تاثير ميدان الكترومغناطيسي و نيتريك‌اكسيد بر بيان ماركر پروتئيني تمايز عصبي و درصد زنده‌ماني سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان موش صحرايي

Effect of Electromagnetic Field and Nitric Oxide on the Neural Differentiation Proteins Marker and Viability of the Rat Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells

اهداف: نيتريك اكسيد (no) در حفظ حالت بنيادي سلول نقش مهمي دارد و دامنه تاثيرگذاري ميدان الكترومغناطيسي (emf) برخلاف ميدان الكتريكي بسيار عميق است. هدف اين پژوهش، بررسي تاثير ميدان الكترومغناطيسي و نيتريك اكسيد بر بيان ماركر پروتئيني تمايز عصبي و درصد زنده ماني سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان موش صحرايي بود.مواد و روش ها: پژوهش تجربي حاضر روي سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان موش صحرايي نژاد ويستار اجرا شد. به منظور تيمار سلول ها از دو غلظت بالا (يك ميلي مولار) و پايين (10ميكرومولار detano) به عنوان مولكول آزادكننده نيتريك اكسيد و ميدان الكترومغناطيسي با فركانس 50هرتز استفاده و با گروه بدون تيمار (كنترل) مقايسه شد. درصد زنده زماني سلول ها با آزمايش mtt، بيان ژن مسير تمايز عصبي با روش rtpcr و بيان پروتئين ماركر تمايز عصبي با ايمنوسيتوشيمي بررسي شد. داده ها با نرم افزار spss 13 از طريق آزمون تحليل واريانس يك طرفه تحليل شدند.يافته ها: بعد از 24 ساعت تيمار سلول ها با نيتريك اكسيد و emf، درصد زنده ماني سلول ها در گروه ها نسبت به گروه كنترل به صورت معني داري كاهش يافت. بعد از 48 ساعت، emf به تنهايي و همچنين با غلظت پايين نيتريك اكسيد، كاهشي در درصد زنده ماني سلول ها ايجاد نكرد و رشد سلول ها نسبت به گروه كنترل افزايش يافت. در گروه تيمارشده با غلظت بالاي نيتريك اكسيد به همراه emf، پروتئين map2 در سلول هاي بيشتري نسبت به گروه كنترل و تيمارشده با emf بيان شد.نتيجه گيري: ميدان الكترومغناطيسي به همراه غلظت بالاي نيتريك اكسيد از تعداد سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان موش صحرايي مي كاهد و با افزايش اندازه سلول، بيان ژن و پروتئين ماركر تمايز عصبي، تمايز آنها را به سمت سلول هاي شبه عصب تسهيل مي كند.

Aims Nitric oxide (NO) plays an important role in maintaining cellular stem status, and the range of electromagnetic fields (EMF) is very deep in contrast to the electric field. The aim of this study was to investigate the effect of electromagnetic field and nitric oxide on the neural differentiation proteins marker and viability of the rat bone marrow mesenchymal stem cells. Materials & Methods The present experimental research was conducted on bone marrow mesenchymal stem cells of Vistar rats. For treatments of the cells, high (1mM) and low (10micromolar Deta-NO) concentrations were used as a nitric oxide donor molecule and 50Hz low-frequency electromagnetic field and they were compared with the control group. The cell viability was recorded by MTT assay test, the neural differentiation pathway gene expression was investigated by RT-PCR technique, and the neural differentiation marker protein expression was evaluated by Immunocytochemistry technique. The data were analyzed by one-way ANOVA, using SPSS 13 software. Findings After 24 hours of treatment with nitric oxide and EMF, the rate of viability in all groups was significantly decreased compared to the control group. After 48 hours, EMF alone, as well as with low concentration of nitric oxide did not decrease the rate of viability and cell growth increased compared to the control group. In the group treated with high nitric oxide concentration along with EMF, MAP2 protein was expressed in the number of cells more than the control group and the one treated with EMF. Conclusion The electromagnetic field, along with its high concentration of nitric oxide, decreases the number of rat bone marrow mesenchymal stem cells and, by increasing cell size, gene expression and neural differentiation proteins marker facilitates their differentiation to nerve-like cells.