Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
JRUMS
Medical Sciences
http://journal.rums.ac.ir
69
journal69
1735-3165
2008-7268
10.66224/jrums
fa
jalali
1401
2
1
gregorian
2022
5
1
21
2
online
1
fulltext
fa
ارزیابی تغییرات متیلاسیون تام ژنوم در طول تمایز استئوبلاستی سلولهای بنیادی مزانشیمی: یک مطالعه آزمایشگاهی
Evaluation of Changes in Global DNA Methylation during Osteoblastic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells: A Laboratory Study
زيست شناسي
زيست شناسي
پژوهشي
Research
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:120%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">زمینه و هدف:</span></span></span></b> <span lang="AR-SA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">فرآیندهای کنترلی در تمایز استئوبلاستی سلولهای بنیادی مزانشیمی هنوز به طور کامل شناخته نشده است. مکانیسمهای اپی ژنتیک مخصوصاً متیلاسیون جزایر </span></span></span>CpG<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""> در پروموتر ژنها به عنوان یکی از مهمترین مکانیسمهای کنترلی در تمایز سلولهای بنیادی مطرح است. این</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">که در فرآیند تمایز تنها متیلاسیون برخی از ژنهای خاص تغییر مییابد یا متیلاسیون تام ژنوم دستخوش تغییرات میگردد، مورد بحث است. لذا در این تحقیق وضعیت متیلاسیون تام ژنوم در طول تمایز استئوبلاستیک سلولهای بنیادی مزانشیمی با محیط تمایزی و همچنین در تیمار با داروی زولدرونیک اسید مورد ارزیابی قرار گرفت.</span></span></span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:120%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">مواد و روشها:</span></span></span></b><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""> در این پژوهش آزمایشگاهی پس از کشت و تکثیر سلولهای بنیادی مزانشیمی، القاء تمایز استئوبلاستی با استفاده از محیط تمایزی و داروی زولدرونیک اسید صورت گرفت. استخراج </span></span></span>DNA<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""> در هفته اول، دوم و سوم تمایز و همچنین از سلولهای بنیادی مزانشیمی تمایز نیافته صورت گرفت. وضعیت متیلاسیون تام ژنوم با استفاده از آنتی بادی بر علیه 5-متیل سیتوزین ارزیابی شد. </span></span></span><span lang="AR-SA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">برای تحلیل داده از آزمون طرح اندازهگیری مکرر استفاده شد.</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""></span></span></span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:120%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">یافتهها:</span></span></span></b><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""> در طول تمایز استئوبلاستیک سلولهای بنیادی مزانشیمی وضعیت متیلاسیون تام ژنوم تغییر پیدا نکرد (093/0=</span></span></span>p<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">). همچنین تیمار با داروی زولدرونیک اسید بر روی متیلاسیون تام ژنوم تأثیر نداشت (</span></span></span><span lang="AR-SA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">057/0</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">=</span></span></span>p<span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">).</span></span></span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:120%"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">نتیجهگیری:</span></span></span></b><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""> تمایز استئوبلاستی سلولهای بنیادی مزانشیمی با استفاده از محیط تمایزی و نیز در تیمار با داروی زولدرونیک اسید، با تغییر متیلاسیون تام ژنوم همراه نیست.</span></span></span><span lang="AR-SA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""> بنابراین فرآیند </span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin"">تمایز</span></span></span><span lang="AR-SA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""> سلولهای بنیادی مزانشیمی به استئوبلاستها یک مسیر منحصر به فرد بوده و احتمالاً سایر مکانیسمهای ژنتیکی و اپیژنتیکی در کنترل آن ایفای نقش مینماید. </span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:120%"><span style="font-family:"B Nazanin""></span></span></span></span></span></span></span></span><br>
