اثر هیدرو کسی متیل فورفورال بر میزان بیان ژن های VCAM-1 ، ICAM-1 و MMP-9 به دنبال هم کشتی (coculture) سلول های HUVECs و مونوسیت های انسانی
The effect of hydroxy methyl furfural on expression of ICAM-1,VCAM-1 and MMP-9 genes after coculture of HUVEC with human monocytic cell lines
مجریان: محمد علی زاده
خلاصه روش اجرا: مطالعه حاضر به صورت تجربی بر روی 60 رت نر نژاد ویستار با سن1±6 و وزن تقریبی20 ±200 گرم تحت شرایط استاندارد آزمایشگاهی در دمای محیط 25-22 درجه سانتیگراد، سیکل 12 ساعت روشنایی 12 ساعت تاریکی، رطوبت نسبی 40 تا 60 درصد دسترسی آزاد به آب به صورت تصادفی به 6 گروه10تایی (در واقع 6 گروه 5 تایی ولی با احتساب ریزش 5 سر رت به هر کدام از گروه¬ ها اضافه شده است) تقسیم می شوند.برای ایجاد دیابت از روش القای دیابت نوع 2 با رژیم پرچرب همراه با تزریق استرپتوزوسین استفاده میشود(33). رژیم غذایی برای القای رژیم دیابتی به صورت پرچرب (58%چربی ـ 17%کربوهیدرات ـ25% پروتئین) به مدت 3 هفته به 5 گروه از رت ها داده می شود. پس از 3 هفته رژیم جهت ایجاد بیماری دیابت با استفاده از استرپتوزوتوسین (STZ) به صورت تک دوز با دوز 35 میلی گرم به ازای کیلوگرم وزن بدن به روش داخل صفاقی تزریق می شود. با گذشت 1 هفته پس از تزریق STZ جهت تشخیص دیابت با خونگیری از دم حیوان قند خون ناشتا اندازگیری می شود و ملاک دیابتی شدن قند خون بالاتر ازmg/dl 250 است. رتهایی که تا این مدت دیابتی نشده باشند از مطالعه خارج می شوند. پروبیوتیک مورد نظر (لاکتوباسیلوس پلانتاروم) کشت داده شده و به حالت محلول در محلول PBS در محیط یخچال نگهداری میشود و به صورت گاواژ با دوز ( CFU107 ) هر 24 ساعت به حیوان داده می شود. رژیم پربیوتیک مورد نظر (اینولین HP) که به شکل پودر می باشد همراه با آب مصرفی به شکل محلول به میزان 5% میزان غذای مصرفی اندازگیری شده ی رت داده می شود. (34).در هر قفس تعداد 3 الی 4 سر رت قرار داده و از آن ها نگهداری می شود. نظافت قفس تمام رت ها (دیابتی و سالم) به دلیل پر ادراری رتها روزانه می باشد، هم چنین به دلیل پر نوشی و پر خوری رت های دیابتی آب و غذای مورد نیاز آن ها هر روز بررسی شده و به میزان کافی داده می شود. جهت بیهوش کردن حیوانات از داروی تیوپنتال سدیم استفاده خواهد شد(35). بدین صورت که رت ها بر روی میز جراحی قرار داده شده و با تزریق داخل صفاقی دوز بالای تیوپنتال سدیم ( 60 میلی گرم به ازای کیلوگرم وزن بدن) بیهوش خواهند شد(36). سپس بلافاصله از قلب حیوانات خون گیری انجام خواهد گرفت، هم چنین بافت های مورد نظر برداشته خواهند شد. در انتها، لاشه حیوانات را اتوکلاو کرده و سپس در داخل دستگاه زباله سوز قرار داده و معدوم خواهند شد.وزن رتها از ابتدای مطالعه به صورت هفتگی اندازگیری می شود. میزان مصرف غذا نیز با ترازوی دیجیتالی اندازگیری می شود. پس از 8 هفته مکمل یاری، تست رفتاری انجام میگیرد. که به شرح زیر انجام می گیرد: • موریس واترماز: جهت سنجش حافظه فضایی گروه های مطالعه به شرح زیر می باشند: 1) گروه کنترل با رژیم نرمال 2) گروه دیابت با رژیم نرمال 3) گروه دیابتی+ L.plantarum 4) گروه دیابتی+ اینولین HP 5) گروه دیابتی+ L.plantarum+ اینولین HP 6) گروه sham
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 60712 |
| عنوان فارسی طرح | اثر هیدرو کسی متیل فورفورال بر میزان بیان ژن های VCAM-1 ، ICAM-1 و MMP-9 به دنبال هم کشتی (coculture) سلول های HUVECs و مونوسیت های انسانی |
| عنوان لاتین طرح | The effect of hydroxy methyl furfural on expression of ICAM-1,VCAM-1 and MMP-9 genes after coculture of HUVEC with human monocytic cell lines |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| اولویت طرح | بیماریهای عروق کرونر |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 10 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | بیماری های قلبی عروقی در حال حاضر شایعترین علل مرگ را دراکثر نقاط جهان و ایران تشکیل میدهد و در حال حاضر اولین عامل مرگ ومیر و پنجمین عامل از کارافتادگی و ناتوانی در کره زمین بیماریهای قلبی و عروقی می باشد. پیش بینی می شود تا سال 2020 ،بیماریهای قلبی، سالیانه 25 میلیون نفر را از بین خواهد برد. در ایران 38% از کل مرگها ناشی از بیماریهای قلبی عروقی است و 47 درصد از مرگ و میرهای آذربایجان شرقی عامل قلبی و عروقی دارد. آترواسکلروز یک بیماری رایج عروقی است که علت اصلی بیماری های عروق قلبی و مغزی، که به حمله قلبی وسکته منجر میشوند. آترواسکلروز عمدتا به عنوان بیماری التهابی مزمن دیواره ی رگها شناخته میشود. هیدروکسی متیل فورفورالدهید (HMF)، یک فرآورده تولید شده از واکنش میلارد است که می تواند اثرات مفیدی داشته باشد. با توجه به وجود شواهدی مبنی بر اینکه HMF میتواند خواص ضد التهابی بر روی HUVEC داشته باشد و میتواند باعث مهار تولید ROS، بیان VCAM-1، فعالیت NF-KB (nuclear factor-kappaB)و چسبندگی مونوسیت ها شود، برآن شدیم اثر این ترکیب را بر میزان بیان ژن های ICAM-1 ، VCAM-1 و MMP-9 که در روند ایجاد التهاب در آترواسکلروز نقش دارند را در هم کشتی سلول های HUVEC و مونوسیت ها در حضور و عدم حضور لیپوپلی ساکارید LPS بررسی نماییم. |
| اهداف اختصاصی | تعیین میزان بیان ژن ICAM-1 در سلولهای HUVEC پس از مواجهه با دوزهای صفر، 10، 30، 50 μg/ml HMF در حضور LPS -تعیین میزان بیان ژن VCAM-1 در سلولهای HUVEC پس از مواجهه با دوزهای صفر، 10، 30، 50 μg/ml HMF در حضور LPS -تعیین میزان بیان ژن MMP-9 در سلولهای HUVEC پس از مواجهه با دوزهای صفر، 10، 30، 50 μg/ml HMF در حضور LPS |
| چکیده انگلیسی طرح | مطالعه حاضر به صورت تجربی بر روی 60 رت نر نژاد ویستار با سن1±6 و وزن تقریبی20 ±200 گرم تحت شرایط استاندارد آزمایشگاهی در دمای محیط 25-22 درجه سانتیگراد، سیکل 12 ساعت روشنایی 12 ساعت تاریکی، رطوبت نسبی 40 تا 60 درصد دسترسی آزاد به آب به صورت تصادفی به 6 گروه10تایی (در واقع 6 گروه 5 تایی ولی با احتساب ریزش 5 سر رت به هر کدام از گروه¬ ها اضافه شده است) تقسیم می شوند.برای ایجاد دیابت از روش القای دیابت نوع 2 با رژیم پرچرب همراه با تزریق استرپتوزوسین استفاده میشود(33). رژیم غذایی برای القای رژیم دیابتی به صورت پرچرب (58%چربی ـ 17%کربوهیدرات ـ25% پروتئین) به مدت 3 هفته به 5 گروه از رت ها داده می شود. پس از 3 هفته رژیم جهت ایجاد بیماری دیابت با استفاده از استرپتوزوتوسین (STZ) به صورت تک دوز با دوز 35 میلی گرم به ازای کیلوگرم وزن بدن به روش داخل صفاقی تزریق می شود. با گذشت 1 هفته پس از تزریق STZ جهت تشخیص دیابت با خونگیری از دم حیوان قند خون ناشتا اندازگیری می شود و ملاک دیابتی شدن قند خون بالاتر ازmg/dl 250 است. رتهایی که تا این مدت دیابتی نشده باشند از مطالعه خارج می شوند. پروبیوتیک مورد نظر (لاکتوباسیلوس پلانتاروم) کشت داده شده و به حالت محلول در محلول PBS در محیط یخچال نگهداری میشود و به صورت گاواژ با دوز ( CFU107 ) هر 24 ساعت به حیوان داده می شود. رژیم پربیوتیک مورد نظر (اینولین HP) که به شکل پودر می باشد همراه با آب مصرفی به شکل محلول به میزان 5% میزان غذای مصرفی اندازگیری شده ی رت داده می شود. (34).