نوع مقاله : مقاله های پژوهشی
نویسندگان
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، جهرم، ایران
2
کارشناس ارشد، گروه علوم تشریحی و بیولوژی ملکولی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
3
دانشجوی دکترای مهندسی، گروه مهندسی بافت، دانشکده‌ی فناوری‌های نوین، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
4
دانشجوی کارشناس ارشد، گروه علوم تشریحی و بیولوژی مولکولی، دانشکده‌ی پزشکی و کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
5
متخصص جراحی، گروه جراحی، بیمارستان امین، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
6
استادیار، گروه علوم تشریحی و بیولوژی ملکولی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
مقدمه: امروزه با توجه به آمار تصادفات بالا و شکستگی‌های منجر به نقایص استخوانی و عدم امکان پیوند مناسب استخوان محققان به دنبال راهکارهای نوین برای ترمیم استخوان آسیب دیده می‌باشند. با توجه به به کار گیری سلول‌های بنیادی در مهندسی بافت استخوان و ضرورت بررسی انواع روش‌های کشت، محیط‌ها و داربست‌های مناسب، بر آن شدیم که با استفاده از سلول‌های بنیادی مشتق از چربی (Adipose-derived stem cells یا ADSCs) و القای فرآیند استئوژنز در این سلول‌ها و بررسی میزان بروز مارکر استئوکلسین و استئوپونتین در دو سیستم monolayer و Pellet culture، گامی در راستای تدوین راهکارهای جدید برای ترمیم آسیب‌های استخوانی برداشته باشیم. روش‌ها: سلول‌های بنیادی از بافت چربی 4 فرد توسط روش‌های مکانیکی و آنزیمی جدا گردید و کشت داده شد. سلول‌ها طی فرآیند استئوژنز در دو سیستم monolayer و pellet culture تمایز داده شد. سپس استخراج RNA از سلول‌های تمایز یافته، سنتز CDNA و تکثیر انجام شد. محصول PCR به روی ژل الکتروفورز انتقال یافت. میزان بروز مارکرهای استخوانی مانند استئوکلسین و استئوپونتین، با توجه به شدت باندهای تشکیل شده با استفاده از نرم‌افزار image-J و آزمون Student-t بررسی و مقایسه گردید. یافته‌ها: نتایج این تحقیق نشان داد میانگین بروز ژن استئوکلسین در سلول‌های تمایز یافته در دو سیستم کشت تفاوت معنی‌داری نداشت در حالی که میانگین بروز ژن استئوپنتین در سلول‌های تمایز یافته در دو سیستم کشت تفاوت معنی‌داری داشت و در کشت pellet در مقایسه با تک لایه‌ای بروز بیشتری داشت (05/0 > P). نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان داد که pellet culture و monolayer هر دو شرایط کشت مناسبی برای القای استئوژنز به حساب می‌آیند ولی ژن‌های استئوکلسین و استئوپونتین به عنوان مارکر و شاخص استخوانی در سیستم pellet در مقایسه با سیستم monolayer بروز متفاوتی داشتند. واژگان کلیدی: استئوژنز، سلول‌های بنیادی مشتق از چربی، استئوکلسین، استئوپونتین، pellet culture
عنوان مقاله [English]
The Expression of Osteogenic Markers in Differentiated Osteoblasts from Adipose-Derived Stem Cells in Pellet Culture and Monolayer Systems
نویسندگان [English]
-
Behnam Heirat
1
-
Saman Akbarzadeh
1
-
Farzaneh Sadeghi
2
-
Masoud Ghorbani
3
-
Vahid Bahrambeigi
4
-
Vahid Goharian
5
-
Batool Hashemibani
6
1
MSc Student, Department of Biology, School of Basic Sciences, Jahrom Branch, Islamic Azad University, Jahrom, Iran
2
Department of Anatomy and Molecular Biology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3
PhD Student, Department of Tissue Engineering, School of Modern Technologies, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
4
MSc Student, Department of Anatomy and Molecular Biology, School of Medicine And Student Research committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
5
Department of Surgery, Amin Hospital, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
6
Assistant Professor, Department of Anatomy and Molecular Biology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]
Background: Nowadays high accident rates, fractures leading to permanent bone disorders, and the impossibility of bone transplant have made scientists to look for new methods of repairing injured bones. Considering the application of stem cells in bone tissue engineering, there exists the necessity to investigate various culture methods and suitable fields and scaffolds. Thus, we decided to induce adipose-derived stem cells into osteoblast cells in two systems of pellet culture and monolayer and compare osteogenic markers. Methods: Stem cells have been separated via mechanical and enzymatic methods and cultured in osteogenic medium. Then, RNA was separated from differentiated cells, complementary DNA (cDNA) was synthesized and amplified. Polymerase chain reaction (PCR) product was transferred to electrophoresis gel. The intensity of the bands was measured by Image-J software and analyzed by SPSS. Findings: Osteocalcin gene expression in differentiated cells in the two culture systems showed no significant difference. Therefore, the expression of osteocalcin gene in both monolayer and pellet systems is the same and acceptable. However, average osteopontin gene in differentiated cells in the two culture systems showed a significant difference. The expression of osteopontin gene in pellet system was more than monolayer systems. Conclusion: This study indicated that pellet and monolayer culture systems are appropriate for bone engineering but osteocalcin and osteopontin gene expressions were different in the two culture system. Keywords: Adipose-derived stem cells, Osteocalcin, Osteopontin, Pellet culture
)