بررسی تأثیر سلول‌های بنیادی پالپ دندان شیری انسانی بر سلول‌های توموری 562K در شرایط هم‌کشتی

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم تشریحی، دانشکده‌ی پزشکی و کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه علوم تشریحی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استادیار، گروه علوم تشریحی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

4 دانشجوی دکتری، گروه ایمنی شناسی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

5 گروه علوم تشریحی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: به دلیل افزایش میزان سرطان در جوامع انسانی، دانشمندان روش‌های گوناگونی از قبیل شیمی درمانی و دارو درمانی را جهت مبارزه با سرطان به‌ کار گرفته‌اند، اما این روش‌ها به دلیل عود مکرر و مقاومت دارویی به صورت کامل جوابگو نیست. به همین دلیل، در سال‌های اخیر علاوه بر روش‌های دیگر، سلول درمانی نیز در درمان سرطان مورد توجه قرار گرفته است. از آن جا که در بررسی تأثیر سلول‌های بنیادی بر سلول‌های توموری نتایج متناقضی به دست آمده است، این مطالعه با هدف بررسی میزان تکثیر و بقای رده‌ی سلولی سرطانی 562K در شرایط هم‌کشتی با سلول‌های بنیادی پالپ دندان شیری انجام شد.روش‌ها: سلول‌های بنیادی حاصل از پالپ دندان‌های شیری افتاده، از دانشکده‌ی دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان و سلول‌های 562K از انستیتو پاستور تهیه و کشت داده شد. هم‌کشتی مستقیم سلول‌های بنیادی با 562K در زمان‌های ٤٨ و ٩٦ ساعت با نسبت سلولی ١ به ١٠، ١٠ به ١ و ١ به ١ صورت پذیرفت. لازم به ذکر است تعداد سلول‌های توموری در تمام گروه‌های آزمایشی یکسان انتخاب گردید. بررسی میزان تکثیر و بقای سلول‌های توموری، با روش‌های رنگ آمیزی تریپان بلو و MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] انجام گرفت.یافته‌ها: مقایسه‌ی نتایج MTT در گروه‌های مختلف پس از 48 و 96 ساعت هم‌کشتی، نشان داد که با افزایش دانسیته‌ی سلول‌های بنیادی نسبت به توموری، میانگین تکثیر سلول‌های توموری کاهش یافت. در گروه اول که نسبت سلول‌های بنیادی مشتق از پالپ دندان ١٠ برابر سلول‌های 562K بود، میزان تکثیر سلول‌های سرطانی حداقل (6/0 = Optical density) و در گروه سوم که سلول‌های بنیادی مشتق از پالپ دندان با دانسیته‌ی 1/0 سلول‌های 562K کشت داده شد، حداکثر (6/1 = Optical density) تکثیر سلول‌های توموری به دست آمد (050/0 > P). نتایج شمارش سلولی با رنگ‌آمیزی تریپان بلو، مطابق نتایج پیش‌گفته بود.نتیجه‌گیری: در شرایط هم‌کشتی، افزایش نسبت سلول‌های بنیادی به سلول‌های سرطانی 562K بر روند تکثیر سلول‌های 562K تأثیر بازدارندگی دارد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effects of Coculture of Stem Cells from Human Exfoliated Deciduous Teeth (SHED) on K562 Tumor Cells

نویسندگان [English]

  • Mona Gorji 1
  • Batoul Hashemibeni 2
  • Hamid Bahramian 2
  • Hosein Salehi 3
  • Razieh Alipour 4
  • Maryam Aliakbari 5
1 MSc Student, Department of Anatomical Sciences, School of Medicine AND Student Research Committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan. Iran
2 Associate Professor, Department of Anatomical Sciences, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan. Iran
3 Assistant Professor, Department of Anatomical Sciences, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan. Iran
4 PhD student, Department of Immunology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan. Iran
5 - Department of Anatomical Sciences, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan. Iran
چکیده [English]

Background: Due to increased prevalence of cancer in human population, the effectiveness of chemotherapy and drug (therapy) is reducing because of recurrence and drug-resistance. Therefore, scientists are trying other options such as cell-therapy. Among the cells, scientists have more focused on evaluating effect of stem cells on tumor cells. Since there were controversial reports on this effect in literature, the aim of this study was to assess the proliferation and survival of K562 tumor cells cocultured with stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED).Methods: Stem cells were isolated from human exfoliated deciduous teeth and cultured K562 cells were obtained from the Pasteur institute of Iran. Stem cells and K562 were directly cocultured with each other and the ratios of K562 to stem cells were 1/10, 10/1, and 1/1. In this study, the viability and proliferation of the cells via MTT assay [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] and trypan blue staining.Findings: The trypan blue and MTT assay results of 48 hours coculture with ratio of 1/10 in comparison with control group did not show any significance difference. But with this ratio, at 96 hour, proliferation of K562 compared to control had reduced significantly; and in other ratios (1/1 and 1/10) at 48 and 96 hours, proliferation of K562 increased significantly (P < 0.05).Conclusion: Results of our study revealed that in this coculture, increased number of stem cells had an inhibitory effect on proliferation of K562 cells. Moreover, low numbers of stem cells not only were not able to inhibit tumor cells, but also contributed to improve their proliferation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Human exfoliated deciduous teeth (SHED)
  • Stem cell
  • K562 tumor cell
  • Coculture

