قطعه قطعه شدن DNA ناشی از نانومیسل کورکومین در بافت بیضه
چکیده
مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر ضد تکثیری نانومیسل کورکومین ( NMCM) علیه سلول های زایا در بافت بیضه انجام شد. برای این منظور، 24 موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار به دو گروه کنترل و آزمون تقسیم شدند. حیوانات گروه آزمون، 5/7، 15 و 30 میلی گرم/کیلوگرم NMC دریافت کردند (تعداد 6 موش در هر گروه). 48 روز بعد، بیان ژن Bcl-2، Bax، کاسپاز 3 و P53 و آنتی ژن هسته ای تکثیر سلول (PCNA) با استفاده از PCR رونویسی معکوس و ایمونوهیستوشیمی مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات بافتی، شاخص تمایز لوله ای ( TDI)، cellularity بافت و سطح سرمی تستوسترون بررسی شد. در نهایت، از آزمون laddering DNA برای ارزیابی قطعه قطعه شدن DNA به عنوان مشخصه برای آپوپتوز استفاده شد. نانومیسل های کورکومین باعث کاهش معنی دار Bcl-2، p53 و PCNA و افزایش سطح mRNA در Bax و کاسپاز می شود (P < 0.05). نانومیسل های کورکومین به طور معنی دار (P<0.05) باعث افزایش درصد لوله های Bax و کاسپاز 3 و کاهش قابل ملاحظه ی درصد لوله های با واکنش مثبت برای Bel- 2، p53 و PCNA می شود. در حیوانات دریافت-کننده ی نانومیسل های کورکومین، کاهش قابل توجه (P < 0.05) جمعیت سلولی، نسبت TDI و سطح سرمی تستوسترون مشاهده شد. در گروه دریافت کننده ی 30 میلی گرم/کیلوگرم نانومیسل های کورکومین، قطعه قطعه شدن شدید DNA مشاهده شد. در نتیجه، نانومیسل های کورکومین با کاهش وضعیت اندوکراین بیضه ای، تنظیم کاهشی بیان Bcl-2 و افزایش بیان Bax و کاسپاز 3 باعث آغاز مسیر آپوپتوز ذاتی می شود. از سوی دیگر، مهار بیان p53 و PCNA (در دوز 30 میلی گرم/کیلوگرم) باعث سرکوب واکنش های هموستازی/حفاظتی مربوط به p53 و PCNA می شود. تمام این تغییرات باعث تاثیر بد بر اسپرماتوژنز می شود.
1. مقدمه
کورکومین ( CMN)، ماده تشکیل دهنده ی اصلی زردچوبه (Curcuma Longa)، به عنوان بخش اصلی ادویه-جات هندی شناخته شده است (Choudhary and Sekhon, 2012). خواص درمانی متعدد کورکومین به خوبی در چندین تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس، اثرات ضد التهابی، آنتی اکسیدان و ضد سرطان برای ویژگی های درمانی مربوط به کورکومین گزارش شده است (Malani and Ichikawa, 2007). در میان چند ویژگی از کورکومین، اثر ضد تکثیری آن بر سلول های سرطان زا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مطالعه byMehta و همکاران (1997) نشان داد که کورکومین منجر به توقف چرخه سلولی در فاز G2/ S در لاین های سلولی سرطان سینه در شرایط آزمایشگاهی می شود (Mehta et al., 1997). مطالعات بیشتر اخیر نشان داده اند که کورکومین اثرات ضد رشدی/ضدتکثیری در سایر مراحل مانند فاز G2/M در سلول های تومور پستان (Kumaravel et al., 2012) و همچنین مرحله GO/G1 در سلول های ستاره ای پانکراس دارد (Gundewar et al., 2015). ویژگی های بیشتر شامل موارد زیر است؛ مهار فعالیت دکربوکسیلاز اورنیتین (Mehta et al., 1997)، کاهش تنظیم بیان p21 WAFl/Cipl (Gundewar et al., 2015)، کاهش بیان cyclin Dl، cyclin E، cyclin A، کیناز 2 وابسته به سیکلین (CDK2) و CDK4 و همچنین القای بیان بازدارنده ی چرخه سلولی p21 و p27 می شود که نشان دهنده ی اثر ضدتکثیری کورکومین است (Kumaravel et al., 2012; Zhou et al., 2011). کورکومین علاوه بر اثرات ضد تکثیری، به عنوان عامل پیش آپوپتوزی در مطالعات مختلف شناخته شده است. بر این اساس، کورکومین با فعال کردن JNK/ERK (Yang et al., 2012)، پروتئین کیناز P38 میتوژن فعال (Hu et al., 2005)، باعث القای مسیر های miR-192-5p/215 و p53-miR-192-5p/215-XIAP (Ye et al., 2015)، تحریک و شروع آپوپتوز در لاین های سلولی مختلف می شود. علاوه بر این، دخالت کورکومین در مسیرهای آپوپتوز وابسته به P53 در تحقیقات گذشته نشان داده شده است (Keshavarz et al., 2016; Li et al., 2015). در مطالعه دیگری، Cao و همکاران (2006)، اثر قابل توجه کورکومین را در یکپارچگی DNA هستهای و میتوکندری از طریق نشان دادن آسیب قابل توجه DNA در سلول های کبدی G2 انسان نشان دادند (Cao et al., 2006).
