بررسي آزمايشگاهي اثر ويتامين E بر قدرت زيستي، تغييرات مورفولوژيك و القا تمايز استيوژنيك در سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي مغزاستخوان رت بالغ

In Vitro Study of the Effect of Vitamin E on Viability, Morphological Changes and Induction of Osteogenic Differentiation in Adult Rat Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells

مقدمه: ويتامين E به ‌عنوان يك آنتي‌اكسيدانت قوي نقش مهمي در مهار راديكال‌هاي آزاد ايفا مي‌كند. هدف از اين پژوهش، بررسي نقش ويتامين E بر توانايي زيستي، تغييرات مورفولوژيك و القا تمايز استيوژنيك سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان رت بالغ است. روش بررسي:‌‌‌‌ سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان در شرايط استريل با روش فلشينگ، استخراج شدند. پس از پاساژ سوم سلول‌ها به گروه‌هاي كنترل و تيمار شده با ويتامين E (5، 10، 15، 25، 50، 100 و 150 ميكرومولار) براي مدت 21 روز در محيط كشت استيوژنيك حاوي 10% سرم تقسيم شدند. توانايي زيستي سلول‌ها، ميزان معدني شدن ماتريكس سلولي، ميزان كلسيم خارج و داخل سلولي، فعاليت آنزيم آلكالين فسفاتاز، ميزان سنتز و بيان پروتيين‌هاي استيوپونتين و استيوكلسين و همچنين تغييرات مورفولوژيك سلول‌ها بررسي شد. داده‌ها با روش آماري آناليز واريانس يك‌طرفه و T-test تجزيه و تحليل شد. نتايج: افزايش معني‌داري در توانايي زيستي و ميزان معدني شدن ماتريكس سلول‌ها، فعاليت آنزيم آلكالين‌فسفاتاز، ميزان رسوب كلسيم خارج و داخل سلولي و همچنين ميزان بيان و سنتز پروتيين‌هاي استيوژنيك، در سلول‌هاي تيمار شده با ويتامين E در رفتاري وابسته به دوز مشاهده گرديد. علاوه ‌‌بر اين گستردگي سيتوپلاسم نيز در نمونه‌هاي تيمار شده با ويتامين E ديده شد. نتيجه‌گيري: از آنجايي كه ويتامين E افزايش معني‌داري در توانايي زيستي و تمايز استيوژنيك سلول‌هاي بنيادي مزانشيم ايجاد مي‌كند، بنابراين مي‌تواند جهت افزايش بقا و تمايز سلولي استفاده شود.

Introduction: Vitamin E as a strong antioxidant plays an important role in inhibiting free radicals. Therefore, this study aimed to investigate the effect of vitamin E on the viability, morphology and osteogenic differentiation in bone marrow mesenchymal stem cells of an adult rat. Methods: The bone marrow mesenchymal stem cells were extracted using the flashing-out method. At the end of the third passage, cells were divided into groups of control and experimental. Experimental cells were treated withVitamin E (5,10,15,25,50,100,150?M) for a period of 21 days in the osteogenic media containing 10% of fetal bovine serum. The cell viability, bone matrix mineralization, intercellular and extracellular calcium deposition, alkaline phosphatase activity, expression of genes and synthesis of proteins of osteopontin and osteocalcin as well as morphological changes of the cells were investigated. The study data was analyzed using one-way ANOVA and T-Test setting the significant P value at P < 0.05. Results: Within vitamin- E treated cells, the mean viability, mean bone matrix mineralization, calcium deposition, alkaline phosphatase activity, expression and synthesis of osteopontin and osteocalcin of the mesenchymal stem cells treated with vitamin E significantly increased in a dose dependent manner. Also cytoplasm extensions were observed in the cells treated with vitamin E. Conclusion: Since vitamin E caused a significant increase in cell viability and osteogenic differentiation in the mesenchymal stem cells, therefore it can be utilized in order to increase cell differentiation and cell survival.