سلول و بافت

چکیده 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.

چکیده 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.   

چکیده 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.

چکیده 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.

چکیده 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.

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.