تأثير اولئورزين زردچوبه بر افزايش تمايز سلول‌هاي بنيادي مزانشيمال انساني به سلول‌هاي استخواني

The effect of oleoresin from turmeric plant (Curcuma longa L.) on the increase of differentiation of human mesenchymal stem cell to bone cells

زمينه و هدف: به منظور ترميم ضايعات و نقايص استخواني مي‌توان از امكانات مهندسي بافت بهره جست. اخيراً، سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي به خاطر كاربردهايشان در مهندسي بافت از اهميت بالايي برخوردار شده‌اند. اين سلول‌ها توانايي تمايز به استئوبلاست‌ها را دارا مي باشند. فاكتورهاي رشد متعددي تمايز سلول‌هاي بنيادي به استئوبلاست را كنترل مي‌كنند. متابوليت‌هاي گياهي نيز مي‌توانند همانند فاكتورهاي رشد تمايز را كنترل كنند. از اين رو، هدف از انجام اين مطالعه، بررسي اثر اولئورزين گياه زردچوبه (Curcuma longa L.) بر افزايش تمايز سلول‌هاي بنيادي مزانشيمال انساني به سلول‌هاي استخواني بود. روش بررسي: سلول‌هاي بنيادي مزانشيمال انساني به دست آمده از مغز استخوان انسان با غلظت‌هاي 5 و15 ميكرومولار از اولئورزين زردچوبه تيمار شدند. اثر سيتوتوكسيك اولئورزين به روش MTT و اثرات تمايزي آن با سنجش فعاليت آلكالين فسفاتاز و رنگ آميزي آليزارين قرمز بررسي شد. يافته ها: با توجه به نتايج تست MTT مشخص شد كه بعد از گذشت 24 ساعت از تيمار سلول‌ها، اولئورزين زردچوبه سبب افزايش معني‌داري (در سطح 5%) در تكثير سلول‌هاي مورد مطالعه در غلظت‌هاي 5 و 15 ميكرومولار شده است و هيچ گونه اثر سمي بر سلول‌هاي مورد نظر نداشته است. فعاليت آنزيم آلكالين فسفاتاز در نمونه‌‌هاي تيمار شده بيش از نمونه شاهد بود كه نشان مي‌دهد اولئورزين سبب افزايش معني دار (در سطح 5%) فعاليت اين آنزيم شده كه بيانگر شروع فرايند تمايز در سلول‌ها است. رنگ‌آميزي آليزارين قرمز نشان داد كه تيمار اولئورزين نتوانسته موجب افزايش رسوب يون‌هاي معدني بر ماتريكس خارج سلولي شود. نتيجه گيري: نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه اولئورزين فقط در مراحل ابتدايي تمايز مي‌تواند نقش داشته باشد و به دليل دارا بودن تركيبات فعالي مثل كوركومين و روغن‌هاي فرار سبب افزايش تمايز سلول‌هاي بنيادي به سلول‌هاي استئوبلاست مي‌شود.

Background and aims: Tissue engineering facilities can be used for repair of bone defects. Recently mesenchymal stem cells have continued to draw considerable interests due to their applications in tissue engineering. These cells have ability to distinct to osteoblasts. Several growth factors control to distinct stem cells to osteoblasts. Plant metabolites also like growth factors can control differentiation process. Hence, the aim of this study was to investigate the effect of oleoresin from turmeric plant (Curcuma longa L.) on the increase of differentiation of human mesenchymal stem cell to bone cells. Methods: The human mesenchymal stem cells obtained from bone cells were treated by 5 and 15 µM of oleoresin .The cytotoxic effect of oleoresin was studied by MTT test, and the role of oleoresin on differentiation was investigated by alkaline phosphatase assay and alizarin red staining. Results: The results of MTT test showed that 24 h after treatment of cells by oleoresin, oleoresin significantly increase the proliferation of cells and had no toxic effect (P<0.05). The activity of alkaline phosphatase in treated cells was higher than the control which attributed to the start of differentiation process (P<0.05). The results of alizarin red staining showed that the oleoresin has no effect on increase of precipitation of mineral ions on extracellular matrix. Conclusion: The results showed that the oleoresin has positive role only at initial stages. Oleoresin has several active components such as curcumin and volatile oils which promote the differentiation of stem cells to osteoblasts cells.