Human mesenchymal stem cells (MSC) have attracted a great deal of interest for their potential use in regenerative medicine and suppression of the inflammation. Nevertheless, all known therapy protocols require large amounts of MSCs, which can be obtained only by in vitro expansion. One of the most important methodological problems is associated with the use of animal-derived components in the cell culture medium. The main aim of the current research was to elucidate the influence of different serum substitutes on the proliferation, differentiation, expression of cell surface markers, and total protein expression of mesenchymal stem cells derived from human adipose tissue. In addition we were aiming to determine the features of mesenchymal stem cell populations from an exfoliated deciduous tooth (SHED) and their response to the multifunctional proinflammatory protein alpha1-antitrypsin. Our results indicate that adipose tissue derived MSCs cultivated in the presence of fetal calf serum and allogeneic human serum display similar properties, while synthetic serum substitute induces increase in growth and differentiation potential of MSCs. Moreover, our results indicate, that synthetic serum substitute also activates transcription of genes related to adipogenic and osteogenic differentiation and diminishes expression of cell surface marker CD146. In the present study, we used a proteomic approach that allowed us to compare protein expression signatures between primary cell... [to full text] / Žmogaus suaugusio organizmo mezenchiminės kamieninės ląstelės (MKL) pradėtos sėkmingai naudoti pažeistų audinių regeneracijai ir uždegiminio proceso slopinimui. Šiuolaikiniams terapijos protokolams yra reikalingi dideli ląstelių kiekiai, todėl prieš naudojimą yra būtina jas padauginti in vitro. Tačiau naudojant skirtingus MKL išskyrimo, in vitro kultivavimo ir padauginimo protokolus, yra sunku lyginti mokslinių tyrimų duomenis ir klinikinių tyrimų rezultatus. Nevienodos kultivavimo sąlygos gali įtakoti MKL funkcines savybes (augimo greitį, gebėjimą diferencijuotis, migracinį aktyvumą ir kt.). Šiame disertaciniame darbe tyrėme auginimo terpių, praturtintų skirtingais serumais (gyvulinės kilmės serumai, žmogaus alogeninis serumas, sintetinis serumas), poveikį žmogaus riebalinio audinio MKL. Taip pat charakterizavome MKL išskirtas iš žmogaus pieninių dantų pulpos ir palyginome šių ląstelių kultūros bei jų dukterinių klonų savybės. Kompleksiškai tyrėme uždegimo antiproteinazės alfa1-antitripsino (AAT) poveikį šioms ląstelėms. Nustatėme, kad, lyginant su kitais tyrime naudotais serumais, sintetinis serumo pakaitalas geriausiai skatino MKL augimą bei gebėjimą diferencijuotis adipogenine ir osteogenine kryptimis. Taip pat, skirtingai nuo kitų naudotų gyvulinės kilmės ir žmogaus serumų, sintetinis serumo pakaitalas veikė kaip adipogeninės ir osteogeninės diferenciacijos indukcijai svarbių genų PPARγ ir Msx2 transkripcijos aktyvatorius. Be to, sintetinis serumo pakaitalas slopino... [toliau žr. visą tekstą]

The objective of the study: To characterize stem cells isolated from mouse skeletal muscle and evaluate their regenerative potential to repair injured bone and articular cartilage in a mouse and rat animal model. The aims of the study: 1. Isolate MDSCs from mouse skeletal muscle, to determine their phenotypic characteristics and differentiation potential in vitro. 2. Evaluate osteogenic and chondrogenic regeneration capacity of MDSCs genetically engineered to express bone morphogenetic protein 4 (BMP4). 3. Evaluate osteogenic and chondrogenic differentiation potential of MDSCs-expressing BMP4 in vivo. 4. Investigate the possibility of MDSCs-expressing BMP4 and vascular endothelial growth factor (VEGF) to enhance bone repair. 5. Investigate the possibility of MDSCs-expressing BMP4 and anti-angiogenic factor sFlt1 to enhance articular cartilage repair. The brief overview of the study This investigation addresses important issues regarding: 1) stem cell isolation from skeletal muscle and their specific characteristics that enable us to identify these cells from other populations of stem cells in skeletal muscle; 2) the efficiency of muscle-derived stem cell-mediated bone and cartilage formation in vivo using retroviral vectors to express bone morpho-genetic protein 4 (BMP4); 3) the enhancement of osteogenic and chondrogenic potential of BMP4-secreting muscle-derived stem cells by addition of cells engineered to express vascular endothelial growth factor (VEGF) or its... [to full text] / Skeleto raumuo yra patogus ir lengvai prieinamas kamieninių ląstelių šaltinis. Satelitinės ląstelės, kurios kitaip vadinamos raumenų kamieninėmis ląstelėmis ir yra linkusios diferencijuoti miogenine linkme, dalyvauja raumens regeneracijoje ir gali savarankiškai atsinaujinti. Mūsų laboratorijoje izoliuotos raumeninės kilmės kamieninės ląstelės (RKKL) yra laikomos satelitinių ląstelių pirmtakėmis, tačiau nuo jų skiriasi. RKKL gali diferencijuoti ne tik miogenine linkme, bet ir kitomis linkmėmis (kauline, kremzline, riebalinio audinio, nervų, endotelio ir kraujodaros), ir joms yra būdinga ilgalaikė proliferacija, savarankiškas atsinaujinimas, privilegija imuninės sistemos atžvilgiu ir atsparumas oksidacijos sukeltam stresui. Šio darbo metu atlikti tyrimai atsako į labai svarbius klausimus, susijusius su: 1) RKKL išskyrimu ir jų specifinių savybių, leidžiančių šias ląsteles atskirti nuo kitų skeleto raumenų kamieninių ląstelių populiacijų, nustatymu; 2) genetiškai modifikuotų RKKL sukeliamo kaulų ir kremzlių formavimosi in vivo veiksmingumu, naudojant retroviruso vektorių kaulų morfogenezės baltymo 4 (BMP4) raiškai; 3) RKKL osteogeninio ir chondrogeninio pajėgumo stiprinimu, vienu metu naudojant ląsteles, išskiriančias BMP4, ir ląsteles, išskiriančias kraujagyslių endotelio augimo faktorių (VEGF) arba sFlt1. Šio tyrimo naujumas yra tas, jog iš esmės pirmą kartą parodyta, kad iš išgrynintų pelės skeleto raumenų ląstelių (PP6) populiacijos, išskirtos ląstelių sukibimo su... [toliau žr. visą tekstą]