بررسي آثار همزمان BMP-4 و ميدان مغناطيسي ايستا بر ميزان بقا و تكثير سلول‏هاي بنيادي مغز استخوان موش صحرايي

An Investigation of the Simultaneous Effects of Bone Morphogenic Protein (BMP)-4 and Static Magnetic Field on Viability and Proliferation Rates of Rat Bone Marrow Stem Cells

هدف: در اين تحقيق آثار همزمان BMP-4 به عنوان محرك شيميايي و ميدان مغناطيسي ايستا به عنوان محرك فيزيكي بر درصد سلول‌هاي زنده و ميزان تكثير سلول‏هاي بنيادي مغز استخوان موش صحرايي بررسي شد. مواد و روش‏ها: سلول‏هاي مزانشيمي در واكشت پنجم تريپسينه شده و سوسپانسيون سلولي تهيه شد. سپس سلول‏ها شمارش و پس از 24 ساعت كشت در محيط ?-MEM با بافر نمكي فسفات شسته شدند. متعاقب افزودن BMP-4با غلظت 25 نانو‏گرم در ميلي‏ليتردر زمان‏هاي متفاوت (24، 48 و 96 ساعت) به محيط كشت، اين سلول‏ها با ميدان مغناطيسي ايستا با شدت 4 ميلي‏تسلا و زمان‏هاي تابشي متفاوت (24 و 48 ساعت) تيمار شدند؛ سپس سلول‏ها با بافر نمكي فسفات شسته و تريپسينه شدند. سلول‏هاي تريپسينه شده با تريپان بلو رنگ‏آميزي و به كمك ميكروسكوپ نوري شمارش شدند. ميانگين تعداد و افزايش سلول‏ها تحت عنوان نسبت سلول‌هاي زنده و تكثير سنجش و گزارش شد. نتايج: نتايج اين تحقيق نشان مي‏دهد كه افزايش مدت زمان ميدان مغناطيسي ايستا و BMP-4 باعث افزايش ميانگين درصد سلول‏هاي زنده و تغيير ميزان تكثير سلول‏ها نسبت به گروه كنترل مي‏شود. تجزيه و تحليل آماري نتايج حاصل از شمارش سلولي با استفاده از آزمون آناليز واريانس يك طرفه و به دنبال آن آزمون توكي براي ارزيابي سلول‌هاي زنده و تكثير سلولي در گروه‏هاي مختلف انجام گرفت. بيشترين افزايش در ميانگين درصد سلول‏هاي زنده در گروهي مشاهده شد كه به‏مدت 96 ساعت با BMP-4 تيمار شده بودند. نتيجه‏گيري: نتايج اين تحقيق فرضيه تغيير نسبت سلول‌هاي زنده و تكثير توسط ميدان مغناطيسي ايستا را تاييد مي‏كند. هنگامي كه سلول‏ها به‏طور همزمان با ميدان مغناطيسي ايستا و BMP-4 تيمار مي‏شدند، اين تغييرات افزايش مي‏يافت.

Objectives: This study investigated the possible synergistic effect of simultaneous treatment of bone morphogenic protein (BMP)-4 as a chemical stimulator and static magnetic field (SMF) as a physical stimulator on viability percent and proliferation rate in rat bone marrow stem cells. Methods: Passage 5 cells were trypsinized, and a cell suspension prepared after which the cells were counted and cultured in 25 cm2 flasks. Cells were incubated for one day and washed with phosphate-buffered saline. We added BMP-4 at the optimum concentration of 25 ng/ml at different times (24, 48 and 96 h) into the medium. The cells were exposed at an optimum intensity of 4 mT of the SMF at different exposure times (24, 48, and 96 h). Subsequently cells were washed with phosphate-buffered saline, trypsinized, and separate cell suspensions were prepared from each flask. We investigated the viability and proliferation rates of treated cells by staining them with Trypan blue and performed cell counts with an optical microscope. The mean numbers of whole cells and living cells were considered to be the proliferation and survival rates, respectively. Results: Increased SMF exposure and BMP-4 increased the viability percent and change in proliferation rate in the treated groups compared with their corresponding controls. The maximum increased viability was observed in the group that was treated with BMP-4 for 96 h. Conclusion: Our results have supported the hypothesis that SMF alters the viability and proliferation rate of treated BMSCs, which was enhanced when the cells were treated simultaneously with SMF and BMP-4.