بررسی تاثیر سلول‌های بنیادی مزانشیمی، هیالورونیک اسید و تمرین هوازی بر بیان ژن‌های میونکتین و میوژنین و ساخت پروتئین cd44 در مدل تجربی استئوآرتریت زانو

سابقه و هدف: استئوآرتریت زانو با آسیب لیگامانی و عضلات اسکلتی اطراف مفصل زانو همراه است. از آن‌جایی ‌که مهار آتروفی می‌تواند به بهبود این بیماری کمک کند؛ بنابراین، مطالعه حاضر با هدف تعیین اثر سلول‌های بنیادی مزانشیمی (mscs)، هیالورونیک‌اسید (ha) و تمرین هوازی بر بیان ژن‌های میونکتین و میوژنین و ساخت پروتئین cd44 در بافت عضله چهارسر موش‌های استئوآرتریتی‌شده انجام گرفت. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، تعداد 45 سر موش صحرایی نر بالغ 8-6 هفته‌ای در نُه گروه پنج‌تایی شامل: کنترل سالم، کنترل بیمار، mscs، ha، تمرین هوازی،  mscs+ ha، تمرین + ha، تمرین +  mscsو تمرین + mscs + ha قرار گرفتند. استئوآرتریت به‌روش جراحی القا شد. تمرین هوازی به‌مدت هشت هفته، سه جلسه در هفته و با سرعت 16 متر بر دقیقه صورت گرفت. تزریق mscs به‌میزان 106 سلول بر کیلوگرم و ha با غلظت 10 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر انجام شد. 48 ساعت پس از اتمام پروتکل، بافت عضله چهارسر جدا گردید و بیان ژن‌های میونکتین و میوژنین با روش real-time pcr و بیان پروتئین cd44 به‌روش ایمونوهیستوشیمی اندازه‌گیری شد. نتایج: بیان ژن‌های میونکتین، میوژنین و بیان پروتئین cd44 در گروه‌های تمرین هوازی، ha و mscs به‌تنهایی (0/001=p) و cd44 در گروه تمرین + ha افزایش معنی‌داری داشت (0/024=p). همچنین میوژنین در گروه تمرین +  mscs(0.037=p) و میونکتین در گروه‌های تمرین + mscs، تمرین + ha (0/001=p) و mscs+ha (0/012=p) نیز افزایش معنی‌داری یافت. نتیجه‌گیری: تمرین هوازی، ha و mscs به‌تنهایی و تمرین + mscs به‌طور سینرژیستی با افزایش فعالیت مایوکین‌ها به مهار آتروفی عضله منجر شدند؛ ولی تمرین + ha در عضله‌سازی موش‌های استئوآرتریتی‌شده نقش دارند.

effect of mesenchymal stem cells, hyaluronic acid and aerobic exercise on the expression of myonectin and myogenin genes and the production of cd44 protein in the experimental model of knee osteoarthritis

background: knee osteoarthritis is associated with damage to ligaments and skeletal muscles around the knee joint. since inhibiting of atrophy can help to improve this disease; therefore, this study aimed to determine the effect of mesenchymal stem cell (mscs), hyaluronic acid (ha) and aerobic exercise on the expression of myonectin and myogenin genes and the production of cd44 protein in the quadriceps muscle tissue of osteoarthritis rats.materials and methods: forty-five adult male rats aged 6-8 weeks were placed in 9 groups of 5 including: healthy control, patient control, mscs, ha, aerobic exercise, mscs+ha, exercise+ha, exercise+mscs and exercise+mscs+ha. osteoarthritis was induced surgically. aerobic exercise was done for 8 weeks, 3 sessions a week and at a speed of 16m/min. mscs were injected at the rate of 1×106cells/kg and ha at a concentration of 10mg/ml. forty-eight hours after completing the protocol, the quadriceps muscle tissue was isolated and the expression of myonectin and myogenin genes was measured by real-time pcr and the expression of cd44 protein was measured by immunohistochemistry method.results: the gene expression of myonectin, myogenin, and cd44 protein expression was significantly increased in aerobic exercise, ha and mscs groups alone (p=0.001) and cd44 in exercise+ha (p=0.024). also, myogenin in exercise+mscs group (p=0.037) and myonectin in exercise+mscs, exercise+ha (p=0.001) and mscs+ha (p=0.012) groups increased significantly.conclusion: aerobic exercise, ha and mscs alone and exercise+mscs synergistically led to the inhibition of muscle atrophy by increasing the activity of myokines; but exercise+ha play a role in muscle building in osteoarthritis rats.