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Extracellular vesicle-induced transcriptional changes in primary rat Schwann cells
Julian Roberto Krause
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Christine Radtke
DOI
10.25365/thesis.74509
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24394.06257.552228-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Extrazelluläre Vesikel (EVs) stellen eine vielversprechende Alternative zur zellbasierten Therapie in der Nervenregeneration dar, da sie die Proliferation von Schwann-Zellen (SCs) erhöhen und dadurch die Nervenregeneration fördern, sowie funktionelle Ergebnisse verbessern können. SCs nehmen nach einer Verletzung einen Reparaturphänotyp an und ermöglichen somit eine bemerkenswerte Regeneration des peripheren Nervensystems (PNS). Jedoch führt eine längere Denervierung zu Veränderungen auf transkriptioneller Ebene, die zum Verlust des Reparaturphänotyps und zu einem Rückgang der SC führen. Dadurch wird letztendlich eine erfolgreiche Regeneration verhindert. Eine mögliche Anwendung für EVs könnte darin bestehen, den Reparaturphänotyp zu verlängern. Für eine sichere therapeutische Anwendung gibt es jedoch noch zu viele unbekannte Faktoren. Das Ziel dieser Studie war es, die transkriptionellen Effekte von aus Fettgewebe isolierte Stromazell-EVs (ASC-EVs) auf SCs zu untersuchen. SCs wurden mit ASC-EVs stimuliert, anschließend erfolgte eine RNA-Sequenzierung der SCs und eine Genexpressions-Analyse. Die Analyse umfasste Tests auf differenzielle Expression, Genclustering und Pathway-Enrichment. Die SCs zeigten eine transkriptionelle Reaktion auf die EV-Stimulation durch Aktivierung von Proliferations- und Stimulusreaktionswegen. Es konnte jedoch keine signifikant differenzielle Genexpression festgestellt werden. Da die RNA-Seq-Analyse nicht eindeutig war, wurden SCs mit EVs stimuliert, die mit einer neuen Anreicherungsmethode isoliert wurden. Diese neue Methode liefert Studien zufolge EVs mit höherer biologischer Funktionalität. Die Genexpression wurde mittels RT-qPCR untersucht, es konnte aber keine signifikante Hochregulierung von Genen, die am Reparaturphänotyp beteiligt sind, oder von Proliferationsmarkern festgestellt werden. Dies hebt den Bedarf an verbesserten Wirksamkeitsvorhersagen für EVs sowie die Probleme im Zusammenhang mit der Dosierung von EVs hervor.
Abstract
(Englisch)
Extracellular vesicles (EVs) have shown potential as an alternative to cell-based therapy in nerve regeneration by enhancing proliferation of Schwann cells (SCs), promoting regeneration and improving functional outcomes. SCs are key players in nerve regeneration, enabling the remarkable regeneration seen in the peripheral nervous system (PNS) by transdifferentiating into a repair phenotype upon injury. This progression is limited by transcriptional changes following periods of denervation, resulting in loss of repair phenotype and decreasing numbers of SCs, ultimately leading to poor recovery. Overcoming these limitations presents a potential application for EVs. However, there are still too many unknowns for a safe therapeutic application. This study aimed to decipher the effects of adipose tissue-derived stromal cell (ASC) EVs on SCs at the transcriptional level. RNA sequencing of ASC-EV stimulated SCs was performed and gene expression was analyzed. This included testing for differential expression, gene clustering and pathway enrichment. SCs showed a transcriptional response to EV stimulation by activation of proliferation pathways and stimulus response pathways, but no significant differential gene expression was found. As the RNA-Seq analysis proved inconclusive, SCs were stimulated with EVs isolated by a novel enrichment method, reported to yield EVs with higher potency. Expression of selected genes was then assessed by qPCR. However, no significant upregulation of genes involved in repair phenotype or of proliferation markers was found. This highlights the need for improved potency predictors of EVs and the issues surrounding EV dosage.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Extrazelluläre Vesikel Schwannzellen Stromazellen aus Fettgewebe periphere Nervenregeneration RNA-Sequenzierung Genexpression
Schlagwörter
(Englisch)
extracellular vesicles Schwann cells Adipose tissue-derived stromal cells peripheral nerve regeneration RNA sequencing gene expression
Autor*innen
Julian Roberto Krause
Haupttitel (Englisch)
Extracellular vesicle-induced transcriptional changes in primary rat Schwann cells
Paralleltitel (Deutsch)
Extrazelluläre Vesikel-induzierte Transkriptionsänderungen in primären Schwann-Zellen der Ratte
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
viii, 40 Seiten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christine Radtke
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC16971630
Utheses ID
68796
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |