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]