Mezenchiminių kamieninių ląstelių sekretuojamų ekstraląstelinių vezikulių neuroprotekcinio poveikio

Abstract

Daugeliui neurodegeneracinių ligų būdingas lėtinis uždegimas. Centrinėje nervų sistemoje uždegiminius procesus reguliuoja funkciniai audinių makrofagai, vadinami mikroglija. Fiziologinėmis sąlygomis mikroglija yra ramybės būsenos, tačiau neurouždegimo metu ji aktyvuojama ir atlieka kritinę funkciją diferencijuodama į uždegiminį M1 arba antiuždegiminį M2 imunofenotipą. Šio darbo tikslas yra ištirti kaip pieninio danties pulpos kamieninių ląstelių (PDPKL) sekretuojamos ekstraląstelinės vezikulės veikia žmogaus mikroglijos ląstelių uždegiminę aktyvaciją in vitro. Nustatyta, kad šiame darbe naudojamas in vitro poliarizavimo protokolas padeda efektyviai indukuoti M1 ir M2 imunofenotipą žmogaus mikroglijos ląstelėse. Taip pat identifikuoti potencialūs egzosomų taikiniai žmogaus mikroglijos ląstelėse. Eksperimento duomenys rodo, kad PDPKL egzosomos veikia uždegimą (ARG1, iNOS, VEGFA), fagocitozę (CD11b, TREM2), bei nespecifinį imuninį atsaką (CD14, TLR4) reguliuojančių genų ir miR-124-3p bei miR-145-5p raišką M0, M1 ir M2 žmogaus mikroglijos ląstelėse. Kitas svarbus rezultatas – PDPKL sekretuojamos egzosomos skatina mikroglijos ląstelių migraciją ir fagocitinį aktyvumą. Šie rezultatai suteikia naujų žinių apie priešuždegiminį ir neuroprotekcinį PDPKL sekretuojamų egzosomų poveikį ir potencialiai gali būti panaudoti kuriant naujus neurodegeneracinių ligų metodus. Darbą sudaro šešios dalys: įvadas, literatūros apžvalga, medžiagos ir metodai, tyrimų rezultatai ir jų aptarimas, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 50 p., 14 paveikslų, 4 lentelės, 79 bibliografiniai šaltiniai.

Acute inflammation is associated with many neurodegenerative diseases. In central nervous system inflammatory process is regulated by resident tissue macrophages, named microglia. In physiology conditions microglial cells are ramified, but during neuroinflammation microglia become activated. During microglial activation cell morphology is changed either to M1, the typically activated phenotype, or to M2, an alternatively activated phenotype. The aim of this study is to investigate the exosomes effect on the activation of human microglial cells. Exosomes were obtained from the stem cells derived from the dental pulp of human exfoliated deciduous teeth (SHEDs). During this study effective in vitro polarization of human microglial cells into M1 and M2 states was established. In addition, potential targets of exosomes in human microglial cells were identified. Obtained results indicate that exosomes affect expression of genes involved in the regulation of inflammatory response (ARG1, iNOS, VEGFA), phagocytosis (CD11b, TREM2) and also unspecific immune response (CD14, TLR4). Moreover, exosomes significantly affected expression of miR-124-3p and miR-145-5p in M0, M1 and M2 microglial cells. Another important finding of this study was that exosomes activate migration and phagocytic activity of human microglial cells. In conclusion, it demonstrates that exosomes derived from SHEDs can act as potent immunomodulators of human microglial cells. Herein, successful implementation of this project provides knowledge about neuroprotective and anti-inflammatory properties of exosomes which might be helpful for the development of new therapeutic strategies against neurodegenerative disorders. Structure: introduction, literature review, materials and methods, results and discussion, conclusions and references. Thesis consist of: 50 p. text without appendixes, 14 pictures, 4 table, 79 bibliographical entries.