<b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-family:"B Nazanin"">واژههای کلیدی: </span></span></span></b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-family:"B Nazanin"">استئوبلاست، سلولهای بنیادی مزانشیمی، تمایز، متیلاسیون تام ژنوم، زولدرونیک اسید</span></span></span>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">Background and Objectives: </span></b><span style="line-height:145%">Control processes in osteoblastic differentiation of mesenchymal stem cells are not yet fully understood. Epigenetic mechanisms, especially the methylation of CpG Islands in the promoter of genes, are considered as one of the most important control mechanisms in stem cell differentiation. In the process of differentiation, it is debated whether only the methylation of specific genes changes or the methylation of global DNA. Therefore, in the present study, the state of global DNA methylation was evaluated during osteoblastic differentiation of mesenchymal stem cells by differentiation medium and also in treatment by zoledronic acid. </span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">Materials and Methods:</span></b><span style="line-height:145%"> In this laboratory study, after isolation and proliferation of mesenchymal stem cells, induction of osteoblastic differentiation was done using differentiating medium and zoledronic acid. DNA extraction was performed at differentiation weeks 1, 2, and 3 as well as from undifferentiated mesenchymal stem cells. Global DNA methylation status was assessed by antibodies against 5-methyl cytosine. Repeated measurement design test was used to analyze the data. </span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">Results:</span></b><span style="line-height:145%"> Global DNA methylation status of the genome did not change during osteoblastic differentiation of mesenchymal stem cells (p=0.093). Also, treatment with zoledronic acid had no effect on global DNA methylation (p=0.057). </span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">Conclusion: </span></b><span style="line-height:145%">Osteoblastic differentiation of mesenchymal stem cells by differentiation medium and also in treatment with zoledronic acid is not associated with altered global methylation of the genome. Therefore, the differentiation process of mesenchymal stem cells to osteoblasts is a unique pathway, and possibly other genetic and epigenetic mechanisms play a role in controlling it.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">Key words:</span></b><span style="line-height:145%"> Osteoblast, Mesenchymal stem cells, Differentiation, Global DNA methylation, Zoledronic acid</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">Funding: </span></b><span style="line-height:145%">This study was funded by Tabriz University of Medical Sciences.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">Conflict of interest: </span></b><span style="line-height:145%">None declared.</span></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">Ethical approval: </span></b><span style="line-height:145%">The Ethics Committee of Tabriz University of Medical Sciences approved the study (IR.TBZMED.VCR.REC.1398.242).</span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:4.0pt"><span style="line-height:145%"></span></span></b></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:10pt"><span style="line-height:145%"><span style="tab-stops:-45.0pt"><span style="text-autospace:none"><span style="font-family:"Times New Roman","serif""><b><span style="line-height:145%">How to cite this article: </span></b><b><span style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:145%">Nikasa Mina, Noruzinia Mehrdad, Farshdousti Hagh Majid. Evaluation of Changes in Global DNA Methylation during Osteoblastic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells: A Laboratory Study.</span></span></b><span style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:145%"> <i>J Rafsanjan</i></span></span><span style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:145%"> <i>Univ Med Sci</i> 2022; 21 (02): 207-20. [Farsi]</span></span><b><span dir="RTL" lang="AR-SA" style="font-size:9.0pt"><span style="line-height:145%"><span style="font-family:Nazanin"></span></span></span></b></span></span></span></span></span><br>
استئوبلاست, سلولهای بنیادی مزانشیمی, تمایز, متیلاسیون تام ژنوم, زولدرونیک اسید
Osteoblast, Mesenchymal stem cells, Differentiation, Global DNA methylation, Zoledronic acid
207
220
http://journal.rums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-998-2&slc_lang=fa&sid=1
Mina
Nikasa
مینا
نیک آسا
nikasam8@gmail.com
6900319475328460049508
6900319475328460049508
Yes
گروه ژنتیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران
Mehrdad
Noruzinia
مهرداد
نوروزی نیا
noruzinia@modares.ac.ir
6900319475328460049509
6900319475328460049509
No
Dept. of Hematology, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
گروه هماتولوژی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
Majid
Farshdousti Hagh
مجید
فرش دوستی حق
mail: m.farshdousti@gmail.com
6900319475328460049510
6900319475328460049510
No
مرکز تحقیقات هماتولوژی و انکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز