اثرات تیمارهای نیکوتین و کافئین بر روی قابلیت‌های حیاتی و میزان قدرت ترمیمی سلول های بنیادی مزانشیمال

زمینه و هدف: مطالعات گذشته نشان داده است که سلول های بنیادی مزانشیمال (msc) دارای برخی از تحت واحدهای گیرنده های نیکوتینی و گیرنده های آدنوزین است؛ بنابراین ممکن است عملکرد این سلول ها تحت تاثیر دو عامل محیطی پرمصرف یعنی نیکوتین (آگونیست گیرنده ی نیکوتینی) و کافئین (آنتاکونیست گیرنده ی آدنوزینی( قرار گیرد. مطالعه حاضر به منظور ارزیابی اثرات این دو ماده بر برخی از عملکردهای سلول های msc طراحی شده است.مواد و روش ها: سلول های بنیادی مزانشیمال از مغز استخوان های تیبا و فمور موش سوری به روش آسپیراسیون جداشده و با غلظت هایmm 0.1 کافئین و µm 0.1 نیکوتین به مدت 48 ساعت تیمار گردیدند. در یک سری از آزمایش ها، سلول ها با استفاده از ترپسین از کف فلاسک جدا شدند و میزان زنده مانی، عملکرد غشایی و فعالیت میتوکندری آن ها ارزیابی شد. به کمک نوک سمپلر یک خراش در کف فلاسک کشت ایجاد شد و سرعت ترمیم به وسیله یک دوربین اپتیکی ارزیابی گردید.نتایج: به طور معنی داری تیمار سلول های بنیادی مزانشیمال با نیکوتین موجب افزایش میزان مطلق سلول های بنیادی مزانشیمال هم زمان با افزایش قابلیت عملکرد میتوکندریایی گردید. در کنار کاهش معنی دار زنده مانی سلول ها، کافئین همچنین موجب کاهش فعالیت میتوکندریایی باقیمانده سلول های زنده نیز شد. نیکوتین موجب کاهش عملکردهای غشایی سلول های بنیادی مزانشیمال تیمار شده گردید، البته سلول های تحت تیمار با کافئین میزان برداشت نوترال رد بیشتری را نسبت به گروه شاهد نشان داده اند. تست قابلیت نوزایی حاکی از افزایش قابل توجه قدرت نوزایی سلول های بنیادی تیمار شده با نیکوتین بوده درحالی که در مورد کافئین قابلیت نوزایی سلول های بنیادی مزانشیمال به نحو قابل توجهی کاهش یافته بود.نتیجه گیری: به نظر می رسد که نیکوتین در دوز استفاده شده موجب بهبود عملکرد بازسازی کننده سلول های بنیادی مزانشیمال شده است درحالی که کافئین دارای اثرات معکوس است.

The Effects of Nicotine and Caffeine Treatment on the Vitality and Regenerative Potentials of Mesenchymal Stem Cells

Background Objective: Previous studies indicated that Mesenchymal stem cells (MSCs) express some of the nicotinic receptor subunits and adenosine receptors. Therefore, MSCs function may be controlled by two very consuming environmental substance like nicotine (nicotinic receptoragonist) and caffeine (adenosine antagonist). The purpose of the present study is to determine the role of nicotine or caffeine on the some of the function of MSCs.Materials methods: The mesenchymal stem cells were isolated from the bone marrow of NMRI. The cells were incubated with caffeine (0.1mM) and or with nicotine (0.1 micro;M) for 48 hours. In a set of experiments, the cells were trypsinized and the vitality, the biological activity of cell membranes and the potentials mitochondrial redaction of them were assumed. In another experiments, the cutler plates were scratched with tip of the sampler, and the regeneration velocity of scar was evaluated by an optical camera.Results: Treatment of MSCs with nicotine caused a significant increase in the absolute number of MSCS, concurrent with an increase in mitochondrial function. While caffeine decreased the vitality of cells, it also promoted a significant reduction in mitochondrial activity of remnant live cells. Nicotine induced a significant reduction in membrane activity of cells, while caffeine treatment exhibited a marked raise in neutral red uptake by MSCs compared to neutral red uptake by control cells. Regenerative assay showed that nicotine markedly promoted the regenerative potential of MSCs, while caffeine markedly reversed the regenerative potential of MSCs.Conclusion: It seems that nicotine at used dose promoted the regenerative potential of MSCs, while caffeine had a revers effects.