נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
ההשפעה של זקנה תאית על פציעה לבבית ברקמת לב תלת מימדית מהונדסת
The Effect of Cellular Senescence on Cardiac Injury in a 3D Engineered Cardiac Tissue
תקציר בעיברית
מחלות לב וכלי דם (CVD) הן גורם המוות מוביל בעולם. זקנה תאית, מצב של עצירה בלתי הפיכה של מחזור התא, נקשר לפתוגנזה של מחלות הקשורות לגיל כולל מחלות לב וכלי דם. למרות שתאים זקנים ממלאים תפקיד מכריע בתיקון רקמות, הצטברותם יכולה להוביל לתפקוד לקוי של רקמות ולתרום להתפתחות מחלות. במחקר זה, אנו חוקרים את ההשפעה של זקנה תאית על רקמת לב לאחר איסכמיה- ורה-פרפיוזה (IRI) במודל תלת-ממדי מהונדס של רקמת לב. השרנו הזדקנות בקרדיומיוציטים (CMs) וגם בפיברובלסטים לבביים (CFs), שמוינו מתאי גזע פלוריפוטנטיים TALEN מושרים (iPSCs). עם ההזדקנות, תאים אלו מבטאים צבע אדום פלורסנטי, המבדיל אותם מהתאים הצעירים. התאים נזרעו בתרבית משותפת ולאחר מכן נחשפו לתנאי IRI. לאחר IRI, חיות התא הוערכה באמצעות בדיקת LDH בשלוש נקודות זמן לאחר הרה-פרפיוזה. בנוסף נבדקו גנים (P21, IL8 וכו') וחלבונים (P21 וכו') המהווים סממני הזדקנות לווידוא קיום זקנה תאית. התוצאות שלנו הראו ש-CMs ו-CFs צעירים גילו רמות גבוהות יותר של מוות תאי מאשר CMs ו-CFs ב-4 וגם ב-24 שעות לאחר איסכמיה-רה-פרפוזיה. אפוא, יותר מוות תאי התרחש במהלך רה-פרפוזיה מאשר באיסכמיה, דבר העולה בקנה אחד עם הספרות. ממצאים אלו מצביעים על כך שלזקנה תאית עשויה להיות השפעה הגנתית על פגיעה לבבית במהלך IRI עקב יכולתם להתנגד למוות תאי ועשויות להיות לכך השלכות רפואיות פוטנציאליות לטיפול ב-CVD.
תקציר באנגלית
Cardiovascular disease (CVD) is a leading cause of death worldwide. Cellular senescence, a state of irreversible cell-cycle arrest, has been implicated in the pathogenesis of age-related diseases, including CVD. While senescent cells play a crucial role in tissue repair, their accumulation can lead to tissue dysfunction and contribute to disease progression. In this study, we investigate the effect of cellular senescence on cardiac injury in a 3D engineered cardiac tissue using an ischemia-reperfusion injury (IRI) model. We induced senescence in both cardiomyocytes (CMs) and cardiac fibroblasts (CFs), which were differentiated from TALEN-induced pluripotent stem cells (iPSCs). Upon senescence, these cells display red fluorescence, distinguishing them from the young ones. The cells were co-cultured and then inflicted with IRI conditions. After IRI, cell viability was assessed using an LDH assay at three time points after reperfusion. Gene (P21, IL8, etc.) and protein (P21, etc.) expression of senescence markers were also tested to verify cellular senescence. Our results showed that young CMs and CFs exhibited higher levels of cell death than senescent CMs and CFs at both 4 and 24 hours post ischemic period. Furthermore, more cell death occurred during reperfusion than during ischemia, which is consistent with the literature. These findings suggest that cellular senescence may have a protective effect on cardiac injury during IRI due to their resistance to cell death and may have potential therapeutic implications for CVD treatment.