بررسی اثر کورکومین و کلروژنیک اسید بر زنده مانی سلولهای بنیادی مزانشیمی استخراج شده از مغز استخوان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم تشریح، دانشکده ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشجوی پزشکی، دانشکده ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ارومیه، ارومیه، ایران

10.22118/jsmj.2023.383997.3042

چکیده

زمینه و هدف هدف از این مطالعه تعیین اثر کورکومین و اسیدکلروژنیک بر میزان زندهمانی سلولهای بنیادی مزانشیمی استخراجشده از
مغز استخوان است.
روش بررسی تعداد 24 موش نر بهصورت اتفاقی، به چهار گروه ششتایی تقسیم شدند: گروه کنترل، کورکومین، کلروژنیکاسید و گروه
(Dimethyl sulfoxide) DMSO . کورکومین به میزان 10 میکرومول در لیتر به محیط کشت اضافه شد و سلولها به مدت 48 ساعت، در
معرض کورکومین حلشده در DMSO قرار گرفتند. همچنین، در گروه اسیدکلروژنیک، این ماده با دوز 10 میلیمول )به مدت 24 ساعت( به
محیط کشت اضافه شد. پس از مراحل جداسازی، کشت و پاساژ سلول بنیادی استخراجشده از مغز استخوان، سلولها تریپسینه و سپس،
سانتریوفیوژ شدند. برای شمارش سلولی پس از ترکیب 10 میکرولیتر از محیط سلولدار و 10 میکرولیتر از تولوئیدینبلو، تعداد سلولهای
زنده و مرده شمرده شد.
یافته ها مجاورت سلولهای بنیادی با کورکومین به مدت 48 ساعت، با دوز 10 میکرومول، به افزایش معنیدار زندهمانی سلولها در مقایسه
با گروه کنترل سالم منجر شد. همینطور، مجاورت سلولهای بنیادی مزانشیمی با 10 میلیمول کلروژنیکاسید به مدت 24 ساعت نیز باعث
افزایش معنیدار زندهمانی سلولها شد. آنالیز آماری نشان داد که اختلاف معنیداری بین گروههای کورکومین و کلروژنیکاسید در زندهمانی
سلولها دیده میشود و تأثیر کورکومین در این زمینه، چشمگیرتر از کلروژنیکاسید بوده است.
نتیجه گیری مقایسهی اثر محافظتی کورکومین بر سلولهای بنیادی مزانشیمی با تکیه بر آنالیز آماری نشان داد که تأثیر کورکومین به
مراتب بیشتر از کلروژنیکاسید است و اختلاف معنیدار بین این دو گروه درمانی حاکی از مؤثرتر بودن کورکومین در محافظت از مرگ و
افزایش نسبت سلولهای زنده به مرده است

تازه های تحقیق

neda abedpour (PubMed)(Google Scholar)

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Rodríguez-Fuentes DE, Fernández-Garza LE, Samia-Meza JA, Barrera-Barrera SA, Caplan AI, Barrera-Saldaña HA. Mesenchymal stem cells current clinical applications: a systematic review. Arch Med Res. 2021;52(1):93-101. [DOI: 10.1016/j.arcmed.2020.08.006] [PMID]
[2] Tejada S, Manayi A, Daglia M, Nabavi SF, Sureda A, Hajheydari Z. et al. Wound healing effects of curcumin: A short review. Curr Pharm Biotechnol. 2016;17(11):1002-7. [DOI: 10.2174/ 1389201017666160721123109] [PMID]
[3] Jamwal R. Bioavailable curcumin formulations: A review of pharmacokinetic studies in healthy volunteers. J Integr Med. 2018;16(6):367-74. [DOI: 10.1016/j.joim.2018.07.001] [PMID]
[4] García-Bernal D, García-Arranz M, Yáñez RM, Hervás-Salcedo R, CortésA, Fernández-García M. et al. The Current Status of Mesenchymal Stromal Cells. Front Cell Dev Biol. 2021;16;9:650664. [DOI: 10.3389/fcell.2021.650664] [PMID] [PMCID]
[5] Lyublinskaya O, Borisov YG, Pugovkina N, Smirnova I, Obidina JV, Ivanova JS. et al. Reactive oxygen species are required for human mesenchymal stem cells to initiate proliferation after the quiescence exit. Oxid Med Cell Longev. 2015;15(10):42-50. [DOI: 10.1155/2015/502105] [PMID] [PMCID]
[6] Pérez Estrada C, Covacu R, Sankavaram SR, Svensson M, Brundin L. Oxidative stress increases neurogenesis and oligodendrogenesis in adult neural progenitor cells. Stem Cell Develop. 2014;23(19): 2311-27. [DOI: 10.1089/scd.2013.0452] [PMID]
[7] Pisoschi AM, Pop A, Iordache F, Stanca L, Predoi G, Serban AI. Review article Oxidative stress mitigation by antioxidantshttps. Eur J Med Chem. 2021;1;209:112891. [DOI: 10.1016/j.ejmech. 2020.112891] [PMID]
[8] Halabian R, Tehrani HA, Jahanian-Najafabadi A, Roudkenar MH. Lipocalin-2-mediated upregulation of various antioxidants and growth factors protects bone marrow-derived mesenchymal stem cells against unfavorable microenvironments. Cell stress and chaperones. 2013;18(6):785-800. [DOI: 10.1016/j.ejmech. 2020.112891] [PMID]
[9] Kumar Mekala N, Raju Baadhe R, Rao Parcha S, Devi Y. Enhanced proliferation and osteogenic differentiation of human umbilical cord blood stem cells by L-ascorbic acid, in vitro. Curr Stem Cell Res Therapy. 2013;8(2):156-62. [DOI: 10.2174/1574 888x11308020006] [PMID]
[10] Drowley L, Okada M, Beckman S, Vella J, Keller B, Tobita K. et al. Cellular antioxidant levels influence muscle stem cell therapy. Mol Therapy. 2010;18(10):1865-73. [DOI: 10.1038/ mt.2010.160] [PMID] [PMCID]
[11] Tejada S, Manayi A, Daglia M, Nabavi SF, Sureda A, Hajheydari Z. et al. Wound Healing Effects of Curcumin: A Short Review. Current Pharmaceutical biotechnol. 2016;17(11):1002-7. [DOI: 10.2174/1389201017666160721123109] [PMID]
[12] Kuo M-L, Huang T-S, Lin J-K. Curcumin, an antioxidant and anti-tumor promoter, induces apoptosis in human leukemia cells. Biochim Biophys Acta. 1996;1317(2):95-100. [DOI: 10.1016/ s0925-4439(96)00032-4] [PMID]
[13] Farhood B, Mortezaee K, Goradel NH, Khanlarkhani N, Salehi E, Nashtaei MS. et al. Curcumin as an anti-inflammatory agent: Implications to radiotherapy and chemotherapy. J Cell Physiol. 2019;234(5):5728-5740. [DOI: 10.1002/jcp.27442] [PMID]
[14] Moghadamtousi SZ, Kadir HA, Hassandarvish P, Tajik H, Abubakar S, Zandi K. A review on antibacterial, antiviral, and antifungal activity of curcumin. Biomed Res Int. 2014;2014:186864. [DOI: 10.1155/2014/186864] [PMID] [PMCID]
[15] Du W, Zhang K, Zhang S, Wang R, Nie Y, Tao H. et al. Enhanced proangiogenic potential of mesenchymal stem cell-derived exosomes stimulated by a nitric oxide releasing polymer. Biomaterials. 2017;133:70-81. [DOI: 10.1016/j.biomaterials. 2017.04.030] [PMID]
[16] Javanmard M. Curcumin Improves the Efficacy of BMSCs in Myocardial Ischemia Injury in Rat. Iranian Red Crescent Med J. 2019:135(2)146-59. [DOI: 10.5812/ircmj.86592]
