تمايز عصبي سلول هاي PC12 با استفاده از داربست نانوفيبري PCL/gelatin

Neuronal differentiation of PC12 cells on nanofibrous scaffold PCL/gelatin

سابقه و هدف: رده سلولي فيوكروسيتوما (PC12) در شرايط كشت آزمايشگاهي و تحت تاثير فاكتورهاي القايي به سلول هايي با مورفولوژي شبه عصبي تبديل مي شود. محققين نشان دادند كه فاكتورهاي رشد از جمله فاكتور رشد عصبي (NGF) و فاكتور رشد فيبروبلاستي (bFGF) در فرايندهاي مختلفي از جمله تكثير، بقا و تمايز اين سلول ها موثر مي باشند. بررسي ها نشان مي دهد كه داربست هاي منفذدار قابل تخريب با تشكيل بستري مناسب در روند تمايز سلول هاي PC12 موثر مي باشند. هدف از تحقيق حاضر بررسي نقش داربست نانوفيبر PCL/gelatin ) پلي كاپرولاكتون/ژلاتين) در تمايز عصبي سلول هاي PC12 بود. روش بررسي: در اين مطالعه بنيادي-كاربردي، سلول هاي PC12 برداربست نانوفيبر ساخته شده از PCL/gelatin با نسبت 7:3 تحت تاثير محيط تمايز عصبي همراه با فاكتورهاي رشد كشت داده شدند. بيان ژن هاي عصبي از جمله Nestin و Map2 (Microtubule-associated protein 2) با استفاده از تست هاي RT-PCR و ايمونوسيتوشيمي مورد بررسي قرار گرفتند. تغييرات مورفولوژي با ميكروسكوپ نوري و بررسي هاي فراساختاري با ميكروسكوپ الكتروني انجام گرفت. يافته ها: سلول هاي PC12 توانستند به طور كارامدي به سلول هاي شبه عصبي در شرايط كشت بر داربست PCL/gelatin تمايز يابند و اين داربست هيچ گونه اثر منفي و سميتي بر سلول هاي PC12 نداشت. نتيجه گيري: استفاده از مهندسي بافت گامي موثر در جهت يافتن روش هاي نوين و كارامد در توليد سلول هاي عصبي با كارايي بالا به منظور درمان بيماري هاي عصبي از جمله پاركينسون، ضايعات نخاعي و گلوكوما محسوب مي شود.

Background: The rat pheochromocytoma cell line (PC12) differentiates and converts into neuron-like cells in in vitro condition under inductive factors. Researchers have shown that different growth factors, like neurotrophic growth factor (NGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF), have different effects in proliferation, survival and differentiation of the cells. It was hypothesized that porous biodegradable polymer scaffolds support the formation of complex 3D tissues during differentiation of PC12 cells. The aim of this study was to evaluate the role of nanofibrous scaffold PCL/gelatin on neuronal differentiation of PC12 cells. Materials and methods: In this basic study the PC12 cells were seeded on PCL/gelatin under identical media and growth factor supplementation conditions. Gene expression including Nestin and Map2 (Microtubule-associated protein 2) was analyzed using quantitative RT-PCR and immunostaining. Cellular morphology was analyzed with light microscopy; sphere ultra structure was analyzed with scanning electron microscopy. Results: PC12 cells could efficiently differentiate into neuron-like cells on 3D culture and PCL/gelatin scaffold had no adverse effect and toxicity on PC12 cells. Conclusion: Using tissue engineering provides a potential mechanism for creating viable human neural tissue structures for future therapeutic applications in neural pathologies such Parkinson’s disease, spinal cord injury, and Glaucoma.