تا سال 1998 تصور بر این بود که واسکولوژنز تنها در دوران جنینی وجود دارد تا اینکه آساهارا و همکارانش برای اولین بارسلولهای پیش ساز اندوتلیال را از خون محیطی جداسازی کردند. سلولهای پیش ساز اندوتلیال یک جمعیت هتروژن از سلولهای تک هسته ای موجود در مغز استخوان می باشد که در پاسخ به ایجاد یک اندام اسکمیک از مغز استخوان وارد خون شده و در اندام مورد نظر به سلولهای اندوتلیال تمایز می یابد. این سلولها نقش اساسی در بهبود زخم ها و شرایط پاتولوژیک نظیر رشد تومور و متاستاز دارند. سلولهای پیش ساز اندوتلیال بعضی از خصوصیات سلولهای بنیادی از قبیل توانایی ایجاد کلونی و قابلیت تمایز به چند رده سلولی از جمله سلولهای کاردیومیوسیت، ماهیچه صاف و سلولهای اندوتلیال را دارند. یکی از ویژگیهای سلولهای بنیادی توانایی خودتجدیدی این سلولها می باشد که به وسیله مکانیسم های مختلفی در انواع سلولهای بنیادی کنترل می شود. در حالی که سلولهای پیش ساز اندوتلیال یک ابزار مناسب برای سلول درمانی می باشد، بسیاری از ویژگیهای این سلولها هنوز شناخته نشده است. به عنوان مثال بیان ژنهای خود تجدیدی بطور جامع در این سلولها برسی نشده است. در این مطالعه سلولهای پیش ساز اندوتلیال از خون محیطی افراد داوطلب جداسازی و بیان مارکرهای سلولهای بنیادی مورد بررسی قرار گرفت. بطور مختصر سلولهای تک هسته ای از خون محیطی جداسازی شد و در ظروف آغشته به فیبرونکتین کشت داده شد و سلولهای پیش ساز اندوتلیال بر اساس مرفولوژی و خصوصیات رشدشان مشخص شدند. در مرحله اول بیان مارکرهای سلولهای پیش ساز اندوتلیال شامل ژنهای: cd34, cd31, vcam kdr و tie-1 به وسیله rt-pcr مورد بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از ایمونو سیتو شیمی بیان ژنهای cd34, cd31 بررسی شد. علاوه بر این سلولهای جدا شده توانایی اتصال به لکتین و جذب ldl را داشتند. در مرحله بعد بیان بعضی از مهمترین ژنهای خود بازسازی از جمله oct4-a, sox-2, nanog, nucleostemin, zfx و همچنین oct4-b و oct4-b1 بررسی شد. نتایج ما نشان داد که هیچ یک از ژنهای oct4-a، sox-2و nanogدر سلولهای پیش ساز اندوتلیال بیان نمی شود. همچنین ما برای اولین بار بیان ژنهای oct4-b و oct4-b1 را در این سلولها نشان دادیم. نتایج ما همچنین نشان داد که دو ژن مارکر سلولهای بنیادی یعنی nucleosteminو zfx در این سلولها بیان می شوند و بیانشان از روز چهارم تا یازدهم یک روند کاهشی را دارد. در مجموع سلولهای به دست آمده بیان بسیاری از مارکرهای سلولهای اندوتلیال را نشان می دهند که نشان می دهد این سلولها درحالت تمایزی نسبتا بالایی هستند واز طرف دیگر پروفایل بیانی ژنهای خود تجدیدی نشان می دهد که این سلولها توانایی خودتجدیدی محدودی دارند.

