مطالعات تغييرات بيان ژن لپتين در موش هاي صحرايي ديابتي شده با استرپتوزوتوسين

STUDY OF LEPTIN GENE EXPRESSION CHANGES IN STREPTOZOTOCIN-INDUCED DIABETIC RATS

مقدمه: لپتين، يك هورمون پپتيدي است كه محصول ژن ob مي باشد. نقش اين هورمون ليپواستاتيك، كنترل و تنظيم وزن بدن از طريق كاهش اشتها يا افزايش صرف انرژي در انسان و جوندگان است. در اين مطالعه تغييرات بيان ژن لپتين در بافت هاي مختلف موش هاي صحرايي ديابتي القاء شده توسط استرپتوزوتوسين بررسي شدند. روش ها: تعداد 40 موش صحرايي نر از نژاد اسپراگ دالي انتخاب شدند. 20 رت پس از تزريق داخل صفاقي60mg/kg استرپتوزوتوسين ديابتي شدند. ميزان قند خون به روش آنزيمي گلوكز اكسيداز، لپتين به روش ايمنواسي و انسولين به روش اليزا اندازه گيري شدند. بعد از يك هفته، از هر دو گروه بافت چربي اپيديديم، كبد و طحال برداشت گرديد. براي بررسي تغييرات بيان ژن لپتين، RNA بافتي استخراج گرديده و cDNA لپتين با تكنيك RT-PCR بعنوان ژن مورد مطالعه به همراه cDNA بتا اكتين، به عنوان كنترل داخلي بدست آمد و متعاقبا PCR انجام گرديد. محصول عمل RT-PCR بر روي ژل آگارز 2 درصد الكترفورز گرديد. يافته ها: ميانگين غلظت سرمي لپتين در قبل از ايجاد ديابت 0/45±5/23 نانوگرم در ميلي ليتر محاسبه شد. اين مقدار پس از ديابتي كردن رت ها با استرپتوزوتوسين به مقدار 0/25±0/79 نانوگرم در ميلي ليتر رسيد كه اين كاهش كاملا معني دار بود(P<0.05). بين ميانگين غلظت لپتين با انسولين در رت هاي ديابتي، همبستگي مستقيم و معني داري مشاهده شد.(r=0.37،P<0.05) در صورتي كه اين همبستگي در قبل از تيماربا استرپتوزوتوسين معكوس و معني دار بود (r=-0.28، P<0.05). مطالعه بيان ژن لپتين با روش RT-PCR در بافت هاي چربي اپيديديم، كبد و طحال، نشان داد كه شدت باند لپتين با وزن ملكولي 453bp در رت هاي ديابتي نسبت به رت هاي سالم كاهش يافته بود. ولي شدت باند بتا اكتين به عنوان كنترل داخلي با وزن ملكولي403 bp در هر دو گروه ثابت باقي مانده بود. بعلاوه كاهش بيان ژن لپتين در بافت چربي اپيديديم نسبت به دو بافت كبد و طحال كاملا چشمگير بود. نتيجه گيري: از اين يافته مي توان استنباط كرد كه بيان ژن لپتين تحت كنترل سازوكار است كه مي تواند وابسته به انسولين باشد و شايد با تعديل تنظيم بيان ژن لپتين در بيماران ديابتي بتوان از آن در موارد كاربردي باليني استفاده كرد.

Background: Leptin, a peptide hormone, is the product of "ob" Gene. Leptin regulate body weight and composition through reducing appetite and energy expenditure in rodents and humans. The aim of this study was to evaluate differences in expression of Leptin Gene in different tissues of streptozotocin induced diabetic rats. Methods: 40 Sprague Dawely rat were selected. Intra peritoneal injection was carried out in 20 rats and another 20 rats were used as control. After injection of 60mg/kg Streptozotocin, animals were transformed into diabetic. Glucose was measured by glucose oxidase method. Leptin and insulin were measure by commercially available immunoassay kits. After one week treatment, different tissues including adipose tissues, Spleen, epidydimis, and Liver of both control and experimental animals were dissected. For investigation of any changes of the Leptin gene expression in different tissues, RNA was extracted using Trizo1 method. By using RT-PCR technique, Leptin cDNA and β-actin cDNA as internal control were constructed and PCR was carried out. The RT-PCR products were detected on 2% agarose gel using electrophoresis. Results: Mean serum levels of Leptin was 5.23± 0.45 ng/ml before injection of streptozotocin and markedly decreased in STZ induced diabetic rats to 0.79±0.25 ng/ml. This decrease was statistically significant P<0.05). There was a direct and significant correlation between leptin and insulin in streptozotocin-induced diabetic rats (r=0.37, P<0.05 ) while, this was reverse in control rats ( r= -0.28, P<0.05). Using RT-PCR method, Leptin gene expression in different tissues including fat epidydimis, liver, and spleen showed that the intensity of leptin band with 452 bp was decreased in diabetic rats in comparison to normal rats. Actin Gene expression was identified in PCR products having 403 bp and the intensity was constant in both groups. The reduction rates of "ob" mRNA in fat epidydimis tissue in STZ diabetic rats was remarkable in comparison to Spleen and Liver. Conclusion: It is speculated that Leptin gene could be under regulation of insulin dependent mechanism in diabetic rats and by modulating Leptin gene expression in diabetic patients, it may be useful in clinical practices.