ABSTRACT
Current study was done to assess possible anti-proliferative effect of nanomicelle curcumin (NMCM) against germ cells in testicular tissue. For this purpose, 24 mature male Wistar rats were divided into control and test groups. The animals in test groups received 7.5 mg/kg, 15 mg/kg and 30 mg/kg of NMC (NO = 6 rats in each group). Following 48 days, the expression of Bcl-2, Bax, caspase-3, P53 and proliferating cell nuclear antigen (PCNA) were evaluated by using reverse transcription-PCR and immunohistochemistry. Histological changes, tubular differentiation index (TDI), tissue cellularity and serum level of testosterone were analyzed. Finally, the DNA laddering test was used to assess the DNA fragmentation as hallmark for apoptosis. The NMCM significantly (P < 0.05) diminished the Bcl-2, p53 and PCNA and enhanced the Bax and caspase-3 mRNA levels. The NMCM significantly (P < 0.05) elevated the percentage of Bax and caspase-3-positive tubules and remarkably reduced the percentage of tubules with positive reaction for Bcl-2, p53 and PCNA. The NCMN-received animals exhibited remarkable (P < 0.05) reduction in cell population, TDI ratio and serum level of testosterone. Severe DNA fragmentation was observed in 30 mg/kg NMCM-received group. In conclusion, the NMCM by reducing the testicular endocrine status, down-regulating Bcl-2 expression and by enhancing the Bax and caspase-3 expression initiates the intrinsic apoptosis pathway. On the other hand, inhibited expression of p53 and PCNA (at dose level of 30 mg/kg) suppresses the p53 and PCNA-related hemostasis/preservative reactions. All these alterations adversely affect the spermatogenesis.
1. Introduction
Curcumin (CMN), primary ingredient of Tumeric (Curcuma Longa), has been known as the main part of Indians condiment (Choudhary and Sekhon, 2012). Multiple therapeutic properties of the CMN are well established in several investigations. Accordingly, anti-inflammatory, antioxidant and anticancer effects have been reported for CMN-related remedial traits (Malani and Ichikawa, 2007). Among several characteristics of CMN, its anti-proliferative impact on carcinogenic cells has attracted a lot of attentions. Earlier study by Mehta et al. (1997) showed that, the CMN results in cell cycle arrest at G2/S phase in breast tumor cell lines in vitro (Mehta et al., 1997).More recent studies have shown the CMN-induced anti-proliferative/anti-growth impacts at other stages as G2/M in breast tumor cells (Kumaravel et al., 2012) as well as G0/G1 stages in pancreatic stellate cells (Gundewar et al., 2015). More characteristics including; inhibiting ornithine decarboxylase activity (Mehta et al., 1997), downregulating p21WAF1/Cip1 expression (Gundewar et al., 2015) and diminishing of cyclin D1, cyclin E, cyclin A, cyclin-dependent kinase 2 (CDK2) and CDK4 expression as well as inducing cell cycle inhibitor p21 and p27 expression are reported, representing the anti-proliferative effect of CMN (Kumaravel et al., 2012; Zhou et al., 2011). Aside the anti-proliferative impacts, the CMN has been known as pro-apoptotic agent in various studies. Accordingly, the CMN by activating the JNK/ERK (Yang et al., 2012), p38 mitogenactivated protein kinase (Hu et al., 2005), miR-192-5p/215 induction and the p53-miR-192-5p/215-XIAP pathways (Ye et al., 2015) stimulates or initiates apoptosis in different cell lines. Moreover, last researches have shown the involvement of CMN in p53-dependent apoptosis pathways (Keshavarz et al., 2016; Li et al., 2015). In another study, Cao et al. (2006), have illustrated the impressive effect of CMN on mitochondrial and nuclear DNA integrity by illustrating impressive DNA damage in human hepatoma G2 cells (Cao et al., 2006).
چکیده
1. مقدمه
2. مواد و روش ها
2.1 مواد شیمیایی و مواد
2.2 حیوانات و گروه بندی
2.3 آماده سازی بافت و تجزیه و تحلیل بافت شناسی
2.4 نمونه گیری سرم و ارزیابی تستوسترون
2.5 رنگ آمیزی ایمونوهیستوشیمی (IHC)
2.6 استخراج RNA
2.7 سنتز cDNA و واکنش زنجیره ای پلیمراز رونویسی معکوس (RT-PCR)
2.8 آزمون DNA laddering
2.9 تجزیه و تحلیل آماری و تصویربرداری
3. نتایج
3.1 تجزیه و تحلیل سرم و بافت شناسی
3.2 NMCM بیان Bcl-2 را کاهش و بیان Bax را افزایش می دهد
3.3 NMCM بیان p53 و کاسپاز 3 را افزایش می دهد
3.4 NMCM بیان PCNA را کاهش می دهد
3.5 NMCM باعث تکه تکه شدن شدید DNA می شود
4. بحث
5. نتیجه گیری
ABSTRACT
1. Introduction
2. Methods and materials
2.1. Chemicals and materials
2.2. Animals and grouping
2.3. Tissue preparation and histological analyses
2.4. Serum sampling and testosterone assessment
2.5. Immunohistochemical staining (IHC)
2.6. RNA extraction
2.7. cDNA synthesis and Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)
2.8. DNA laddering test
2.9. Statistical analyses and imaging
3. Results
3.1. Histological and serum analysis
3.2. The NMCM decreased Bcl-2 expression and enhanced Bax expression
3.3. The NMCM enhanced p53 and caspase-3 expression
3.4. The NMCM diminished PCNA expression
3.5. The NMCM inflicted severe DNA fragmentation
4. Discussion
5. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه