Mezenkimal kök hücrelerin ve eksozomların oosit matürasyonuna etkisinin incelenmesi: Deneysel çalışma
Investigation of the effect of mesenchymal stem cells and their exosomes on oocyte maturation: An experimental study
Yazar: DAMLA AKOĞULLARI ÇELİK
Danışman: PROF. DR. HAFİZE SEDA VATANSEVER
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Oosit matürasyonu (OM) oosit mikroçevresinden salgılanan parakrin/otokrin etkilerle gerçekleşir. In vitro OM'da mezenkimal kök hücrelerin (MKH) benzer etki sağlayabileceği bilinmekte, ancak salgı türleri ve/veya eksozomlarının (MKH-Exo) etkileri net değildir. Eksozomlar, elde edilme kolaylığı, düşük immünojenitesi, azalmış tümörijenite nedeniyle hücre yerine tercih edilebilmektedir. m6A RNA metilasyonu, RNA'daki en yaygın epigenetik modifikasyonlardan biridir, OM'daki rolü bilinmemektedir. Çalışmada MKH ve/veya MKH-Exo'nun in vitro OM'da etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. 
OM inhibisyon (OMI) modeli, östrus evresindeki farelere gebe kısrak serum gonadotropini uygulamasıyla toplanan oositlere 6-8 saat 2,5 µM/ml milrinon ile oluşturuldu. Oosit kültür ortamındaki cGMP seviyeleri ile model doğrulandı. MKH-Exo'lar; insan umblikal kord MKH (iUMKH) ve insan adipoz kökenli MKH'leri (iAMKH) kültür medyumlarından eksozom izolasyon kitiyle elde edildi. Sadece OMI oositleriyle Grup 1, OMI+iUMKH ko-kültürüyle Grup 2, OMI+iUMKH-Exo kültürüyle Grup 3, OMI+iAMKH ko-kültürüyle Grup 4 ve OMI+iAMKH-Exo kültürüyle Grup 5 oluşturuldu. Oositler inkübasyon sonrasında %4 paraformaldehit ile fikse edildi, cAMP ve siklin-B1 dağılımları immünfloresan boyamayla, m6A RNA metilasyonu analizi ise oosit total RNA'larından çalışıldı. Immünfloresan ve m6A verileri Kruskal-Wallis testi ile istatistiksel olarak değerlendirildi. 
Grup 1'e göre, Grup 2 ve 4'te, cAMP dağılımı benzer iken siklin-B1'in arttığı, m6A RNA metilasyon yüzdesinin benzer olduğu izlendi. Grup 3 ve 5'te ise siklin-B1 dağılımı benzer iken, cAMP'in azalmış, m6A RNA metilasyon yüzdesi Grup 3'te azalırken, Grup 5'te artmıştı.
Sonuç olarak farklı MKH kaynaklı MKH-Exo'lar farklı içeriklere sahip olabileceğinden OMI modelinde iUMKH-Exo'ların iAMKH-Exo'lara nazaran OM'nu desteklediği düşünüldü. Çalışmada MKH kaynağına alternatif olarak MKH-Exo'larının OM'da kullanılma potansiyelini destekleyici ve in vivo çalışmalar için ön veri sağlayıcı sonuç sağlanmıştır.

Abstract:
Oocyte maturation (OM) occurs through paracrine/autocrine effects secreted from the oocyte microenvironment. Mesenchymal stem cells (MSCs) can provide a similar effect in in vitro OM, but effects of secretory types and/or exosomes (MSC-Exo) are not clear. Exosomes may be preferred over cells due to easy obtaining, low immunogenicity, reduced tumorigenicity. m6A RNA methylation is epigenetic modifications in RNA, its role in OM is unknown. We aimed to evaluate the effects of MSC and/or MSC-Exo on in vitro OM.
OM inhibition (OMI) model was established by administering pregnant mare serum gonadotropin to estrus mice with 2.5 µM/ml milrinone to collected oocytes for 6-8 hours, confirmed by cGMP in culture medium. MKH-Exos; human umbilical-cord MSCs (hUMSCs) and adipose-derived MSCs (hAMSCs) were obtained from culture media with isolation kit. Groups were created with OMI (Group-1),OMI+hUMKH (Group-2),OMI+hUMKH-Exo (Group-3),OMI+hAMKH (Group-4),OMI+hAMKH-Exo (Group-5). Oocytes were fixed with 4% paraformaldehyde after incubation, cAMP and cyclin-B1 were studied by immunofluorescence, m6A analysis was studied from total RNAs. Our data were evaluated statistically with Kruskal-Wallis test.
According to Group-1, it was observed that cAMP was similar in Group-2 and 4, while cyclin-B1 increased and the m6A was similar. While cyclin-B1 was similar in Group-3 and 5, cAMP decreased, and m6A decreased in Group-3 and increased in Group-5.
Consequently, MSC-Exos of different MSC origin have different contents, hUMSC-Exos were thought to support OM compared to hAMSC-Exos in OMI. The study provided results supporting that MSC-Exo may be an alternative to MSCs in OM and providing preliminary data for in vivo studies.