دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 13 3 2022 09 23 Fabrication and evaluation of electrospun polycaprolactone nanoscaffold for compatibility with human adipose stem cells for tissue engineering ساخت و ارزیابی نانو داربست الکتروریسی شده پلی کاپرولاکتون برای سازگاری با سلول بنیادی چربی انسانی جهت کاربرد در مهندسی بافت 167 176 696666 10.52547/JCT/13.3.167 FA اباذر یاری استادیار، گروه علوم تشریحی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران 0000-0002-4680-9169 ثریا پروری استادیار، گروه علوم تشریحی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران 0000-0002-2780-336X فاطمه حیدری استادیار، گروه علوم تشریحی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی قم، قم، ایران 0000-0003-3822-3480 آئین معرف زاده مربی، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-8834-8655 آرش سروآزاد دانشیار، مرکز تحقیقات کولورکتال، بیمارستان رسول اکرم، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران 0000-0001-9273-1940 Journal Article 2022 10 26 Aim: Tissue engineering is a new approach to regeneration and repair lost or damaged tissues. The aim of this study is to design and manufacture polycaprolactone (PCL) randomly electrospun nanofiber scaffold for use in regenerative medicine. Material and Methods: Human adipose derived stem cells (hADSCs) were isolated (from superficial layer of abdominal fat), cultured (in DMEM/Ham'sF12 medium) and characterized (flow cytometry for CD29, CD73, CD34, CD105 and CD45). Electrospinning was used to produce PCL nanofiber scaffolds, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the binding, penetration and morphology of hADSCs, and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) was used to determine the toxicity of scaffolds. Results: Flow cytometry showed extensive expression of the CD29, CD73 and CD105 (positive) and very low expression of the CD34 and CD45 (negative) in hADSCs. The results of MTT assay, showed the viability and proliferation of hADSCs which were seeded on the nanofiber scaffold. Microscopic photographs of SEM, showed hADSCs attached to PCL nanofiber scaffolds and migrating. Conclusion: The results of this study showed that electrospun PCL nanofiber scaffolds are suitable for implantation, binding and propagation of hADSCs. هدف: مهندسی بافت یک رویکرد جدید برای بازسازی و ترمیم بافت‫های از دست رفته و یا آسیب دیده می‫باشد. هدف از این مطالعه ساخت داربست نانوالیاف الکتروریسی‌شده تصادفی پلی کاپرولاکتون (PCL) برای استفاده در طب بازساختی می‫باشد. مواد و روش‫ها: سلول‌های بنیادی مشتق از بافت چربی انسانی (hADSCs)، جدا ( از لایه سطحی چربی شکم)، کشت (در محیط کشت DMEM/Ham's F12) و تایید (فلوسایتومتری برایCD29, CD73, CD34, CD105 و CD45) شدند. از الکتروریسی برای تولید داربست های نانوالیاف PCL استفاده شد. علاوه بر این، برای بررسی اتصال، نفوذ و مورفولوژی hADSCs از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و برای بررسی سمیت داربست‫ها از روش 3-4و5 دی متیل تیازول 2 وای ال 2و5 دی فنیل تترا زولیوم بروماید (MTT) استفاده گردید. نتایج: فلوسایتومتری بیان گسترده CD29، CD73، و CD105 (مثبت) و بیان بسیار کم CD34 و CD45 (منفی) را در hADSCs نشان داد. نتایج سنجش MTT ، قابلیت زنده ماندن و تکثیر سلول های hADSCs کاشته شده بر روی داربست نانوالیاف PCL را نشان داد. عکس‌های میکروسکوپ SEM نشان داد که hADSCs روی داربست‌های نانوالیاف PCL متصل شده و مهاجرت می کنند. نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که داربست‌های نانوالیاف PCL الکتروریسی شده برای کاشت، اتصال و تکثیر hADSCs مناسب می‫باشد.

