Investigation of hematopoietic stem cells in spleen and fetal liver via a-catulin transgenic mice

Abstract

Bu çalışma da CD45 konjenik fare kullanarak hematopoetik kök hücre nakli yapılmıştır. Hematopoetik kök hücreler çok az ve nadir sayıda kemik iliğinde bulunur. Bu kök hücreler yüksek oranda bölünebilme ve farklılaşma yeteneğine sahip olup tüm kan hücrelerinin yapımında aktif rol oynarlar. Hematopoetik kök hücre ve bu hücrelerinin nakli bir çok hastalığın tedavisinde ya da hastalığın seyrini değiştirmek amacıyla kullanılmaya başladı. Böylece kan kanseri, ölümcül ya da ölümcül olmayan hastalıklarda ya da metabolik birçok hastalığın tedavisinde hematopoetik kök hücre nakli kullanılmaya başladı. Kemik iliği transplantasyonu en yaygın ve tatmin edici sonuçların alındığı kök hücre terapisidir. Aynı zamanda bu kök hücreler limitsiz bölünebildiği gibi yüksek oranda kendilerini yenileme özelliklerine de sahiptir. Bu karakteristik özellikleriyle hem tüm kan hücrelerini oluşturur hem de hematopoetik sistemin dengede kalmasını sağlarlar. Hematopoetik kök hücreleri sadece kemik iliğinden değil dalak, embryonik hücrenin karaciğerinden, kordon kanından vs. farklı farklı yerlerden elde edilebilir. Tabiki bu kaynaklardaki kök hücre sayısı ve kalitesi kemik iliğiyle kıyaslanamaz. Hematopoetik kök hücrelerin elde edilmesindeki en büyük zorluk bu hücrelerin vücut dışında kendini koruyamayıp, hemen farklılaşması. Eğer bu evrensel sorun çözülürse, birçok mutasyona bağlı kan hastalıklarının ya da metabolik hastalıkların tedavisi mümkün olabilir.Bu çalışmada, transgenik fareler optimum ölümcül radyasyona maruz kalıp, hematopoetik sistem baskılanmış oluyor. Radyasyon sonrası farklı kök hücre kaynaklarını kullanarak hematopoetik sistemin yeniden aktifleşmesini, kendini yenilenmesini amaçlandı. Bu transgenik farelerden, membran proteinlerinden biri olan a-catulin proteinini ekspres eden gen bölgesi çıkartılmış olup yerine kök hücre analizinin daha kolay bir şekilde yapılması için gfp eklenmiştir. Öncelikle farklı radyasyon denemeleri yapılarak en iyi optimum ölümcül doza karar verildi. Eğer fareler over-doz olursa buna bağlı enfeksiyon vs. oluşabilir. Sonrasında ise farklı kaynaklardaki hematopoetik kök hücreleri kullanarak ve yine farklı sayılarda kök hücre nakli yaparak radyasyona maruz kalan farelerin hematopoetik sistemlerinin yeniden aktifleştirmesi hedeflendi.

This study is based on hematopoietic stem cell transplantation using CD45 reporter in vivo murine model. HSCs give rise to all blood stem cells which are reside in the bone marrow. HSCs are one of the most important topic because it plays significant role in treatment of blood cancers, malignant or non-malignant diseases and also some metabolic diseases. Bone marrow transplantation (BMT) is a common and grateful example of stem cell therapy. They have some capacity of hematopoietic stem cells (HSCs) to self-renew and differentiation. These characteristic features provide the production of all blood cell lineages and simultaneous maintenance of the stem cell pool, thereby maintaining lifelong homeostasis. Banked umbilical cord blood (CB), spleen and fetal liver are crucial and readily available stem cell resource. However, the number of hematopoietic stem cells and progenitor cells (HSPCs) are very rare and low compared with bone marrow.The biggest limitation in hematopoietic stem cells is cannot be multiplied outside the body. The universal challenge is the culture of HSCs outside their natural environment has proven difficult. It is therefore important to understand how HSC self-renewal, proliferation, and differentiation are integrated, which molecules participate in their regulation and how these could be modified for clinical benefit. If this problem is solved, mutations that cause disease in these stem cells can be corrected, and these cells are transported back to the patient. So blood diseases can be eliminated.In this study, transgenic mice are used for the all transplantation process. These transgenic mice cannot express the α-catulin protein so that called knockout mice. This protein play important role in cytoskeletal. To observation of HSCs, GFP protein is added instead of α-catulin protein.By use of the α-catulin-GFP mouse model, hematopoietic stem cells will be separated from other blood cells. After the lethal dose radiation, the irradiated mice will be transplanted and the phenotype will be replaced to old. Finally, the rate of pure stem cell population in spleen or whole bone marrow in these mice will be examined. Previous studies have identified the location of stem cells in the bone marrow. Our study focused on examination of HSC in spleen and fetal liver via α-catulin transgenic mouse model.