ویتامین D3 از طریق فعال سازی سیستم آنتی اکسیدانی درون زا، در تمایز استخوانی تقویت شده MSCها تحت شرایط استرس اکسیداتیو مشارکت می کند

تاریخ انتشار: شنبه 02 تیر 1397 | امتیاز: Article Rating

اثرات آنتی اکسیدانی ویتامین D3 یا Vd3 روی سلول های بنیادی مزانشیمی، پیش از این مطالعه نشده است. مطالعه حاضر نشان داده است که ویتامین D3 نه تنها می تواند تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی را تحت شرایط طبیعی افزایش دهد بلکه می تواند با فعال کردن سیستم آنتی اکسیدانی اندوژن، آن را تا حدی از استرس اکسیداتیو محافظت کند.

مقدمه:

شواهد رو به افزایش ثابت کرده است که استرس اکسیداتیو منجر به تولید بیش از حد گونه های فعال اکسیژن(ROS) می شود و ممکن است به از دست رفتن استخوان منجر شود. ویتامین D3 معمولا به عنوان یک داروی القا کننده استخوانی زایی استفاده می شود و ثابت شده است که اثرات آنتی اکسیدانی بالقوه ای روی سایر انواع سلول ها دارد. مطالعه حاضر در صدد است که اثرات محافظت کننده ویتامین D3 را روی عملکرد نامناسب ناشی از استرس اکسیداتیو سلول های بنیادی مزانشیمی و هم چنین مکانیسم های دخیل در آن بررسی کند.

روش ها:

از H2O2 به عنوان یک گونه اکسیژن فعال(ROS) برون زا استفاده شد. اثر ROS و حفاظت آنتی-اکسیدانی ویتامین D3 نیز آنالیز شد. چندین تکنیک برای ارزیابی اثرات سودمند ویتامین D3 روی سلول های بنیادی مزانشیمی تحت شرایط استرس اکسیداتیو مورد استفاده قرار گرفت.

نتایج:

نتایج نشان داد که ویتامین D3 می تواند آسیب ناشی از H2O2 در سلول های بنیادی مزانشیمی را از طریق مسیر پیام رسانی Sirt1/FoxO1 کاهش دهد و وضعیت استرس اکسیداتیو درون سلولی ناشی از قرار گرفتن در معرض H2O2 را نیز در این سلول های بنیادی مزانشیمی کاهش دهد. بیشتر این که، قرار گرفته در معرض H2O2 منجر به تمایز استخوانی کاهش یافته سلول های بنیادی مزانشیمی شد که بوسیله فعالیت آلکالین فسفاتازی کاهش یافته، سطح رسوب کلسیمی و سطح mRNA ژن های تمایز استخوانی نشان داده شده اما آسیب از طریق استفاده از ویتامین D3 احیا شد.

جمع بندی:

نتایج نشان داد که ویتامین D3 می تواند نه تنها تمایز استخوانی سلول های استئوبلاستی را تحت شرایط طبیعی بهبود ببخشد، بلکه تا حدی سلول ها را نیز بوسیله فعال کردن سیستم آنتی اکسیدانی درونی از آسیب ناشی از استرس اکسیداتیو محافظت می کند. این مطالعه نقش های جدید ویتامین D3 در تنظیم مدل سازی و بازآرایی استخوانی را نشان می دهد.

Osteoporos Int. 2018 Jun 2. doi: 10.1007/s00198-018-4547-0. [Epub ahead of print]

Vitamin D3 contributes to enhanced osteogenic differentiation of MSCs under oxidative stress condition via activating the endogenous antioxidant system.

Zhou J1, Wang F2, Ma Y2, Wei F2.

Abstract

The anti-oxidative effects of vitamin D3 (Vd3) on mesenchymal stem cells (MSCs) have not been studied before. The present study suggested that Vd3 could not only promote the osteogenic differentiation of MSCs under normal condition but also partly protect it from oxidative stress damage by activating the endogenous antioxidant system.

INTRODUCTION:

Evolving evidence proved that oxidative stress caused by reactive oxygen species (ROS) overproduction might lead to bone loss. Vd3, a commonly used osteogenic induction drug, was proved to exhibit potent anti-oxidative effects on other cell types. The present study aims to investigate the protective effects of Vd3 on oxidative stress-induced dysfunctions of MSCs, as well as its underlying mechanisms.

METHODS:

The H2O2 was used as exogenous reactive oxygen species (ROS). The influence of ROS and anti-oxidative protection of Vd3 on MSCs were analyzed too. Multi-techniques were used to assess the beneficial effects of Vd3 on MSCs under oxidative stress condition.

RESULTS:

The results demonstrated that Vd3 could significantly attenuate the H2O2-induced cell injury of MSCs via Sirt1/FoxO1 signaling pathway, and reduced the H2O2 exposure-induced intracellular oxidative stress status of MSCs. What's more, the H2O2 exposure resulted in the decreased osteogenic differentiation of MSCs, as evidenced by decreased alkaline phosphatase activity, calcium deposition level, and osteogenic differentiation gene mRNA levels, but the injury was restored via Vd3 administration.

CONCLUSIONS:

The results suggested that Vd3 could not only promote the osteogenic differentiation of osteoblastic cells under normal condition but also partly protect the cell from oxidative stress damage by activating endogenous antioxidant system. The study shed light on the new roles of Vd3 in bone modeling and remodeling regulation.

PMID: 29860665
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