مطالعه اثر آلفاتوكوفرول بر تكثير سلولي و آپوپتوزيس در سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان رت

Studying the Effect of Alpha-Tocopherol on Cell Proliferation and Apoptosis in Rat Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells

زمينه و هدف: آلفاتوكوفرول به عنوان يك آنتي‌اكسيدانت قوي نقش مهمي را در مهار راديكال‌هاي آزاد ايفا مي‌كند. هدف از اين پژوهش، بررسي نقش آلفاتوكوفرول بر تكثير سلولي و مهار آپوپتوزيس در سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان رت بالغ است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه پژوهشي، سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان با روش فلشينگ تحت شرايط استريل استخراج و پس از پاساژ سوم به گروه‌هاي كنترل و دوزهاي 15 و 25 ميكرومولار آلفاتوكوفرول تقسيم شدند و به مدت 21 روز در محيط استيوژنيك شدند (محيط كشت سلولي حاوي 10 درصد سرم جنين گاوي، 10 ميلي‌مولار بتاگليسرول فسفات، 10 نانومولار دگزامتازون و 50 ميكروگرم در ميلي‌ليتر آسكوربيك 3 فسفات) تيمار شدند. سپس ميزان تكثيرسلولي، آسيب DNA، سطح بيان ژن‌هاي Bax و Bcl-2 و هم‌چنين تغييرات موفولوژيك سلول‌ها، طي روند تمايز استيوژنيك مورد بررسي قرار گرفتند و داده‌ها با روش آماري تحليل واريانس يك‌طرفه، تجزيه و تحليل گرديدند و تفاوت ميانگين‌ها در سطح 05/0p < معني‌دار در نظر گرفته شد. نتيجه‌گيري: تكثير سلولي، ميزان قطر هسته و بيان ژن آنتي‌آپوپتوتيك Bcl-2 در سلول‌هاي بنيادي مزانشيم تيمار شده با آلفاتوكوفرول، در رفتاري وابسته به دوز و در مقايسه با سلول‌هاي گروه كنترل از افزايش معني‌داري برخوردار بودند(05/0p < ). گسترش سيتوپلاسم نيز در سلول‌هاي تيمار شده با آلفاتوكوفرول در مقايسه با سلول‌هاي گروه كنترل مشاهده شد. از آن‌جايي كه آلفاتوكوفرول، كاهش معني‌داري در آسيب DNA و بيان ژن آپوپتوتيك Bax در مقايسه با گروه كنترل ايجاد مي‌كند، بنابراين مي‌تواند آپوپتوزيس را در سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان، در رفتاري وابسته به دوز مهار كند.

Background: Alpha-tocopherol, as a strong antioxidant, plays an important role in testraining free radicals. The aim of this study was to investigate the effect of Alpha-tocopherol on cell proliferation and restraining apoptosis in rat bone marrow mesenchymal stem cells. Materials and Methods: In this research study, the rat bone marrow mesenchymal stem cells were extracted under sterile conditions using flashing-out method. At the end of the third passage, cells were divided into groups of control and Alpha-tocopherol with doses of 15 and 25 µM and were treated in the osteogenic media cell medium containing 10% fetal bovine serum, 10 mM B-glycerol phosphate, 10 nM dexamethasone and 50 µg/ml ascorbic 3-phosphate] for a period of 21 days. Then, cell proliferation, DNA damage, expression of Bcl-2 and Bax genes and the morphologic changes of the cells were investigated during the procedure of osteogenesis. Data were analyzed using one-way ANOVA and means difference was considered significant at p < 0.05. Results: Cell proliferation, the size of nuclei diameter and expression of anti-apoptotic Bcl-2 gene showed a significant increase in mesenchymel stem cells treated with Alpha-tocopherol (p < 0.05) in a dose dependent manner compared to the control cells. Also, cytoplasm extension was seen in the cells treated with Alpha-tocopherol, compared to the control group. Since Alpha-tocopherol causes a significant decrease in DNA damage and the expression of apoptotic Bax gene, compared to the control group, therefore it can suppress apoptosis in bone marrow mesenchymal stem cells, in a dose dependent manner.