نور قرمز و مادون قرمز مرئی بیان ژن را در سلول های استرومایی فیبروبلاست مغز استخوان انسان تغییر می دهند

تاریخ انتشار: چهارشنبه 26 فروردین 1394 | امتیاز: Article Rating

اهداف:

این مطالعه بیان یا عدم بیان ژن را در سلول های استرومایی فیبروبلاست مغزاستخوان(MSF)  انسان بسته به طول موج نور و چگالی انرژی مورد آزمایش قرار می دهد.

مواد و روش ها:

کشت های اولیه سلول های بنیادی مغز استخوان جدا شده از انسان (hBMSC)   در معرض طول موج های  قرمز مرئی ( VR، 633 نانومتر) و مادون قرمز ( IR، 830 نانومتر) از یک دیود ساطع کننده نور (LED)  در طیف وسیعی از چگالی های انرژی (0.5، 1.0، 1.5، و 2.0 ژول / سانتی متر مربع) قرار گرفتند. سلول های کشت یافته از نظر تکثیر سلولی، پتانسیل استخوان زایی، چربی زایی،  محتویmRNA  و پروتئین مورد سنجش قرار گرفتند. mRNA  توسط میکروآری آنالیز شده و در طول موج های مختلف و چگالی انرژی مقایسه شد. پاسخ های سلول های اپیتلیالی و مزانشیمی برای تعیین اینکه آیا پاسخ ها ویژه نوع سلول بودند مورد مقایسه قرار گرفتند. برای تجزیه و تحلیل بیشتر مسیرهای کلیدی شناسایی شده توسط  میکرواری، از آنالیز پروتئین اری استفاده شد.

نتیجه:

طول موج ها و چگالی های انرژی مختلف مجموعه منحصر به فردی از ژن های شناسایی شده توسط آنالیز میکروآری را تولید کردند. آنالیز مسیر ها به  - TGF بتا 1 در طول موج قرمز قابل مشاهده و AKT- 1 در طول موج مادون قرمز به عنوان مسیرهای کلیدی درمطالعه اشاره دارد. پروتئین اری TGF - بتا،  تغییر از مسیر متعارف به مسیر غیر متعارف -TGF بتا را با افزایش طول موج های بلندتر مادون قرمز نشان داد. میکرواری ها RANKL  و MMP 10 را به دنبال منحنی وابسته به دوز چگالی انرژی مادون قرمز نشان داد. سلول های مزانشیمی و اپیتلیالی بطور متفاوتی به تحریک نور پاسخ دادند که نشان می دهد پاسخ ویژه نوع سلول امکان پذیر است.

نتیجه گیری:

این مطالعات نشان دهنده بیان ژن های تمایزی با طول موج ها ، تراکم انرژی و انواع سلول های مختلف است. این تفاوت در بیان ژن ها پتانسیل بهره برداری برای اهداف درمانی را دارند که می تواند به توضیح نتایج متناقض در مقالات در طول موج ها، چگالی انرژی و انواع سلول های مختلف، کمک کنند.

 

Orthod Craniofac Res. 2015 Apr;18 Suppl 1:50-61. doi: 10.1111/ocr.12081.

Visible red and infrared light alters gene expression in human marrow stromal fibroblast cells.

Guo J1Wang QWai DZhang QZShi SHLe ADShi STYen SL.

 

 

Abstract

OBJECTIVES:

This study tested whether or not gene expression in human marrow stromal fibroblast (MSF) cells depends on light wavelength and energy density.

MATERIALS AND METHODS:

Primary cultures of isolated human bone marrow stem cells (hBMSC) were exposed to visible red (VR, 633 nm) and infrared (IR, 830 nm) radiation wavelengths from a light emitting diode (LED) over a range of energy densities (0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 Joules/cm(2) ) Cultured cells were assayed for cell proliferation, osteogenic potential, adipogenesis, mRNA and protein content. mRNA was analyzed by microarray and compared among different wavelengths and energy densities. Mesenchymal and epithelial cell responses were compared to determine whether responses were cell type specific. Protein array analysis was used to further analyze key pathways identified by microarrays.

RESULT:

Different wavelengths and energy densities produced unique sets of genes identified by microarray analysis. Pathway analysis pointed to TGF-beta 1 in the visible red and Akt 1 in the infrared wavelengths as key pathways to study. TGF-beta protein arrays suggested switching from canonical to non-canonical TGF-beta pathways with increases to longer IR wavelengths. Microarrays suggest RANKL and MMP 10 followed IR energy density dose-response curves. Epithelial and mesenchymal cells respond differently to stimulation by light suggesting cell type-specific response is possible.

CONCLUSIONS:

These studies demonstrate differential gene expression with different wavelengths, energy densities and cell types. These differences in gene expression have the potential to be exploited for therapeutic purposes and can help explain contradictory results in the literature when wavelengths, energy densities and cell types differ.

PMID: 25865533
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان