Programming microenvironmental signals with bioactive peptide amphipiles for skeletal and cardiac myogenesis
Biyoaktif peptit amfifiller ile çizgili kas ve kalp kası oluşumu için mikroçevresel sinyalleri programlama
- Tez No: 374343
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Hücrelerarası ekstrasellüler matris, hücre yapışması, hareketi, farklılaşması ve ölümü gibi hücresel olaylarda önemli düzenleyici ve yönlendirici roller oynamaktadır. Dokunun görevini yerine getirebilmesi ve yenilenebilmesi için, matris elemanları, hücrelere yapısal olarak destek olmakla birlikte, hücrelerin hareket edip farklılaşmalarını sağlayacak yüzey görevi de görmektedirler. Ayrıca, hücrelerde tepki oluşturacak sinyallerin düzgün bir şekilde hücrelere sunulmasını sağlayarak, reseptörlerin aktive edilip sinyal iletiminin sağlanmasında rol alırlar. Bu nedenle hücre-matris etkileşimi ve matrise bağlı sinyaller hücrelerin normal fonksiyonlarını yerine getirmelerinin yanı sıra dokunun yenilenmesinde de önemlidir. Bu tezde, kas dokusunun doğal çevresini taklit eden biyoaktif peptit nanofiberler tasarlanarak, öncül hücrelerin çizgili kas ve kalp kası hücrelerine dönüşmelerindeki etkileri araştırılmıştır. İlk olarak, çizgili kas oluşumunu indüklemek için, çizgili kas hücrelerarası matrisinde bulunan laminin ve fibronectin proteinlerinin kimyasal yapılarından esinlenerek, bazal laminayı taklit eden peptit nanofiberler tasarlanmıştır. Bu peptit nanofiber sisteminin hücrelerle etkileştiği ve üç gün içerisinde farklılaşmayı arttırdığı gösterilmiştir. Morfolojik ve immunojenik boyamalar farklılaşmış myotüplerin oluştuğunu göstermiştir. Ayrıca, kalp dokusunun hücrelerarası iskele yapısında bulunan glikozaminoglikanların kimyasal yapıları kullanılarak glikozaminoglikanları taklit edebilen peptit nanofiberler tasarlanmıştır. Büyüme faktörlerine bağlandığı ve damarlanmayı indüklediği bilinen glikozaminoglikan taklidi peptit nanofiberler tümleşik kardiyovasküler doku mühendisliği iskeleleri için umut verici yapılardır. Bu çalışmada, peptit nanofiberlerin hücre yapışmasını arttırdığı ve kardiyak miyoblast hücrelerinin kalp kası hücrelerine farklılaştığı gösterilmiştir. Bu farklılaşma gen ekspresyonu analizi ve immunoboyamalarla kanıtlanmıştır. Özet olarak, kas oluşumunu indükleyen, hücrelerarası iskelenin yapısal elemanlarından esinlenilerek tasarlanan, kendiliğinden toplanan peptit nanofiber platformlar hücrelerin farklılaşmasını desteklemişlerdir. Bu biyoaktif nanofiber sistemlerin kas doku mühendisliği uygulamalarında kullanılması umut vaadetmektedir.
Özet (Çeviri)
The extracellular matrix (ECM) is crucial for the coordination and regulation of various cellular processes, including cell adhesion, recruitment, differentiation and death. ECM components structurally support tissue function and regeneration by acting as a substrate for cell migration and differentiation. In addition, by facilitating the fine localization of signals within their structural framework, these components activate receptors on the cell membrane for the initiation of signal transduction cascades. As such, cell-matrix interactions and matrix-associated signals are important for the normal functioning of cells, as well as for natural or artificially assisted tissue regeneration. In keeping with this ECM-centric approach, we designed and synthesized peptide amphiphiles with bioactive epitopes to resemble the native microenvironment of muscle tissue and to examined their potential in the induction of progenitor cell differentiation into skeletal myotubes and cardiac myocytes. The formation of skeletal myotubes was promoted through the use of basal lamina-mimetic peptide nanofibers inspired by the chemical structures of laminin and fibronectin, two proteins strongly represented in the skeletal muscle extracellular matrix. We demonstrated that our basal lamina mimetic peptide nanofiber system actively interacts with the cells it contains and enhances their differentiation within 3 days. Morphological analysis and immunocytochemical stainings indicated the formation of differentiated myotubes. We also designed glycosaminoglycan-mimetic peptide amphiphiles to mimic the glycosaminoglycans found in the myocardium. Glycosaminoglycans have been reported to play substantial roles in growth factor binding and the induction of angiogenesis, and their mimicry through peptide amphiphile nanofibers is promising as a combined approach for generating multifunctional cardiovascular tissue engineering scaffolds. We demonstrated that peptide nanofibers enhance the adhesion of cells to the surface and induce cardiac myoblast cells to differentiate into cardiomyocytes through both gene expression analysis and immunostainings. In summary, myogenic platforms were developed by programming signal rich environment from self-assembled peptide nanofibers inspired from the components of the ECM to induce the differentiation of cells. These bioactive nanofiber systems serve as promising platforms for muscle tissue engineering applications.
Benzer Tezler
- Glial tümörlerde kan ve tümör mikroçevresindeki TREG ve TH17 hücrelerinin karakterize edilmesi
Characterization of treg and TH17 cells in the blood and tumor micro environment in glial tumors
YEŞİM HALİLOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Tıbbi BiyolojiErciyes ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT CANATAN
- Acil serviste nöbet semptomları ile başvuran epilepsi tanısı alan hastaların manyetik rezonans görüntülerinin kantitatif olarakdeğerlendirilmesi
Quantitative evaluation of mri of patients who applied tothe emergency department with seizure symptoms and were diagnosed with epilepsy
FARUK İLİK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Acil TıpSağlık Bilimleri ÜniversitesiAcil Tıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL ALTINBİLEK
- Prostat adenokarsinomlarında tümör ilişkili makrofajların HEXİM1 /SMAD2,7/TGFβ döngüsü üzerine etkisi ve bu etkinin tümör progresyonu açısından önemi
The influence of tumor-associated macrophages on the HEXIM1 /SMAD/TGFβ axi̇s and the prostate cancer progression
ALEV OK ATILGAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
PatolojiBaşkent ÜniversitesiCerrahi Tıp Bilimleri Bölümü
PROF. DR. BİNNAZ HANDAN ÖZDEMİR
- Okul dışı öğrenme programlarına yönelik görsel kültür temelli görsel sanatlar etkinliklerinin geliştirilmesi ve uygulanması: Bir eylem araştırması
Developing and implementing visual culture based visual arts activities for out-of-school learning programs: An action research
CEREN TEKİN KARAGÖZ
Doktora
Türkçe
2020
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiGüzel Sanatlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. ŞENİZ AKSOY
- Wilson-Devinney programının Macintosh türü bilgisayarlara uyarlanarak bazı örten değişen çift yıldızların parametrelerinin elde edilmesi
Programming Wilson-Devinney code for the Macintosh type computer and applying it for some eclipsing variable stars which haven't analysed for the eclipsing parameters
BİROL GÜROL
Doktora
Türkçe
1999
Astronomi ve Uzay BilimleriAnkara ÜniversitesiAstronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İ. ETHEM DERMAN