سلول و بافت
فصلنامه

اثر داروی ضدافسردگی دولوکستین بر سلول‌های سرتولی TM4: بررسی بیان ژن‫های Bax و Cx43 ‬‬‬‬‬‬‬‬‬

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

مژده مکوندیان 1
مهناز آذرنیا 2
الهه امینی 2
حدیث زینلی 3
آزاده نیک نژاد 4

1 کارشناس ارشد تکوین جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 گروه علوم جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 دکتری تخصصی تکوین جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

4 گروه علوم سلولی مولکولی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

https://doi.org/10.52547/JCT/13.3.235
چکیده
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. 

کلیدواژه‌ها

افسردگی
دولوکستین
سلول سرتولی
آپوپتوز
اتصالات شکافدار
dor -

عنوان مقاله English

Effect of duloxetine as antidepressant on TM4 Sertoli cells: Evaluation of Bax and Cx43 gene expression

نویسندگان English

M Makvandian 1
M Azarnia 2
E Amini 2
H Zeinali 3
A Niknejad 4
1 M.Sc., Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran
2 Department of Animal Biology, Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University
3 Ph.D., Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran
4 Department of Cell & Molecular Biology, Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran
چکیده English

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

کلیدواژه‌ها English

Depression
Duloxetine
Sertoli cell
Apoptosis
Gap junctions

-

  1. Nabavi SM, Daglia M, Braidy N, Nabavi SF. Natural products, micronutrients, and nutraceuticals for the treatment of depression: A short review. Nutr Neuros. 2017; 16;20(3):180-194.
  2. Bai CF, Sun JW, Li J, Jing WH, Zhang XK, Zhang X, Ma LL, Yue R, Cao FL. Gender differences in factors associated with depression in infertility patients. J Adv Nurs. 2019; 75(12):3515-3524.
  3. Khushboo, Sharma B. Antidepressants: mechanism of action, toxicity and possible amelioration. J Appl Biotechnol Bioeng. 2017;3(5):437-448.
  4. Zarate C, Duman RS, Liu G, Sartori S, Quiroz J, Murck H. New paradigms for treatment-resistant depression. Ann N Y Acad Sci. 2013;1292:21-31.
  5. Mohammadiyan S, Hayati Roodbari N, Parivar K. The effect of zolpidem on oogenesis and LH, FSH of adult NMRI mouse strain. J Cell Tissue. 2019;10(2):72-84
  6. Hasanpour A, Afshari F, Issabeagloo E. The assessment of morphological Citation changes of ovary and fallopian tube after application of antiprogesterone and estrogen in the hyperstimulated mice. J Cell Tissue. 2022;13(1):45-55
  7. Liza O’Donnell, Lee B. Smith, Diane Rebourcet, Sertoli cells as key drivers of testis function,Seminars in Cell & Developmental Biology 2022: 121: 2-9,
  8. Gatimel N, Moreau J, Parinaud J, Léandri RD. Sperm morphology: assessment, pathophysiology, clinical relevance, and state of the art in 2017. Andrology. 2017;5(5):845-862.
  9. López-Solà M, Pujol J, Hernández-Ribas R, Harrison BJ, Contreras-Rodríguez O, Soriano-Mas C, et al. Effects of duloxetine treatment on brain response to painful stimulation in major depressive disorder. Neuropsychopharmacology. 2010;35(11):2305-2317.
  10. Schulz RW, Menting S, Bogerd J, França LR, Vilela DA, Godinho HP. Sertoli cell proliferation in the adult testis--evidence from two fish species belonging to different orders. Biol Reprod. 2005;73(5):891-898.
  11. Khanehzad M, Abolhasani F, Koruji SM, Ragerdi Kashani I, Aliakbari F. The roles of Sertoli cells in fate determinations of spermatogonial stem cells. Tehran Univ Med J. 2016; 10;73(12):878-887.
  12. Mohammadi Sardoo M, Nabiuni M, Amirheidari B, Mandegary A. Structure and function of blood-testis barrier and its role in damages induced by environmental contaminants. Ir J Physiol Pharmacol. 2018; 10;1(4):280-271.
  13. Nisar A, Ping Y, Hong C, Imtiaz AU , Abdul H, Lingling W, et al. Characterization of inter-Sertoli cell tight and gap junctions in the testis of turtle: Protect the developing germ cells from an immune response. Microb Pathog. 2018;123:60-67.
  14. Lucas TF, Nascimento AR, Pisolato R, Pimenta MT, Lazari MF, Porto CS. Receptors and signaling pathways involved in proliferation and differentiation of Sertoli cells. Spermatogenesis. 2014; 4(1):e28138: 1-9.
  15. Fiorini C, Tilloy-Ellul A, Chevalier S, Charuel C, Pointis G. Sertoli cell junctional proteins as early targets for different classes of reproductive toxicants. Reprod Toxicol. 2004;18(3):413-421.
