Nöral kök hücre aktivasyonu, proliferasyonu ve migrasyonunda rolleri olan büyüme faktörlerinin karşılıklı etkileşimlerinin in vitro araştırılması

Abstract

Bugüne dek yetişkin nörogenezi ve nöral kök hücre biyolojisi alanlarında çok sayıda çalışma yapılmasına ve pek çok bilgi elde edilmesine rağmen, nöral kök hücreleri suskun halde tutan, aktif hale geçiren, aktif kök hücreleri proliferasyon, migrasyon ve diferansiyasyona uğratan mekanizmalar ve bu mekanizmalarda rol oynayan etken ve uyaranlar henüz yeterince açığa çıkarılamamıştır. Bu mekanizmalarda, değişik sinyal yolakları ve büyüme faktörlerinin etkisinin olduğu bilinmektedir. Bunların içinden büyüme faktörleri tek başlarına ve birlikte verildiklerinde farklı etkiler ortaya çıkmakta, etkileri farklı kombinasyonlarda artıp azalmaktadır. Bu nedenle projemizde rat hipokampal kökenli nöral kök hücreler (NKH)'lerin suskunluk, aktivasyon, proliferasyon ve migrasyon mekanizmalarında rolleri olan büyüme faktörlerinden, IGF-I, MGF, EGF, FGF-2, BDNF ve EPO'nun tek başlarına ve birlikte olan etkileri araştırılmıştır. Çalışmada hücre kültüründe yetiştirilen NKH'lere büyüme faktörleri ve kombinasyonları belirlenen oranlarda eklenmiş ve 1. gün, 3. gün ve 7. günlük zaman dilimlerinde bekletilip hem BrdU eklenmesi ile Akım Sitometri cihazında hücre döngüsü analizi yapılmış, hem de Gerçek Zamanlı RT-PCR yöntemi ile GFAP, Nestin, DCX ve TUBB3 genlerinin aktivasyon düzeyleri analiz edilmiştir. Migrasyon deneyleri için ise Cell Asic ONIX cihazı kullanılarak ölçümler yapılmıştır. Elde ettiğimiz bulgular arasında; FGF-2+EGF kombinasyonunun birlikte etkisinin suskun NKH'leri aktive ettiği tespit edilmiştir. MGF+EPO kombinasyonunun NKH'leri genç nöron halinde tuttuğu ve göç etmeleri üzerinde de etkisi bulunduğu gösterilmiştir. Ayrıca, EPO ve BDNF'in de NKH'leri olgun nöron fazına yönelttiği düşünülmektedir. Bu sonuçlar ışığında, yetişkin nörogenezi, nöral kök hücre biyolojisi ve sinirbilim alanlarına gelecek yıllarda yapılacak çalışmalara alt yapı oluşturarak katkı sağlamak hedeflenmiştir. Nörogenez ve rejenerasyon gerektiren beyin dokusu patolojilerine köklü ve kalıcı tedavilerin geliştirilmesi yönünde yeni projeler geliştirilecektir. Anahtar Kelimeler: Nöral Kök Hücre, Nörogenez, Büyüme Faktörleri, Proliferasyon, Migrasyon Bu çalışma, İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: 50267 Bu proje İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (BAP), Acil İhtiyaç Projeleri (ACİP) tarafından desteklenmiştir. Proje No: THZ-2016-21839

Although there has been many studies on the fields of adult neuregenesis and neural stem cells biology, still there are many unknowns including, holding neural stem cells in quiescent phase and initiation of activation, mechanims of differentiation, proliferation and migration for active stem cells and also the factors playing role for these mechanisms.Therefore, in this project, we investigated the effect of growth factors such as IGF-I, MGF, EGF, FGF2, BDNF and EPO alone and together on activation, proliferation and migration mechanisms for quiescent neural stem cells that have hippocampal origin.In this study, growth factors and combinations were added to the NSCs at the determined ratios, and they were kept at the 1st, 3rd and 7th day time intervals following BrdU addition for cell cycle and apoptosis analysis with flow cytometry and the activation and proliferation changes of GFAP, Nestin, DCX and TUBB3 genes by expression levels with real time RT-PCR analysis. Furthermore, the Cell Asic ONIX instrument were used for the migration experiments. It has been determined that the synergistic effect of FGF-2 + EGF co-stimulation activates silent NSCs. The combination of MGF and EPO also has an effect on migrating NSCs as young neurons. EPO and BDNF are also thought to direct NSCs to the mature neuron phase. With the future studies to be done in the light of these results, it is aimed to contribute adult neurogenesis, neural stem cell biology and neuroscience fields. New projects will be developed to develop fundamental and permanent therapies for brain tissue pathologies that require neurogenesis and regeneration.Key Words: Neurogenesis, Neural Stem Cells, Growth Factors, Proliferation, Migration The present work was supported by the Research Fund of Istanbul University. Project No: 50267 This Project was also supported by Scientific Research Project of Istanbul University. Project No: THZ-2016-21839