مراجع

  1. Cai J, Rao MS. Stem cell and precursor cell therapy. Neuromolecular Med 2002; 2(3): 233-49.
  2. Payne N, Siatskas C, Bernard CC. The promise of stem cell and regenerative therapies for multiple sclerosis. J Autoimmun 2008; 31(3): 288-94.
  3. Alipour R, Sadeghi F, Hashemi-Beni B, Zarkesh-Esfahani SH, Heydari F, Mousavi SB, et al. Phenotypic characterizations and comparison of adult dental stem cells with adipose-derived stem cells. Int J Prev Med 2010; 1(3): 164-71.
  4. Muller I, Lymperi S, Dazzi F. Mesenchymal stem cell therapy for degenerative inflammatory disorders. Curr Opin Organ Transplant 2008; 13(6): 639-44.
  5. Bochev I, Elmadjian G, Kyurkchiev D, Tzvetanov L, Altankova I, Tivchev P, et al. Mesenchymal stem cells from human bone marrow or adipose tissue differently modulate mitogen-stimulated B-cell immunoglobulin production in vitro. Cell Biol Int 2008; 32(4): 384-93.
  6. Huang GT, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs. those from other sources: their biology and role in regenerative medicine. J Dent Res 2009; 88(9): 792-806.
  7. Petrovic V, Stefanovic V. Dental tissue--new source for stem cells. Scientific World Journal 2009; 9: 1167-77.
  8. Zhu Y, Sun Z, Han Q, Liao L, Wang J, Bian C, et al. Human mesenchymal stem cells inhibit cancer cell proliferation by secreting DKK-1. Leukemia 2009; 23(5): 925-33.
  9. Bergfeld SA, DeClerck YA. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells and the tumor microenvironment. Cancer Metastasis Rev 2010; 29(2): 249-61.
  10. Djouad F, Plence P, Bony C, Tropel P, Apparailly F, Sany J, et al. Immunosuppressive effect of mesenchymal stem cells favors tumor growth in allogeneic animals. Blood 2003; 102(10): 3837-44.
  11. Valtieri M, Sorrentino A. The mesenchymal stromal cell contribution to homeostasis. J Cell Physiol 2008; 217(2): 296-300.
  12. DelaRosa O, Lombardo E. Modulation of adult mesenchymal stem cells activity by toll-like receptors: implications on therapeutic potential. Mediators Inflamm 2010; 2010: 865601.
  13. Shi Y, Hu G, Su J, Li W, Chen Q, Shou P, et al. Mesenchymal stem cells: a new strategy for immunosuppression and tissue repair. Cell Res 2010; 20(5): 510-8.
  14. Sonoyama W, Liu Y, Fang D, Yamaza T, Seo BM, Zhang C, et al. Mesenchymal stem cell-mediated functional tooth regeneration in swine. PLoS One 2006; 1: e79.
  15. Rhodes LV, Muir SE, Elliott S, Guillot LM, Antoon JW, Penfornis P, et al. Adult human mesenchymal stem cells enhance breast tumorigenesis and promote hormone independence. Breast Cancer Res Treat 2010; 121(2): 293-300.
  16. Han Z, Jing Y, Zhang S, Liu Y, Shi Y, Wei L. The role of immunosuppression of mesenchymal stem cells in tissue repair and tumor growth. Cell Biosci 2012; 2(1): 8.
  17. Frank RT, Najbauer J, Aboody KS. Concise review: stem cells as an emerging platform for antibody therapy of cancer. Stem Cells 2010; 28(11): 2084-7.
  18. Uccelli A, Pistoia V, Moretta L. Mesenchymal stem cells: a new strategy for immunosuppression? Trends Immunol 2007; 28(5): 219-26.
  19. Lu YR, Yuan Y, Wang XJ, Wei LL, Chen YN, Cong C, et al. The growth inhibitory effect of mesenchymal stem cells on tumor cells in vitro and in vivo. Cancer Biol Ther 2008; 7(2): 245-51.
  20. Siddiqa A, Long LM, Li L, Marciniak RA, Kazhdan I. Expression of HER-2 in MCF-7 breast cancer cells modulates anti-apoptotic proteins Survivin and Bcl-2 via the extracellular signal-related kinase (ERK) and phosphoinositide-3 kinase (PI3K) signalling pathways. BMC Cancer 2008; 8: 129.
