اثرات نقاط کوانتومی‌‌گرافن بر تمایز استئوبلاستی سلول‌های بنیادی مشتق شده از اندومتر انسانی

زمینه و هدف: سلول درمانی به عنوان روشی نوین برای ترمیم نقایص استخوانی با اندازه بحرانی حایز اهمیت است. از سوی دیگر گرافن و مشتقات آن از جمله ذرات کوانتومی‌‌گرافن(gqds) به تازگی به عنوان فاکتورهای موثر در تمایز سلولی مورد توجه قرار گرفته اند و شواهد نشان می‌‌دهد که این ذرات می‌ توانند در تمایز به سمت سلول های استخوانی موثر باشند، بنابراین هدف از این مطالعه تعیین و بررسی اثر نقاط کوانتومی گرافن بر تمایز استئوبلاستی سلول های بنیادی مشتق شده از اندومتر انسانی بود. روش بررسی: این یک مطالعه تجربی می‌‌باشد که در سال 1398 در آزمایشگاه تحقیقاتی کشت سلول دانشگاه شهید چمران اهواز به انجام رسیده است. بعد از دست یابی به سلول های بنیادی اندومتر مشتق شده از نمونه بافت رحم انسانی با استفاده از آنزیم کلاژناز و خالص‌سازی آنها، سلول‌ها در دو گروه کشت داده شدند که شامل دو گروه کنترل در محیط استئوژنیک استاندارد و گروه آزمایش بود که به همین محیط gqds با غلظت 50 میکروگرم در میلی لیتر اضافه شد. سپس داده‌ها با استفاده از رنگ‌آمیزی الزارین رد، فعالیت آنزیم الکالین فسفتاز و بیان ژنی با روش qrt-pcr بررسی شد. داده‌‌ها با استفاده از آزمون‌ آماری آنالیز واریانس و یک طرفه و توکی تجزیه و تحلیل شدند. یافته ها: در این جا برای اولین بار نتیجه تعامل gqds با سلول های بنیادی مزانشیمی ‌‌مشتق از اندومتر رحم در محیط آزمایشگاهی نشان داده شد و تایید شد که حضور gqds در محیط کشت استئوژنیک باعث افزایش معنی‌دار کارایی این محیط در القا تمایز سلول های اندومتری به سلول های استخوانی می‌‌شود. به علاوه تشکیل مقادیر بیشتر ندول های کلسیم که با شدت بالای رنگ‌آ‌میزی الیزارین رد مشخص شد و هم‌چنین افزایش فعالیت آنزیم آلکالاین فسفاتاز در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل و افزایش معنی‌دار (0/001>p ) بیان ژن‌های بتااکتین، استئوکلسین و استئوپونتین، نشان از تمایز بهتر و بیشتر سلول‌ها در گروه آزمایش داشت. نتیجه گیری: این نتایج نشان می‌‌دهد تمایز سلول های بنیادی اندومتر رحم به سلول های استخوانی در محیط استئوژنیک استاندارد که به آن gqds اضافه شده باشد می‌ تواند به صورت بالقوه روشی کاربردی برای افزایش تمایز استئوبلاستی و سلول درمانی باشد.

Effects of Graphene Quantum Dots on the Osteogenic Differentiation of Stem Cells from Human Endometrial

Background and aim: Cell therapy is important by means of a new method for repairing critical bone defects. On the other hand, graphene and its derivatives, including quantumgraphene particles (GQDs), have recently been considered as effective factors in cell differentiation, and evidence suggests that these particles may be effective in differentiating into bone cells. Therefore, the aim of the preswnt study was to determine the effect of graphene quantum dots on osteoblastic differentiation of human endometrialderived stem cells. Methods: This is an experimental study that was conducted in 2019, in the cell culture research laboratory of Shahid Chamran University of Ahvaz. After extraction of endometrial stem cells derived from human uterine tissue samples using collagenase enzyme and their purification, the cells were cultured in two groups, including the control group in standard osteogenic medium and the experimental group in the same medium of GQDs with a concentration of 50 Micrograms per milliliter was added. Data were then analyzed using rejection staining, alkaline phosphatase activity and gene expression by qRTPCR. Data were analyzed using oneway ANOVA. Results: In the present study, for the first time, the results of the interaction between GQDs and endometrial derived stem cells were shown in invitro condition and and it was confirmed that the presence of GQDs in the osteogenic medium could lead to significant incrassation in osteogenic differentiation efficiency of endometrial cells. Actually, alkaline phosphatase activity and formation of calcium nodules (that are given more intensity by alizarin red) were significantly increased in the experimental group compared with the control group, which indicated previous and better activation of osteogenesis in the experimental group. These results were confirmed with the significant upregulation of phenotypically related osteogenic genes (Runx2, osteopontin, and osteocalcin) which were measured using a qRTPCR technique. Conclusion: The results of the present study suggested that differentiation of uterine endometrial stem cells into bone cells in a standard osteogenic medium to which GQDs have been added could potentially be a practical method of increasing osteoblastic differentiation and cell therapy.