با همکاری مشترک دانشگاه پیام نور و انجمن فیزیولوژی و فارماکولوژی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه علوم جانوری و زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم و ‏فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

2 استادیار، گروه علوم جانوری و زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم و ‏فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران ایران‏

3 کارشناس ارشد، گروه علوم جانوری و زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم و ‏فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران‏

4 استادیار، گروه علوم جانوری، دانشکده زیست‌شناسی، دانشگاه تهران، تهران، ‏ایران

5 استادیار، پژوهشگاه رویان، پژوهشکده زیست‌شناسی و فناوری سلول‌های ‏بنیادی جهاد دانشگاهی، مرکز تحقیقات علوم سلولی و مولکولی، گروه ‏سلول‌های بنیادی و زیست‌شناسی تکوینی، تهران، ایران

چکیده

سرطان نتیجه رشد بی رویه سلول‌های بدخیم است که توانایی گسترش به سایر اعضای بدن را دارند. دی­کلرواستات (DCA) به‌عنوان یک داروی جدید برای کنترل سرطان­های مختلف مورد توجه قرار گرفته است. همچنین اثرات سلول‌های بنیادی یا محیط شرطی (CM) این سلول‌ها در درمان یا کنترل برخی سرطان­ها نشان داده شده است. در این تحقیق ابتدا سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی انسانی (h-ADMSCs) و سلول‌های سرطان پستان رده 4T1 با غلظت­های مختلف DCA تیمار شده و میزان زنده‌مانی آنها به‌وسیله تست MTT بررسی شد و غلظت­ 1 میلی­مولار جهت جمع آوری CM انتخاب شد. h-ADMSCs با چهار گروه شامل گروه‌های فاقد FBS، با و بدون DCA (-FBS/±1mM DCA) و گروه‌های حاوی 5 درصد FBS، با و بدون DCA (+5% FBS/±1mM DCA) برای تهیه CM، تیمار شدند. سپس میزان زیستایی، پتانسیل کلونی‌زایی، پروفایل چرخه سلولی و میزان آپاپتوز سلول‌های 4T1 تیمارشده با CM بررسی شد. نتایج بررسی­ها نشان داد CM در گروه­ –FBS/+DCA نسبت به گروه –FBS/-DCA، به‌ترتیب باعث کاهش زنده­مانی (05/0P<) و افزایش تکثیر سلول‌های 4T1 می­شوند. همچنین CM گروه +5% FBS/+DCA نسبت به گروه +5% FBS/-DCA، قادر به افزایش زنده­مانی و تکثیر سلول‌های 4T1 می­باشند. همچنین CM گروه‌های چهارگانه مورد مطالعه، باعث تغییراتی در میزان آپاپتوز و پروفایل چرخه سلولی سلول‌های 4T1 شد. به نظر می­رسد که DCA با تأثیر بر ترکیبات CM سلول‌های بنیادی مزانشیمی، می­تواند باعث افزایش زنده‌مانی و تکثیر سلول‌های 4T1 سرطان پستان ­شود.

