مكانيسم و ميزان تخريب سلول هاي سرطاني رده PC12 به وسيله نانو ذره طلا پوشيده شده با ليزين

A Study of Mechanism and Rate of PC12 Cancer Cell Destruction Induced by Lysine-Coated Gold Nanoparticle

سابقه و هدف: امروزه استفاده از نانو ذرات طلا در درمان سرطان، توجه بسياري از محققين را به خود اختصاص داده است. ورود اين نانو ذرات به داخل سلول يكي از مشكلاتي است اثر بخشي درمان را تحت تاثير قرار مي دهد. هدف از مطالعه حاضر، شناسايي ميزان و مكانيسم تخريب نانو­ذره طلا پوشيده شده با اسيد­آمينه ليزين روي سلول­هاي سرطاني رده PC12 مي­باشد. مواد و روش­ها: در اين مطالعه تجربي، توليد نانو ذرات طلا به روش هيدروترمال دماي پايين بود. پس از تهيه رده سلولي PC12 از انيستيتو پاستور تهران و كشت آن، به 7گروه تحت تيمار با غلظت­هاي 5/0، 5/2، 5 ميكرومولار نانو­ذره طلا با و بدون پوشش ليزين و يك گروه كنترل قرار گرفتند. اثر سايتوتوكسيسيتي نانو ذره ها با استفاده از تستMTT و رها شدن­ LDH از سلول ها مورد بررسي قرار گرفت. همچنين مورفولوژي سلولي و ميزان ROS در درون سلول بررسي شد. يافته­ ها: بر­اساس نتايج حاصل، افزايش مرگ سلولي به ميزان 40%، در اثر مواجهه با غلظت 25 ميكرومولار نانو ذره طلا پوشيده شده با آمينواسيد ليزين رخ داد كه نسبت به گروه تيمار شده با نانو ذره طلا بدون پوشش (18%مرگ سلولي) داراي اختلاف آماري معني­ داري بود( 0/001 >p). همچنين انكوباسيون سلول­ها با نانو­ذرات بدون پوشش و پوشش ­دار، باعث افزايش ROS شده و مكانيسم مرگ سلولي نيز از طريق آپوپتوز مي باشد. نتيجه گيري: نتايج حاصل از مطالعه نشان داد كه نانو ذره طلا پوشيده شده با ليزين اثرات موثري در تخريب سلول­هاي سرطاني رده PC12 داشته و مرگ سلولي را بسمت آپوپتوز هدايت مي­كند.

BACKGROUND and OBJECTIVE: Using gold nanoparticles for cancer treatment has attracted the attention of many researchers in recent years. Entry of these nanoparticles into cells is one the problems that influences the effectiveness of the treatment. The purpose of this study is to identify the destructive effects of amino acid lysine-coated gold nanoparticles on PC12 cancer cells. METHODS: In this empirical study, gold nanoparticles were prepared using low temperature hydrothermal technique. After obtaining PC12 cells from Pasteur Institute of Iran and culturing them, we divided them into 7 treatment groups with concentrations of 0.5, 2.5 and 5 μM gold nanoparticles, with and without lysine coating; plus one control group. The cytotoxic effect of nanoparticles was assessed using MTT assay and LDH release from cells. In addition, cell morphology and amount of ROS (reactive oxygen species) within cells were examined. FINDINGS: According to the results of this study, a 40% increase in cell death occurred as a result of exposure to 25 μM amino acid lysine-coated gold nanoparticles, which was significantly higher than the group treated by uncoated gold nanoparticles (18% cell death) (p≤0.001). In addition, incubating cells with coated and uncoated nanoparticles increased the amount of ROS and mechanism of cell death through apoptosis. CONCLUSION: Results of the study revealed that lysine-coated gold nanoparticles have promising effects on destruction of PC12 cancer cells and they direct cell death towards apoptosis.