مطالعه اثر غلظتهای مختلف عصاره زعفران بر الگوی بیانی برخی از ژنهای کنترل کننده مسیر خود بازآفرینی(Self-Renewal) سلول در رده سلول سرطانیAGS (آدنوکارسینومای معده)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه علوم آزمایشگاهی، دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران.

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوشیمی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران.

3 استاد، گروه بیوشیمی بالینی و مرکز تحقیقاتی پزشکی ملکولی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران.

4 استادیار، گروه بیوشیمی بالینی و مرکز تحقیقاتی پزشکی ملکولی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران.

5 استادیار، گروه پزشکی اجتماعی و مرکز تحقیقات محیط کار، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران.

6 استادیار، گروه بیوشیمی بالینی و مرکز تحقیقاتی پزشکی ملکولی ، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران

چکیده

مقدمه: استفاده از ترکیبات گیاهی به­عنوان سرکوب­کننده سرطان، امروزه اهمیت زیادی پیدا کرده است. هدف از مطالعه حاضر بررسی تأثیر غلظت­های مختلف عصاره زعفران (Crocus sativus) بر بیان ژن­های OCT4، KLF، SOX2 ، NANOG  و Nucleostemin در رده سلولی AGS (Gastric Adenocarcinoma) بود.
مواد و روش ­ها: رده سلول سرطانی آدنوکارسینوم معده (AGS) از بانک سلولی انستیتو پاستور ایران تهیه و در محیط کشت RPMI 1640 کشت داده شد. پس از چند پاساژ، اطمینان از صحت سلول­ها، سلول­ها در دو گروه تست و کنترل با شرایط یکسان کشت شدند. پس از رسیدن تراکم سلولی به 70-60 درصد، گروه آزمایش در معرض غلظت­های 20، 40 و 100 میکروگرم در میلی­لیتر عصاره زعفران قرار گرفته و پس از گذشت بازه­های زمانی 24، 48 و 72 ساعت، سلول­ها جدا شده، پس از تخلیص Total RNA و سنتز cDNA، میزان بیان ژن­های مورد نظر و میزان تغییرات بیانی این ژن­ها در دو گروه تست و کنترل تعیین گردید.
یافته ­ها: نتایج نشان داد عصاره زعفران باعث کاهش بیان ژن­های OCT4،KLF4 ، SOX2، NANOG و Nucleostemin می­شود.
نتیجه ­گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که عصاره زعفران می­تواند به عنوان یک عامل مهار­کننده تقسیمات سلولی، در پیشگیری از سرطان که به‌واسطه تقسیمات کنترل نشده سلولی ایجاد می­شود، مورد توجه قرار گیرد. همچنین این مطالعه می­تواند بستری برای مطالعات گسترده‌تر در خصوص تأثیر ضد سرطانی این ترکیب گیاهی باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Survey of Saffron Extract Effects on Expressional Pattern of Some Self-renewal genes in AGS (gastric adenocarcinoma) Tumor Cell Line

نویسندگان [English]

  • V Akbarpoor 1
  • F Bagrezaei 2
  • M Mahmoodi 3
  • MR Hajizadeh 4
  • M Sheikh Fathollahi 5
  • MR Mirzaei 6
1 MSc, Faculty of Medicine, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran.
2 MSc. Dept. of Clinical Biochemistry, Faculty of Medicine, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran.
3 Professor, Dept. of Clinical Biochemistry and Molecular Medicine Research Center, Faculty of Medicine, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran.
4 Assistant Professor, Dept. of Clinical Biochemistry and Molecular Medicine Research Center, Faculty of Medicine, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran
5 Assistant Professor, Dept. of Social Medicine and Occupational Environment Research Center, Faculty of Medicine, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran.
6 Assistant Professor, Dept of clinical Biochemistry and Molecular Medicine Research Center, Faculty of Medicine, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran.
چکیده [English]