در هر قفس تعداد 3 الی 4 سر رت قرار داده و از آن ها نگهداری می شود. نظافت قفس تمام رت ها (دیابتی و سالم) به دلیل پر ادراری رتها روزانه می باشد، هم چنین به دلیل پر نوشی و پر خوری رت های دیابتی آب و غذای مورد نیاز آن ها هر روز بررسی شده و به میزان کافی داده می شود. جهت بیهوش کردن حیوانات از داروی تیوپنتال سدیم استفاده خواهد شد(35). بدین صورت که رت ها بر روی میز جراحی قرار داده شده و با تزریق داخل صفاقی دوز بالای تیوپنتال سدیم ( 60 میلی گرم به ازای کیلوگرم وزن بدن) بیهوش خواهند شد(36). سپس بلافاصله از قلب حیوانات خون گیری انجام خواهد گرفت، هم چنین بافت های مورد نظر برداشته خواهند شد. در انتها، لاشه حیوانات را اتوکلاو کرده و سپس در داخل دستگاه زباله سوز قرار داده و معدوم خواهند شد.وزن رتها از ابتدای مطالعه به صورت هفتگی اندازگیری می شود. میزان مصرف غذا نیز با ترازوی دیجیتالی اندازگیری می شود. پس از 8 هفته مکمل یاری، تست رفتاری انجام میگیرد. که به شرح زیر انجام می گیرد: • موریس واترماز: جهت سنجش حافظه فضایی گروه های مطالعه به شرح زیر می باشند: 1) گروه کنترل با رژیم نرمال 2) گروه دیابت با رژیم نرمال 3) گروه دیابتی+ L.plantarum 4) گروه دیابتی+ اینولین HP 5) گروه دیابتی+ L.plantarum+ اینولین HP 6) گروه sham |
| کلمات کلیدی | هیدروکسی متیل فورفورال: ترکیب آلی مشتق از دهیدراسیون قندها که از یک حلقه فوران تشکیل شده و دارای گروه عاملی آلدئیدی و الکلی میباشد (17). ماتریکس متالوپروتئیناز: خانوادهای از آنزیم های پروتئولیتیک هستند که با تخریب غشای پایه، به لنفوسیت ها اجازهی مهاجرت میدهند (27). همچنین در روند آنژیوژنز و فعالیت پروتئولیتیک فاکتورهای رشد نقش دارند. همچنین این آنزیم ها برای فعالیت به یون روی به عنوان کوفاکتور وابسته هستند. MMP-9: ماتریکس متالوپروتئیناز- 9 تنها عضو خانواده MMP ها است که به خاطر دارا بودن ساختار 3 تایی فیبرونکتین قادر به اتصال و هضم کلاژن تیپ IV به عنوان مهمترین ترکیب غشا پایه است (28). TIMP- 1: مهار کننده MMP-9 میباشد که وقتی با MMP-9 باند میشود آن را مهار میکند و باعث حفظ هموستاز ماتریکس خارج سلولی در دیواره شریان میگردد (11). ICAM-1: از مولکول های چسبان سلولی است که وقتی عرضه آن در سطح سلول های اندوتلیال افزایش یابد، اتصال و مهاجرت لوکوسیت ها به بافت های ملتهب، کارآمدتر صورت میگیرد (29). VCAM-1: مولکول چسبنده سلولی رگی است که واسطه چسبندگی لنفوسیت ها، مونوسیت ها، ائوزینوفیل ها و بازوفیل ها به اندوتلیوم عروق می شود.(29) HUVECs: سلول های اندوتلیال سیاهرگ بند ناف انسانی میباشد (26). THP-1: یک رده سلولی از مونوسیت های انسانی است (26). میتوژن: ماده شیمیایی است که باعث تحریک تقسیم سلولی و میتوز میگردد (30). LPS (لیپوپلیساکارید): مولکول بزرگی است که در دیواره سلولی باکتری های گرم منفی وجود دارد که این اندوتوکسین باکتریایی می تواند به طور مستقیم باعث افزایش چسبندگی لوکوسیت ها و بیان VCAM-1 درکشت سلول های اندوتلیال انسانی شود (31،32). |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| محمد علی زاده | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| اسماعیل درویش امین آباد | همکار اصلی |
