بررسي تاثير ويتامين E بر تمايز آزمايشگاهي سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان رت بالغ به استيوبلاست طي تيمار همزمان با سديم آرسنيت

The Effect of Vitamin E on the In Vitro Differentiation of Adult Rat Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells to Osteoblast During Sodium Arsenite Exposure

مقدمه و هدف: سديم آرسنيت از طريق القاي استرس‌اكسيداتيو باعث اختلال در تمايز سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان رت rMSCs)) به استيوبلاست مي‌گردد. در مطالعه حاضر، هدف بررسي اثر تيمار همزمان سديم آرسنيت و ويتامينE بر تمايز آزمايشگاهي rMSCs به استيوبلاست بود. روش‌ كار: در محيط كشت حاوي 15% سرم جنين گاوي، rMSCs كشت داده شد. تيمار با سديم آرسنيت (20 نانومولار)، تيمار با ويتامينE (50 ميكرومولار) انجام شد. بدين ترتيب كه در پايان پاساژ سوم سلول‌ها به 4 گروه: كنترل، تيمار با سديم آرسنيت، تيمار با ويتامينE و سديم آرسنيت + ويتامينE تقسيم و براي مدت 21 روز، در محيط استيوژنيك حاوي 10% سرم جنين گاوي كشت داده شدند. توانايي زيستي ، معدني شدن ماتريكس استخواني، كلسيم داخل و خارج سلولي، فعاليت آلكالين‌فسفاتاز، آسيب DNA و تغييرات مورفولوژيكي سلول‌ها بررسي شد. داده‌ها با روش آماري آناليز واريانس يك‌طرفه (Anova) تجزيه و تفاوت ميانگين‌‌ها در سطح P < 0.05 معني‌دار درنظر گرفته شد. نتايج: توانايي زيستي، معدني شدن ماتريكس استخواني، رسوب كلسيم، فعاليت آلكالين‌فسفاتاز و قطر هسته در گروه سديم آرسنيت كاهش معني‌داري يافت (P < 0.05). پارامترهاي فوق، در گروه سديم آرسنيت + ويتامينE ، در حد گروه كنترل بهبود يافت (P < 0.05). نتيجه‌نهايي: ويتامين E با كاهش سميت سديم آرسنيت ، تمايز استيوژنيك در سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان را افزايش مي دهد.

Introduction & Objective: Sodium arsenite disturbs the differentiation of adult rat bone marrow mesenchymal stem cells (rMSCs) to Osteoblast through oxidative stress. We aimed to inves-tigate the preventive effect of vitamin E, a strong antioxidant, in sodium arsenite toxicity on rMSCs differentiation to osteoblast. Materials & Methods: rMSCs were cultured in Dulbecco’s Modified Eagles Medium containing 15% Fetal Bovine Serum and divided into: control, sodium arsenite (20 nM), vitamin E (50 µM) and sodium arsenite + vitamin E for 21 days in the osteogenic media containing 10% of fetal bovine serum. Cell viability, bone matrix mineralization, intercellular and extracellular calcium, alkaline phosphatase activity, DNA damage and cell morphological changes were evaluated. Data were analyzed using one-way ANOVA and Tukeyʹs test and means were considered significantly different at P < 0.05. Results: Cell viability, bone matrix mineralization, calcium deposition, alkaline phosphatase activity and nuclei diameter decreased significantly in the sodium arsenite group. The men-tioned parameters increased significantly in cells treated with sodium arsenite + vitamin E to the control level (P < 0.05). Cytoplasmic extensions were also observed in the vitamin E group. Conclusions: Vitamin E reduces sodium arsenite toxicity, increasing osteogenic differentiation in rMSCs. (Sci J Hamadan Univ Med Sci 2015; 22 (4):276-285)