Influence of soluble factors secreted by different types of fibroblasts on differentiation of human embryonic stem cells into retinal pigment epithelial cells.
MIKHAILOVA, ALEXANDRA (2011)
MIKHAILOVA, ALEXANDRA
2011
Biokemia - Biochemistry
Biolääketieteellisen teknologian yksikkö - Institute of Biomedical Technology
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2011-03-21
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/urn:nbn:fi:uta-1-21230
https://urn.fi/urn:nbn:fi:uta-1-21230
Tiivistelmä
Tutkielman tausta ja tavoitteet: Ihmisen alkion kantasolujen ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta niitä voidaan hyödyntää monien sairauksien hoidossa. Esimerkiksi verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen rappeutumiseen liittyviä sairauksia voitaisiin hoitaa käyttämällä kantasoluihin perustuvia soluhoitoja. Kliinisiä sovelluksia varten tarvitaan vielä tehokkaampi erilaistusmenetelmä, jonka avulla voitaisiin tuottaa puhtaita pigmenttiepiteelisolupopulaatioita. Erilaistumistehokkuutta voidaan parantaa esimerkiksi tunnistamalla erilaisia kasvutekijöitä, jotka edistävät verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen erilaistumista kantasoluista. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli vertailla eri fibroblastityyppien erittämien liukoisten tekijöiden vaikutuksia verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen erilaistumiseen. Tutkimuksessa mukana olivat hiiren alkion fibroblastit, ihmisen ihosta eristetyt fibroblastit, sekä ihmisen esinahasta eristetyt fibroblastit.
Materiaalit ja menetelmät: Erilaistumattomia kantasoluja kasvatettiin eri fibroblasteilla kyllästetyissä erilaistusliuoksissa sekä tavallisessa erilaistusliuoksessa. Koe koostui kahdesta vaiheesta: esierilaistuminen toteutettiin suspensiossa, ja sen jälkeen pigmentoituneet solut valikoitiin jatkokasvatukseen, jossa erilaistus jatkui alustaan kiinnittyneinä yksisolukerrosviljelminä. Ensimmäisen vaiheen aikana erilaistumista seurattiin vertaamalla solujen pigmentaatiota, sekä analysoimalla tiettyjen geenien ilmentymistasoja. Kypsymisvaiheen päätyttyä pigmenttiepiteelisolukerrokset karakterisoitiin todentamalla pigmenttiepiteelisoluille tyypillisten geenien ilmentymistä ja paikantamalla tiettyjä proteiineja. Kypsien solujen fagosytoosikyky analysoitiin käyttämällä in vitro fagosytoosimääritystä. Tämän lisäksi verrattiin neljän kasvutekijän (activin A, bFGF, TGF-beta ja PEDF) eritystä käytetyissä fibroblastityypeissä.
Tulokset ja johtopäätökset: Tässä tutkimuksessa saadun tiedon perusteella ei voida yksiselitteisesti sanoa mikä tutkituista olosuhteista oli paras pigmenttiepiteelisolujen erilaistumiseen, sillä kaikissa olosuhteissa saatiin aikaan kypsiä ja toiminnallisia soluja. On kuitenkin selvää, että tavallinen erilaistusliuos oli fibroblasteilla kyllästettyjä erilaistusliuoksia heikompi. Kasvutekijäanalyysi osoitti, että ihmisen ihofibroblastit ja hiiren alkion fibroblastit tuottavat paljon enemmän activin A kasvutekijää kuin ihmisen esinahan fibroblastit, jotka sen sijaan tuottavat eniten TGF-beta kasvutekijää. Nämä ja muut fibroblastien tuottamat liukoiset tekijät vaikuttavat pigmenttiepiteelisolujen erilaistumiseen ihmisen alkion kantasoluista monimutkaisella tavalla, ja sen ymmärtämiseen tarvitaan vielä lisää tutkimusta.
Materiaalit ja menetelmät: Erilaistumattomia kantasoluja kasvatettiin eri fibroblasteilla kyllästetyissä erilaistusliuoksissa sekä tavallisessa erilaistusliuoksessa. Koe koostui kahdesta vaiheesta: esierilaistuminen toteutettiin suspensiossa, ja sen jälkeen pigmentoituneet solut valikoitiin jatkokasvatukseen, jossa erilaistus jatkui alustaan kiinnittyneinä yksisolukerrosviljelminä. Ensimmäisen vaiheen aikana erilaistumista seurattiin vertaamalla solujen pigmentaatiota, sekä analysoimalla tiettyjen geenien ilmentymistasoja. Kypsymisvaiheen päätyttyä pigmenttiepiteelisolukerrokset karakterisoitiin todentamalla pigmenttiepiteelisoluille tyypillisten geenien ilmentymistä ja paikantamalla tiettyjä proteiineja. Kypsien solujen fagosytoosikyky analysoitiin käyttämällä in vitro fagosytoosimääritystä. Tämän lisäksi verrattiin neljän kasvutekijän (activin A, bFGF, TGF-beta ja PEDF) eritystä käytetyissä fibroblastityypeissä.
Tulokset ja johtopäätökset: Tässä tutkimuksessa saadun tiedon perusteella ei voida yksiselitteisesti sanoa mikä tutkituista olosuhteista oli paras pigmenttiepiteelisolujen erilaistumiseen, sillä kaikissa olosuhteissa saatiin aikaan kypsiä ja toiminnallisia soluja. On kuitenkin selvää, että tavallinen erilaistusliuos oli fibroblasteilla kyllästettyjä erilaistusliuoksia heikompi. Kasvutekijäanalyysi osoitti, että ihmisen ihofibroblastit ja hiiren alkion fibroblastit tuottavat paljon enemmän activin A kasvutekijää kuin ihmisen esinahan fibroblastit, jotka sen sijaan tuottavat eniten TGF-beta kasvutekijää. Nämä ja muut fibroblastien tuottamat liukoiset tekijät vaikuttavat pigmenttiepiteelisolujen erilaistumiseen ihmisen alkion kantasoluista monimutkaisella tavalla, ja sen ymmärtämiseen tarvitaan vielä lisää tutkimusta.