Rock inhibitörü'nün mezenkimal kök hücre senesensi üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of rock inhibitor on meseenchymal stem cell senescence
Yazar: MUSTAFA BURAK ACAR
Danışman: PROF. DR. SERVET ÖZCAN
Erciyes Üniversitesi / Gevher Nesibe Genom ve Kök Hücre Enstitüsü  / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Mezenkimal Kök Hücreler (MKH), çeşitli stres faktörleri ile senesens sürecine girer ve rejeneratif potansiyelini kaybederler. Senesent hücrelerin kritik dokularda rejenerasyonu engelledikleri için bulundukları popülasyonlardan temizlenmeleri önem arz etmektedir. Rho-ilişkili protein kinaz (ROCK) inhibitörünün yaşlanmış normal hücreler tarafından salgılanan IL-1α, IL-1β, IL-6 ve IL-8 seviyelerini azalttığı yapılan çalışmalarda bildirilmiştir. 
Bu çalışmada, ROCK'ın yaşlanmanın beraberinde getirdiği olumsuz koşulları azaltmay-sının tespit edilmesi ve olası senolitik ve /veya senomorfik rolünü proteomik bir yaklaşım ile irdenmesi amaçlanmıştır. MKH'lar 30 gün boyunca hücre kültüründe tutularak replikatif senesens oluşturulmuştur. Ardından, MKH'lara, çift zincir kırığı oluşturan H2O2 (Hidrojen Peroksit) uygulayarak genotoksik stres ile indüklenmiş senesens modeli in vitro'da mimik edilmiştir. Oluşturulan replikatif ve akut-senesens tiplerine göre MKH'lara ROCK inhibitörü uygulanarak sekrotom proteinleri toplanmıştır. Tüm grupların sekretomlarının kütle spektrometresi (LC-MS/MS) ile proteomik analizleri gerçekleştirilmiştir. 
Biyoinformatik analizlerde senesens oluşturulmuş gruplarda TGF-β1 pozitif regülasyonu, DNA hasarına cevaben intrinsik apoptotik sinyal yolunun p53 sınıfı mediatör tarafından regülasyonu ve kök hücre popülasyonunun korunmasının negatif regülasyonu gibi senesens sürecinde önemli rol oynayan biyolojik süreçler gözlemlendi. ROCK inhibitörü uygulanmış gruplarda ise apoptotik hücre temizlenmesinin pozitif regülasyonu, mitotik hücre döngüsünün G1/S geçişinin pozitif regülasyonu ve hücre büyümesi pozitif regülasyonu gibi senesens sürecinin aksine fonksiyonları olan önemli biyolojik yollar gözlemlenmiştir. Kantitatif analizler sonucunda, senesens sürecinde yüksek ifadeleri olduğu bilinen bazı proteinlerin ROCK'ın etkisiyle ifadelerinin azaldığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak; in vitro modelde ROCK inhibitörünün senomorfik etkisi olabileceği değerlendirilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Senesens; Senolitik; Senomorfik; ROCK İnhibitörü

Abstract:
Mesenchymal Stem Cells (MSCs) enter the senescence process with various stress factors and lose their regenerative potential. It is important to remove senescent cells from their populations since they prevent regeneration in critical tissues. Studies have reported that Rho-associated protein kinase (ROCK) inhibitor reduces the levels of IL-1α, IL-1β, IL-6 and IL-8 secreted by aged normal cells.
In this study, it was aimed to determine whether ROCK reduces the negative outcomes brought about by aging and to examine its possible senolytic and/or senomorphic role with a proteomic approach. Replicative senescence was established by keeping MSCs in cell culture for 30 days. Then, by applying H2O2 (Hydrogen Peroxide), which creates double strand breaks, to MSCs, the genotoxic stress-induced senescence model was mimicked in vitro. Secrotome proteins were collected after application of ROCK inhibitor to MSCs following replicative and acute-senescence induction. Proteomic analyzes of the secretomes of all groups were performed by mass spectrometry (LC-MS/MS).
In bioinformatic analysis biological processes that play an important role in the senescence process, such as positive regulation of TGF-β1 in senescent groups, regulation of the intrinsic apoptotic signaling pathway by the p53 class mediator in response to DNA damage response (DDR), and negative regulation of the preservation of the stem cell population, were observed. In ROCK inhibitor-treated groups, important biological pathways that have functions contrary to the senescence process, such as positive regulation of apoptotic cell clearance, positive regulation of the G1/S transition of the mitotic cell cycle and positive regulation of cell growth, were observed. As a result of quantitative analysis, it was observed that the expression of some proteins, which are known to have high expression during the senescence process, decreased due to the effect of ROCK. In conclusion; It has been evaluated that ROCK inhibitor may have a senomorphic effect in an in vitro model.
Keywords: Senescence; Senolytic; Senomorphic; ROCK Inhibitor