[17] Wang N, Wang F, Gao Y, Yin P, Pan C, Liu W. et al. Curcumin protects human adipose-derived mesenchymal stem cells against oxidative stress-induced inhibition of osteogenesis. J Pharmacol Sci. 2016;132(3):192-200. [DOI: 10.1016/j.jphs. 2016.10.005] [PMID]
[18] Ao XX, Huang H. Curcumin protects mesenchymal stem cells against oxidative stress-induced apoptosis via Akt/mTOR/p70S6K pathway. Int J Clin Exp Pathol 2017;10(6):6655-64. [Link]
[19] Jahnukainen K, Ehmcke J, Hou M, Schlatt S. Testicular function and fertility preservation in male cancer patients. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2011;25(2):287-302. [DOI: 10. 1016/j.beem.2010.09.007] [PMID]
[20] Marjault H-B, Allemand I. Consequences of irradiation on adult spermatogenesis: between infertility and hereditary risk. Mutat Res Rev Mutat Res. 2016;770:340-348. [DOI: 10.1016/j. mrrev.2016.07.004] [PMID]
[21] Ståhl O, Eberhard J, Jepson K, Spano M, Cwikiel M, Cavallin-Ståhl E. et al. Sperm DNA integrity in testicular cancer patients. Hum Reprod. 2006;21(12):3199-205. [DOI: 10.1093/ humrep/del292] [PMID]
[22] Cheng D, Zhang X, Tang J, Kong Y, Wang X, Wang S. Chlorogenic acid protects against aluminum toxicity via Mapk/Akt signaling pathway in murine raw264. 7 macrophages. J Inorg Biochem. 2019;190:113-20. [DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2018.11.001] [PMID]
[23] Vukelić I, Detel D, Pučar LB, Potočnjak I, Buljević S, Domitrović R. Chlorogenic acid ameliorates experimental colitis in mice by suppressing signaling pathways involved in inflammatory response and apoptosis. Food Chemical Toxicol. 2018;121:140-50. [DOI: 10.1016/j.fct.2018.08.061] [PMID]
[24] Kato M, Ochiai R, Kozuma K, Sato H, Katsuragi Y. Effect of chlorogenic acid intake on cognitive function in the elderly: A pilot study. Evid Based Complement Alternat Med. 2018:8608497. [DOI: 10.1155/2018/8608497] [PMID]
[25] Song J, Guo D, Bi H. Chlorogenic acid attenuates hydrogen peroxide‑induced oxidative stress in lens epithelial cells. Int J Mol Med. 2018;41(2):765-72. [DOI: 10.3892/ijmm.2017.3302] [PMID] [PMCID]
[26] Pirmoradi S, Fathi E, Farahzadi R, Pilehvar-Soltanahmadi Y, Zarghami N. Curcumin affects adipose tissue-derived mesenchymal stem cell aging through TERT gene expression. Drug Res. 2018;68(04):213-21. [DOI: 10.1055/s-0043-119635] [PMID]
[27] Li S, Bian H, Liu Z, Wang Y, Dai J, He W. et al. Chlorogenic acid protects MSCs against oxidative stress by altering FOXO family
Jundishapur
Journal of Medical Sciences
May & June 2023. Vol 22. No 2
Zirak Javanmard M, et al. Effect of Curcumin and Chlorogenic Acid on the Survival Rate of Bone. JSMJ. 2023; 22(2): 247-257
257
genes and activating intrinsic pathway. Eur J Pharmacol. 2012;674(2-3):65-72. [DOI: 10.1016/j.ejphar.2011.06.033] [PMID]
[28] Attari F, Zahmatkesh M, Aligholi H, Mehr SE, Sharifzadeh M, Gorji A. et al. Curcumin as a double-edged sword for stem cells: dose, time and cell type-specific responses to curcumin. J Pharm Sci. 2015;23(1):33. [DOI: 10.1186/s40199-015-0115-8] [PMID] [PMCID]