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 13 3 2022 09 23 The effect of N-acetylcysteine and cadmium on histopathological properties of liver tissue and expression of some effective genes on cell proliferation بررسی اثرN-استیل سیستئین و کادمیوم بر ویژگی‌های هیستوپاتولوژی بافت کبد و بیان برخی از ژن‌های مؤثر در تکثیر سلولی 177 186 696667 10.52547/JCT/13.3.177 FA بنت الهدا علیزاده دانشجوی دکتری، گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران 0000-0002-2464-8560 علی صالح زاده استادیار، گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران 0000-0003-4238-0999 نجمه رنجی استادیار، گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران 0000-0001-5233-2427 امیر آراسته استادیار، گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران Journal Article 2022 10 26 Aim: The toxic effects of cadmium exposure are mainly due to the production of oxygen free radicals, reduction of cellular antioxidants and oxidative stress, which can lead to cell component destruction, DNA damage, apoptosis and ultimately tissue damage. In this study, the protective effects of N-acetylcysteine, as a substance with antioxidant properties, in cadmium-exposed Wistar mice were investigated by liver histology and measuring the expression of effective genes in apoptosis and cell proliferation. Material and Methods: Mice weighing approximately 150-200 g were classified into three treatments including, G1) control treatment, G2) cadmium recipient treatment, and G3) concomitant cadmium and N-acetylcysteine treatment and for four weeks received the desired. Then liver tissue samples were taken for histopathological examination and expression of eif4e and mad1 genes. Results: The results of this study showed that cadmium exposure resulted in serious damage to rat liver tissue, including central artery hyperemia, increased number of inflammatory cells and inflammation in the liver parenchyma, while the use of N-acetylcysteine significantly reduced the mentioned injuries. Also, the use of N-acetylcysteine resulted in a significant reduction in the expression of eif4e and mad1 genes by 2.14 and 2.27 times, compared with mice that received only cadmium. Conclusion: The results of this study suggest that N-acetylcysteine as an antioxidant can play an important role in preventing tissue damage due to oxidative stress and preventing the induction of cellular apoptosis. هدف: اثرات سمیتی مواجهه با کادمیوم عمدتا ناشی از تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن، کاهش آنتی‌اکسیدانت‌های سلولی و بروز استرس اکسیداتیو است که می‌تواند منجر به تخریب اجزای سلولی، آسیب به DNA، آپوپتوزیس و در نهایت آسیب‌های بافتی شود. در این مطالعه به بررسی اثرات محافظتی N-استیل سیستئین، به‌ عنوان یک ماده دارای خواص آنتی‌اکسیدانتی، در موش‌های ویستار مواجهه ‌یافته با کادمیوم از طریق بررسی بافت‌شناسی کبد و سنجش بیان ژن‌های مؤثر در آپوپتوزیس و تکثیر سلولی پرداخته شد. مواد و روش ها: موش‌های با وزن تقریبی 150-200 گرم در سه تیمار شامل، G1) تیمار شاهد، G2) تیمار دریافت‌کننده کادمیوم، و G3) تیمار دریافت‌کننده هم‫زمان کادمیوم و N-استیل سیستئین دسته‌بندی شدند و به‫مدت چهار هفته از مواد مورد نظر دریافت کردند. سپس نمونه‌برداری از بافت کبد به‫منظور بررسی هیستوپاتولوژی و بررسی بیان ژن‌های eif4e و mad1 صورت پذیرفت. نتایج: مواجهه با کادمیوم باعث ایجاد آسیب‌های جدی در بافت کبد موش شد که شامل پرخونی رگ مرکزی، افزایش تعداد سلول‌های التهابی و وجود التهاب در پارانشیم کبد بود، درحالی‌که استفاده از N-استیل سیستئین موجب کاهش چشمگیر آسیب‌های مذکور گردید. همچنین، استفاده از N-استیل سیستئین سبب کاهش چشمگیر بیان ژن‎های eif4e و mad1 به میزان 14/2 و 27/2 برابر شد. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه پیشنهاد می‌کند که N-استیل سیستئین به‌عنوان یک ماده آنتی‌اکسیدانت می‌تواند نقش مهمی در برابر آسیب‌های بافتی ناشی از استرس اکسیداتیو و جلوگیری از القای آپوپتوزیس سلولی داشته باشد.