مقدمه : ژن های catsper کانال های کلسیمی ویژه ای را در غشاء اسپرم کد می کنند. پروتئین های catsper مسئول ورود کلسیم به درون سلول هستند و نقش مهمی در حرکت اسپرم و باروری مرد ایفا می کنند. آنتی اکسیدان ها نیز از عناصر ضروری، برای حرکت اسپرم می باشند. عصاره گیاه کالیگونوم دارای آنتی اکسیدان های مهمی چون: کاتچین و کرستین است. در این تحقیق تاثیر عصاره گیاه کالیگونوم بر بهبود پارامترهای اسپرم و میزان بیان ژن catsper در موش مسن مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش کار: در بخش اول این تحقیق دوزیابی عصاره گیاه مورد نظر با استفاده از سه دوز mg/kg10و30 و mg/kg 50 در هر گروه انتخاب شدند.. 5 سر موش سوری نر 13-11 ماهه از نژاد nmri در هر گروه انتخاب شدند. تزریقات به مدت 5 هفته و به صورت داخل صفاقی انجام گرفت. یک هفته پس از اتمام تزریقات و پس از جداسازی اپیدیدیم، پارامترهای اسپرم در گروه ها مورد بررسی قرار گرفتند. هم چنین یکی از بیضه ها در هر موش جهت انجام پاساژ بافتی و رنگ آمیزی تانل در فیکساتیو بوئن قرار داده شد. در بخش دوم این مطالعه این مطالعه، 15سر موش نر سوری 12-10 ماهه و 15 سر موش نر سوری 3-2 ماهه به سه گروه ( کنترل، شم و آزمون) تقسیم بندی شدند. به گروه کنترل هیچ تزریقی انجام نشد. به گروه شم، هم حجم تزریق گروه آزمون، حلال دی متیل سولفوکسیدdmso)) به صورت داخل صفاقی تزریق شد. گروه های آزمون دوز بهینه از عصاره گیاه کالیگونوم را به صورت داخل صفاقی و به مدت 5 هفته دریافت کردند. هم چنین یکی از بیضه ها برای واکنش real time-pcr استفاده شد. از نمونه بیضه rna استخراج و ژن gapdh به عنوان ژن مرجع در نظر گرفته شد. میزان بیان ژن های catsper با استفاده از محصول real time-pcr مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج حاصل با استفاده از نرم افزارspss و روشanova آنالیز شدند. نتایج : آنالیز پارامترهای اسپرم، نشان دهنده بهبود پارامترهای اسپرم به صورت تفاوت معنی دار در پارامترهای تحرک، میزان بقاء و موفولوژی طبیعی اسپرم در گروه دوز mg/kg30 نسبت به سایر گروه ها بود (05/0p? ). نتایج هم چنین نشان دهنده تفاوت معنی دار میزان بیان ژن catsper2,4 در گروه آزمون مسن در مقایسه با گروه کنترل مسن بود (05/0p? ). نتیجه گیری: دوز mg/kg30 از عصاره گیاه کالیگونوم منجر به بهبود کیفیت اسپرم و افزایش میزان بیان ژن catsper درموش مسن می شود.

با توجه به پیچیده و ناشناخته بودن فاکتور ها و مکانیسم ها ی موثر در روند اسپرم زایی انسان، در این تحقیق سیستم های مختلف کشت از نظر میزان کارآیی آنها در تکثیر و غنی سازی سلولهای بنیادی اسپرماتوگونیای انسانی مورد ارزیابی قرار گرفته است. پس از تعیین ماهیت، وضعیت کلونی زایی سلولهای اسپرماتوگونی انسانی در طی دو هفته کشت در گروه های مختلف بررسی شد. سپس بخشی از سلولها با macs برای gfr?-1 جداسازی شدند. وضعیت متیلاسیون اختصاصی با روش msp و بیان ژن با روش pcr کمی در ارتباط با ژن های اختصاصی سلول های زایا (integrin?6،integrin?1 و plzf ) و ژن های پرتوانی (oct-4, nanog, c-myc) در هر مرحله از کشت ارزیابی شده و به منظور بررسی کارائی، سلولهای اسپرماتوگونی حاصل از بهترین سیستم به موش مدل آزواسپرمی پیوند شد. نتایج نشان داد تعداد و قطر کلونی های حاصل از کشت در سیستم سوسپانسیون بیضه به طور معنی دار نسبت به سایر سیستم ها بالاتر بود ( 05/0p ). میزان بیان ژنهای اختصاصی سلولهای ژرم در گروه کشت سوسپانسیون بیضه و گروه جداسازی شده بطور معنی دار از بقیه گروه ها بالاتر بود ( 05/0p ?). میزان بیان ژنهای nanog و c-myc در گروه کشت سوسپانسیون سلولهای بیضه و گروه جداسازی شده بطور معنی دار نسبت به بقیه پایین تر بود ( 05/0p ?). بیان ژن oct-4 در گروه مذکور تفاوت معنی دار با دیگر گروه های هم کشتی نداشت ( 05/0p > ). الگوی متیلاسیون اختصاصی ژنهای مذکور در گروه های مختلف در طی روند کشت تغییری را نشان نداد. نتایج پیوند نشان دهنده نشست سلولهای پیوندی و شرکت آنها در اسپرماتو‍ژنز و حضور اسپرم با منشاء دهنده انسانی بود. بنابراین استفاده از سیستم هم کشتی سوسپانسیون سلولهای بیضه در غنی سازی و تکثیر و حفظ عملکرد سلولهای اسپرماتوگونی انسانی موثر است.