  16. Kiani Z, Simbar M, Hajian S, Zayeri F. The prevalence of depression symptoms among infertile women: a systematic review and meta-analysis. Fertil Res Pract. 2021; 7 (1): 6-12.
  17. Maroufizadeh S, Hosseini M, Rahimi Foroushani A, Omani-Samani R, Amini P. The effect of depression on quality of life in infertile couples: an actor-partner interdependence model approach. Health Qual Life Outcomes. 2018; 16(73): 1-7.
  18. Hegyi BE, Kozinszky Z, Badó A, Dombi E, Németh G, Pásztor N. Anxiety and depression symptoms in infertile men during their first infertility evaluation visit. J Psychosom Obstet Gynecol. 2019; 40(4), 311-317.
  19. Gao Y, Mruk DD, Cheng CY. Sertoli cells are the target of environmental toxicants in the testis–a mechanistic and therapeutic insight. Expert Opin Ther Targets. 2015; 3;19(8):1073-1090.
  20. Punjani N, Kang C, Flannigan R, Bach P, Altemus M, H Kocsis J, et al.. Impact of duloxetine on male fertility: A randomised controlled clinical trial. Andrologia . 2021;53(10):e14207.
  21. Jensen K, WuWong DJ, Wong S, Matsuyama M, Matsuyama S. Pharmacological inhibition of Bax-induced cell death: Bax-inhibiting peptides and small compounds inhibiting Bax. Exp Biol Med (Maywood). 2019; 244(8): 621–629.
  22. Fen Zh, Zhijing N, Shuqi Zh, Yanna W, et al. Flurochloridone induced cell apoptosis via ER stress and eIF2α-ATF4/ATF6-CHOP-Bim/Bax signaling pathways in mouse TM4 sertoli Cells. Int J Environ Res Public Health. 2022;11;19(8): 1-12.
  23. Rostami A, Vakili S, Koohpeyma F, Namvar Jahromi B. Ellagic acid effects on testis, sex hormones, oxidative stress, and apoptosis in the relative sterility rat model following busulfan administration. BMC Complement Med Ther. 2022; 22 (1):1-14.
  24. Asadi A, Ghahremani R, Abdolmaleki A, Rajaei F. Role of sperm apoptosis and oxidative stress in male infertility: A narrative review. Int J Reprod Biomed. 2021; 19(6): 493–504.
  25. Saleem U, Zubair S, Riaz A, Anwar F, Ahmad B. Effect of Venlafaxine, Pramipexole, and Valsartan on Spermatogenesis in Male Rats. ACS Omega. 2020; 5(32):20481-20490.
  26. Wang M, Zhang L, Liu X, Qiu S, Xu R, Yang C, Lu Y. Duloxetine alleviates oxaliplatin-induced peripheral neuropathy by regulating p53-mediated apoptosis. 2022. Neuro Report: 33 (10): 437-444.
  27. Kajiwara I, Sano M, Ichimaru Y, Oshima Y, Kitajima O, Hao H, et al. Duloxetine improves cancer-associated pain in a mouse model of pancreatic cancer through stimulation of noradrenaline pathway and its antitumor effects. PAIN: 2020 ; 161(12):2909-2919.
  28. Lu Y, Zhang P, Zhang Q, Yang C, Qian Y, Suo J, et al. Duloxetine attenuates paclitaxel-induced peripheral nerve injury by inhibiting p53-related pathways. J Pharmacol and Exp Ther. 2020; 373 (3) 453-462.
  29. Siti HN, Jalil J, Asmadi AY, Kamisah Y. Effects of quercetin on cardiac function in pressure overload and postischemic cardiac injury in rodents: A systematic review and meta-analysis. Cardiovas Drugs Ther. 2020; 36(1):15-29.
  30. Brehm R, Zeiler M, Rüttinger C, Herde K, Kibschull M, Winterhager E, Willecke K, Guillou F, Lécureuil C, Steger K, Konrad L. A sertoli cell-specific knockout of connexin43 prevents initiation of spermatogenesis. The American J Pathol. 2007; 1;171(1):19-31.
  31. Couture R, Martin LJ. The transcription factors SF-1 and SOX8 cooperate to upregulate Cx43 expression in mouse TM4 sertoli cells. Biochem Biophys Rep. 2020; 24:100828:1-8.
  32. Staggenborg S, Koch R, Rode K, Huneke H, Tiedje L, Wirth G, et al. Connexin43 represents an important regulator for Sertoli cell morphology, Sertoli cell nuclear ultrastructure, and Sertoli cell maturation. Scientific Reports. 2022; 12: 12898.
  33. Hollenbach J, Jung K, Noelke J, Gasse H, Pfarrer C, Koy M, Brehm R. Loss of connexin43 in murine Sertoli cells and its effect on blood-testis barrier formation and dynamics. PLoS ONE. 2018; 13(6): e0198100.
  34. Sridharan S, Brehm R, Bergmann M, Cooke PS. Role of connexin 43 in Sertoli cells of testis. Ann N Y Acad Sci.2007; 1120:131-143.

 

سلول و بافت
دوره 13، شماره 3
پاییز 1401
صفحه 235-247

  • تاریخ دریافت 10 بهمن 1401

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

سرقت ادبی

تماس با ما