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 13 3 2022 09 23 Investigation of ITS-rDNA polymorphisms in Fusarium of Elegans and Martiella-Ventricosum sections related to Cucurbits using RFLP marker in Tehran province بررسی چند شکلی ناحیه ITS-rDNA فوزاریوم بخش‎های Elegans و Martiella-Ventricosum مرتبط با کدوییان با استفاده از مارکر RFLP در استان تهران 187 199 697436 10.52547/JCT/3.3.187 FA فرودعلی خزایی دانشجوی دکتری بیماری شناسی گیاهی، گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‎آباد، ایران 0000-0002-4080-2388 مصطفی درویش نیا استاد، گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‎آباد، ایران عیدی بازگیر استادیار، گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‎آباد، ایران Journal Article 2022 11 15 Aim: The aim of this study was to collect and identify Fusarium of Elegans and Martiella-Ventricosum sections related to cucurbits plant in Tehran province and evaluation the efficiency of ITS-RDNA RFLP polymorphisms as a molecular marker in assessment of relationships between these Fusaria. Materials and Methods: During the cropping season, sampling from cucurbit field was done from the root, crown, stem up to height of 15 cm, as well as the soil (rhizosphere). Fungal isolates were cultured on PPA culture medium, purified by single sporulation method, and then identified based on morphological characteristics. Genomic DNA of fungi was extracted. The genomic DNA of Fusarium isolates was extracted and ITS-rDNA region was amplified with ITS1 and ITS4 primers. PCR products were digested with SmaI, BglΠ and MboI restriction enzymes and then loaded on 2.5% agarose gel. Data analyses were performed by NTSYS-PC V2.02 software. At first, a data matrix of the presence (1) or absence (0) of each band was drawn for each isolate. Then using the SM similarity coefficient, the genetic distance matrix was produced and the similarity dendogram of isolates was drawn based on the SAHN coefficient and the UPGMA method. Results: A total of 95 Fusarium isolates belonging to species of Fusarium solani and Fusarium oxysporum were identified. Of which, 45 isolates belonging to F. solani and 50 isolates were identified as F. oxysporum. In this research, based on morphological characteristics, F. redolens isolates were not differentiated from F. oxysporum isolates and both were placed under F. oxysporum group. PCR reproduction of ITS region result in fragments in size of 550±25 bp in F. oxysporum isolates, and 575±25 bp in F. solani isolates. Bgl Π enzyme had no cleavage site in ITS products in both species, neither in F. solani nor in F. oxysporum. SmaI enzyme had one cleavage site in F. solani isolates and produced two fragments (350bp and 230bp) but had no cleavage site in F. oxysporum isolates. The MboI enzyme in some F. oxysporum isolates produced four fragments (180bp, 160bp, 130 bp and 90 bp), so these isolates called as Fusarium redolens. MboI enzyme in others Fusarium oxysporum isolates produced two bands (320 bp and 190 bp). MboI enzyme had no restriction site in F. solani isolates. Conclusion: It seems that the use of rDNA-ITS RFLP marker is a suitable method to differentiate Fusarium species belonging to section Elegance from those of Martiella-Ventricosum sections. It is more efficient method for studying diversity within and between species in section Elegans. هدف: هدف از این تحقیق جمعآوری و شناسایی فوزاریومهای مرتبط با گیاهان تیره کدوئیان در مناطق کشت این محصولات در استان تهران و ارزیابی چندشکلی ITS-rDNA RFLP به عنوان یک نشانگر مولکولی در بررسی روابط خویشاوندی این گروه از فوزاریومها میباشد. مواد و روشها: در طول فصل زراعی از مناطق عمده‌ی کشت محصولات جالیزی استان تهران، از محل ریشه، طوقه، ساقه تا ارتفاع 15 سانتیمتری و همچنین خاک اطراف گیاه (ریزوسفر)، نمونه‌برداری ها به‌عمل آمد. جدایه‌های قارچی بر روی محیطکشت PPA کشت، و به روش تک اسپور کردن خالص سازی شده و سپس بر اساس ویژگی‌های ریختشناسی شناسایی شدند. DNA ژنومی قارچ‌ها استخراج‌شد. ناحیه ژنومی rDNA ITS جدایه‌های فوزاریوم با استفاده از پرایمرهای ITS1 و ITS4، تکثیر شد. محصولاتPCR با استفاده از آنزیم‌های Sma Ι، Bgl ΙΙ و Mbo Ι مورد هضم قرار گرفتند و سپس بر روی ژل آگارز 5/2 درصد بارگذاریشدند. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار NTSYS-PC V2.02 انجام شد. بدین نحو که ابتدا یک ماتریکس داده از وجود (1) یا عدم وجود (0) هر باند برای هر جدایه ترسیم شد. سپس با استفاده از ضریب شباهت SM، ماتریکس فاصله ژنتیکی تولید و بر اساس مقیاس SAHN و روش UPGMA دندوگرام شباهت جدایه‌ها ترسیمشد. نتایج: در مجموع تعداد 95 جدایه فوزاریوم متعلق به گونههای Fusarium solani و F. oxysporum شناسایی شد که از این تعداد، 45 جدایه متعلق به F. solani و 50 جدایه به عنوان F. oxysporum تشخیص داده شد. از تکثیر ناحیه بین ITS1 و ITS4 در جدایههای F. oxysporum یک ناحیهی bp 25±550 و در جدایههای F. solani ، ناحیهای به اندازه‌ی bp 25±575 بهدست آمد.آنزیم Bgl ΙΙ فاقد جایگاه برشی در ناحیهی ITS بود. آنزیم Sma Ι در گونه‌های F. oxysporum بدون جایگاه برشی، ولی در گونههای F. solani دارای یک جایگاه برشی بود و دو قطعهی 350 و 230 جفت بازی تولیدشد. آنزیم Mbo Ι در برخی جدایههای تشخیصداده‌شده به نام F. oxysporum چهار باند (bp 180،bp 160، bp 130و bp 90 )تولید کرد که این جدایهها به عنوان F. redolens تشخیص دادهشدند و در دیگر جدایههای F. oxysporum دو باند bp 320 و bp 190 تولید شد. آنزیم Mbo Ι در جدایههای F. solani به استثنای چند جدایه فاقد جایگاه برشی بود. نتیجهگیری: به نظر میرسد، استفاده از روش rDNA-RFLP با استفاده از آنزیمهای برشی Sma I و Mbo I میتواند روش مناسبی برای تفکیک گونههای فوزاریوم متعلق به دو بخش Elegans و Martiella-Ventricosum از همدیگر و همچنین بررسی تنوع داخل یا بین گونهای در بخش Elegans باشد.

https://jct.araku.ac.ir/article_697436_4127aed5454d8cbab70082fb273adffe.pdf

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 13 3 2022 09 23 Molecular Studying the effect of simultaneous treatment of Thymoquinone and Cobalt (II) chloride on the expression of genes involved in self-renewal, proliferation, migration and DNA methylation in breast cancer line MCF7 and normal fibroblastic cell line HDF مطالعه مولکولی اثر تیمار همزمان تیموکوئینون و کلرید ‌کبالت (II) بر بیان برخی ژن‌های دخیل در خودنوزایی، تکثیر، مهاجرت و متیلاسیون DNA در رده‌ی سلولی‌ MCF7 سرطان سینه و رده‌ی سلولی فیبروبلاستی طبیعی HDF 200 214 696668 10.52547/JCT/13.3.200 FA نکیسا قمری کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران مهران رادک کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران سجاد سی‌سخت‌نژاد استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2022 10 26 Aim: Nowadays, much attention is paid to the effects of natural factors on physiological and pathological processes in human body. In this regard, lack of oxygen or hypoxia is one of the crucial biological factors involved in various physiological processes such as wound healing and pathological processes such as cancer. Moreover, it is very important to find natural compounds affecting the characteristics and functions of cells. Thymoquinone (TQ) is a natural compound derived from certain plants such as Nigella Sativa. It has many biopharmacological effects, including anti-bacterial, anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-diabetic, anti-aging, anti-cancer, etc. Given the biopharmacological properties of TQ and the importance of hypoxia as an important factor affecting physiological and pathological processes, this study was designed to investigate the effect of TQ under cobalt (II) chloride-mediated hypoxia on breast cancer and wound healing by evaluating the expression of SOX2, CDK4, c-MET, and DNMT1 genes in a breast cancer cell line (MCF7) and a normal fibroblastic cell line (HDF) that treated with these compounds. Materials and Methods: In the present study, after the cultivation of MCF7 and HDF cell lines, each of the cells were divided into two groups. The treatment group was treated simultaneously with 500 ng/ml of TQ and 100 μM of cobalt (II) chloride for 24 h and the control group was only treated with cobalt (II) chloride. After incubation time, total RNA extraction, DNase I treatment, and cDNA synthesis were carried out and finally, the expression of target genes was examined by real-time PCR assay. In this study, relative threshold method was used to determine the amount of gene expression changes, and SPSS software and Student's t-test statistical method were used to find the significance of gene expression changes in the treated groups compared to the controls. Results: The results showed that simultaneous