İnsan süngerimsi kemik dokudaki çözünür moleküllerin yağ doku kaynaklı mezenkimal kök hücreler üzerindeki kemiğe farklılaşma etkisi

Kemik dokunun hücresel ve moleküler mekanizmaları, kemik onarımı sırasında bazen başarısız olarak gecikmiş kaynama veya kemiğin kaynamaması ile sonuçlanır. Kırık civarında bulunan çok sayıda sinyal molekülleri, mezenkimal kök hücrelerin (MKH) adezyon, çoğalma ve kemiğe doğru farklılaşmasında önemli bir role sahiptir. Bu çalışmanın amacı, insan yağ dokusundan elde edilen kemiğe farklılaşmış MKH'lere, insan süngerimsi kemik dokudaki çözünür faktörlerin (KÇF) olası etkilerini belirlemektir. Kemik parçacıkları içindeki MKH'ler, osteogenezis sürecini inhibe eden proteinleri ve çözünür molekülleri salgılarlar. Önceki çalışmalarda, KÇF'lerin kırık onarımında MKH'ler üzerindeki etkisi daha önce tartışılmamıştır. Bu çalışmada, MKH'ler, KÇF'lerin varlığında, bazal besiyeri (BB) ve kemik besiyeri (KB) içerisinde kültüre edilmişlerdir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, MKH'lerin çoğalması ve canlılığının, DKÇF'ler tarafından azaltılmış olduğunu göstermiştir. Ayrıca, KÇF'ler, kontrol hücreleriyle karşılaştırıldığında, alkalin fosfataz aktivitesinde belirgin bir düşüşe yol açmıştır. Aynı şekilde, kemik oluşumu sırasında, KÇF'ler mineralize kemik nodullerinin inhibisyonuna ve hücre dışı matriks mineralizasyonunda kalsiyum konsantrasyonun düşmesine neden olmuştur. Ayrıca, KÇF'li MKH'lerde osteokalsin, kollajen tip 1, osteonektin ve osteopontin gibi kemik ile ilişkili genlerin düzeyinde belirgin azalma gözlemlenmiştir. Osteoprotegrin ekspresyonu, osteoblastların olgunlaşması sırasında anlamlı şekilde azalmıştır. Bununla birlikte, kemik yenilenmesi sırasında, kemik morfojenik protein-2'nin ekspresyonu sürekli olarak KÇF'ler tarafından indüklenmiştir. Ayrıca, KÇF'li kemik besiyerinde kültürlenen MKH'lerde sklerostin ekspresyon seviyesinde belirgin bir artış gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, KÇF'lerin Dkk-1 ekspresyonu üzerinde anlamlı bir etkisi bulunmamıştır. Sonuçlar, TNF-α, IL-6 ve IL-1β gibi pro-inflamatuar sitokinlerin üretimlerinin, KÇF'ler tarafından uyarıldığını göstermektedir. Sonuçta, elde ettiğimiz bulgular, KÇF'lerin, kırık iyileşmesi sırasında kemik oluşum sürecini olumsuz yönde etkilediğini göstermektedir.