Bioactive glycopeptide nanofibers for tissue regeneration applications

Doğal hücreler arası matris (HAM), hücresel olayları kontrol eden glikopeptit ve glikozaminoglikanlar bakımından zengin bir yapıdır. Bu tez çalışmasında, doğal glikopeptitleri ve glikozaminoglikanları taklit eden ve mezenkimal kök hücrelerin (MKH) kıkırdak ve yağ hücrelerine farklılaşmasını tetikleyen glikopeptit moleküller tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, hyaluronik asidi (HA) taklit eden glikopeptit amfifil molekülleri MKH'lerin kıkırdak hücre hattına farklılaşmasını tetiklemek amacıyla sentezlenmiştir. HA, camsı kıkırdak HAM'inde en fazla miktarda bulunan glikozaminoglikandır. Peptit amfifil molekülleri katı fazlı peptit sentezi yöntemi ile sentezlenmiş ve HAM'in fibröz yapısını taklit etmek amacıyla kendiliğinden bir araya gelen biyoaktif glikopeptit nanofiberler oluşturulması için kullanılmışlardır. Taramalı ve geçirimli elektron mikroskopisi ve dairesel dikorizm yöntemleri ile elde edilen nanofiberlerin ikincil yapıları ve morfolojileri incelenmiş, glikopeptit amfifillerin nanofiberlerden oluşan boşluklu fibröz bir yapı oluşturduğu gösterilmiştir. HA'yı taklit eden nanofiberler üzerinde kültürlenen MKH'lerin morfolojik değişimleri, GAG üretim miktarları (Safranin-O boyaması ve DMMB analizi) ve kondrojenik gen işaretleyicilerinin ifade seviyeleri (gerçek zamanlı RT-PZR) analiz edilmiştir. Analizler sonucunda HA-taklidi glikopeptit nanofiberlerin MKH'lerin camsı kıkırdak hücrelere farklılaşmasını sağladığı ve bunu erken dönemde başlattığı gösterilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, glikopeptit omurgasında yapılan kimyasal değişimler sayesinde MKH'lerin kahverengi yağ hücrelerine dönüşümü gösterilmiştir. Kahverengi yağ hücreleri kimyasal enerjiyi yağ olarak depolamaz; bunun yerine ısı olarak harcarlar. Bu sayede umut vaat eden anti-obezite ajanları olarak kabul edilmektedirler. Lipit damla birikimi (Oil-Red O boyası) ve adipojenik gen işaretleyicilerinin ifade seviyelerinin incelenmesi (gerçek zamanlı RT-PZR) ile elde ettiğimiz sonuçlar, bu glikopeptitnanofiber iskelenin MKH'lerin kahverengi yağ hücrelerine dönüşmesinin spesifik tetikleyicisi olduğunu göstermiştir.