سلول های بنیادی مشتق شده از بافت چربی انسانی (hadsc) کاندیدای مورد توجه ای در سلول درمانی بیماری های کبدی اند که تمایل ویژه ای در بدست آوردن خصوصیات کبدی به همراه پتانسیل تکثیر بالاتر و دوره کشت طولانی تر نسبت به دیگر سلول های مزانشیمی حاصل از منابع دیگر دارند. میکروrna ها (mirna ها) دسته ای از rna های غیر کد کننده هستند که به عنوان تنظیم کننده های کلیدی در فعالیت های بیولوژیکی مختلف مانند تکثیر سلولی، تنظیم چرخه سلولی و تمایز سلولی عمل می نمایند. در این ارتباط، mirna اختصاصی کبد،mir-122، به عنوان تنظیم کننده اصلی در تمایز هپاتوسیتی و تکوین کبد شناسایی شده است. به علاوه، نقش احتمالی منفی خانواده let-7 نیز در تمایز هپاتوسیتی عنوان شده است. هدف این تحقیق بررسی تمایز هپاتوسیتی غیر وابسته به فاکتورهای رشد در سلول های hadsc با افزایش بیان mir-122 و کاهش بیان let-7 در این سلول ها بود. به منظور افزایش بیان mir-122 و خاموشی بیان let-7، ترانسداکشن لنتی ویروسی صورت گرفت. سپس عملکرد کبدی توسط آنالیز ژن های خاص کبدی و مارکرهای بیوشیمیایی در زمان-های متفاوت از القای تمایز بررسی شد. نتایج qrt-pcr حاکی از افزایش بیان mir-122 و کاهش بیان let-7 در طی تمایز کبدی hadsc بود. به علاوه بیان بالای mir-122 و مهار بیان let-7 به صورت پایدار در hadsc منجر به افزایش بیان مارکرهای خاص کبدی مانند alb، afp، ck18، ck19 و hnf4? منفی شد. همچنین تولید اوره و آلبومین و ذخیره گلیکوژن نیز در سلول های تیمار شده نشان داده شد. نتیجه کلی این مطالعه نشان داد که فرایند تمایز کبدی می تواند توسط افزایش بیان mir-122 و مهار بیان let-7 و بدون حضور فاکتورهای رشد صورت گرفته و می تواند پتانسیل سلول درمان بیماری های کبدی را داشته باشد.

آلفا 1-آنتی تریپسین یکی از فراوان ترین اعضای ابر خانواده مهارکننده های سرین پروتئازها که به طور عمده توسط سلولهای کبدی و در مقادیر کمتر توسط سلولهای دیگر سنتز و به خون وسایر مایعات بدن ترشح می شود و از اثرات مخرب پروتئازها علیه بافتهای مختلف محافظت می کند. از مهمترین بیماریهای مرتبط به نقص در آلفا 1-آنتی تریپسین می توان به بیماریهای ریوی مانند آمفیزم اشاره کرد. راه کنترل علایم بیماریهای ناشی از نقص در این پروتئین افزودن این پروتئین به گردش خون (درمان جایگزین) می باشد. داروهای موجود در بازار همگی منبع پلاسمائی دارند و علیرغم مفید بودن احتمال انتقال آلودگیهای ویروسی در آنها رد نشده است علاوه بر اینکه دارای منابع محدود می باشند. بهترین روش برای غلبه بر دو مشکل مذکور تولید دارو به صورت نوترکیب است، به همین دلیل فاز مطالعاتی و آزمایشگاهی جهت تولید این دارو به صورت نوترکیب در میزبان واسطه شروع شده است. هدف از انجام این پایان نامه بیان بالای این پروتئین به صورت نوترکیب به منظور استفاده تحقیقاتی- و در ادامه استفاده داروئی- می باشد. به این منظور چندین استراتژی از جمله دست ورزی های ژنتیکی، بهینه کردن محیط بالابردن مقیاس تولید با فرمانتور و پوشش دار کردن با ذرات نانو و رهایش آهسته پروتئین درمحیط (به منظور افزایش بهره وری) بررسی شدند. میزبان مورد استفاده برای این منظور مخمر پیکیا پاستوریس بود. دست ورزی این میزبان از نظر سادگی و هزینه شبیه پروکاریوت هاست ولی چون یک سلول یوکاریوتی است قادر به انجام تغییرات پس از ترجمه و در نتیجه تولید یک پروتئین فعال می باشد. در مورد آلفا 1-آنتی-تریپسین به علت داشتن سه زنجیره پلی ساکاریدی n-linked این مطلب از اهمیت زیادی برخوردار است و نیز جایگزین خوبی برای روش پر هزینه و پیچیده کشت سلولهای پستانداران است. در نتیجه تغییرات و بررسی های انجام شده در این تحقیق میزان بیان این پروتئین، مقیاس تولید و بهره وری از آن به مقدار قابل توجهی افزایش یافت.