Comparison of bone and skeletal muscle-derived mesenchymal stem cells differentation markers

Mezenhimske matične/ stromalne celice (MSC) so multipotentne celice, ki imajo sposobnost diferenciacije v celice različnih tipov znotraj mezodermalne in endodermalne linije. Tako se lahko pretvorijo v osteoblaste, hondrocite in adipocite, pa tudi v mišične celice, pljučne celice in nevrone. Predstavljajo heterogeno skupino celic, ki je ne moremo določiti na osnovi enega označevalca, temveč za identifikacijo uporabljamo kombinacijo več celičnih označevalcev. Namen magistrske naloge je bil ugotoviti razlike v izražanju genov za označevalce osteogene, adipogene in miogene diferenciacije MSC ter subpopulacije MSC med skupinami preiskovancev z osteoartrozo, osteoporozo in brez mišično-skeletnih bolezni ter med MSC, izoliranimi iz kostnega (KMSC) in iz mišičnega tkiva (MMSC). Meritve smo izvedli in vitro z metodo kvantitativne verižne reakcije s polimerazo. V raziskavo smo vključili 156 vzorcev MSC, izoliranih iz trabekularne kosti in skeletnih mišic 14 preiskovancev z osteoporozo, osteoartrozo in brez mišično-skeletnih bolezni. Izmerili smo izražanje genov za označevalce osteogene (ALPL, COL1A1, OC, PTHR1 in RUNX2), adipogene (ADIPOQ, FABP4 in PPARG) in miogene (ACTC1, ACTA2, MYH1, MYOD1, MYOG, PAX7 in TPNT) diferenciacije in za subpopulacije MSC (CSPG4, GREM1, ITGAV, NCAM, NGFR, PDGFR%, PDGFR% in PEG3). Za normalizacijo rezultatov smo uporabili referenčni gen GAPDH. Rezultati so pokazali, da pri osteogeni diferenciaciji na podlagi uporabljenih označevalcev ne moremo potrditi uspešne osteogeneze, saj je bilo izražanje označevalcev ponekod višje v netretiranih (NTx) kot v tretiranih (Tx) vzorcih. Rezultati adipogene diferenciacije so pokazali, da z izbranimi označevalci adipogene diferenciacije lahko potrdimo uspešno adipogenezo, saj so bili vsi adipogeni označevalci povišani v Tx vzorcih v primerjavi z NTx. Opazili smo tudi razlike v izražanju osteogenih označevalcev 7. in 14. dan po začetku osteogene diferenciacije, s čimer smo potrdili, da trajanje diferenciacije vpliva na izražanje genov. Za označevalce subpopulacij MSC ne moremo potrditi selektivnosti izražanja glede na tkivo, iz katerega so celice pridobljene. Znotraj MMSC smo dokazali, da se izražanje označevalcev specifičnih celičnih linij razlikuje med zdravimi preiskovanci in bolniki z OA oziroma OP. Za potrditev naših rezultatov bi bile potrebne nadaljnje raziskave, lahko pa potrdimo, da obstajajo razlike v izražanju označevalcev MSC. Izražanje se spreminja v odvisnosti od pogojev gojenja, tkivnega izvora, trajanja diferenciacije in patofiziološkega stanja preiskovancev. Na podlagi teh izhodišč bi lahko načrtovali obširnejše raziskave s tega področja