Studies in Medical Sciences

fa انتقال ژن به سلول‌های بنیادی مزانشیمال موشی: بررسی مقایسه‌ای دو روش ویروسی و غیر ویروسی COMPARATIVE EVALUATION OF VIRAL AND NONVIRAL METHODS OF GENE DELIVERY TO MOUSE MESENCHYMAL STEM CELLS آناتومی آناتومی پژوهشي(توصیفی- تحلیلی) Research پیش زمینه و هدف: سلول‌های بنیادی مزانشیمال به‌علت توانایی تمایز به رده‌های سلولی مختلف، گزینه مناسبی جهت سلول‌درمانی و انتقال ژن در بیماری‌ها می‌باشند. از اینرو انتخاب روشی مناسب و کارامد جهت انتقال ژن به این سلول‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد. در این مطالعه، کارایی دو روش رایج انتقال ژن، ویروسی و غیرویروسی، در سلول‌های مزانشیمال موشی مقایسه شده است.مواد و روش کار: سلول‌های بنیادی مزانشیمال، از مغز استخوان موش‌ها جدا، و از نظر شاخص‌های آنتی‌ژنی سطحی و توانایی تمایز به سلول‌های استخوانی و چربی بررسی شدند. سپس میزان کارایی روش کلسیم فسفات و لیپیدهای کاتیونیک تجاری لیپوفکتامین و توربوفکت، به‌عنوان روش‌های غیرویروسی؛ و وکتور لنتی‌ویروسی، در انتقال پلاسمید پروتئین فلورسانس سبز (GFP) به این سلول‌ها مقایسه شد.یافته‌ها: سلول‌های مزانشیمال مشتق از مغز استخوان توانستند به سلول‌های چربی و استخوانی تمایز یابند. آن‌ها واجد شاخص‌های آنتی‌ژنی CD24، CD29 و CD44؛ و فاقد شاخص‌های آنتی‌ژنی سلول‌های خونساز یعنی CD11b و CD45 بر سطح خود بودند. روش‌های غیر ویروسی، در تحویل ژن به سلول‌های مزانشیمال موشی کاملا ناکارامد بودند؛ طوری‌که روش کلسیم فسفات در همه موارد سبب مرگ سلول‌ها شد؛ و میزان کارایی دو ماده تجاری ترانسفکشن هم در انتقال پلاسمید GFP، زیر سه درصد بود. اما، وکتور لنتی‌ویروسی توانست بالای 70 درصد، پلاسمید مذکور را به سلول‌های مزانشیمال منتقل نماید.نتیجه‌گیری: به‌نظر می‌رسد سلول‌های مزانشیمال موشی نسبت به ترانسفکشن با روش‌های غیرویروسی انتقال ژن مقاوم می‌باشند؛ اما وکتورهای لنتی‌ویروسی می‌توانند گزینه مناسبی جهت انتقال ژن به سلول‌های مزانشیمال موشی باشند؛ بی‌آنکه تاثیری منفی بر فنوتایپ یا قدرت تمایزی آن‌ها داشته باشند. Background and Aims : Mesenchymal stem cells (MSCs) are attractive targets for cell and gene therapy, because they can differentiate into many cell lineages. Hence, finding an efficient and suitable method for transferring of genetic materials to these cells is very essential. In this study, we evaluated the efficiency of two methods of gene transferring, viral and nonviral, in transfection of mouse MSCs, comparatively. Materials and methods : MSCs were isolated from mouse bone marrow and their ability to differentiate into osteocyte and adipocyte lineages and their surface markers were evaluated. Then, t he efficiency of two methods of nonviral gene transferring calcium phosphate, and cationic lipid reagents (Lipofectamine™ LTX with Plus™ Reagent and TurbofectTM) and also lentivirus vector were examined in transfection of mouse MSCs with green fluorescent protein (GFP) plasmid. Results : The isolated MSCs successfully differentiated to osteocytes and adipocytes. They were positive for CD24, CD29 and CD44 and negative for CD11b and CD45 cell surface markers. Nonviral gene transferring methods were completely inefficient in transfection of mouse MSCs whereas calcium phosphate precipitate was completely toxic to mouse MSCs and cationic lipids only transfected less than three percent of the cells. In contrast, high transfection rate and GFP expression (above 70%) was seen with lentivirus vector. Conclusions : it seems that mouse MSCs are refractory to nonviral gene transferring methods. In contrast, lentivirus-mediated gene transfer methods may be an efficient tool for transfection of mouse MSCs without any interference on their phenotype and differentiation potential. SOURCE: URMIA MED J 2013: 24(2): 89 ISSN: 1027-3727 سلول‌های مزانشیمال موشی، انتقال ژن، روش‌های غیر ویروسی، وکتور لنتی‌ویروسی Mouse mesenchymal stem cells, gene delivery, nonviral methods, lentivirus vector 79 89 http://umj.umsu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-582-333&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Shafi Mojadadi محمد شفیع مجددی 370031947532846006807 370031947532846006807 No Neuroscience Research Center, Kerman University of Medical Sciences یارمرکزتحقیقات علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی کرمان Massoumeh Ebtekar معصومه ابتکار ebtekarm@modares.ac.ir 370031947532846006808 370031947532846006808 Yes , Department of Immunology, School of Medical Sciences, Tarbiat Modares University گروه ایمونولوژی، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران Majid Golkar مجید گل کار 370031947532846006809 370031947532846006809 No Department of Parasitology, Pasteur Institute of Iran گروه انگل شناسی، انستیتو پاستور، تهران Hossein Khanahmad حسین خان احمد 370031947532846006810 370031947532846006810 No Department of Anatomical Science and Genetics, Faculty of Medicine, Isfahan University of Medical Science, Isfahan, Iran گروه آناتومی و ژنتیک، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان Kayhan Azadmanesh کیهان آزادمنش 370031947532846006811 370031947532846006811 No Department of Hepatitis and AIDS, Pasteur Institute of Iran گروه هپاتیت و ایدز، انستیتو پاستور، تهران