Research code: 6318
Ethics code: IR.BUMS.REC.1402.156
Zangooei M, Bagheri V. Simultaneous effect of progesterone and berberine on the level of reactive oxygen species in K562 cell. Journals of Birjand University of Medical Sciences 2023; 30 (1) :99-106
URL:
http://journal.bums.ac.ir/article-1-3241-fa.html
1- گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران
2- مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، گروه ایمونولوژی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران ، eftekhar2006@gmail.com
متن کامل [PDF 695 kb]
(257 دریافت)
|
چکیده (HTML) (632 مشاهده)
متن کامل: (213 مشاهده)
چکیده
لوسمی میلوئید مزمن (CML) یکی از انواع غیرشایع سرطان خون است که از سلولهای بنیادی مغز استخوان منشا میگیرد. پروژسترون (P4) و بربرین (BBR) ترکیبات زیست فعالی هستند که رشد سلولهای تومور را مهار میکنند. در این مطالعه، ما اثر همزمان P4 و BBR را بر روی سطح گونههای فعال اکسیژن (ROS) در سلولهای K562 ارزیابی کردیم. سلولهای K562 در محیط حاوی سرم کشت شدند و به طور همزمان با غلظتهای مختلف IC50، P4 و BBR در زمانهای 24 (125 میکرومولار:BBR؛ 4/102 میکرومولار:P4)، 48 (114 میکرومولار:BBR؛ 4/78 میکرومولار:P4) و 72 (45 میکرومولار:BBR؛70 میکومولار:P4) ساعت تیمار شدند. سپس بقای سلولی و سطح ROS به ترتیب با استفاده از روش MTT و دی کلروفلورسین دی استات (DCF) توسط فلوسایتومتری تعیین شد. نتایج ما نشان داد که ترکیب P4 و BBR سلولها را به طور مؤثرتری نسبت به P4 و BBR به تنهایی در 72 ساعت مهار کرده و همچنین P4 و ترکیب آنها باعث کاهش سطح ROS در سلولها در مقایسه با BBR و سلولهای تیمار نشده در 24 و 72 ساعت گردید. بهطور خلاصه میتوان چنین استنباط کرد که احتمالاً P4 از طریق مسیر وابسته به ROS و BBR از طریق مسیر مستقل از ROS، رشد سلولها را مهار کرده باشد.
مقدمه
لوسمی میلوئیدی مزمن (CML) یک بیماری پرولیفراتیو است که عمدتاً رده گرانولوسیتی را درگیر میکند. CML، 15 درصد لوسمیها را در بزرگسالان تشکیل میدهد. اکثر افراد بدون داشتن فاکتور خطر خاصی به این بیماری مبتلا میشوند. با این وجود، تماس با اشعه، جنس و افزایش سن در بروز آن نقش دارند. با افزایش سن خطر ابتلا افزایش پیدا میکند و میانگین سن بروز این بیماری 67 سال میباشد (1). ویژگی سیتوژنتیکی بارز CML کروموزوم فیلادلفیا (Ph) است که به وسیله یک جابجایی دوطرفه بین کروموزوم 9 و 22 اتفاق افتاده و در نتیجه، ژن سرطانزای جدیدی به نام BCR-ABL1 ایجاد میشود. این نئوپلازی با افزایش تنظیم نشده سلولهای میلوئیدی در مغز استخوان و تجمع آنها در خون همراه میباشد (2). BCR-ABL1 مشخصه و علت CML است که مزیت رشد و تکثیر برای این سلولها را به همراه دارد. با این وجود پیشرفت بیماری ممکن است لزوماً با این پروتئین در ارتباط نباشد و برخی از اثرات مرتبط با بیثباتی ژنومی به علت افزایش تولید گونههای فعال اکسیژن (ROS) باشد. تولید بیش از حد ROS که مرتبط با مسیر سیگنالینگ BCR-ABL1 است میتواند به DNA آسیب برساند، ناپایداری ژنومی را افزایش داده و خود جهشزایی (self-mutagenesis) BCR-ABL1 را ارتقاء دهد. بنابراین تعادل بین تولید ROS ناشی از BCR-ABL1 و میزان بیثباتی ژنومی برای بقای سلولهای CML ضروری است. مشکل خود جهش زایی BCR-ABL1 ناشی ازROS به طور مستقیم با درمان CML مرتبط است (3).
هورمونهای جنسی با تأثیر بر کنترل میزان تقسیم و تمایز سلولها بر خطر بروز سرطانها اثرگذار هستند. پروژسترون (P4) دارای اثرات آنتیاکسیدانی است و از طریق تعدیل ROS، رشد سلولهای سرطانی در سرطانهای تخمدان و آندومتر را مهار کرده و آپوپتوز را در این سلولها القا میکند (4). بربرین (BBR) یک آلکالوئید ایزوکوئینولین با اثرات ضد توموری است که در گیاهانی مانند زرشک و زرد چوبه یافت میشود (5). مطالعات نشان دادهاند که ارتباط قوی بین القای آپوپتوز و تولید ROS توسط بربرین وجود دارد (6). بنابراین با توجه به اهمیت نقش ROS در CML، هدف از مطالعه کنونی ارزیابی اثر همزمان P4 و BBR بر روی تولید ROS در مقایسه با اثر P4 و BBR به تنهایی بر روی سلول های K562 بود.
روش تحقیق
مواد
محیط کشت RPMI 1640، FBS و آنتیبیوتیکها از شرکت ایده زیست ایران تهیه شدند. رنگ MTT و دی کلروفلورسین دی استات (DCF) تولید شرکت سیگما آمریکا از شرکت آرک زکریا ایران خریداری شدند.
کشت سلولی
در تمام مراحل این مطالعه سلول های K562 که از بانک سلولی دانشگاه علوم پزشکی بیرجند تهیه شده در شرایط زیر کشت شدند: محیط کشت RPMI 1640 حاوی 10 درصد FBS، پنی سیلین (U/ml 100) و استرپتومایسین (λg/ml 100) در دمای 37 درجه سانتیگراد در درون انکوباتور با شرایط 5 درصد CO2 و رطوبت 90 درصد.
بررسی بقای سلولی سلولهای K562 با غلظتهای مختلف P4 و BBR به تنهایی و با ترکیب غلظتهای IC50 (نیمی از حداکثر غلظت مهاری) P4 و BBR با استفاده از روش MTT
به منظور بررسی اثر تیمار همزمان P4 و BBR بر میزان بقای سلولی، سلولهای K562 به صورت سوسپانسیون درآورده و سپس در درون هر چاهک میکروپلیت 96 خانه، تعداد 104 × 3 سلول کشت داده شد. پس از 24 ساعت انکوباسیون، سلولها با غلظتهای مختلف P4 (250-5 میکرومولار) و BBR (125-10 میکرومولار) به تنهایی در زمانهای 24، 48 و 72 ساعت و همچنین به صورت ترکیب غلظتهای مختلف IC50، P4 و BBR در زمانهای 24 (125 میکرومولار:BBR؛ 4/102 میکرومولار:P4)، 48 (114 میکرومولار:BBR؛4/78 میکرومولار:P4) و 72 (45 میکرومولار:BBR؛70 میکومولار:P4) ساعت تیمار شدند. میزان مرگ و میر سلولی با استفاده از تست رنگ سنجی MTT بررسی شد. 20 میکرولیتر MTT با غلظت 25/0 میلیگرم بر میلیلیتر به همه چاهکها اضافه کرده، سپس به مدت 5/2 ساعت در دمای 37 درجه سانتیگراد انکوبه شدند. سپس 150 میکرولیتر DMSO بلافاصله به همه چاهکها اضافه کرده و پلیت در تاریکی و در دمای اتاق به مدت 60 دقیقه انکوبه شد. در پایان میزان شدت رنگ تولید شده در طول موج 590 نانومتر خوانش شد.
بررسی اثر همزمان P4 و BBR بر میزان ROS درون سلولی
پس از کشت سلولها و شمارش آنها، تعداد 105 × 7 در پلیتهای 6 خانه کشت شدند. پس از 24 ساعت انکوباسیون، سلولها با غلظتهای مختلف IC50، P4 و BBR به صورت ترکیب و به صورت جداگانه در زمانهای 24 و 72 ساعت تیمار شدند. برای اندازهگیری ROS درون سلولی از ماده DCF استفاده شد. بهطور خلاصه، پس از تیمار سلولها و سانتریفیوژ آنها، رسوب سلولی در 1 میلیلیتر بافر فسفات حل کرده و به آن DCF اضافه کرده و سلولها به مدت 45 دقیقه در تاریکی و دمای 37 درجه سانتیگراد انکوبه شدند. پس از دو بار شستشوی سلولها با بافر فسفات، شدت فلورسانس با استفاده از دستگاه فلوسایتومتری CyFlow® Cube 6 (Sysmex, Germany) اندازهگیری و دادهها با نرمافزار فلوجو (Flowjo) آنالیز شدند.
تجزیه و تحلیل آماری
محاسبات آماری با استفاده از نرمافزار GraphPad Prism نسخه 9 انجام شد. دادهها به صورت میانگین±انحراف معیار (Mean±SD) بیان شدند. گروهها با استفاده از روش آماری One-Way ANOVA مقایسه گردید. 05/0P≤ از نظر آماری معنیدار در نظر گرفته شد.
مطالعه حاضر توسط شورای پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی بیرجند و کمیته اخلاق دانشگاه علوم پزشکی بیرجند با کد IR.BUMS.REC.1401.101 تأیید شد.
یافتهها
نتایج مربوط به تیمار P4 و BBR به تنهایی و ترکیب همزمان غلظتهای مختلف IC50، P4 و BBR در زمان های 24، 48 و 72 ساعت بر میزان بقای سلولهای K562 در شکل 1 نشان داده شده است.
در تیمار 24، 48 و 72 ساعت ترکیب همزمان غلظتهای مختلف IC50، P4 و BBR، بقای سلولی نسبت به گروه تیمار نشده به ترتیب 4/3±73/50، 35/2±76/49 و 97/33±2/40 درصد بود که اثر معنیداری بر بقای سلولها داشت (001/0>P). با این وجود، در مقایسه اثر همزمان مجموع دو دارو بر روی سلولهای K562 با اثر هر یک از داروها به تنهایی در غلظتهای IC50، تنها در تیمار 72 ساعت معنیدار بود (001/0>P).
نتایج مربوط به اثر همزمان غلظتهای IC50، P4 و BBR در زمانهای 24 و 72 ساعت بر سطح ROS با استفاده از آنالیز دادههای فلوسایتومتری نشان داد (شکل 2) که تیمار سلولها با ترکیب P4 و BBR و با P4 به تنهایی سطح ROS سلولها را در زمان های 24 و 72 ساعت به طور معنیداری نسبت به سلولهای تیمار نشده کاهش داد (001/0>P). با این وجود تیمار سلولها با BBR سطح ROS را در مقایسه با سلولهای تیمار نشده به طور معنیداری کاهش نداد.