بررسی اثر رزمارینیک اسید در القای تمایز عصبی در سلول‌های بنیادی ژله‌ی وارتون

سلمانوندی, محسن; کرمانی, شبنم; علیزاده, اکرم

doi:10.22122/jims.v37i519.11213

بررسی اثر رزمارینیک اسید در القای تمایز عصبی در سلول‌های بنیادی ژله‌ی وارتون

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده‌ی مهندسی مواد، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد ، ایران

² استادیار، دانشکده‌ی مهندسی مواد، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

³ استادیار، دانشکده‌ی مهندسی مواد، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان و گروه مهندسی بافت و علوم سلولی کاربردی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی سمنان، سمنان، ایران

10.22122/jims.v37i519.11213

چکیده

قدمه: رزمارینیک اسید، یک ترکیب فنولی است که خاصیت حفاظت عصبی دارد و در بهبود بیماری‌های سیستم عصبی مانند پارکینسون و آلزایمر تأثیر مثبتی داشته است. همچنین، باعث افزایش بیان عوامل نوروتروفیک نظیر Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) می‌شود و می‌تواند در تمایز سلول‌های بنیادی به عصبی نقش داشته باشد.روش‌ها: سلول‌های بنیادی ژله‌ی وارتون پس از جداسازی، تأیید و تکثیر، در محیط کشت القا کننده‌ی تمایز عصبی و حاوی رزمارینیک اسید قرار داده شدند. به منظور سنجش سمیت، از آزمون MTT استفاده شد. برای بررسی اثر رزمارینیک اسید بر القای تمایز عصبی در سلول‌های بنیادی ژله‌ی وارتون، پس از 4 روز بیان ژن‌های Nestin و β-Tubulin III به روش Real-time polymerase chain reaction (Real-time PCR) مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: نتایج آزمون MTT نشان داد اختلاف معنی‌داری در بقای سلول‌هایی که در تماس با محیط کشت حاوی رزمارینیک اسید بودند، نسبت به گروه شاهد وجود نداشت (05/0 > P). نتایج Real-time PCR نشان داد افزودن رزمارینیک اسید به محیط کشت القا کننده‌ی تمایز عصبی، باعث افزایش بیان ژن‌های Nestin و β-Tubulin III می‌شود (050/0 > P).نتیجه‌گیری: افزایش بیان Nestin و β-Tubulin III در حضور رزمارینیک اسید، می‌تواند نشان دهنده‌ی القای بیشتر تمایز عصبی در سلول‌های بنیادی ژله‌ی وارتون باشد. نتایج به دست آمده، نشان می‌دهد رزمارینیک اسید بر سلول‌های بنیادی ژله‌ی وارتون اثر القا کننده‌ی تمایز عصبی دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Effect of Rosmarinic Acid in Induction of Neural Differentiation in Wharton’s Jelly Stem Cells

نویسندگان [English]

Mohsen Salmanvandi ¹
Shabnam Kermani ²
Akram Alizadeh ³

¹ MSc Student, School of Materials Science and Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran

² Assistant Professor, School of Materials Science and Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran

³ Assistant Professor, School of Materials Science and Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad AND Department of Tissue Engineering and Applied Cell Sciences, School of Medicine, Semnan University of Medical Sciences, Semnan, Iran

چکیده [English]

Background: Rosemarinic acid is a phenolic compound that has neuroprotective properties. It has beneficial effect in neurological diseases such as Parkinson's and Alzheimer's. Rosmarinic acid increases the expression of neurotrophic factors such as brain-derived neurotrophic factor (BDNF), which can contribute in neuronal differentiation of stem cells.Methods: After isolation and proliferation, Wharton’s jelly stem cells were placed in inductive culture medium containing Rosmarinic acid. MTT assay was used to evaluate toxicity. After 4 days, induction of neuronal differentiation in Wharton’s jelly stem cells was evaluated using real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) via analyzing the expression of Nestin and β-Tubulin III genes.Findings: MTT assay showed was no significant difference in viability between cells cultured in culture medium with Rosmarinic acid and control group (P < 0.05). Real-time PCR showed that adding Rosmarinic acid to culture medium increased the expression of Nestin and β-Tubulin III genes (P < 0.05).Conclusion: Increasing the expression of β-Tubulin III and Nestin, when there is Rosmarinic acid, may indicate a greater induction of neuronal differentiation in Wharton’s jelly stem cells. The results show that Rosmarinic acid induces the neuronal differentiation of Wharton’s jelly stem cells.

