مطالعه نقش استرس اکسیداتیو القائی و آنتی اکسیدان ها در بقا و تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی با منشاء مغز استخوان در شرایط آزمایشگاهی و مدل ایسکمی قلب

Abstract

بیماری های ایسکمیک قلبی عامل اصلی مرگ و میر در جهان می باشد و سلول درمانی بعنوان یک روش موثر برای ترمیم بافت ایسکمیک پیشنهاد شده است. اگرچه عدم زنده مانی سلول های تزریق شده به خاطر استرس اکسیداتیو یک مشکل اساسی در این روش درمانی می باشد. پیش تیمار سلول های بنیادی با آنتی اکسیدان ها ممکن است آنها را نسبت به شرایط استرس اکسیداتیو مقاوم سازد. بنابراین در این پژوهش، پیش تیمار سلول های بنیادی با آنتی اکسیدان ها به منظور افزایش زنده مانی و افزایش راندمان سلول درمانی انجام شد. مواد و روش ها: سلول های بنیادی مزانشیمی تحت شرایط هایپوکسی ایجاد شده به وسیله انتی مایسین A (AMA) با آنتی اکسیدان های ان استیل سیستئین (NAC) و mito-TEMPO تیمار شده و مورد مطالعات سلولی و مولکولی قرار گرفتند. بعلاوه مطالعات مقایسه ای دقیق تر بین آنتی اکسیدان داخل سلولی و خارج سلولی با انتقال وکتور حاوی ژن NRF2 (وکتورpNLF1-NRF2 ) به سلول های بنیادی انجام شد. همچنین تکثیر و زنده مانی آنها در شرایط آزمایشگاهی و نیز پس از انتقال آنها به مدل حیوانی ایسکمی قلب مورد مطالعه قرار گرفت . یافته ها : نتایج رنگ امیزی با پروب DCFH نشان داد NAC و mito-TEMPO رادیکال های آزاد و استرس اکسیداتیو ناشی از تیمار AMA را کاهش می دهند. همچنین تست Annexin V ، رنگ امیزی/Phalocidin DAPI و DNA Laddering نشان دادند که NAC و mito-TEMPO می تواند ژنوتوکسیسیتی آنتی مایسین A را خنثی کرده و سلول ها را در برابر آپوپتوز و آسیب های DNA محافظت کنند. اندازه گیری اختلاف پتانسیل غشای میتوکندری (ΔΨm) نشان داد که علارغم کنترل استرس اکسیداتیو توسط تیمار آنتی اکسیدانی، متابولیسم انرژی سلول ها همچنان دچار اختلال شده است. سلول های مهندسی شده با ژن Nrf2، در شرایط هایپوکسی نسبت به سلول های غیرتراریخته، افزایش معنی داری در بیان ژن NRF2 و سایر ژن های آنتی اکسیدان پایین دست داشتند (P<0.01). با وجود ان، ژن های پرواپوپتوز نیز در این سلول ها بیان معنی داری از خود نشان دادند(P<0.01). با تزریق سلول های مهندسی شده و پیش تیمار به محل ایسکمی قلب خرگوش نتایج موفقی حاصل نشد. نتیجه گیری: نتایج نشان داد آنتی اکسیدان ها می توانند استرس اکسیداتیو ناشی از هیپوکسی و نیز آپوپتوز سلولی را کاهش دهند با وجود ان تکثیر سلول ها و احتمالا عملکرد بیولوژیکی آنها بعلت تغییر متابولیسم انرژی و عدم توانایی پاسخ به شرایط هایپوکسی دچار اختلال می شوند. همچنین نتایج ازمایشات حیوانی نشان داد افزایش بیان Nrf2 در بافت ایسکمی ایجاد نمی شود و احتمالا رادیکال های آزاد در چنین شرایطی بعنوان محرک پاسخ به شرایط هایپوکسی عمل می کنند.