Introduction: The aim of the present study was to investigate the effect of different concentrations of saffron (Crocus sativus) on the expression of OCT4, KLF, SOX2, NANOG and Nucleostemin genes in AGS (gastric cancer) cell line.
Materials and Methods: Gastric adenocarcinoma cell line (AGS) was prepared from the cell bank of Iran Pasteur Institute and were cultured in RPMI 1640 medium. The cells were then cultured in both test and control groups under similar  conditions. At confluency of 60-70%, the test group was treated with saffron essence at concentrations of 20, 40 and 100 µg/ml for 24, 48 and 72 hours. Total RNA was extracted prior to cDNA preparation. The expression of target genes in both test and control groups were determined.
Results: The results showed that the saffron extract decreased expression of OCT4, KLF, SOX2, NANOG and Nucleostemin genes.
Conclusion: The results suggested that saffron can be considered as an anti-cancer agent due to its role in inhibition of cell division. This study could be the basis for further studies on the anti-cancer property of herbal products.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Saffron
  • Adenocarcinoma cancer cell line (AGS)
  • Gene expression
  1. Sonnenschein C, Soto AM. Theories of carcinogenesis: an emerging perspective. Seminars in cancer biology 2008;18(5): 372-7.
  2. Gostjeva EV, Thilly WG. Stem cell stages and the origins of colon cancer. Stem Cell Reviews and Reports 2005;1(3):243-51.
  3. Guo W, Lasky JL, Wu H. Cancer stem cells. Pediatric research 2006;59(4):59R-64R.
  4. Al-Hajj M, Wicha MS, Benito-Hernandez A, Morrison SJ, Clarke MF. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. PNAS 2003;100(7):3983-8.
  5. Singh SK, Hawkins C, Clarke ID, Squire JA, Bayani J, Hide T, et al. Identification of human brain tumour initiating cells. nature 2004;432(7015):396-401.
  6. Fang D, Nguyen TK, Leishear K, Finko R, Kulp AN, Hotz S, et al. A tumorigenic subpopulation with stem cell properties in melanomas. Cancer research 2005;65(20):9328-37.
  7. Collins AT, Berry PA, Hyde C, Stower MJ, Maitland NJ. Prospective identification of tumorigenic prostate cancer stem cells. Cancer research 2005;65(23):10946-51.
  8. Gibbs CP, Kukekov VG, Reith JD, Tchigrinova O, Suslov ON, Scott EW, et al. Stem-like cells in bone sarcomas: implications for tumorigenesis. Neoplasia 2005;7:967-76.
  9. Jordan CT, Guzman ML, Noble M. Cancer stem cells. NEJM 2006;355(12):1253-61.
  10. Reya T, Morrison SJ, Clarke MF, Weissman IL. Stem cells, cancer, and cancer stem cells. nature 2001;414(6859):105-11.
  11. Avery S, Inniss K, Moore H. The regulation of self-renewal in human embryonic stem cells. Stem cells and development 2006;15(5):729-40.
  12. Atlasi Y, Mowla SJ, Ziaee SA, Bahrami AR. OCT‐4, an embryonic stem cell marker, is highly expressed in bladder cancer. IJC 2007;120(7):1598-602.
  13. Niwa H, Miyazaki J-i, Smith AG. Quantitative expression of Oct-3/4 defines differentiation, dedifferentiation or self-renewal of ES cells. Nature genetics 2000;24(4):372-6.
  14. Yazd EF, Rafiee MR, Soleimani M, Tavallaei M, Salmani MK, Mowla SJ. OCT4B1, a novel spliced variant of OCT4, generates a stable truncated protein with a potential role in stress response. Cancer letters 2011;309(2):170-5.
