Οστεογένεση και καρκινικός δείκτης ZNF217: η επίδραση της Οστικής Μορφογενετικής Πρωτεΐνης-2 (Bone Morphogenetic Protein -2, BMP-2) στην έκφραση του μεταγραφικού παράγοντα ZNF217 σε ανθρώπινα μεσεγχυμ
Creators: name: Μάντσου, Αγλαΐα Βασιλείου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Οστεογένεση
Οστικές μορφογενετικές πρωτεΐνες
Πρωτεΐνες δακτύλου ψευδαργύρου
Osteogenesis
Bone Morhogenetic Proteins
Zinc Finger Proteins

description: Στα πλαίσια αυτής της εργασίας, μελετήθηκε το πρότυπο έκφρασης του γονιδίου του μεταγραφικού παράγοντα ZNF217 κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης ανθρώπινων μεσεγχυματικών κυττάρων προερχόμενων από οδοντικό ιστό σε οστεοβλάστες. Αρχικά, έγινε επαγωγή της διαφοροποίησης των μεσεγχυματικών κυττάρων με ανάπτυξή τους σε θρεπτικό μέσο που περιέχει παράγοντες οστεογένεσης και με επιπλέον προσθήκη της ανθρώπινης ανασυνδυασμένης BMP2 είτε του πεπτιδίου 3, ενός πεπτιδίου από την καρβοξυτελική περιοχή της BMP2. Στη συνέχεια, έγινε έλεγχος της επιτυχία της οστεογένεσης με τη δοκιμασία της αλκαλικής φωσφατάσης την 14η ημέρα και με χρώση των αποθηκών ασβεστίου με κόκκινο της αλιζαρίνης την 21η ημέρα. Παράλληλα, προσδιορίστηκε η έκφραση του ZNF217 με αντίστροφη μεταγραφή και PCR στα διαφοροποιημένα κύτταρα και σε μεσεγχυματικά κύτταρα-μάρτυρες την 7η, την 14η και την 21η ημέρα της διαφοροποίησης , δηλαδή σε χρονικά σημεία τα οποία αντιστοιχούν περίπου στην αρχή, στη μέση και στο τέλος της διαδικασίας της οστεογένεσης. Τα επίπεδα έκφρασης του ZNF217 συσχετίστηκαν με τα αντίστοιχα επίπεδα έκφρασης του γονιδίου αναφοράς GUSB, το οποίο κωδικοποιεί την ανρθώπινη β-γλυκουρονιδάση και του γονιδίου-δείκτη της οστεογένεσης BGLAP, το οποίο κωδικοποιεί την ανθρώπινη οστεοκαλσίνη. Η ανίχνευση της αλκαλικής φωσφατάσης ήταν επιτυχής και των αποθηκών ασβεστίου στο εξωκυττάριο στρώμα ήταν επιτυχής. Η έκφραση του ZNF217 ήταν αυξημένη σε κύτταρα που αναπτύχθηκαν σε μέσο οστεογένεσης σε σύγκριση με κύτταρα-μάρτυρες που αναπτύχθηκαν σε DMEM. Ωστόσο, ελαττώθηκε σε κύτταρα που διαφοροποιήθηκαν υπό την επίδραση της BMP2 ή του πεπτιδίου 3. Η ελάττωση ήταν πιο έντονη στην περίπτωση του πεπτιδίου 3. Την 21η ημέρα, η έκφραση του γονιδίου ήταν ελαττωμένη σε όλες τις διαφοροποιημένες ομάδες κυττάρων σε σύγκριση με τα κύτταρα-μάρτυρες. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν πως ο μεταγραφικός παράγοντας ZNF217 έχει κάποιο ρόλο στη ρύθμιση της οστεογένεσης και πως η έκφρασή του παρουσιάζει αρνητική συσχέτιση με τη σηματοδότηση της BMP2.
description: In this project, the expression pattern of transcription factor ZNF217 was studied during the differentiation of human mesenchymal stem cells derived from dental tissue into osteoblasts. Initially, differentiation of mesenchymal stem cells was induced by culturing the cells in osteogenesis medium and by addition of human recombinant BMP2 or peptide 3, which is a short peptide from the carboxyterminal region of human BMP2. Successful osteogenesis was verified by performing the Alkaline Phosphatase assay on the 14th day and by staining the extracellular calcium deposits with Alizarin Red on the 21st day. Meanwhile, the expression levels of ZNF217 in mesenchymal stem cells (controls) and osteoblasts were quantified by reverse transcription and PCR on the 7th, the 14th and the 21st day. These days correspond roughly to the beginning, the middle stages and the completion of osteogenesis. The expression pattern of ZNF217 was correlated with the expression pattern of the housekeeping gene GUSB, which encodes human β-glucuronidase, and the marker of osteogenesis BGLAP, which encodes human osteocalcin. The detection of alkaline phosphatase activity in growing osteoblasts on the 14th day and the staining of the extracellular calcium deposits on the 21st day were successful. The expression of ZNF217 was higher in cells that differentiated in osteogenesis medium in comparison to control mesenchymal cells cultured in DMEM. However, there was a reduction in its expression in cells that differentiated with the effect of BMP2 or peptide 3 in comparison to cells that differentiated without the addition of these factors in the osteogenesis medium. The reduction of the expression of ZNF217 was more evident in the case of peptide 3. On the 21st day, ZNF217 expression was reduced in all differentiated cell groups in comparison to control mesenchymal cells. These results suggest a role for transcription factor ZNF217 in the regulation of osteogenesis and the existence of a negative correlation between ZNF217 expression and BMP2 signaling.