[29] Zhang M, Du Y, Lu R, Shu Y, Zhao W, Li Z. et al. Cholesterol retards senescence in bone marrow mesenchymal stem cells by modulating autophagy and ROS/p53/p21Cip1/Waf1 pathway. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:7524308. [DOI: 10.1155/2016/7524308] [PMID] [PMCID]
[30] bolhasani M, Rezaee MA, Mohammadi M, Ghadimi T, Mohammadi M, Rahmani MR. Immunomodulatory properties of umbilical cord vein mesenchymal stromal cells influenced by gestational age and in vitro expansion. Immunol Lett. 2018;194:62-68. [DOI: 10.1016/j.imlet.2017.11.008] [PMID]
[31] Chung IH, Yamaza T, Zhao H, Choung PH, Shi S, Chai Y. Stem cell property of postmigratory cranial neural crest cells and their utility in alveolar bone regeneration and tooth development. Stem Cells. 2009;27(4):866-77. [DOI: 10.1002/stem.2] [PMID]
[32] Sharma R, Gescher A, Steward W. Curcumin: the story so far. Eur J Cancer. 2005;41(13):1955-68. [DOI: 10.1016/j.ejca.2005. 05.009] [PMID]
[33] Ye J, Zhang Y. Curcumin protects against intracellular amyloid toxicity in rat primary neurons. Int J Clin Experimen Med. 2012;5(1):44-50. [PMID]
[34] Kim SJ, Son TG, Park HR, Park M, Kim M-S, Kim HS. et al. Curcumin stimulates proliferation of embryonic neural progenitor cells and neurogenesis in the adult hippocampus. J Biol Chem. 2008;283(21):14497-505. [DOI: 10.1074/jbc.M70 8373200] [PMID]
[35] Kim J-H, Park S-H, Nam S-W, Kwon H-J, Kim B-W, Kim W-J. et al. Curcumin stimulates proliferation, stemness acting signals and migration of 3T3-L1 preadipocytes. Int J Mol Med. 2011;28(3):429-35. [DOI: 10.3892/ijmm.2011.680] [PMID]
[36] McNally SJ, Harrison EM, Ross JA, Garden OJ, Wigmore SJ, Curcumin induces heme oxygenase 1 through generation of reactive oxygen species, p38 activation and phosphatase inhibition. Int J Mol Med. 2007;19(1):165-72. [PMID]
[37] Yousefi F, Arab FL, Jaafari MR, Rastin M, Tabasi N, Hatamipour M. et al. Immunoregulatory, proliferative and anti-oxidant effects of nanocurcuminoids on adipose-derived mesenchymal stem cells. Neurochem Res. 2019;38:405. [DOI: 10.17179/ excli2019-1366] [PMID]
[38] Zhang M, Hu X. Mechanism of chlorogenic acid treatment on femoral head necrosis and its protection of osteoblasts. Biomed Report. 2016;5(1):57-62. [DOI: 10.3892/br.2016.679] [PMID]
[39] Girsang E, Lister I, Ginting C, Nasution S, Suhartina S, Munshy U. et al. Antioxidant and anti-inflammatory activity of chlorogenic acid on lead-induced fibroblast cells. J Phys Conf Ser. 2019. [DOI: 10.1088/1742-6596/1374/1/012006]
[40] Han D, Chen W, Gu X, Shan R, Zou J, Liu G. et al. Cytoprotective effect of chlorogenic acid against hydrogen peroxide-induced oxidative stress in MC3T3-E1 cells through PI3K/Akt-mediated Nrf2/HO-1 signaling pathway. Oncotarget. 2017;8(9):14680. [DOI: 10.18632/oncotarget.14747] [PMID] [PMCID]