  15. Kern MJ, Argao EA, Potter SS. Homeobox genes and heart development. Trends in cardiovascular medicine 1995;5(2):47-54.
  16. Masui S, Nakatake Y, Toyooka Y, Shimosato D, Yagi R, Takahashi K, et al. Pluripotency governed by Sox2 via regulation of Oct3/4 expression in mouse embryonic stem cells. Nature cell biology 2007;9(6):625-35.
  17. Mak V, Siu M, Wong O, Chan K, Ngan H, Cheung A. Dysregulated stemness-related genes in gynecological malignancies. Histology and histopathology 2012;27(9):1121-30.
  18. Winterhalter P, Straubinger M. Saffron—renewed interest in an ancient spice. FRI 2000;16(1):39-59.
  19. Abdullaev FI. Biological effects of saffron. BioFactors (Oxford, England) 1993;4(2):83-6.
  20. Zhang M, Rosen JM. Stem cells in the etiology and treatment of cancer. COGD 2006;16(1):60-4.
  21. Thomas RK, Baker AC, DeBiasi RM, Winckler W, LaFramboise T, Lin WM, et al. High-throughput oncogene mutation profiling in human cancer. Nature genetics 2007;39(3):347-51.
  22. Abdullaev F, Espinosa-Aguirre J. Biomedical properties of saffron and its potential use in cancer therapy and chemoprevention trials. CDP 2004;28(6):426-32.
  23. El Daly ES. Protective effect of cysteine and vitamin E, Crocus sativus and Nigella sativa extracts on cisplatin-induced toxicity in rats. JDPDB 1998;53(2):87-93.
  24. Aung H, Wang C, Ni M, Fishbein A, Mehendale S, Xie J, et al. Crocin from Crocus sativus possesses significant anti-proliferation effects on human colorectal cancer cells. Experimental oncology 2007;29(3):175-80.
  25. Venook A. Critical evaluation of current treatments in metastatic colorectal cancer. The Oncologist 2005;10(4):250-61.
  26. Garodia P, Ichikawa H, Malani N, Sethi G, Aggarwal BB. From ancient medicine to modern medicine: ayurvedic concepts of health and their role in inflammation and cancer. J Soc Integr Oncol 2007;5(1):25-37.
  27. Chryssanthi DG, Dedes PG, Karamanos NK, Cordopatis P, Lamari FN. Crocetin Inhibits Invasiveness of MDA‐MB‐231 Breast Cancer Cells via Downregulation of Matrix Metalloproteinases. Planta medica 2011;77(02):146-51.
  28. Chiou S-H, Wang M-L, Chou Y-T, Chen C-J, Hong C-F, Hsieh W-J, et al. Coexpression of Oct4 and Nanog enhances malignancy in lung adenocarcinoma by inducing cancer stem cell–like properties and epithelial–mesenchymal transdifferentiation. Cancer research 2010;70(24):10433-44.
  29. Gharibi B, Ghuman MS, Hughes FJ. Akt‐and Erk‐mediated regulation of proliferation and differentiation during PDGFRβ‐induced MSC self‐renewal. JCMM 2012;16(11):2789-801.
  30. Yamamoto K, Ishii H, Moon J-H, Haraguchi N, Doki Y, Mori M. Genetic alteration of stemness factors and p53 in mouse forestomach by chemical carcinogen-induced carcinogenesis. Oncology letters 2012;3(6):1216-20.
  31. Li Q, Ramírez-Bergeron DL, Dunwoodie SL, Yang Y-C. Cited2 gene controls pluripotency and cardiomyocyte differentiation of murine embryonic stem cells through Oct4 gene. JBC 2012;287(34):29088-100.
  32. Shugo H, Ooshio T, Naito M, Naka K, Hoshii T, Tadokoro Y, et al. Nucleostemin in injury-induced liver regeneration. Stem cells and development 2012;21(16):3044-54.
  33. Sell S. Stem cell origin of cancer and differentiation therapy. Critical reviews in oncology/hematology 2004;51(1):1-28.
  34. Schmidt M, Betti G, Hensel A. Saffron in phytotherapy: pharmacology and clinical uses. WMW Wiener Medizinische Wochenschrift 2007;157(13):315-9.