ارزیابی تاثیر نانو ذرات پلاتینوم بر چرخه سلولی و بیان ژن‌های sox-2 oct-4 در سلول‌های بنیادی مزانشیمی

پیش‌زمینه و هدف: سلول‌های بنیادی مزانشیمی (mscs) گروهی از سلول‌های مهم قابل‌استفاده در سلول/ ژن‌درمانی هستند که نیاز به حفظ خواص بنیادینگی آن‌ها در سطح سلولی و مولکولی است تا عملکرد صحیح آن‌ها در کاربردهای پزشکی را تضمین نماید. یکی از موادی که کاربردهای مختلف در دنیای پزشکی دارد نانو ذرات پلاتینیوم می‌باشند. هدف از این کار بررسی تاثیر نانو ذرات پلاتینیوم بر چرخه سلولی و بیان ژن‌های sox-2 و oct-4 در سلول‌های بنیادی مزانشیمی در شرایط آزمایشگاهی بود.مواد و روش‌ کار: در این مطالعه تجربی، پس از سنتز نانو ذرات پلاتینوم، شکل و سایز دینامیکی آن‌ها با tem و بار آن‌ها توسط تست dls، چک گردید. سپس، کشت سلول‌های بنیادی مزانشیمی و زنده‌مانی آن‌ها پس از تیمار با نانو ذرات پلاتینیوم (pt) بررسی شد. علاوه بر این، میزان بیان ژن‌های sox-2 و oct-4 در سلول‌های تیمار شده با نانو ذرات ارزیابی شد. همچنین، اثرات نانو ذرات پلاتین بر چرخه سلولی و تشکیل کلنی در سلول‌های بنیادی مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیزهای آماری با نرم‌افزار graph pad prism نسخه 10 انجام گردید. سطح معنی‌داری p<0.05 تعریف گردید.یافته‌ها: بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، مورفولوژی نانو ذرات کروی و اندازه آن‌ها 180 نانومتر و بار آن‌ها +25.8 بود. تست سمیت سلولی نشان داد که اثرات این نانو ذرات‌ها بر سلول‌ها وابسته به دوز و زمان هستند. همچنین در حضور پلاتینیوم، چرخه سلولی سلول‌های بنیادی دچار تغییرات زیادی به‌ویژه افزایش درصد سلول‌ها در فاز s گردید. نتایج real-time pcr نشان داد که در حضور نانو ذرات پلاتین، کاهش بیان ژن sox-2 و oct4 وجود دارد که منجر به کاهش خواص بنیادینگی سلول‌های بنیادی مزانشیمی شده است. همچنین پتانسیل کلون زایی آن‌ها نیز تضعیف شد.بحث و نتیجه‌گیری: درمجموع، به دلیل اثرات منفی احتمالی نانو ذرات پلاتینیوم بر بنیادینگی mscs، بایستی از نانو ذرات پلاتین در مصارف پزشکی طولانی‌مدت با احتیاط استفاده شود. لذا پیشنهاد می‌شوند دوز، دفعات و مدت‌زمان استفاده از نانو ذرات پلاتینوم حتی‌الامکان کاهش داده شود.

evaluation of platinum nanoparticles effects on cell cycle and expression of sox2 and oct-4 genes in mesenchymal stem cells

background & aims: the mesenchymal stem cells (mscs) are a population of widely used cells in cell/gene therapy which are necessary to maintain their stemness properties to guarantee their proper function in medical applications. platinum nanoparticles are one of the materials that have various applications in the medical world. the aim of this work was to evaluate platinum nanoparticles effect on mscs cell cycle and oct-4 and sox-2 expression in vitro.materials & methods: in this experimental study, after the synthesis of platinum nanoparticles, their dynamic shape and size were checked by tem and their charge by dls test. then, the culture of mesenchymal stem cells and their survival after treatment with platinum nanoparticles (pt) were investigated. in addition, the expression levels of sox-2 and oct-4 genes were evaluated in cells treated with nanoparticles. also, the effects of platinum nanoparticles on cell cycle and colony formation in stem cells were evaluated. statistical analyzes were performed with graph pad prism version 10 software. the significance level was defined as p<0.05.results: based on the obtained results, the morphology of spherical nanoparticles and their size was 180 nm and their charge was +25.8. cytotoxicity test showed that the effects of these nanoparticles on cells are dose and time dependent. also, in the presence of platinum, the cell cycle of stem cells underwent many changes, especially the increase in the percentage of cells in the s phase. real-time pcr results showed that in the presence of platinum nanoparticles, there is a decrease in sox-2 and oct4 gene expression, which has led to a decrease in the stemness properties of mesenchymal stem cells. also, their clonogenic potential was also weakened.conclusion: we concluded that due to the possible negative effects of platinum nanoparticles on the stemness of mscs, platinum nanoparticles should be used with caution in long-term medical applications. therefore, it is suggested to reduce the dose, frequency and duration of using platinum nanoparticles as much as possible.