  21. Galie M, Konstantinidou G, Peroni D, Scambi I, Marchini C, Lisi V, et al. Mesenchymal stem cells share molecular signature with mesenchymal tumor cells and favor early tumor growth in syngeneic mice. Oncogene 2008; 27(18): 2542-51.
  22. Cousin B, Ravet E, Poglio S, De TF, Bertuzzi M, Lulka H, et al. Adult stromal cells derived from human adipose tissue provoke pancreatic cancer cell death both in vitro and in vivo. PLoS One 2009; 4(7): e6278.
  23. Klopp AH, Gupta A, Spaeth E, Andreeff M, Marini F, III. Concise review: Dissecting a discrepancy in the literature: do mesenchymal stem cells support or suppress tumor growth? Stem Cells 2011; 29(1): 11-9.
  24. Fonseka M, Ramasamy R, Tan BC, Seow HF. Human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells (hUCB-MSC) inhibit the proliferation of K562 (human erythromyeloblastoid leukaemic cell line). Cell Biol Int 2012; 36(9): 793-801.
  25. Wei Z, Chen N, Guo H, Wang X, Xu F, Ren Q, et al. Bone marrow mesenchymal stem cells from leukemia patients inhibit growth and apoptosis in serum-deprived K562 cells. J Exp Clin Cancer Res 2009; 28: 141.
  26. Rossi DJ, Jamieson CH, Weissman IL. Stems cells and the pathways to aging and cancer. Cell 2008; 132(4): 681-96.
  27. Yang J, Rostami A, Zhang GX. Cellular remyelinating therapy in multiple sclerosis. J Neurol Sci 2009; 276(1-2): 1-5
  28. Togel F, Westenfelder C. Adult bone marrow-derived stem cells for organ regeneration and repair. Dev Dyn 2007; 236(12): 3321-31.
  29. Hashemibeni B, Razavi S, Esfandiary E, Karbasi S, Mardani M, Nasresfahani M. Induction of chondrogenic differentiation of human adipose-derived stem cells with TGF-ß3 in pellet culture system. Iran J Basic Med Sci 2008, 11(1): 10-7.
  30. Hashemibeni B, Razavi S, Esfandiary E, Karbasi S, Mardani M, Sadeghi F, et al. The effect of BMP-6 growth factor on differentiation of adipose-derived stem cells into chondrocyte in pellet culture. JIMS 2009, 27(100): 613-44. [In Persian].
  31. Zhang X, Jiao C, Zhao S. Role of mesenchymal stem cells in immunological rejection of organ transplantation. Stem Cell Rev 2009; 5(4): 402-9.
  32. Crop M, Baan C, Weimar W, Hoogduijn M. Potential of mesenchymal stem cells as immune therapy in solid-organ transplantation. Transpl Int 2009; 22(4): 365-76.
  33. Keramidas M, de Fraipont F, Karageorgis A, Moisan A, Persoons V, Richard MJ, et al. The dual effect of mesenchymal stem cells on tumour growth and tumour angiogenesis. Stem Cell Res Ther 2013 29; 4(2): 41.
  34. Kucerova L, Matuskova M, Hlubinova K, Altanerova V, Altaner A: Tumor cellsbehaviour modulation by mesenchymal stromal cells. Mol Cancer 2010; 9: 129-34.
  35. Suchanek J, Visek B, Soukup T, El-Din Mohamed SK, Ivancakova R, Mokry J, et al. Stem cells from human exfoliated deciduous teeth--isolation, long term cultivation and phenotypical analysis. Acta Medica (Hradec Kralove) 2010; 53(2): 93-9.
  36. Nakamura S, Yamada Y, Katagiri W, Sugito T, Ito K, Ueda M. Stem cell proliferation pathways comparison between human exfoliated deciduous teeth and dental pulp stem cells by gene expression profile from promising dental pulp. J Endod 2009; 35(11): 1536-42.
  37. Kerkis I, Kerkis A, Dozortsev D, Stukart-Parsons GC, Gomes Massironi SM, Pereira LV, et al. Isolation and characterization of a population of immature dental pulp stem cells expressing OCT-4 and other embryonic stem cell markers. Cells Tissues Organs 2006; 184(3-4): 105-16.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 32، شماره 304 - شماره پیاپی 304
آذر و دی 1393
صفحه 1633-1645

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 18 اسفند 1392
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار