تاثير هم‏زمان اكسيد نيتريك و ميدان الكترومغناطيسي بر ميزان تكثير و تغيير مورفولوژي سلول‏هاي بنيادي استرومايي

Simultaneous effect of nitric oxide and electromagnetic field on the proliferation rate and morphology of stromal stem cells

هدف: ميدان الكترومغناطيسي به‏عنوان يك عامل محرك فيزيكي خواه و ناخواه فرآيندهاي سلولي را تحت تاثير خود قرار مي‏دهد. در مطالعه‏ي حاضر تغيير مورفولوژي و سرعت تكثير سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان موش صحرايي در حضور ميدان الكترومغناطيسي (EMF) و مولكول پيامبر اكسيد نيتريك (NO) بررسي شد. مواد و روش ها: بعد از جداسازي سلول‏هاي بنيادي استرومايي از مغز استخوان موش صحرايي و تكثير و واكشت سلول‏ها، به محيط كشت آن‏ها DetaNO اضافه شد و سلول‏ها با ميدان الكترومغناطيسي با فركانس 50 هرتز و شدت 20 ميلي ‏تسلا تيمار شدند. براي تخمين ميزان رشد سلول‏ها از روش سنجش MTT استفاده شد. براي تخمين درصد سلول‏ها در فازهاي مختلف چرخه‏ي سلولي و تاثيرپذيري توسط اكسيد نيتريك و EMF، محتويات DNA سلولي توسط فلوسايتومتري محاسبه شد. نتايج: نتايج نشان داد كه ميدان الكترومغناطيسي در حضور مولكول سيگنالينگ NO ميزان رشد سلول‏ها را كاهش مي‏دهد كه اين كاهش رشد به غلظت بالا و پايين NO وابسته است و باعث توقف چرخه سلولي در فاز G2 مي‏شود. همچنين EMF و NO تاثير مهمي را روي تغيير شكل و تحرك سلول‏هاي بنيادي مي‏گذارد. نتيجه گيري: كاهش رشد و تغيير شكل سلول‏ها مي‏تواند مقدمه‏اي براي رفتن سلول‏ها به سمت تمايز باشد.

Aim: Electromagnetic field as a physical stimulus, willingly or unwillingly are affected cellular processes. In this study morphology changing and proliferation rate of mesenchymal stem cells were investigated in presence of electromagnetic field (EMF) and nitric oxide (NO). Material and methods: The stromal stem cells were isolated from the Rat bone marrow and incubated. After several passages of the harvested cells, DetaNO as a donor of nitric oxide was then added to cell culture. These cells were also treated by EMF (50 Hz and 20 mT). The MTT test was used for estimating proliferation rate of the cells. To estimate the proportion of the cell line in different phases of cell cycle due to treatment with NO and EMF, cellular DNA contents were measured by flow cytometry. Result: The results demonstrated decreasing proliferation rate of the stem cells exposed with EMF and NO compared with the control group. We found that the rate of decrease is highly related to the concentration of NO. The double treatment of EMF and nitric oxide was yielded to an obvious arrest in the cell cycle at G2/M phase. Nitric oxide associated with EMF also changed the cell morphology and increased the cell motilities. Conclusion: The changing of cell morphology and reduction of proliferation rate of the stem cell can be considered as a symptom showing the beginning of cell differentiation.