کلیدواژه‌ها

Carbine, N. E.; Lostumbo, L.; Wallace, J.; Ko, H. (2018). Risk-reducing mastectomy for the prevention of primary breast cancer. Cochrane Database Syst. Rev.; 4 doi: 10.1002/14651858.CD002748.pub4
Senapati, S. (2018). Controlled drug delivery vehicles for cancer treatment and their performance. November 2017, 1-19. doi: 10.1038/s41392-017-0004-3.
Hecht, F.; Pessoa, C.F.; Gentile, L.B.; Rosenthal, D.; Carvalho, D.P.; Fortunato, R.S. (2016). The role of oxidative stress on breast cancer development and therapy. Tumor Biol.; 37(4): 4281-4291, 2016, doi: 10.1007/s13277-016-4873-9.
Pucci, C.; Martinelli, C.; Ciofani, G. (2019). Innovative approaches for cancer treatment: Current perspectives and new challenges. Ecancermedicalscience, 3: 1-26.  doi: 10.3332/ecancer.2019.961.
Tataranni, T.; Piccoli, C. (2019). Dichloroacetate (DCA) and Cancer: An Overview towards Cl9inical Applications. Oxid. Med. Cell. Longev.; 2019: 1-14. doi: 10.1155/2019/8201079.
Kato, M.; Li, J.; Chuang, J.L.;  Chuang, D.T. (2007). Distinct Structural Mechanisms for Inhibition of Pyruvate Dehydrogenase Kinase Isoforms by AZD7545, Dichloroacetate, and Radicicol. Structure; 15(8): 992-1004. doi: 10.1016/j.str.2007.07.001.
Maj, M.; Kokocha, A.; Bajek.; Drewa, T. (2018). The interplay between adipose-derived stem cells and bladder cancer cells. Sci. Rep.; 8(1), 85-92. doi: 10.1038/s41598-018-33397-9.
Noverina, R.; Widowati, W.; Ayuningtyas, W.; Kurniawan, D. (2019). Growth factors profile in conditioned medium human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (CM-hATMSCs). Clin. Nutr. Exp.; 24: 34-44. doi: 10.1016/j.yclnex.2019.01.002.
Aravindhan, S.; Ejam, S. S.; Lafta, M. H.;  Markov, A. A.; Yumashev, V.; Ahmadi,  M. (2021). Mesenchymal stem cells and cancer therapy: insights into targeting the tumour vasculature. Cancer Cell Int.; 21(1): 1-15. doi: 10.1186/s12935-021-01836-9.
Wu, Y. C.; Wang, W.T.; Huang, L.J.; Cheng, R.Y. (2019) Differential response of non-cancerous and malignant breast cancer cells to conditioned medium of adipose tissue-derived stromal cells (Ascs). Int. J. Med. Sci.; 16(6): 893-901. doi: 10.7150/ijms.27125.
He, N.; Kong, Y.; Lei, X.; Liu, Y. (2018). MSCs inhibit tumor progression and enhance radiosensitivity of breast cancer cells by down-regulating Stat3 signaling pathway. Cell Death Dis.; 9(10), doi: 10.1038/s41419-018-0949-3.
Niewisch, M. R.; Kuçi, Z.; Wolburg, H.; Sautter, M. (2012). Influence of dichloroacetate (DCA) on lactate production and oxygen consumption in neuroblastoma cells: Is DCA a suitable drug for neuroblastoma therapy?. Cell. Physiol. Biochem.; 29(3): 373-380. doi: 10.1159/000338492.
Franken, N. A. P.; Rodermond, H. M. J.; Stap, J.; Haveman.; van Bree, C. (2006). Clonogenic assay of cells in vitro. Nat. Protoc.; 1(5): 2315-2319. doi: 10.1038/nprot.2006.339.
Bhang, S. H.; Lee, S.; Shin, J. Y.; Lee, T. J.; Jang, H. K.; Kim, B. S. (2014). Efficacious and clinically relevant conditioned medium of human adipose-derived stem cells for therapeutic angiogenesis. Mol. Ther.; 22(4): 862-872. doi: 10.1038/mt.2013.301.
Li, L.; Ngo, H.T.; Hwang, U.; Wei, X. (2020). Conditioned medium from human adipose-derived mesenchymal stem cell culture prevents uvb-induced skin aging in human keratinocytes and dermal fibroblasts. Int. J. Mol. Sci.; 21(1): 1-11. doi: 10.3390/ijms21010049.
Schweizer, R.; Tsuji, W.; Gorantla,V. S.; Marra, K. G.; Rubin, J. P.; Plock, J. A. (2015). The role of adipose-derived stem cells in breast cancer progression and metastasis. Stem Cells Int.; 2015, doi: 10.1155/2015/120949.
Yu, X.; Su. B.; Ge, P.; Wang, Z. (2015). Human adipose derived stem cells induced cell apoptosis and s phase arrest in bladder tumor. Stem Cells Int.; 2015, doi: 10.1155/2015/619290.
Gwendal, L.; Paula Y, L. (2016). Recent discoveries concerning the tumor- mesenchymal stem cell interactions. Biochim. Biophys. Acta - Rev.; 1866(2): 290-299. doi: 10.1016/j.bbcan.2016.10.004.
Stockwin, L. H.; Wu, S.X.; Borgel, S.; Hanckok, C. (2010). Sodium dichloroacetate selectively targets cells with defects in the mitochondrial ETC. Int. J. Cancer.; 127(11): 2510-2519. doi: 10.1002/ijc.25499.
Madhok, B. M.; Yeluri, S.; Perry, S. L.; Hughes, T. A.; Jayne, D. G. (2010). Dichloroacetate induces apoptosis and cell-cycle arrest in colorectal cancer cells. Br. J. Cancer.; 102(12): 1746-1752. doi: 10.1038/sj.bjc.6605701.
Florio, R., Lellis, L.D.; Veschi, S.; Verginelli, F. (2018). Effects of dichloroacetate as single agent or in combination with GW6471 and metformin in paraganglioma cells. Sci. Rep.; 8(1): 1-14. doi: 10.1038/s41598-018-31797-5.
Teo, G. Y.; Rasedee , A.; AL-Haj, A.; Beh, C.Y.; How, C.W. (2020). Effect of fetal bovine serum on erythropoietin receptor expression and viability of breast cancer cells. Saudi J. Biol. Sci.; 27(2): 653-658. doi: 10.1016/j.sjbs.2019.11.032.