مقايسه تاثير دوزهاي مختلف (BMP4)Bone Morphogenetic Protein 4 و اريتروپويتين(EPO) بر تمايز سلول‌هاي بنيادي جنيني موش به كلني‌هاي اريتروئيدي

Comparison between different doses of Bone Morphogenetic Protein4 (BMP4) and Erythropoietin (EPO) on differentiation of mouse embryonic stem cells to erythroid colonies

سابقه و هدف تمايز سلول‌هاي بنيادي جنيني در شرايط كشت، سيستم آزمايشي را براي بررسي اثرات فرضي فاكتورهاي رشد فراهم مي‌كند. امروزه پيدا كردن فاكتورهاي رشد و عوامل محيطي مورد نياز براي خون‌سازي اهميت دارد. هدف از اين مطالعه مشخص كردن اثر دوزهاي مختلف EPO و BMP4 بر تمايز سلول‌هاي بنيادي جنيني و ارزيابي تعداد و اندازه كل كلني‌ها و تعداد كلني‌هاي اريتروئيدي بود. مواد وروش‌ها مطالعه انجام شده از نوع تجربي بود. در اين مطالعه از سلول‌هاي اجسام شبه جنيني 4 روزه با منشا سلول‌هاي بنيادي جنيني رده CCE استفاده شد. سلول‌ها به وسيله EDTA-Trypsin از هم جدا شدند و در دو گروه آزمايشي حاوي دوزهاي مختلف( ng/ml 80، 40، 20، 10، 5، 0) BMP4) و ng/ml 160، 80، 40، 20، 10، 0) EPO در محيط نيمه جامد حاوي متيل سلولز كشت داده شدند. پس از گذشت 10 روز، دو گروه از لحاظ اندازه كلني‌ها، تعداد و درصد كلني‌هاي بنزيدين مثبت مورد ارزيابي قرار گرفتند. يافته‌ها پس از جمع آوري اطلاعات، مشخص شد تمام دوزهاي BMP4 و EPO از لحاظ آماري به طور معني‌داري باعث افزايش اندازه كلني‌ها شده بودند. مقايسه دوزهاي مختلف BMP4 نشان داد كه با افزايش دوز، تعداد كل كلني كاهش مي‌يابد و با گروه كنترل اختلاف معني‌داري دارد( (P< 0.05). گرچه دوز ng/ml 20 از BMP4 ، كلني‌هاي اريتروئيدي بيشتري داشت، اما از نظر درصد و تعداد كلني‌هاي بنزيدين مثبت در مقايسه با گروه كنترل تفاوتي نداشت. هم‌چنين مقايسه دوزهاي مختلف EPO نشان داد كه تعداد و درصد كلني‌هاي بنزيدين مثبت در مقايسه با گروه كنترل افزايش داشت و از ميان دوزهاي به كار گرفته شده، دوز ng/ml 20 نسبت به بقيه دوزها، تعداد كلني بنزيدين مثبت بيشتري داشت (0/05 >p ). نتيجه گيري در مجموع به نظر مي‌رسد كه از بين دو فاكتور بررسي شده، EPO در تحريك سلول‌هاي بنيادي جنيني و تمايز آن‌ها به سمت كلني‌هاي اريتروئيدي مناسب‌تر است و دوز ng/ml 20 EPO نسبت به بقيه دوزها بهترين تاثير را دارد.

Background and Objectives In-vitro differentiation of embryonic stem cells to different cell types provides a valuable tool to study the interaction between these cells and growth factor. Recent investigation showed that recognition of the factors and their influence on the hematopoiesis is important. The aim of this research was to study the effect of different dose of EPO and BMP4 on the differentiation of embryonic stem cells; the number and size of total colonies and benzidine positive colonies were also evaluated. Materials and Methods 4-day-old EBs were trypsinized and dissociated to single cells. These cells were cultured on the semisolid medium in two groups with different doses of EPO (10, 20, 40, 80, 160 ng/ml) and BMP4 (5, 10, 20, 40, 80, 160 ng/ml). The colonies were evaluated after 10 days and stained with benzidine and giemsa. Results The size of colonies in all concentrations of EPO and BMP4 faced an increase showing a significant difference with the control group (P≤ 0.05). Total number of colonies had a negative correlation with the dose of BMP4 but there was not any significant difference between benzidine positive colonies with the control group. The number and percentage of benzidine positive colonies had significant difference with the control group in all doses of EPO. 20ng/ml of EPO contrary to other concentrations of EPO caused increase in benzidine positive colonies. Conclusions Our results showed that EPO had better effect on ES cells erythroid colony differentiation than BMP4. It also indicated that 20 ng/ml of EPO was the best concentration.