyeli ve nöroprogenitör hücrenin canlılığı üzerine etkilerini ortaya koymayı amaçlamaktadır. Çalışmamızda WJ-MKH'lere nöronal farklılaşma indüksiyonu yapılmıştır. AKT ve AMPK kimyasal inhibitör uygulamasının WJ-MKH'lerde ACC ve FASN enzim ekspresyonuna, nöronal belirteç ekspresyonuna ve nöroprogenitör hücrelerin canlılığı üzerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca fosforile/defosforile protein seviyeleri Western Blot yöntemi ile doğrulanmıştır. Bu çalışma ile lipit homeostazisinde ortaya çıkan değişikliklerin kök hücreleri ve dolayısıyla nöronal doku homeostazisini ve onarımını nasıl etkileyebileceğine ilişkin ön veriler elde edilmiştir. Bu veriler sayesinde miyelin hasarı başta olmak üzere nöronal doku hasarının tedavisine yönelik rejeneratif kök hücre uygulamaları ile ilişkili yeni projeler planlanabilecektir.
Özet (Çeviri)
Adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) regulates lipid and energy metabolism, homeostasis, and inter-tissue metabolic signaling. AKT, whose levels increase in neurons in response to cellular stress or damage, acts as a negative regulator of AMPK phosphorylation. Currently, it is suggested that genetic and/or pharmacological modulation of lipid metabolism—particularly involving fatty acid synthesis or catabolism—may play a role in regulating adult stem cell behavior. Adult neural stem/progenitor (NSPC) cells exhibit higher fatty acid oxidation (FAO) activity than proliferating neural progenitor cells, and FAO regulates asymmetric division of stem cells. In de novo lipid synthesis in stem cells, fatty acids are generated from acetyl-CoA, malonyl-CoA, and NADPH. This process, involving two key enzymes—acetyl-CoA carboxylase (ACC) and fatty acid synthase (FASN)—is controlled by multiple signaling pathways, including AMPK. De novo lipogenesis and FASN activity have been shown to be specifically increased in murine NSPCs compared to differentiated neurons. There are limited studies investigating the effects of fatty acids on adult stem cell function and differentiation capacity. The impact of changes in fatty acid levels mediated by the AKT–AMPK signaling pathway on stem cell viability, proliferation, and neuronal differentiation capacity during the neuronal differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) remains unclear. This study aims to investigate the effects of the AKT-associated AMPK signaling pathway on the fatty acid synthesis pathway, as well as on the neuronal differentiation potential of Wharton's Jelly-derived MSCs (WJ-MSCs) and the viability of neuroprogenitor cells during neuronal differentiation. In this study, neuronal differentiation will be induced in WJ-MSCs. The effects of chemical inhibition of AKT and AMPK on ACC and FASN enzyme expression, neuronal marker expression, and neuroprogenitor cell viability will be examined. Additionally, phosphorylated/dephosphorylated protein levels will be validated by Western blot. Through this study, preliminary data will be obtained regarding how alterations in lipid homeostasis may affect stem cells and, consequently, neuronal tissue homeostasis and repair. These findings may contribute to the development of new regenerative stem cell-based therapeutic approaches, particularly for neuronal tissue damage such as myelin injury.
Benzer Tezler
- Wharton jölesi mezenkimal kök hücrelerinin endotel hücrelere farklılaşmasında antioksidan moleküllerin rolünün incelenmesi
Determination of the role of antioxidant molecules in differentiation processes of wharton's jelly mesenchymal stem cells into endothelial cells
ÖZGE TEZCAN
- Ailevi Akdeniz ateşi olan gebelerin göbek kordonu wharton jölesi mezenkimal kök hücre ilişkisi
The correlation between umbilical cord of pregnant women with familial mediterranean fever and wharton jöle mesenchimal stem cells
CANAN ÜNAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Histoloji ve EmbriyolojiGaziantep ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURAY BOSTANCIERİ
- Diyabetin vasküler komplikasyonlarının, insan göbek kordon dokusu ve wharton jölesi mezenkimal kök hücre sayılarına etkileri
The effect of vascular complications of diabetes mellitus on human umbilical cord tissue and the number of wharton jelly's mesenchymal stem cells
ÇİĞDEM KARACA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Histoloji ve EmbriyolojiGaziantep ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURAY BOSTANCIERİ
- Nöroglial farklılaşma sürecinde AKT-AMP kinaz ve MTOR aracılı asetil KOA ve ilişkili metabolit değişimlerinin belirlenmesi
Determination of AKT-AMP kinase and MTOR-mediated acetyl coa and acetyl COA related metabolite changes in neuroglial differentiation processes
RAMAZAN UĞUR BORA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR AKAN
- Amniotic membrane based strategies for corneal regeneration
Kornea rejenerasyonuna yönelik amniyotik membran temelli stratejiler
FATMA ZEHRA ERKOÇ BİRADLI
Doktora
İngilizce
2024
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA GARİPCAN
PROF. DR. RIFAT RASİER