اثر پارا نونيل فنل بر توانايي حيات و مورفولوژي سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان رت

The effect of para-nonylphenol on the viability and morphology of rat bone marrow mesenchymal stem cells

چكيده زمينه و هدف: در اين تحقيق اثر پارانونيل فنل به عنوان يك آلاينده زيست محيطي بر توانايي حيات و مرفولوژي سلول بنيادي مزانشيم مغز استخوان بررسي شد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي سلول‌هاي بنيادي مزاشيم مغز استخوان رت تحت شرايط استريل استخراج و در محيط كشتDMEM حاوي 15 درصد FBS و پني سيلين/استرپتومايسين تا سه پاساژ كشت و سپس با غلظت‌هاي مختلف پارانونيل فنل (250 و 200، 150، 100، 50، 10، صفر ميكرومولار) در زمان‌هاي مختلف 48، 36، 24 و 12 ساعت تيمار شد. توانايي حيات اين سلول‌ها با روش تريپان بلو و متيل تيازول تترازوليوم MTT بررسي و در نهايت دوز 100 ميكرومولار و زمان 24 ساعت براي ادامه مطالعه انتخاب شد. مورفولوژي سلول‌ها با رنگ آميزي هوخست، پروپيديم آيودايد، اكريدين اورانژ و منو دنسيل كاداورين بررسي شد‏، و پروفيل پروتيين آنها توسط SDS-PAGE مورد مطالعه قرار گرفت. داده‌ها با روش‌هاي آماري آناليز واريانس دو طرفه و يك طرفه تجزيه و تحليل شد. يافته‌ها: بر اساس آناليز واريانس دوطرفه، اثر متقابل و همزمان دوز مصرفي پارا نونيل فنل و زمان تيمار باعث كاهش معني‎دار توانايي حيات سلول‌هاي مزانشيم مغز استخوان رت شد(001/0p < ). توانايي حيات سلول‌ها با آناليز واريانس يك طرفه در دوز 100 ميكرومولار به بعد در همه زمان‌هاي تيمار نسبت به گروه كنترل داراي تفاوت معني‎دار بود(05/0p < ). متراكم شدن و تغيير شكل هسته، تخريب غشا ، حضور واكويل‌هاي متعدد در سيتوپلاسم مشاهده شد. نتيجه‌گيري: مسموميت با پارانونيل فنل موجب تغيير در مرفولوژي سلول‌هاي مزانشيم مغز استخوان رت شد و كاهش معني‎دار قدرت زيستي اين سلول‌هاي وابسته به دوز و زمان بود. واژگان كليدي: پارا نونيل فنل، رت، سلول هاي بنيادي مزانشيم، قابليت حيات سلول، مورفولوژي

Abstract Background: This study investigated the effect of para-nonylphenol as an environmental pollutant on the viability and morphology of the rat bone marrow mesenchymal stem cells. Materials and Methods: In this Experimental study, Under sterilized conditions, rat bone marrow mesenchymal stem cells were extracted in DMEM containing 15% FBS and Pen/Strep up to the third passage and then treated with 0, 10, 50, 100, 150, 200, and 250 µM of para-nonylphenol for 12, 24, 36, and 48 hrs. Viability of the cells was measured through trypan blue and MTT staining. Eventually, 100 µM dosage and 24 hrs of treatment were selected for carrying out the investigations. The cells morphology was studied using fluorescent dye (Hochest, propidium iodide, acridine orange, and monodensyl cadaverine) and the protein profile of the cells were studied using SDS-PAGE. Data were analyzed using one and two way ANOVA. Results: Based on the two-way ANOVA, cumulative effect of treatment time and dosage caused a highly significant reduction (P < 0.001) in the viability of rat bone marrow mesenchymal stem cells. One way ANOVA indicated a significant difference in the viability of the cells from 100 µM of para-nonylphenol onwards through all treatment times in comparison to the control group (P < 0.05). Condensation and deformation of the nuclei, membrane disruption, and presence of several vacuoles in the cytoplasm were also observed. Conclusion: Para-nonylphenol toxicity resulted in morphological changes in rat bone marrow mesenchymal stem cells. This reduction in the viability of the cells was dependent on dose and time. Keywords: Cell viability, Mesenchymal stem cells, Morphology, P-nonylphenol, Rats