Study of the in vitro differentiation capacity of cells isolated from porcine uterus.

There are several types of stem cells that differ in their differentiation potential. They occur in the adult body and are responsible for tissue regeneration. These types of cells are also found in the uterus. In pigs and humans, they are responsible for the cyclical reconstruction of endometrial tissue. In pigs, the functional layer of the endometrium periodically degenerates as a result of apoptosis, while in humans it is shed . In humans, as much as 7mm of tissue is rebuilt every month, and this cycle repeats about 400 times throughout a woman’s life. Although the uterus is one of the organs with the highest regenerative potential, the entire process of endometrial reconstruction takes place without scarring.The aim of the study is to investigate the expression of selected transcription factors and mesenchymal stem cells markers in porcine uterusneand to test the ability to differentiate in vitro of cells isolated from porcine uterus.Using the immunoreaction technique, the expression of transcription factors: TRA1-60, SSEA4, SOX2, Oct4, Nanog and mesenchymal stem cell markers: CD44, CD90, CD105, CD140b was examined. In addition, the expression of smooth muscle myosin, the activity of succinate dehydrogenase, cytochrome C oxidase complex IV subunit I and the accumulation of lipid drops was checked. The research was carried out on porcine uterine frozen sections and cell cultures obtained from the endometrium of the pig uterus. Cell cultures were subjected to short-term differentiation with conditioned medium harvested from C2C12 cells and standard culture medium supplemented with 10 µg / ml of insulin.Both studies carried out on frozen sections and cell cultures showed positive expression of TRA1-60, SSEA4, SOX2, Oct4, CD105, CD140b and SMM. Differentiation with the conditioned medium changed the cell morphology and the medium with addition of insulin caused the appearance of CD105 expression in the cytoplasmic foci and an increase in SMM expression in the cytoplasm. This results indicate that the porcine uterine endometrium contains cells with mesenchymal stem cells characteristic , which makes them a promising tool in translational research in the field of regenerative medicine.

Wyróżnia się kilka typów komórek macierzystych, które różnią się potencjałem do różnicowania. W dorosłym organizmie odpowiadają za regenerację tkanek. Tego typu komórki znajdują się również w macicy. W macicy świń podobnie jak u ludzi odpowiadają za cykliczną odbudowę tkanki endometrium. W przypadku świń warstwa czynnościowa endometrium degeneruje w wyniku apoptozy, natomiast u ludzi jest ona złuszczana i wydalana na zewnątrz. U ludzi co miesięcznej odbudowie ulega warstwa tkanki o grubości aż około 7mm, a cykl ten w ciągu całego życia kobiety powtarza się około 400 razy. Pomimo, że macica jest jednym z narządów o najwyższym potencjale regeneracyjnym to cały proces odbudowy endometrium przebiega bez wytworzenia blizny. Celem pracy jest zbadanie charakterystyki ekspresji wybranych czynników transkrypcyjnych oraz markerów mezenchymalnych komórek macierzystych w macicy świni oraz ocena zdolności do różnicowania in vitro komórek wyizolowanych z macicy świni. Wykorzystując technikę immunoreakcji zbadano ekspresję czynników transkrypcyjnych: TRA1-60, SSEA4, SOX2, Oct4, Nanog i markerów mezenchymalnych komórek macierzystych: CD44, CD90, CD105, CD140b. Ponadto określono ekspresję miozyny mięśni gładkich, aktywność dehydrogenazy bursztynianowej, oksydazy cytochromu C kompleks IV podjednostka I i gromadzenie kropli lipidowych. Badania przeprowadzono na skrawkach mrożeniowych macicy świni oraz hodowli komórkowej pozyskanej z endometrium macicy świni. Hodowle komórkowe poddano krótkotrwałemu różnicowaniu pożywką kondycjonowaną zebraną znad komórek C2C12 oraz standardową pożywką hodowlaną zawierającą 10µg/ml insuliny. Zarówno badania przeprowadzone na skrawkach mrożeniowych jak i hodowli komórkowej wykazały ekspresję TRA1-60, SSEA4, SOX2, Oct4, CD105, CD140b i SMM w endometrium świni. Różnicowanie pożywką kondycjonowaną wpłynęło na zmianę morfologii komórek a pożywka z dodatkiem insuliny spowodowała pojawienie się ekspresji CD105 w ogniskach cytoplazmatycznych oraz wzrost ekspresji SMM w cytoplazmie komórek. Uzyskane wyniki wskazują, że w endometrium macicy świni znajdują się komórki o charakterystyce mezenchymalnych komórek macierzystych co czyni je obiecującym narzędziem w badaniach translacyjnych z zakresu medycyny regeneracyjnej.