Kondrogenez sürecinde insan sinoviyal sıvı kaynaklı mezenkimal kök hücre (iSS-MKH) ve iSS-MKH-eksozomlarındaki mikro RNA-155 ekspresyonu

Abstract

Diz osteoartriti, dünya nüfusunun %15'ini etkileyen, morbidite ve eklemlerde fonksiyonel sakatlığa neden olabilen en yaygın dejeneratif eklem hastalığıdır. Sinoviyal inflamasyon subkondral kemik sklerozu ve osteofit oluşumu ile karakterizedir. Osteoartrit nedeniyle oluşan kıkırdak hasarının klinik tedavileri, tedavinin yüksek maliyetli olmasının yanı sıra cerrahi tedavi sonrasında ortaya çıkabilecek farklı komplikasyonlar nedeniyle birçok sınırlamaya sahiptir. Bu nedenle diz osteoartriti tedavisi ile ilgili çalışmalarda avasküler kıkırdak dokusunu onarmak için terapötik yaklaşımda güvenli, daha az invaziv ve verimli bir klinik müdahale geliştirmek amaçlanmaktadır. Mezenkimal kök hücre kaynaklı eksozomlar, kök hücrenin kendisini terapötik bir ajan olarak kullanmak yerine rejeneratif tıpta kullanılmaya alternatif bir aday olarak ortaya çıkmıştır. Kıkırdak hasarını tedavi etmede bir diğer önemli faktör kondrogenez sürecinde, hasarlı kıkırdak dokusunun yenilenmesinde baskın role sahip olabilecek miRNA'ları hedeflemektir. Bu amaçla, hasarlı kıkırdak dokusunun tedavi ve onarımında güvenli, hücresiz klinik yaklaşım geliştirmek için kıkırdak doku rejenerasyonu araştırmalarına katkıda bulunmayı planladık. Bu çalışmanın amacı, sinoviyal sıvı kaynaklı mezenkimal kök hücrelerde (hSF-MSC'ler) ve eksozomlarında (hSF-MSC-Exo) miR-155 ve TGF-β sinyal yolu genlerinin ekspresyonunu araştırmak ve kondrogenez süreci üzerindeki etkilerini belirlemekti. Bu amaçla kondrojenik farklılaştırılmış TGF-β sinyal yolu genleri ve miR-155 gen ekspresyon seviyeleri hSF-MSCs, hSF-MSC-Exo, hSF-MSC-Chondro ve hFCs deney gruplarında qRT-PCR ile karşılaştırıldı. miR-155 ekspresyonunun hSF-MSC-Exo'da diğer deney gruplarına kıyasla önemli ölçüde daha yüksek olduğunu ve TGF-β sinyal yolu genlerinin ekspresyonunda önemli bir azalma ile ilişkili olduğunu gözlemledik.Anahtar Kelimeler: Kıkırdak hasarı, mezenkimal kök hücreler, eksozom, kondrogenez, micro RNA 155.

Knee osteoarthritis is the most common degenerative joint disease that affects 15% of the global population and can be a cause of morbidity and joint functional disability. It is characterized by synovial inflammation, subchondral bone sclerosis, and osteophyte formation. Clinical treatments of cartilage damage caused by osteoarthritis have many limitations because of the different complications that can be caused after surgeries besides the high financial cost of the treatment. Therefore, the provided studies on knee osteoarthritis treatment are aiming to develop a safe, less invasive, and efficient clinical intervention to use in the therapeutic approach to repair the avascular cartilage tissue. Mesenchymal stem cell derived exosomes have emerged as an alternative candidate to use in regenerative medicine instead of using stem cell itself as a therapeutic agent. Another important factor in treating cartilage damage is to target miRNAs that may have a dominant role in chondrogenesis process therefore in regenerating damaged cartilage tissue. For this aim, we planned to contribute in cartilage tissue regeneration research in order to develop safe cell-free clinical approach to treat and repair damaged cartilage tissue. The aim of this study was to investigate the miR-155 and TGF-β signalling pathway genes expression in synovial fluid-derived mesenchymal stem cells (hSF-MSCs) and in their exosomes (hSF-MSC-Exo), and to determine their effect on chondrogenesis process TGF-β signalling pathway genes and miR-155 gene expression levels was investigated by qRT-PCR and compared in the experimental groups. We observed that miR-155 expression was significantly higher in hSF-MSC-Exo compared to the other experimental groups and correlating with significant decrease in TGF-β signalling pathway genes expression.Keywords: Cartilage damage, mesenchymal stem cells, exosome, chondrogenesis, micro RNA 155.