مطالعه مولکولی اثر تیمار همزمان تیموکوئینون و کلرید ‌کبالت (ii) بر بیان برخی ژن‌های دخیل در خودنوزایی، تکثیر، مهاجرت و متیلاسیون dna در رده‌ی سلولی‌ mcf7 سرطان سینه و رده‌ی سلولی فیبروبلاستی طبیعی hdf

هدف: امروزه توجه زیادی به اثرات عوامل طبیعی بر فرآیندهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک در بدن انسان می‌شود. در این ارتباط، کمبود اکسیژن (هایپوکسی) یکی از فاکتورهای زیستی حیاتی دخیل در انواع فرآیندهای فیزیولوژیک مانند ترمیم زخم و نیز فرآیندهای پاتولوژیک مانند سرطان است. همچنین، امروزه یافتن ترکیبات طبیعی موثر بر رفتارها و عملکردهای سلول‌های بسیار مهم می‌باشد. تیموکوئینون یک ترکیب طبیعی مشتق شده از برخی گیاهان مانند سیاه دانه است. این ترکیب دارای اثرات بیوفارماکولوژیک بسیار زیادی، شامل اثرات ضد باکتری، ضد اکسیدانی، ضد التهاب، ضد دیابت، ضد پیری، ضد سرطان و غیره است. با توجه به خواص بیوفارماکولوژیک تیموکوئینون و اهمیت هایپوکسی به‫عنوان یک فاکتور مهم موثر بر فرآیندهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک، این مطالعه به‫منظور بررسی اثر هم‌زمان تیموکوئینون و کلرید کبالت (ii) بر سرطان سینه و ترمیم زخم از طریق ارزیابی بیان ژن‌های sox2، cdk4،c-met  و dnmt1 در یک رده سلولی سرطان سینه (mcf7) و یک رده سلولی فیبروبلاستی طبیعی (hdf) طراحی شد. مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر، پس از کشت رده‌های سلولی mcf7 و hdf، هر یک از سلول‌ها به دو گروه تقسیم شدند. گروه تیمار که به‫طور هم‫زمان با غلظت  ng/ml 500 از تیموکوئینون و mμ 100 از کلرید کبالت (ii) و گروه کنترل که صرفاً تحت تیمار با کلرید کبالت (ii) به‫مدت 24 ساعت قرار گرفتند. پس از گذشت زمان انکوباسیون، استخراج rna کل، تیمار dnase i، سنتز cdna و در نهایت بررسی بیان ژن‌های هدف در سطح mrna با روش real-time pcr انجام شد. در این مطالعه برای تعیین میزان تغییرات بیان ژن‌ها، از روش آستانه‌ی نسبی و برای بررسی معنادار بودن تغییرات بیان زن‌ها در نمونه های تیمار نسبت به کنترل، از نرم‌افزار spss و روش آماری student’s t-test استفاده شد. نتایج: نتایج نشان داد که تیمار هم‌زمان سلول‌های mcf7 با تیموکوئینون و کلرید کبالت (ii) باعث کاهش معنی‌دار (p<0/05) بیان ژن‌های cdk4، c-met  و  dnmt1به ترتیب در حدود 4/35، 1/89 و 2/08 برابر، نسبت به گروه کنترل می‌شود. با این حال، تیمار سلول‌های mcf7 باعث افزایش محدود بیان sox2 در حدود 1/14 برابر شد، که با توجه به سطح معناداری بزرگتر مساوی 1/5، کاهش بیان آن معنادار نبود. همچنین، تیمار هم‫زمان سلول‌های hdf  با تیموکوئینون و کلرید کبالت (ii) باعث افزایش معنی‌دار بیان ژن c-met در حدود 1/86 شد. به‌علاوه، تیمار سلول‌های hdf باعث افزایش محدود بیان cdk4 در حدود 1/26 برابر شد، که با توجه به سطح معناداری بزرگتر مساوی 1/5، کاهش بیان آن معنادار نبود. همچنین، بیان ژن‌های sox2 و dnmt1 در مقایسه گروه تیمار نسبت به گروه کنترل به ترتیب در حدود 1/28 و 1/32 برابر کاهش بیان داشته است که با توجه به سطح معناداری بزرگتر مساوی 1/5، کاهش بیان هیچ‌کدام معنادار نبوده است. نتیجه‌گیری: در مجموع می توان نتیجه گرفت که تیموکوئینون تحت شرایط هایپوکسی ناشی از کلرید کبالت (ii) از طریق مهار بیان ژن‌های دخیل تکثیر و مهاجرت ممکن است باعث مهار سرطان سینه شود. همچنین، با توجه به نقش مهم فیبروبلاست‌ها در فرآیند ترمیم زخم، تیموکوئینون ممکن است تحت شرایط هایپوکسی از طریق افزایش پتانسیل مهاجرت سلول‌های فیبروبلاستی به ترمیم زخم کمک نمایید.

molecular studying the effect of simultaneous treatment of thymoquinone and cobalt (ii) chloride on the expression of genes involved in self-renewal, proliferation, migration and dna methylation in breast cancer line mcf7 and normal fibroblastic cell line hdf

aim: nowadays, much attention is paid to the effects of natural factors on physiological and pathological processes in human body. in this regard, lack of oxygen or hypoxia is one of the crucial biological factors involved in various physiological processes such as wound healing and pathological processes such as cancer. moreover, it is very important to find natural compounds affecting the characteristics and functions of cells. thymoquinone (tq) is a natural compound derived from certain plants such as nigella sativa. it has many biopharmacological effects, including antibacterial, antioxidant, antiinflammatory, antidiabetic, antiaging, anticancer, etc. given the biopharmacological properties of tq and the importance of hypoxia as an important factor affecting physiological and pathological processes, this study was designed to investigate the effect of tq under cobalt (ii) chloridemediated hypoxia on breast cancer and wound healing by evaluating the expression of sox2, cdk4, cmet, and dnmt1 genes in a breast cancer cell line (mcf7) and a normal fibroblastic cell line (hdf) that treated with these compounds.materials and methods: in the present study, after the cultivation of mcf7 and hdf cell lines, each of the cells were divided into two groups. the treatment group was treated simultaneously with 500 ng/ml of tq and 100 μm of cobalt (ii) chloride for 24 h and the control group was only treated with cobalt (ii) chloride. after incubation time, total rna extraction, dnase i treatment, and cdna synthesis were carried out and finally, the expression of target genes was examined by realtime pcr assay. in this study, relative threshold method was used to determine the amount of gene expression changes, and spss software and student’s ttest statistical method were used to find the significance of gene expression changes in the treated groups compared to the controls.results: the results showed that simultaneous treatment of mcf7 cells with tq and cobalt (ii) chloride significantly (p < 0.05) reduced the expression of cdk4, cmet, and dnmt1 genes at about 4.35, 1.89, and 2.08fold, respectively, compared to the control group. however, the treatment of mcf7 cells caused a limited increase in the expression of sox2 at about 1.14fold, which was not significant according to the significance level of ≥ 1.5. moreover, simultaneous treatment of hdf cells with tq and cobalt (ii) chloride significantly increased cmet gene expression by about 1.86fold. in addition, the treatment of hdf cells caused a slight increase in the expression of cdk4 at about 1.26fold, which was not significant according to the significance level of ≥ 1.5. also, the expression of sox2 and dnmt1 genes has decreased at about 1.28 and 1.32fold in the treatment group compared to the control group, which were as not significant according to the significance level of  ≥ 1.5.conclusion: overall, it can be concluded that tq under cobalt (ii) chloridemediated hypoxia may inhibit breast cancer by inhibiting the expression of genes involved in proliferation and migration. in addition, due to the important role of fibroblasts in the wound healing process, tq may help wound healing under hypoxic conditions by increasing the migration potential of fibroblast cells.