is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskóli Íslands > Heilbrigðisvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Heilbrigðisvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/27039

Titill: 
  • Titill er á ensku Influence of Biomaterials on Mesenchymal Stem Cell Properties in a 3D Cell Culture Model
  • Áhrif lífefna á eiginleika bandvefsstofnfrumna í þrívíðu frumuræktunarlíkani
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Introduction: Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells, capable of multilineage differentiation, expansion in culture and possible utilisation in a range of cell therapies. Three-dimensional (3D) culture systems are emerging as important tools for many biomedical applications, including drug screening and tissue engineering. Therefore, studying 3D culture effects on MSC properties is important for continued MSC studies.
    Methods: The effects of using chitosan and polyHEMA coatings in a MSC 3D culture system were investigated. The 3D cell culture morphology was analysed with microscopy methods. Changes in mesenchymal stem cell properties were evaluated by flow cytometry using the MSC markers CD73, CD90, CD105 and CD271, and the pluripotency markers SSEA-1, SSEA-4 and Oct-4. Also, the biomaterial effect on MSC plasticity was estimated by a Schwann cell (SC) differentiation assay.
    Results: 3D spheroid formation was induced in MSCs after a 24-hour incubation on both coatings. CD90 expression was reduced in 3D culture at all timepoints on both coatings and CD73 expression declined significantly after 72 and 96 hours in culture on chitosan but did not change on polyHEMA. Oct-4 and SSEA-1 expression was induced in D60 on chitosan after 96 hours. SSEA-4 expression was seen in all donors on both coatings and decreased over time in 3D conditions but differed between donors. Increase in CD271 expression was common after 24 hours in 3D culture. 3D induction of MSCs prior to their differentiation into SCs revealed that 3D induced Schwann cell-like cells (SC-LCs) had an increased Krox20 and CD271 expression and decreased NCAM and Integrin-4α expression when compared to 2D SC-LCs.
    Conclusions: 3D culture conditions cause MSC spheroid formation and a difference in the MSC phenotype when compared with 2D cultured MSCs. A 24-hour long 3D induction of MSCs before differentiation into SCs possibly causes an increased differentiation potential towards the SC lineage.

  • Inngangur: Bandvefsstofnfrumur eru marghæfar frumur sem fjölga sér greiðlega í frumurækt og geta sérhæfst í margar mismunandi frumugerðir. Sýnt hefur verið fram á möguleg not þeirra í margskonar klínískum meðferðum. Ræktun frumna í þrívíddar- (3D) aðstæðum er talin henta vel m.a. í lyfjaprófanir og vefjaverkfræði (e. tissue engineering). Rannsókn á áhrifum 3D frumuræktunar á bandvefsstofnfrumur er því mikilvæg til að stuðla að framförum á sviðinu.
    Aðferðir: Áhrif kítósan og polyHEMA himna á bandvefsstofnfrumur í 3D ræktun voru rannsökuð. Formfræði frumna var athuguð með smásjáraðferðum. Breytingar í lífmerkjum (e. biomarkers) tengdum bandvefsstofnfrumum; CD73, CD90, CD105 og CD271, og fjölhæfi (e. pluripotency); SSEA-1, SSEA-4 og Oct-4, voru athugaðar með frumuflæðisjá. Einnig voru áhrif 3D ræktunar á tillæti (e. plasticity) bandvefsstofnfrumna rannsökuð með greiningu á hæfni þeirra til að sérhæfast í taugaslíðurfrumur (e. Schwann cells) eftir 3D ræktun.
    Niðurstöður: Í 3D ræktun á báðum himnum mynduðu bandvefsstofnfrumurnar frumuþyrpingar. Tjáning á CD90 minnkaði í frumum strax eftir 24 tíma í 3D ræktun á báðum himnum og tjáning á CD73 minnkaði eftir 72 og 96 tíma í 3D rækt á kítósan, ef borið var saman við bandvefsstofnfrumur í tvívídd (2D). Tjáning á Oct-4 og SSEA-1 sást einungis á frumulínu D60 eftir 96 tíma í 3D rækt. Tjáning á SSEA-4 var mismikil á milli frumulína og hún minnkaði með tíma í 3D rækt. Aukning á CD271 tjáningu var algeng eftir 24 tíma í 3D rækt. Ef bandvefsstofnfrumur voru í 3D ræktun í 24 tíma áður en þær voru sérhæfðar í taugaslíðurfrumur sást aukning á Krox20 og CD271 tjáningu og minnkun á NCAM og Integrin-4α tjáningu samanborið við genatjáningu sérhæfðra frumna án fyrirfram 3D ræktunar.
    Ályktanir: Ræktun bandvefsstofnfrumna í 3D aðstæðum veldur myndun á frumuþyrpingum og breytingum í genatjáningu samanborið við 2D aðstæður. 3D ræktun í 24 tíma virðist auka hæfni bandvefsstofnfrumna til að sérhæfast í taugaslíðurfrumur.

Samþykkt: 
  • 2.5.2017
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/27039


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Skemman - Influence of biomaterials on mesenchymal stem cell properties in a 3D cell culture model.pdf2.83 MBLokaður til...02.05.2022HeildartextiPDF
Eyðublað um meðferð stafræns eintaks lokaverkefnis.pdf36.54 kBLokaðurYfirlýsingPDF