اثر سه روش درماني، تمرين، ازون و سلول‌هاي بنيادي بر بيان ژن MEF-2C و سطوح Myostatin بافت عضله راني در مدل موش‌هاي آرتروزي

Effect of Three Therapeutic Methods of Exercise, Ozone, and Stem Cells on the MEF2C Expression and Myostatin Levels in Femoral Muscle Tissue of the Osteoarthritis Rats

اهداف: Myostatin و MEF-2C در تغييرات عضلاني مرتبط با مشكلات استخواني نقش دارند. هدف پژوهش حاضر تعيين اثر سه روش درماني، تمرين، ازن و سلول‌هاي بنيادي بر بيان ژن MEF-2C و سطوح Myostatin بافت عضله راني در مدل موش‌هاي آرتروزي بود. مواد و روش ها: پژوهش حاضر از نوع تجربي بوده است. بدين منظور 63 سر موش نر (ميانگين سني 8 تا 12 هفته و ميانگين وزني 250 تا 300 گرم) به طور تصادفي به نُه گروه شامل دو گروه كنترل ـ سالم و بيمار ـ استئوآرتريت و هفت گروه مداخله موش‌هاي بيمار ـ استئوآريت شامل، سالين، تمرين، اُزن‌تراپي، MSCs ،MSCs ـ اُزن‌تراپي، تمرين ـ اُزن‌تراپي و تمرين ـ MSCs تقسيم شدند. استئوآرتريت با روش جراحي به موش‌ها القا شد. برنامه تمريني شامل سي دقيقه دويدن روي ترميل بدون شيب و سرعت 16 متر در دقيقه بود. 106سلول بر كيلوگرم به موش‌ها تزريق شد. ازن در خط مفصلي تيپوفمورال زانو و با غلظت 20µg/ml تزريق شد. سنجش سطوح بافتي Myostatin با كيت الايزا و بيان ژن MEF-2C به روش Real time PCR انجام شد. يافته ها: گروه‌هاي سلول + تمرين، تمرين + ازن و سلول + ازن موجب يك افزايش معني‌دار در بيان ژن MEF-2C و يك كاهش معني‌دار در سطوح Myostatin عضله راني در مقايسه با گروه‌هاي سلول، تمرين و ازن شدند (P<0/05). در گروه تمرين + سلول اين تغييرات مشهودتر بود. نتيجه گيري: نتايج نشان داد تركيبي از تمرين و سلول با افزايش در بيان ژن MEF-2C و كاهش در سطوح Myostatin عضله راني احتمالاً مي‌تواند اثرات مفيدي بر عوامل تحريكي و مهاري تعاملات بين عضله و استخوان در مدل موش‌هاي آرتروزي داشته و در نتيجه خطرات تحليل و ضعف عضلات ناشي از عوارض آرتروز را كاهش دهد.

Aims: Myostatin and Myocyte Enhancer Factor 2C (MEF2C) are involved in muscle changes associated with bone problems. The aim of the present study was to determine the effect of three therapeutic methods of exercise, ozone, and stem cells on MEF-2C gene expression and myostatin levels of femoral muscle tissue in osteoarthritis rats. Methods & Materials: This experimental study was done on 63 male rats (mean age of 8-12 weeks and weight of 250-300 g). They were randomly divided into nine groups: the healthy control and osteoarthritis group and seven intervention groups of osteoarthritis rats, including , saline, exercise, ozone therapy, MSCs, MSCs+ozone therapy, exercise+ozone therapy, and exercise+MSCs. Osteoarthritis was induced in rats by surgery. The training program consisted of 30 min of running on a non-slip treadmill at a speed of 16 m/min. Rats in the MSCs group received 1×106 cells/kg. The ozone was injected into the articular line of the knee tibiofemoral at a concentration of 20 μg/mL. Tissue levels of myostatin were measured by enzyme-linked immunosorbent assay kits and MEF2C gene expression was measured by real-time polymerase chain reaction method. Findings: Cell+exercise, exercise+ozone, and cell+ozone groups showed a significant increase in MEF2C gene expression and a significant decrease in myostatin levels compared with the cell, exercise, and ozone groups (P<0.05). In the exercise+cell group, these changes were greater. Conclusion: The results showed that the combination of exercise and MSCs with an increase in MEF2C gene expression and a decrease in myostatin levels, can possibly have beneficial effects on the stimulatory and inhibitory factors of interactions between muscle and bone in the osteoarthritis rats, and ultimately reduce the risks of muscle weakness due to osteoarthritis complications.