تاثير شرايط بي‌وزني بر روي بيان ژن گيرنده 2 فاكتور رشد اندوتليال عروق در سلول‌هاي اندوتليال وريد بند ناف انسان

The Effect of Microgravity Condition on Expression of VEGFR-2 Gene in Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVEC)

زمينه و هدف: سلول‌هاي اندوتليال به نيروهاي مكانيكي و ازجمله جاذبه حساس هستند و مطالعات حاكي از اين است كه تغيير در شكل و عملكرد اين سلول‌ها در شرايط بي‌وزني عامل مشكلات قلبي است. ‌مطالعات نشان داده است كه شكل، تكثير و مهاجرت سلول‌هاي اندوتليال در رگ‌زايي موثر است. تاكنون تاثير بي‌وزني بر خصوصيات رگ‌زايي سلول‌هاي اندوتليال به درستي مطالعه نشده است. هدف از اين مطالعه بررسي تاثير شرايط شبيه‌سازي شده بي‌وزني بر روي سلول‌هاي اندوتليال وريد بندناف انسان و بيان ماركر ژني VEGFR-2 و CD34 در آنژيوژنز است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه ابتدا سلول‌هاي اندوتليال وريد بند ناف انسان از بانك سلولي پاستور خريداري شد. سلول‌ها با استفاده از دستگاه شبيه ساز بي وزني كلينواستت براي مدت 2، 24 و 72 ساعت در شرايط بي‌وزني قرار گرفتند. RNA سلول‌هاي مذكور استخراج شد و تغييرات بيان ژن ها با استفاده از تكنيك Real-time PCR بررسي گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه ميزان بيان ژن VEGFR-2 در نمونه‌هاي بي‌وزني نسبت به نمونه كنترل تا روز سوم به ميزان 6 برابر افزايش (001/0p < ) مي‌يابد، در حالي كه بيان ژن CD34 بدون تغيير (05/0p > ) باقي مي‌ماند. نتيجه‌گيري: به نظر مي‌رسد كه بي‌وزني تاثير مثبتي در روند رگ‌زايي دارد و مي‌تواند به عنوان محركي در آزمايشگاه براي توليد عروق خوني جهت سلول درماني بيماري‌هاي ايسكميك و تصلب شرايين استفاده شود.

Background: Endothelial cells are very sensitive to mechanical force including microgravity and the morphological and functional changes in them are believed to be at the basis of weightlessness-induced cardiovascular deconditioning. It has been shown that the proliferation, migration, and morphological differentiation of endothelial cells play critical roles in angiogenesis. So far, the influence of microgravity on the ability of endothelial cells to foster angiogenesis remains to be explored in detail. The aim of this study was to investigate the effect of microgravity condition on VEGFR-2 and CD34 genes expression in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) in angiogenesis. Materials and Methods: In this study, HUVEC cells were purchased from Pastor Institute. We used a clinostat to simulate microgravity condition for 2, 24 and 72 hours. Real time PCR technique was used for gene expression analysis after extraction of RNA from cells. Results: Our results showed that microgravity for 72h leads to a significant increase (6 times compared with control group, p < 0.001) in the VEGFR-2 gene expression. However, expression of CD34 did not change (p > 0.05) with microgravity. Conclusion: Based on the results, microgravity has positive effect on angiogenesis and can be used to generate vascules for cell therapy of ischemic diseases and atherosclerosis.