Uyarılmış adipoz doku kaynaklı mezenkimal kök hücrelerden elde edilen eksozomların Alzheimer modeli oluşturulmuş SH-SY5Y insan nöroblastoma hücre hattı ve Aβ degradasyonu üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of exosomes from stimulated adipose tissue-derived mesenchymal stem cells on Alzheimer's modeled SH-SY5Y human neuroblastoma cell line and Aβ degradation
Yazar: MERZET AYDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLÇİN GACAR
Kocaeli Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre ve Doku Yenilenmesi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Nöroloji = Neurology

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasının amacı çeşitli oksidatif stres faktörleri olan H2O2 ve sitokin 
kompleksi (TNF-α + IL-1β + IFN-γ) ile uyarılan insan adipoz doku kaynaklı mezenkimal 
kök hücre eksozomlarının, SH-SY5Y insan nöroblastoma hücre hattının nörona 
farklılaştırılması ile elde edilen Alzheimer hastalığı modelinde Aβ plaklara etkisinin 
incelenmesidir.
Yöntem: İnsan adipoz doku kaynaklı mezenkimal kök hücreler kültüre edildikten sonra 
H2O2 ve sitokin kompleksi ile ayrı ayrı uyarılarak ultrasantrifüjleme tekniği ile eksozomları 
elde edilmiştir. Alzheimer modeli; SH-SY5Y hücre hattının belirli faktörlerle muamele 
edilerek nörona farklılaştırılması ve Aβ1-42 peptidi ile ko-kültür yapılmasıyla elde edilmiştir. 
Eksozomlar elektron mikroskobu ile karakterize edilmiş, zeta sizer cihazı ile partikül 
boyutuna bakılmıştır. SH-SY5Y hücre hattının farklılaşması immünositokimya tekniği ile 
konfokal mikroskopta ve Real Time RT-PCR yöntemi ile gen düzeyinde incelenmiştir.
Eksozomların Aβ üzerine etkisi immünositokimya ve ELISA tekniği ile değerlendirilmiştir.
Bulgular: Canlılık testi analizleri sonucunda 24 saat süreyle 50 µM hidrojen peroksit ve 48 
saat süreyle 20 ng sitokin kompleksinin adipoz doku kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin 
uyarılması için optimum doz olduğu belirlenmiştir. Bu kök hücrelerden elde edilen 
eksozomların elektron görüntüleri incelendiğinde boyut olarak farklılıklar gözlemlenmiştir.
Eksozomların protein miktarı değerlendirildiğinde en yüksek protein konsantrasyonu 
hidrojen peroksit ile uyarılan grupta görülmüştür. SH-SY5Y hücrelerinin nörona 
farklılaştırılması çeşitli kimyasallarla gerçekleştirilmiş, gen ekspresyonu analizlerinde 
kontrole göre farklılaşma belirteci olan NF-L ifadesinde anlamlı derecede artış olduğu 
görülmüştür. Çeşitli faktörlerle uyarılan kök hücre eksozomlarının Alzheimer hastalığı 
patolojisinden biri olan Aβ plaklar üzerine etkinliğine bakıldığında en fazla degradasyon 
sitokin kompleksi ile uyarılmış adipoz doku kök hücre eksozomlarının etkisiyle 
sağlanmıştır. 
Sonuç: Hidrojen peroksit ve sitokin kompleksi ile uyarılmış adipoz doku kaynaklı 
mezenkimal kök hücrelerin eksozomları, uyarılmamış eksozomlara (kontrol) göre, 
Alzheimer hastalığının önemli bir patolojisi olan Aβ plakların yıkımında etkin bir şekilde 
rol almıştır. Bu etki sitokin kompleksi grubunda hidrojen peroksit grubuna göre daha şiddetli 
görülmüştür. 
Anahtar Kelimeler: Mezenkimal kök hücre, Eksozom, Alzheimer hastalığı

Abstract:
Objective: The aim of the study is; understanding the effects of human adipose tissuederived mesenchymal stem cell exosomes stimulated with H2O2 and cytokine complex 
(TNF-α + IL-1β + IFN-γ), which are various oxidative stress factors, into Aβ plaques in 
Alzheimer Disease model which obtained by the differentiation of SH-SY5Y human 
neuroblastoma cell line into neurons
Method: After culturing human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, exosomes 
were obtained by ultracentrifugation technique following the stimulation by H2O2 and 
cytokine complex. The Alzheimer model was obtained by differentiation of SH-SY5Y cell 
line into neurons by treatment with certain factors and co-culture with Aβ1-42 peptide. 
Exosomes were characterized by electron microscopy and particle size was measured with 
the zetasizer instrument. The differentiation of the SH-SY5Y cell line was investigated by 
immunocytochemistry technique, confocal microscope and Real Time RT-PCR method at 
gene level. The effect of exosomes on Aβ was evaluated by immunocytochemistry and 
ELISA technique.
Results: As a result of viability test analysis, 50 µM hydrogen peroxide for 24 hours and 20 
ng cytokine complex for 48 hours were determined as the optimum dose for stimulating 
adipose tissue-derived mesenchymal stem cells. The ultrastructural image analyses of the 
exosomes obtained from these stem cells were examined, and significant differences in size 
were observed. When the protein content of exosomes was evaluated, the highest protein 
concentration was observed in the group stimulated with hydrogen peroxide. Differentiation 
of SH-SY5Y cells into neurons was performed with various chemicals, and gene expression 
analysis showed a significant increase in NF-L expression when compared to control. 
Considering the effectiveness of stem cell exosomes stimulated by various factors on Aβ 
plaques, which is one of the pathologies of Alzheimer's disease, the most degradation 
level was achieved by the effect of cytokine complex stimulated adipose tissue stem cell 
exosomes.
Conclusion: Compared to unstimulated exosomes, the exosomes of adipose tissue-derived 
mesenchymal stem cells stimulated with hydrogen peroxide and cytokine complex was 
found to play an active role in the reduction of Aβ plaques, which are an important pathology 
of Alzheimer's disease. This effect was more severe in the cytokine complex group than in 
the hydrogen peroxide group.
Keywords: Mesenchymal stem cells, Exosome, Alzheimer disease