Molecular and cellular level adaptations of bone marrow mesenchymal progenitor cells to chemical and physical signals
Kemik iliği öncül mezenkimal hücrelerinin kimyasal ve fiziksel uyarılara karşı gösterdiği moleküler ve hücresel adaptasyonlar
- Tez No: 630942
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ENGİN ÖZÇİVİCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Mekanik kuvvetler, hücre ve doku homeostazında ve rejenerasyonunda ayrılmaz belirleyicilerdir ve proliferasyondan farklılaşma sonucunun belirlenmesine kadar birçok biyolojik süreci etkileyebilir. Düşük yoğunluk ve yüksek frekans özelliklerine sahip mekanik kuvvetler, düşük yoğunluklu titreşimler (DYT'ler) olarak da bilinir. Bu sinyaller, rejeneratif amaçlar için birçok hücre türü üzerinde geniş çapta incelenmiştir, ancak bu çalışmaların çoğu, DYT sinyallerinin bileşenlerini (örneğin; yoğunluk, frekans, süre, vb.) keyfi olarak seçmektedir. Bu tezde, uygulanan frekansın, günlük DYT maruziyet süresinin ve farklılaşma indüksiyonunun preadiposit 3T3-L1 hücrelerinin canlılığı ve farklılaşması üzerindeki etkisine değindik. Bunun için, 10 güne kadar normal büyüme veya adipogenez sırasında 5, 10 veya 20 dakika süreyle uygulanan 15 Hz'lik artışlarla 30 ila 120 Hz arasında değişen bir frekans taraması gerçekleştirdik. Sonuçlar, uygulanan frekansın ve adipojenik indüksiyonunun hücre canlılığı, lipid damlacık fizyolojisi, trigliserit konsantrasyonu, hücre yoğunluğu ve adipojenik spesifik gen ekspresyonunun önemli bir belirleyicisi olduğunu ancak günlük maruz kalma süresinin hiçbir etkisi olmadığını göstermektedir. Bu bulgular, adipogenezi inhibe edebilecek mekanik bir uyaranı optimize etme çabasına katkıda bulunur. Öte yandan, D1 ORL UVA fare kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin osteojenik farklılaşması için bir iskele malzemesi olarak rastgele ve hizalanmış PAN / PPy nanofiberleri araştırıldı. Hücreler, hücre canlılığı sonuçlarıyla onaylandığı üzere nanoliflere bağlanıp büyüyebildiler. Osteojenik indüksiyonla kültürlenen kök hücreler, alizarin kırmızısı ve Von Kossa boyamasıyla elektrospun nanofiberler üzerinde mineralizasyon oluşturabildiği gösterildi. Hizalanmış PPy nanolifler için, fiber hizalama yönünde mineralleşme meydana geldi. Sonuç olarak, hem rasgele hem de hizalı formlarda PAN / PPy nanofibroz matlar, kemik dokusu mühendisliği için potansiyel adaylar olacaktır.
Özet (Çeviri)
Mechanical forces are the integral determinants in cell and tissue homeostasis and regeneration, and they can affect numerous biological process from proliferation to fate determination. Mechanical forces that possess low magnitude and high frequency characteristics are also known as low intensity vibrations (LIVs). These signals were studied widely on many cell types for regenerative purposes, however most of these studies select components of LIV signals (e.g. magnitude, frequency, duration, etc.) arbitrarily. Here, we addressed the effect of LIV applied frequency, LIV daily exposure time and fate induction on the viability of preadipocyte 3T3-L1 cells. For this, we performed a frequency sweep that was ranging from 30 to 120 Hz with 15 Hz increments applied for 5, 10 or 20 minutes during quiescent growth or adipogenesis for up to 10 days. Results suggest that the applied frequency and fate induction was an important determinant of cell viability, lipid droplet physiology, triglyceride concentration, cell density and adipogenic-specific gene expression while daily exposure time had no effect. These findings contribute to the effort of optimizing a relevant mechanical stimulus that can inhibit adipogenesis. On the other hand, random and aligned PAN/PPy nanofibers were investigated as a scaffold material for osteogenic differentiation of D1 ORL UVA mouse bone marrow mesenchymal stem cells. Cells were able to attach and grow on nanofibers confirmed by cell viability results. Stem cells that were cultured with osteogenic induction were able to mineralize on electrospun nanofibers based on alizarin red and Von Kossa dye staining. For aligned PPy nanofibers, mineralization occurred in the fiber alignment direction. Consequently, PAN/PPy nanofibrous mats in both random and aligned forms would be potential candidates for bone tissue engineering.
Benzer Tezler
- Molecular characterization of adult stem cells' adaptations to mechanical signals during adipogenic commitment
Yağ yönelimindeki erişkin kök hücrelerin mekanik sinyallere adaptasyonunun moleküler karakterizasyonu
ÖZNUR BASKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ENGİN ÖZÇİVİCİ
YRD. DOÇ. DR. ÖZDEN YALÇIN ÖZUYSAL
- Gestasyonel diabetik plasentalarda, PI3K p85/p110 alfa ve glukoz transport proteinleri korelasyonu
Correlation of PI3K p85/p110 alpha and glucose transport proteins in gestational diabetes
SELMA AYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Histoloji ve EmbriyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK BAYKARA
- Exploration of novel serine protease do-like HtrA from acigöl
Acıgöl'den yeni serin proteaz do-like HtrA enziminin keşfi
MERYEM MENEKŞE KILIÇ
Doktora
İngilizce
2023
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
PROF. DR. NURGÜL ÇELİK BALCI
- Genom boyu taramaları ve moleküler genetik yaklaşımlarıyla Escherichia coli bakterisinde bor toleransı ile ilgili genlerin araştırılması
Investigation of genes related to boron tolerance in Escherichia coli using genome-wide screening and molecular genetic approaches
MERVE SEZER
- Molecular and physiological characterization of a salt-resistant Saccharomyces cerevisiae mutant obtained by evolutionary engineering
Evrimsel mühendislik yöntemiyle elde edilmiş tuza dirençli bir Saccharomyces cerevisiae mutantının moleküler ve fizyolojik karakterizasyonu
ŞEYMA HANDE TEKARSLAN
Doktora
İngilizce
2015
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
PROF. DR. CAROLA HUNTE