| ریحانه روانبخش گاوگانی | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر داروی هیدرو کسی متیل فورفورال می تواند خطر بیماری های قلبی و عروقی را کاهش دهد.متن خبر بیماری های قلبی عروقی در حال حاضر شایعترین علل مرگ را دراکثر نقاط جهان و ایران تشکیل میدهد. آترواسکلروز عمدتا به عنوان بیماری التهابی مزمن دیواره ی رگها شناخته میشود. داروی هیدروکسی متیل فورفورالدهید (HMF)، یک فرآورده تولید شده طی فرآیند حرارت دهی به مواد غذایی نشاسته ای است و شواهدی مبنی بر اینکه HMF میتواند خواص ضد التهابی اعمال کرده و باعث مهار تولید عوامل التهابی شود، وجود دارد. مطالعه ما نشان داد که HMF با کاهش سطوح فاکتورهای التهابی منجر به کاهش خطر بیماری های قلبی و عروق گردید. لذا در صورت اثر بخشی داروی هیدروکسی متیل فورفورال، در مطالعه حاضر و تأیید فرضیه تحقیق، نیاز به مطالعات بیشتری در نمونه های انسانی و در سطوح گسترده تر در آینده است تا بتوان HMF را به عنوان یک عامل ضد التهابی جدید برای پیشگیری و درمان بیماریهای التهابی مثل آترواسکلروز توصیه نمود. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر داروی هیدرو کسی متیل فورفورال می تواند فاکتورهای التهابی مرتبط با آترواسکلروز را مهار کند.متن خبر بیماری های قلبی عروقی در حال حاضر شایعترین علل مرگ را دراکثر نقاط جهان و ایران تشکیل میدهد و در حال حاضر اولین عامل مرگ ومیر و پنجمین عامل از کارافتادگی و ناتوانی در کره زمین بیماریهای قلبی و عروقی می باشد. پیش بینی می شود تا سال 2020 ،بیماریهای قلبی، سالیانه 25 میلیون نفر را از بین خواهد برد. آترواسکلروز عمدتا به عنوان بیماری التهابی مزمن دیواره ی رگها شناخته میشود. داروی هیدروکسی متیل فورفورالدهید (HMF)، یک فرآورده تولید شده از واکنش میلارد است که می تواند اثرات ضد التهابی داشته باشد. مطالعه ما نشان داد که HMF میتواند باعث مهار تولید ROS، بیان VCAM-1، فعالیت NF-KB (nuclear factor-kappaB) و چسبندگی مونوسیت ها شود، و در نتیجه میتواند به عنوان یک عامل ضد التهابی جدید برای پیشگیری و درمان بیماریهای التهابی مثل آترواسکلروز استفاده شود. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر سطوح هیدرو کسی متیل فورفورال در غذاها می تواندبر کاهش خطر بر بیماری های قلبی و عروقی اثر بگذارد.متن خبر بیماریهای قلبی و عروقی مهمتر ین عامل مرگ و میر درکشورهای پیشرفته میباشند. آترواسکلروز یک بیماری رایج عروقی است که علت اصلی بیماری های عروق قلبی و مغزی، که به حمله قلبی وسکته منجر می شوند، محسوب میشود. هیدروکسی متیل فورفورالدهید (HMF)، یک فرآورده تولید شده از واکنش میلارد است که می تواند اثرات ضد التهابی داشته باشد. مطالعه ما نشان داد که HMF می تواند منجر به کاهش ریسک فاکتورهای آترواسکلروز گردد. بنابراین ارزیابی سطوح هیدروکسی متیل فورفورالدهید، در غذاها می تواند نگرش های جدیدی را برای پیشگیری و درمان بیماری آترواسکلروز در سطوح جامعه آشکار کند. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر داروی هیدروکسی متیل فورفورال می تواند خطر آترواسکلروز را کاهش دهد.متن خبر یماریهای قلبی و عروقی مهمتر ین عامل مرگ و میر درکشورهای پیشرفته میباشند. آترواسکلروز یک بیماری رایج عروقی است که علت اصلی بیماری های عروق قلبی و مغزی، که به حمله قلبی وسکته منجر می شوند، محسوب میشود. هیدروکسی متیل فورفورالدهید (HMF)، یک فرآورده تولید شده از واکنش میلارد است که می تواند اثرات ضد التهابی داشته باشد. امروزه در صنعت، دستیابی به ترکیباتی که کیفیت غذاها و فرآورده های غذایی را افزایش می دهند، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هیدروکسی متیل فورفورالدهید، یک فرآورده تولید شده طی فرآیند حرارت دهی به مواد غذایی نشاسته ای است. نتایج مطالعه ما نشان داد که HMF می تواند منجر به کاهش ریسک فاکتورهای آترواسکلروز گردد . بنابراین با استفاده از این ترکیب در صنعت می تواند محصولات سالم تر را برای مردم فراهم کرد. |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
