تاثير BMP4 بر تكثير و تمايز سلول هاي بنيادي جنيني به سلول هاي زاياي بدوي در شرايط آزمايشگاهي

The effect of BMP4 on mouse embryonic stem cell proliferation and differentiation into primordial germ cells

زمينه و هدف :توليد آزمايشگاهي گامت از سلول هاي بنيادي به عنوان يكي از گزينه هاي جديد درماني ناباروري، مطرح مي باشد. در اين راستا، استفاده از سلول هاي بنيادي جنيني جهت توليد سلول هاي زايا در شرايط آزمايشگاهي گزينه مناسبي به نظر مي رسد. دراين تحقيق تاثير BMP4 در القائ تمايز و تكثير سلول هاي زاياي بدوي از سلول هاي بنيادي جنيني بررسي شد. روش بررسي: سلول هاي بنيادي جنيني موشي در محيط كشت اختصاصي كشت داده شدند. در مرحله بعد اجسام شبه جنيني بر اساس روش قطرات آويزان ايجاد شدند. جهت القاي تمايز سلولي از غلظت هاي كمng/ml 10 ، متوسط ng/ml 50 و بالا ng/ml 100 BMP4 استفاده شد. به منظور تاثير غلظت هاي مختلف BMP4 بر درصد زنده بودن و تكثير سلولي از آزمون متيل تيازول تترازوليوم استفاده شد. اجسام شبه جنيني در محيط تمايزي كشت داده شدند و سپس با جمع آوري آنها در گروه هاي مربوطه، بيان ژن هاي Oct4، Stellaو Mvh با روش Real Time PCR مورد ارزيابي قرار گرفتند. يافته­ ها: نتايج اين تحقيق نشان داد كه بيشترين درصد زنده ماني در گروهي كه به مدت هفت روز با غلظت BMP4 ng/ml 10 كشت داده شد مشاهده شد ولي گروه هاي كه غلظت 100 ng/ml BMP4 را دريافت نموده اند كمترين درصد زنده ماني را نشان دادند. همچنين بيشترين ميزان بيان ماركرهاي سلول هاي زاياي بدوي نظير Mvh و Stella در گروه تيمار شده به غلظت 10 نانوگرم بر ميلي ليتر BMP4 به مدت 4 روز مشاهده شد. نتيجه­ گيري : يافته ها ي اين تحقيق نشان مي دهد BMP4 نقش مهمي در تمايز سلول هاي زاياي بدوي از سلول هاي بنيادي جنيني در شرايط in vitro دارد. غلظت هاي مختلف BMP4 تأثيرات متفاوتي بر عملكرد سلول هاي بنيادي جنيني طي تمايز به سمت رده هاي جنسي زايا در شرايط آزمايشگاهي دارند.

Background and Aim: Artificial gamete production from stem cells is a novel strategy for treatment of infertility. Among various stem cell sources, embryonic stem cells (ESC) can be considered as an appropriate source for in vitro formation of germ cells. In this study we evaluated the effect of BMP4 on proliferation and differentiation of mouse embryonic stem cells into primordial germ cells (PGCs). Materials and Methods: Embryonic stem cells (ESC) were cultured in ES medium. At first, embryoid bodies (EBs) were formed by hanging drop method, and then were differentiated into primordial germ cells at different concentrations of BMP4 (10, 50 and 100 ng/ml). The viability and proliferation rate of treated cells with BMP4 were evaluated by MTT assay. The EBs were cultured in induction medium. Expression of Oct4، Stella and Mvh genes were evaluated by real time PCR. Results: In the group treated with BMP4 for 7 days, maximum cell viability was detected at the concentration of 10ng/ml. But the groups treated with100ng/ml of BMP4 showed minimum cell viability. Maximum expression of Stella and Mvh genes were detected at the concentration of 10ng/ml of BMP4 in the treated group. Conclusion: The results showed that BMP4 can promote proliferation and differentiation of ES in vitro. Also different concentrations of BMP4 showed different effects on in vitro differentiation of ES into germ cells.