treatment of MCF7 cells with TQ and cobalt (II) chloride significantly (P < 0.05) reduced the expression of CDK4, c-MET, and DNMT1 genes at about 4.35-, 1.89-, and 2.08-fold, respectively, compared to the control group. However, the treatment of MCF7 cells caused a limited increase in the expression of SOX2 at about 1.14-fold, which was not significant according to the significance level of ≥ 1.5. Moreover, simultaneous treatment of HDF cells with TQ and cobalt (II) chloride significantly increased c-MET gene expression by about 1.86-fold. In addition, the treatment of HDF cells caused a slight increase in the expression of CDK4 at about 1.26-fold, which was not significant according to the significance level of ≥ 1.5. Also, the expression of SOX2 and DNMT1 genes has decreased at about 1.28- and 1.32-fold in the treatment group compared to the control group, which were as not significant according to the significance level of ≥ 1.5. Conclusion: Overall, it can be concluded that TQ under cobalt (II) chloride-mediated hypoxia may inhibit breast cancer by inhibiting the expression of genes involved in proliferation and migration. In addition, due to the important role of fibroblasts in the wound healing process, TQ may help wound healing under hypoxic conditions by increasing the migration potential of fibroblast cells. هدف: امروزه توجه زیادی به اثرات عوامل طبیعی بر فرآیندهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک در بدن انسان می‌شود. در این ارتباط، کمبود اکسیژن (هایپوکسی) یکی از فاکتورهای زیستی حیاتی دخیل در انواع فرآیندهای فیزیولوژیک مانند ترمیم زخم و نیز فرآیندهای پاتولوژیک مانند سرطان است. همچنین، امروزه یافتن ترکیبات طبیعی مؤثر بر رفتارها و عملکردهای سلول‌های بسیار مهم می‌باشد. تیموکوئینون یک ترکیب طبیعی مشتق شده از برخی گیاهان مانند سیاه دانه است. این ترکیب دارای اثرات بیوفارماکولوژیک بسیار زیادی، شامل اثرات ضد باکتری، ضد اکسیدانی، ضد التهاب، ضد دیابت، ضد پیری، ضد سرطان و غیره است. با توجه به خواص بیوفارماکولوژیک تیموکوئینون و اهمیت هایپوکسی به‫عنوان یک فاکتور مهم موثر بر فرآیندهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک، این مطالعه به‫منظور بررسی اثر هم‌زمان تیموکوئینون و کلرید کبالت (II) بر سرطان سینه و ترمیم زخم از طریق ارزیابی بیان ژن‌های SOX2، CDK4،c-MET و DNMT1 در یک رده سلولی سرطان سینه (MCF7) و یک رده سلولی فیبروبلاستی طبیعی (HDF) طراحی شد. مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر، پس از کشت رده‌های سلولی MCF7 و HDF، هر یک از سلول‌ها به دو گروه تقسیم شدند. گروه تیمار که به‫طور هم‫زمان با غلظت ng/ml 500 از تیموکوئینون و Mμ 100 از کلرید کبالت (II) و گروه کنترل که صرفاً تحت تیمار با کلرید کبالت (II) به‫مدت 24 ساعت قرار گرفتند. پس از گذشت زمان انکوباسیون، استخراج RNA کل، تیمار DNase I، سنتز cDNA و در نهایت بررسی بیان ژن‌های هدف در سطح mRNA با روش Real-time PCR انجام شد. در این مطالعه برای تعیین میزان تغییرات بیان ژن‌ها، از روش آستانه‌ی نسبی و برای بررسی معنادار بودن تغییرات بیان زن‌ها در نمونه های تیمار نسبت به کنترل، از نرم‌افزار SPSS و روش آماری Student’s t-test استفاده شد. نتایج: نتایج نشان داد که تیمار هم‌زمان سلول‌های MCF7 با تیموکوئینون و کلرید کبالت (II) باعث کاهش معنی‌دار (P < 0.05) بیان ژن‌های CDK4، c-MET و DNMT1به ترتیب در حدود 35/4، 89/1 و 08/2 برابر، نسبت به گروه کنترل می‌شود. با این حال، تیمار سلول‌های MCF7 باعث افزایش محدود بیان SOX2 در حدود 14/1 برابر شد، که با توجه به سطح معناداری بزرگتر مساوی 5/1، کاهش بیان آن معنادار نبود. همچنین، تیمار هم‫زمان سلول‌های HDF با تیموکوئینون و کلرید کبالت (II) باعث افزایش معنی‌دار بیان ژن c-MET در حدود 86/1 شد. به‌علاوه، تیمار سلول‌های HDF باعث افزایش محدود بیان CDK4 در حدود 26/1 برابر شد، که با توجه به سطح معناداری بزرگتر مساوی 5/1، کاهش بیان آن معنادار نبود. همچنین، بیان ژن‌های SOX2 و DNMT1 در مقایسه گروه تیمار نسبت به گروه کنترل به ترتیب در حدود 28/1 و 32/1 برابر کاهش بیان داشته است که با توجه به سطح معناداری بزرگتر مساوی 5/1، کاهش بیان هیچ‌کدام معنادار نبوده است. نتیجه‌گیری: در مجموع میتوان نتیجه گرفت که تیموکوئینون تحت شرایط هایپوکسی ناشی از کلرید کبالت (II) از طریق مهار بیان ژن‌های دخیل تکثیر و مهاجرت ممکن است باعث مهار سرطان سینه شود. همچنین، با توجه به نقش مهم فیبروبلاست‌ها در فرآیند ترمیم زخم، تیموکوئینون ممکن است تحت شرایط هایپوکسی از طریق افزایش پتانسیل مهاجرت سلول‌های فیبروبلاستی به ترمیم زخم کمک نمایید.

https://jct.araku.ac.ir/article_696668_59ac7cdb29e2fe72d63bdae43eb4c7ef.pdf

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 13 3 2022 09 23 A review of the application of zinc oxide nanoparticles in the biological sciences مروری بر کاربرد نانوذرات اکسید روی در علوم زیستی 215 234 697957 10.52547/JCT/13.3.215 FA لیلا سلطانی استادیار، گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران 0000-0002-5007-5110 طیبه محمدی استادیار، گروه علوم پایه و پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2022 11 29 Nanotechnology is an emerging branch of science that is widely used in various fields including medicine. Nanoparticles (NPs) are produced by various compounds in size, shape, and different chemical properties, which can be used in a variety of biological and biomedical applications. Metal NPs are used widely in many fields and have various properties making them appropriate for use in medical applications. Zinc is an essential trace element for almost all living organisms. Due to possessing a significant role in versatile biological processes, including fetal development, natural growth, wound healing, metabolism, immunity, cognitive functions, sperm generation, bone mineralization, neurological, and enzymatic processes. In recent decades, zinc oxide NPs have been one of the most popular types of NPs with numerous biological applications due to their biocompatibility and low toxicity and are used in a wide range of commercial applications including applications in many different industries such as pharmaceuticals, textiles, dyes, rubber, tissue engineering, antibacterial agents, and anti-cancer. Nowadays, significant scientific interest has been directed toward the application of nanomaterials in the modulation of stem cell proliferation and differentiation for further application in regenerative medicine. Zinc is one of the most plentiful trace metals in the human body and was reported to be essential for the regeneration of bone. ZnO-NPs exhibit attractive antibacterial properties. Particular emphasis was given to bactericidal and bacteriostatic mechanisms with a focus on the generation of reactive oxygen species (ROS). ROS has been a major factor for several mechanisms including cell wall damage due to ZnO-localized interaction, enhanced membrane permeability, internalization of NPs due to loss of proton motive force, and uptake of toxic dissolved zinc ions. ZnO NPs present certain cytotoxicity in cancer cells and induce cancer cell death via the apoptosis signaling pathway. This autophagy induction was positively correlated with the dissolution of ZnO NPs in lysosomes to release zinc ions, and zinc ions released from ZnO NPs were able to damage lysosomes, leading to impaired autophagic flux and mitochondria. ZnO nanostructures, featuring antimicrobial activity, osteogenesis, and angiogenesis, have been also combined with additive manufacturing technologies with the final aim of designing novel advanced hybrid scaffolds for tissue engineering. Zinc deficiency is positively correlated with diabetes and may also affect the progress of Type 2 diabetes. Several zinc complexes have been synthesized and proven to be effective in rodent models of diabetes. ROS are generated by metal oxide nanoparticles which considerably help in fibroblast proliferation. The interlinkage of the fibroblast cells and zinc oxide nanoparticles was impacted by the surface area and particle size of the nanoparticles. Zinc oxide nanoparticles dressing increases apoptosis, bacteria clearance, platelet activation, tissue necrosis, re-epithelialization, tissue scar formation, debris removal, angiogenesis, and stem cell activation through wound healing. Nanoparticle-based drug delivery systems (DDS) can overcome the aforementioned limitations by releasing the drugs in a slow and sustained manner and delivering them to the desired area of the body system. This article provides an overview of some of the research relating to the use of zinc oxide nanoparticles in biological sciences. نانوتکنولوژی از شاخههای نوظهور علم است که استفاده گستردهای در زمینههای مختلفی چون پزشکی دارد. نانوذرات توسط ترکیبات مختلف در اندازه، شکل و خواص شیمیایی مختلف تولید می‌شوند و در زمینههای مختلف بیولوژیکی و زیست‌پزشکی قابل استفاده هستند. نانوذرات فلزی در بسیاری از زمینه ها استفاده گستردهای دارند و دارای خواص مختلفی هستند که آنها را برای استفاده در پزشکی مناسب می کند. روی به‫دلیل دارا بودن نقش مهم در فرآیندهای بیولوژیکی متنوع از جمله تکوین جنین، رشد طبیعی، بهبود زخم، متابولیسم، ایمنی، عملکردهای شناختی، تولید اسپرم، معدنی شدن استخوان، فرآیندهای عصبی و آنزیمی، یک عنصر کمیاب ضروری تقریبا برای همه موجودات زنده است. در دهه‌های اخیر، نانوذرات اکسید روی به دلیل زیست سازگاری و سمیت کم، یکی از محبوب‌ترین نانوذرات هستند که کاربردهای بیولوژیکی متعدد داشته و در زمینههای تجاری وسیعی از جمله کاربرد در صنایع مختلف مانند داروسازی، نساجی، رنگ، لاستیک، مهندسی بافت، عوامل ضد باکتری و ضد سرطان استفاده می‌شوند. امروزه، توجه قابل توجهی به کاربرد نانومواد در تنظیم تکثیر و تمایز سلول های بنیادی جهت کاربرد بیشتر در پزشکی بازساختی شده است. روی یکی از فراوان ترین فلزات کمیاب در بدن انسان است و گزارش شده است که برای بازسازی استخوان ضروری است. نانوذرات اکسید روی خواص ضد باکتریایی جذابی از خود نشان میدهند. تاکید ویژهای بر مکانیسم‌های باکتری کشی و توقف رشد باکتری با تمرکزبر تولید گونههای واکنش پذیر اکسیژن(ROS) آنها شده است. ROS سبب آسیب دیواره سلولی به دلیل برهمکنش موضعی اکسید روی، افزایش نفوذپذیری غشاء، درونی‌سازی نانوذارت به دلیل از دست دادن نیروی محرکه پروتون و جذب یون‌های سمی روی محلول بوده است. نانوذرات اکسید روی برای سلول‫های سرطانی سمی هستند و از طریق آپوپتوزیس باعث مرگ سلولهای سرطانی میشوند. القای اتوفاژی با انحلال آن‫ها در لیزوزومها برای آزاد کردن یونهای روی همبستگی مثبت داشته و یونهای روی آزاد شده از نانوذرات روی توانستند به لیزوزومها آسیب برسانند و منجر به اختلال در اتوفاژی و میتوکندری شوند. نانوساختارهای اکسید روی با دارا بودن فعالیت ضد میکروبی، استخوان‌زایی و رگ‌زایی با فناوری‌های ساختار افزا نیز ترکیب شدهاند تا در نهایت داربست‌های هیبریدی پیشرفته جدید برای مهندسی بافت را طراحی کنند. بین کمبود روی و دیابت ارتباط وجود دارد و ممکن است بر پیشرفت دیابت نوع 2 نیز تاثیر بگذارد. چندین کمپلکس روی سنتز شده و ثابت شده است که در مدل‌های دیابت جوندگان مؤثر است. ROS توسط نانوذرات اکسید فلزی تولید می شود که به طور قابل توجهی به تکثیر فیبروبلاست کمک میکند. پیوند متقابل سلولهای فیبروبلاست و نانوذرات اکسید روی تحت تأثیر مساحت سطح و اندازه نانوذرات قرار میگیرد. پانسمان نانوذرات اکسید روی باعث افزایش آپوپتوزیس، پاکسازی باکتری، فعال شدن پلاکت، نکروز بافتی، اپی‫تلیال شدن مجدد، تشکیل اسکار بافتی، حذف دبریها ، رگزایی و فعال شدن سلول های بنیادی از طریق بهبود زخم می شود. سیستم‌های دارورسانی مبتنی بر نانوذرات می‌توانند با آزاد کردن داروها به صورت آهسته و پایدار و رساندن آنها به ناحیه مورد نظر از بدن، بر محدودیت‌های ذکر شده غلبه کنند. این مقاله مروری بر برخی تحقیقات مربوط به کاربرد نانوذرات اکسید روی در علوم زیستی است.

