بررسي كمي بيان ژن‌ پروتئين كيناز وابسته به كلسيم/كالمودولين IV با تاثير عصاره الكلي كندر در رده سلولي IV

Investigating Quantitative analysis of the gene expression of calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV by the effect of Olibanum alcoholic extract in PC12 cell line

زمينه و هدف: حافظه بلندمدت وابسته به سنتز پروتئين‌ مي‌باشد. محصول ژن Camkiv با فعال كردن پروتئين‌هاي حافظه، آن را تقويت مي‌كند. تيمار حيوانات آزمايشگاهي نيز با كندر منجر به تقويت حافظه و بهبود آلزايمر مي‌شود. بنابراين، هدف اين مطالعه بررسي تأثير عصاره الكلي كندر در بيان Camkiv در سلول‌هاي PC12 مي‌باشد. مواد و روش‌ها: سميت كندر بر زيستايي سلول‌ها با آزمون MTT بررسي شد. سلول‌ها با غلظت‌هاي 10 ، 25، 40، 55، 70 و 85 ميكروگرم/ميلي‌ليتر عصاره در بازه‌هاي زماني 12، 24، 48 و 72 ساعت تيمار شده و ميزان جذب آن‌ها اندازه‌گيري شد. سپس، سلول‌ها با غلظت‌هاي 2 و 20 ميكروگرم/ميلي‌ليتر عصاره در زمان‌هاي فوق تيمار شدند. RNA استخراج‌ شده به cDNA تبديل شد و واكنش‌ real-time PCR انجام يافت. نتايج: مرگ سلولي با افزايش زمان و غلظت تيمار با عصاره افزايش يافت. مقادير IC50 بهدست‌آمده براي تيمارهاي 12، 24، 48 و 72 ساعت به ترتيب برابر با 71.01، 52.95، 21.05 و 13.85 ميكروگرم/ميلي‌ليتر بود. علاوه‌براين، غلظت‌هاي 2 و 20 ميكروگرم/ميلي‌ليتر عصاره، 24 ساعت پس از تيمار منجر به افزايش معني‌دار بيان Camkiv شد. در تيمار 48 ساعت، حداكثر بيان Camkiv مشاهده شد. تأثير كندر در افزايش بيان ژن تا 72 ساعت پايدار بود. نتيجه‌گيري: عصاره الكلي كندر مي‌تواند بيان Camkiv را به‌طور قابل‌توجه و طولاني‌مدت افزايش دهد. اين نتايج در راستاي مطالعات قبلي مي‌باشد كه نشان دادند كندر بيان Bdnf، ژن پايين‌دست Camkiv، را افزايش مي‌دهد. بااين‌وجود، با توجه به وجود مسير دوطرفه در تنظيم بيان Bdnf و Camkiv نياز به مطالعات جامع‌تري براي شناخت مكانيسم دقيق عملكرد كندر در مغز مي‌باشد.

Background & Objective: Long-term memory depends on protein synthesis. The product of Camkiv gene promotes memory via activating its proteins. The treatment of laboratory animals by Olibanum leads to memory improvement and the recovery of Alzheimer. Therefore, the aim of this study is the evaluation of Olibanum ethanolic extract on the Camkiv expression in PC12 cells. Materials & Methods: Olibanum toxicity on the cell viability was investigated by MTT test. Cells were treated with concentrations 10,25,40,55,70 and 85 μg/ml of extract in time intervals 12,24,48 and 72 hours and their absorption rate was measured. Then, cells were treated by concentrations 2 and 20 μg/ml of extract in mentioned times. Extracted RNA was converted into cDNA and real-time PCR performed. Results: Cell death was raised by increasing time and concentration of extract treatment. IC50 values were obtained as 71.01, 52.95, 21.05 and 13.85 μg/ml in 12, 24, 48 and 72 hours of treatment, respectively. Besides, concentrations 2 and 20 μg/ml significantly increased Camkiv expression following 24 hour treatment. The maximum expression of Camkiv was observed in 48 hour treatment. The effect of Olibanum on gene upregulation was stable until 72 hours. Conclusion: The Olibanum ethanolic extract can remarkably upregulate Camkiv expression for a long time. These results are consistent with the previous studies indicating the effect of Olibanum on upregulation of Bdnf, Camkiv‌-downstream gene. However, regarding the existence of the two-direction pathway in the expression regulation of Bdnf and Camkiv‌, comprehensive studies are required to determine exact mechanism of Olibanum function in the brain.