Rasvakudoksen mesenkymaalisten kantasolujen kiinnittymisen optimointi luustolihasmediumissa: proteiinipinnoitusten vertailu

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Monikudosmallintamisen huippuyksikössä, Aikuisten kantasolut -tutkimusryhmässä. Monikudosmallintamisen huippuyksikkö on kuuden Tampereen yliopiston tutkimusryhmän muodostama monitieteellinen tutkimuskeskus. Sen tavoitteena on kehittää uudenlainen body-on-chip-monikudosmalli, jonka avulla voidaan mallintaa kudosten toimintaa ja tutkia erilaisia sairauksia.

Opinnäytetyön tavoitteena oli vertailla erilaisten proteiinipinnoitusten soveltuvuutta ihmisen rasvakudoksesta eristettyjen mesenkymaalisten kantasolujen viljelyyn. Työn tarkoituksena oli löytää proteiinipinnoitusmateriaali, joka edistäisi solujen kiinnittymistä kasvatusalustaan, sillä aiemmissa tutkimuksissa ongelmaksi oli muodostunut solujen irtoaminen luustolihasmediumissa.

Työssä vertailtiin neljää proteiinipinnoitusmateriaalia, jotka olivat kollageeni, gelatiini, fibronektiini ja poly-L-lysiini. Rasvakudoksen mesenkymaalisia kantasoluja viljeltiin pinnoitetuilla kuoppalevyillä luustolihasmediumissa, minkä jälkeen niitä vertailtiin mikroskopian, immunofluoresenssivärjäyksen ja solumäärää mittaavan analyysin avulla. Kaikki solut pysyivät alustassa kiinni aikapisteeseen asti, mutta eroja nähtiin esimerkiksi solujen morfologiassa, kasvun tasaisuudessa ja aktiinifilamenttien muodostuksessa.

Kollageenipinnoitus osoittautui tehtyjen analyysien perusteella sopivimmaksi pinnoitusmateriaaliksi rasvakudoksen mesenkymaalisille kantasoluille. Solut olivat morfologialtaan parhaan näköisiä, ja kasvu oli hyvin tasaista jokaisessa kuopassa. Lisäksi immunovärjäyksessä solurakenteet tulivat selkeimmin esille. Työ tulisi kuitenkin toistaa useammalla rinnakkaisella näytteellä ja pidemmällä viljelyajalla, jotta tulokset olisivat kattavampia ja luotettavampia. Työstä on kuitenkin apua tutkimusryhmälle tulevissa tutkimuksissa, joissa soluja kasvatetaan vastaavanlaisissa olosuhteissa.

This thesis was carried out in the Adult Stem Cells research group, at the Centre of Excellence in Body-on-Chip Research. CoEBoC is a multidisciplinary research centre, which consist of six research groups from the University of Tampere. Its aim is to develop a new body-on-chip multi-tissue model, which can be used to model tissue function and study various diseases.

The objective of this thesis was to compare the suitability of different protein coatings for the cultivation of mesenchymal stem cells isolated from human adipose tissue. The purpose of this study was to find a protein coating material that would promote the attachment of cells to the cell culture dish in skeletal muscle medium.

Four protein coating materials were compared, which were collagen, gelatin, fibronectin and poly-L-lysine. Adipose-derived mesenchymal stem cells were cultured on coated well plates in skeletal muscle medium, after which they were analysed with an optical microscope, immunofluorescence staining and cell pro-liferation analysis. All cells remained attached to the culture dish, but differences were seen in cell morphology, growth uniformity and actin filament formation.

Collagen coating proved to be the most suitable coating material for adiposederived mesenchymal stem cells. The cells had the best morphology, and the growth was very uniform in each well. In addition, the cell structures came out most clearly in immunostaining. The study should be repeated with more parallel samples and with longer cultivation period to obtain more comprehensive and reliable results. However, the study will help the research group in future studies where cells are cultured under similar conditions.