کلیدواژه‌ها [English]

Cell differentiation
Wharton's jelly cells
Rosmarinic acid

مراجع

Steward MM, Sridhar A, Meyer JS. Neural regeneration. Curr Top Microbiol Immunol 2013; 367: 163-91.
Allahbakhshi E, Hashemitabar M, Shariati M, Tabandeh MR, Solgi G. Differentiation of the definitive endoderm from Wharton's jelly mesenchymal stem cells (WJMSC). J Biol Res-Thessalon 2013; 20: 221-7.
Vawda R, Fehlings MG. Mesenchymal cells in the treatment of spinal cord injury: Current and future perspectives. Curr Stem Cell Res Ther 2013; 8(1): 25-38.
Iswandana R, Pham BT, van Haaften WT, Luangmonkong T, Oosterhuis D, Mutsaers HA, et al. Organ- and species-specific biological activity of rosmarinic acid. Toxicol In Vitro 2016; 32: 261-8.
Fonteles AA, de Souza CM, de Sousa Neves JC, Menezes AP, Santos do Carmo MR, Fernandes FD, et al. Rosmarinic acid prevents against memory deficits in ischemic mice. Behav Brain Res 2016; 297: 91-103.
Okada M, Murase K, Makino A, Nakajima M, Kaku T, Furukawa S, et al. Effects of estrogens on proliferation and differentiation of neural stem/progenitor cells. Biomed Res 2008; 29(3): 163-70.
Hwang ES, Kim HB, Choi GY, Lee S, Lee SO, Kim S, et al. Acute rosmarinic acid treatment enhances long-term potentiation, BDNF and GluR-2 protein expression, and cell survival rate against scopolamine challenge in rat organotypic hippocampal slice cultures. Biochem Biophys Res Commun 2016; 475(1): 44-50.
Ghaffari H, Venkataramana M, Jalali GB, Chandra NS, Nataraju A, Geetha NP, et al. Rosmarinic acid mediated neuroprotective effects against H2O2-induced neuronal cell damage in N2A cells. Life Sci 2014; 113(1-2): 7-13.
Hosseini A, Estiri H, Akhavan NH, Alizadeh A, Abdolhossein ZB, Ghaderian SMH, et al. Multiple sclerosis gene therapy with recombinant viral vectors: Overexpression of IL-4, leukemia inhibitory factor, and IL-10 in Wharton's jelly stem cells used in EAE Mice Model. Cell J 2017; 19(3): 361-74.
Lee HJ, Cho HS, Park E, Kim S, Lee SY, Kim CS, et al. Rosmarinic acid protects human dopaminergic neuronal cells against hydrogen peroxide-induced apoptosis. Toxicology 2008; 250(2-3): 109-15.
Shang AJ, Yang Y, Wang HY, Tao BZ, Wang J, Wang ZF, et al. Spinal cord injury effectively ameliorated by neuroprotective effects of rosmarinic acid. Nutr Neurosci 2017; 20(3): 172-9.
Umar S, Umar K, Sarwar AH, Khan A, Ahmad N, Ahmad S, et al. Boswellia serrata extract attenuates inflammatory mediators and oxidative stress in collagen induced arthritis. Phytomedicine 2014; 21(6): 847-56.
Mueller M, Hobiger S, Jungbauer A. Anti-inflammatory activity of extracts from fruits, herbs and spices. Food Chemistry 2010; 122(4): 987-96.
Thompson CD, Zurko JC, Hanna BF, Hellenbrand DJ, Hanna A. The therapeutic role of interleukin-10 after spinal cord injury. J Neurotrauma 2013; 30(15): 1311-24.
Ghorbani S, Tiraihi T, Soleimani M. Differentiation of mesenchymal stem cells into neuron-like cells using composite 3D scaffold combined with valproic acid induction. J Biomater Appl 2018; 32(6): 702-15.
Meng L, Liu B, Ji R, Jiang X, Yan X, Xin Y. Targeting the BDNF/TrkB pathway for the treatment of tumors. Oncol Lett 2019; 17(2): 2031-9.
Li XT, Liang Z, Wang TT, Yang JW, Ma W, Deng SK, et al. Brain-derived neurotrophic factor promotes growth of neurons and neural stem cells possibly by triggering the phosphoinositide 3-kinase/ AKT/glycogen synthase kinase-3beta/beta-catenin pathway. CNS Neurol Disord Drug Targets 2017; 16(7): 828-36.