مطالعه اثر تیتانیوم کربید مورد استفاده در ایمپلنت‌ها بر نشانگرهای بیانی بنیادینگی و پیری سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از مغز استخوان موش

چکیده

زمینه: هدف از این کار پژوهشی تعیین اثر نانوذرات تیتانیوم کربید بر نشانگرهای بیانی بنیادینگی و پیری سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از مغز استخوان موش می‌باشد.

روش‌کار: پس از استخراج سلول‌های بنیادی مغز استخوان، مارکرهای آنها به کمک فلوسایتومتری مطالعه شد. آزمون سمیتMTT برای سلول‌های بنیادی مغز استخوان موش کشت شده در مجاورت تیتانیوم کربید انجام شد. سپس چرخه سلولی به کمک فلوسایتومتری، تشکیل کلنی به کمک تست بررسی تشکیل کلنی و پیری از طریق رنگ‌آمیزی بتاگالاکتوزیداز پس از مجاورت دادن سلول‌ها با تیتانیوم کربید انجام شد. در نهایت بیان ژن‌های بنیادینگی Nanog, OCT4 به کمک QRT-PCR مطالعه شد.

یافته‌ها: سلول‌های بنیادی مغز استخوان موش به خوبی استخراج و به شکل دوکی بودند. مطالعه مارکرهای سطحی با کمک تکنیک فلوسایتومتری، هویت سلول‌های بنیادی این مطالعه را مورد تایید قرارداد (مارکرهای سطح سلول 45CD ،44CD،90CD،11CD). نتایج آزمون MTT نشان داد که تیتانیوم کربید در کوتاه‌مدت سمیت نشان نمی‌دهد اما در مدت زمان 3 و 6 روز پس از انکوباسیون سلول‌های مغز استخوان موش با دوزهای 1/0 الی 1 میلی‌مولار، سمیت وابسته به دوز و زمان نشان داد (p<0.05). همچنین نتایج چرخه سلولی نشان داد که نسبت به گروه کنترل، سلول‌های بیشتری وارد فاز G0/G1 شده و جمعیت سلول‌ها در فاز S کاهش نشان می‌دهند. نتایج تشکیل کلونی نشان داد که سلول‌های در معرض تیتانیوم کربید نسبت به گروه کنترل کلونی‌های با اندازه کوچک‌تری تشکیل می‌دهند. همچنین رنگ‌آمیزی بتاگالاکتوزیداز نشان داد که درسلول‌های در معرض تیتانیوم کربید تعداد سلول‌های بیشتری رنگ‌آمیزی مثبت نشان می‌دهند. نتایجqPCR همچنین نشان دهنده کاهش بیان ژن‌های بنیادینگی شاملNanog ،4- OCTنسبت به کنترل بود.
سلول‌های بنیادی مغز استخوان جزو سلول‌هایی هستند که به احتمال زیاد در معرض مواد ایمپلنت‌ها و مواد‌ آزاد شده از آنها قرار می‌گیرند، بنابراین مطالعه اثر این مواد در طولانی‌مدت بروی بنیادینگی و پیری سلول‌های بنیادی مغز استخوان می‌تواند برای مدیریت خطرات احتمالی این مواد مفید باشد. در این مطالعه اثر تیتانیوم کربید بر سلول‌های بنیادی موش مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج این مطالعه با مطالعات قبلی که روی مشتقات دیگر تیتانیوم انجام شده است سازگار و نزدیک بود.

نتیجه‌گیری: با توجه به یافته‌های این تحقیق تیتانیوم کربید به عنوان یک ماده مورد استفاده در ایمپلنت در طولانی مدت می‌تواند اثرات منفی بر زنده مانی سلول‌ها ی بنیادی مغز استخوان رت و بنیادینگی آنها داشته همچنین پیری درآنها را افزایش دهد.