https://jct.araku.ac.ir/article_697957_62a4f4c2e4f4ca062abdb3064fc5ccba.pdf

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 13 3 2023 01 30 Effect of duloxetine as antidepressant on TM4 Sertoli cells: Evaluation of Bax and Cx43 gene expression اثر داروی ضدافسردگی دولوکستین بر سلول‌های سرتولی TM4: بررسی بیان ژن‫های Bax و Cx43 ‬‬‬‬‬‬‬‬‬ 235 247 697959 10.52547/JCT/13.3.235 FA مژده مکوندیان کارشناس ارشد تکوین جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران مهناز آذرنیا گروه علوم جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران الهه امینی گروه علوم جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران حدیث زینلی دکتری تخصصی تکوین جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران 0000-0002-9238-4245 آزاده نیک نژاد گروه علوم سلولی مولکولی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران Journal Article 2023 01 30 Aim: One of main challenges in worldwide is increasing rate of depression and sexual dysfunction associated with antidepressant drug consumption. Regarding the role of Sertoli cells in spermatogenesis, this study investigated the effect of duloxetine on viability, apoptosis and expression of Bax and Cx43 (Connexin 43) expression in Sertoli cells. Material and Methods: TM4 Sertoli cells were cultured in DMEM/F12 medium containing 2.5% FBS, 5% horse serum and 1% penicillin-streptomycin. Cells were treated with different doses of duloxetine (3.75, 7.5, 15, 30, 60 µg/ml) for 24 to 72 hours. MTT assay was performed to evaluate cell viability. The rate of apoptosis was measured by flow cytometry and RT-qPCR was performed to evaluate of Bax (proapoptotic gene) and Cx43 (essential for spermatogenesis) genes. Results: Duloxetine reduced cell survival in a dose and time-dependent manner. On the basis of هدف: از چالشهای عمده بشریت افزایش افسردگی و اختلال عملکرد جنسی ناشی از داروهای ضدافسردگی است. با توجه به نقش سلولهای سرتولی در اسپرماتوژنز، پژوهش حاضر، اثر داروی دولوکستین را بر زندهمانی، آپوپتوزیس و بیان ژنهای Bax و (Connexin 43) Cx43 در سلولهای سرتولی بررسی کرده است. مواد و روش‌‌ها: سلولهای TM4 در محیط DMEM/F12 حاوی %5/2 FBS، 5% سرم اسب و %1 پنی سیلین-استرپتومایسین کشت شدند. دولوکستین با دوزهای 30،60، 15، 5/7، 75/3 میکروگرم/ میلیلیتر در زمانهای 24 تا 72 ساعت روی سلولها اثر داده شد. آزمون MTT جهت ارزیابی زندهمانی سلولها، فلوسایتومتری جهت ارزیابی آپوپتوزیس و RT-qPCR جهت بررسی بیان ژن Bax (عامل پیشبرندۀ آپوپتوزیس) و Cx43 (ضروری برای اسپرماتوژنز) انجام شد. نتایج: دولوکستین در یک الگوی وابسته به دوز و زمان، بقای سلولی را کاهش داد. بر اساس دادههای MTT دوز IC50 15 میکروگرم/ میلیلیتر در 48 ساعت محاسبه گردید (p≤0.05). آپوپتوزیس سلولهای TM4 نسبت به گروه کنترل در دوز میانه مهاری 15 میکروگرم/ میلیلیتر دولوکستین، افزایش یافت (p≤0.01). RT-qPCR حاکی از افزایش بیان ژنهای Cx43 (p≤0.05) و Bax (p≤0.01) تحت تاثیر دولوکستین بود. نتیجهگیری: با توجه به دادههای فلوسایتومتری و افزایش بیان ژن Bax، دولوکستین با القای آپوپتوزیس در سلولهای سرتولی میتواند عاملی منفی و مخرب در پیشبرد اسپرماتوژنز در نظر گرفته شود. از سوی دیگر، دولوکستین با افزایش سطح بیان ژن Cx43، نقل و انتقالات مولکولی توسط اتصالات شکافدار را بین سلولهای سرتولی افزایش داده و می‫تواند باعث انتقال سیگنالهای پیش برنده آپوپتوزیس به سلولهای دودومان اسپرماتوژنیک و در نتیجه کاهش کیفیت اسپرماتوژنز شود.

https://jct.araku.ac.ir/article_697959_5925a9d89e2fcf197eee4668fc01d397.pdf