دوره 10، شماره 38 - ( 1-1399 )                   جلد 10 شماره 38 صفحات 98-83 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Jafari hafshejani R, Sazgar H, Zia Jahromi N. The Effect of Silymarin on Neuro D1 Gene Expression and Blood Glucagon Level in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats. NCMBJ. 2020; 10 (38) :83-98
URL: http://ncmbjpiau.ir/article-1-1280-fa.html
جعفری هفشجانی رحمان، سازگار حسین، ضیاء جهرمی نوشا. تأثیر سیلی مارین بر بیان ژن Neuro D1 و بررسی سطح گلوکاگون خون در رت های دیابتی شده با استرپتوزوتوسین. مجله تازه هاي بيوتكنولوژي سلولي و مولكولي. 1399; 10 (38) :98-83

URL: http://ncmbjpiau.ir/article-1-1280-fa.html


گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران
متن کامل [PDF 6010 kb]   (790 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (2063 مشاهده)
متن کامل:   (319 مشاهده)
تأثیر سیلی­ مارین بر بیان ژن Neuro D1 و بررسی

سطح گلوکاگون خون در رت­های دیابتی شده

با استرپتوزوتوسین

رحمان جعفری هفشجانی، حسین سازگار*، نوشا ضیاء جهرمی

گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران


چکیده

سابقه و هدف: باتوجه­ به آمار بالای دیابت در ایران و جهان و هم­چنین به ­علت عوارض جانبی کم­تر گیاهان دارویی نسبت­به داروهای شیمیایی و صنعتی در این مطالعه به بررسی اثر ماده مؤثره گیاه خار مریم (سیلی­مارین) بر بیان ژن Neuro D1 که یکی از ژن­های تکوین و بازسازی سلول­های بتا وآلفا پانکراس هست هم­چنین بررسی سطح گلوکاگون خون در رت­ها، پرداختیم.

مواد و روش­ها: 42 سر رت نر نژاد ویستار به­صورت تصادفی انتخاب شدند و به هفت گروه شش تایی تقسیم شدند. رت­های دیابتی شده دوزهای مختلف سیلی­مارین و متفورمین را هر سه روز یک­بار دریافت کردند و بعد از 40 روز با کلروفوم بی­هوش کرده بعد از خون­گیری از قلب رت­ها سطح سرمی گلوکاگون توسط کیت سنجش گلوکاگون به روش الیزا اندازه­گیری شد و سپس مراحل تشریح و عمل برداشت بافت پانکراس و مراحل استخراج RNA و cDNA سازی و بررسی بیان­ژن با تکنیک Real-Time PCR انجام گردید.

یافته­ ها: نتایج این تحقیق نشان داد  STZ باعث تخریب بافت پانکراس وایجاد دیابت نوع یک می­شود. کاربرد سیلی­مارین باعث بهبود دیابت و کاهش قند خون و افزایش سطح سرمی گلوکاگون در رت­های دریافت­کننده دوزهای مختلف سیلی­مارین نسبت­به گروه کنترل منفی (دیابتی) شد. هم­چنین میزان بیان ژن NeuroD1 نسبت­به ژن GAPDH (ژن رفرنس) افزایش معنی­داری پیدا کرد.

نتیجه­ گیری: بیان­ژن  NeuroD1در رت­های دیابتی شده با STZ به­واسطه سیلی­مارین، افزایش معنی­داری را نشان می­دهد (000/0P-Value= ) که نتیجه آن بهبود بافت پانکراس و کاهش قند خون و افزایش وزن رت­ها و سیلی­مارین با بازسازی سلول­های آلفای پانکراس و هم­چنین با اتصال به پروموتر ژن گلوکاگون باعث افزایش بیان این ژن می­شود.

واژه­های کلیدی: دیابت نوع یک، استروپتوزوتوسین، گلوکاگون، سیلی­مارین، ژن NeuroD1.


 

مقدمه

دیابت قندی سندرمی است که در آن متابولیسم کربوهیدرات، چربی، و پروتئین­ها مختل می­شود (1). این بیماری به­دلیل فقدان ترشح انسولین یا کاهش حساسیت بافت­ها به انسولین ایجاد می­شود شیوع دیابت طی دو دهه گذشته افزایش چشم­گیری داشته است و تخمین زده­اند که تا سال ۲۰۳۰ به بیش از 438 میلیون نفر افزایش یابد (2). دیابت دارای دو نوع عمده است. دیابت نوع I، که دیابت قندی وابسته­به انسولین نیز نامیده شده، به­دلیل فقدان ترشح انسولین ایجاد می­شود (3). دیابت نوع II، که دیابت قندی غیر وابسته­به انسولین نامیده می­شود (4).

پانکراس از نظر آناتومیک غده طویلی است که در زیر و موازی با معده قرار گرفته و بیش­تر ساختار درونی آن، شبیه غده بزاقی است و از غدد ضمیمه دستگاه گوارشی است (5،6). پانکراس به میزان زیادی در تنظیم متابولیسم مواد مغذی درگیر است. اهمیت پانکراس در موازنه مواد مغذی در کل بدن به­وسیله این حقیقت مشخص شده است که در شرایط پاتولوژیک مختلف مثل دیابت نوع یک و دو، که درگیر در متابولیسم مواد مغذی­اند، به­عدم تنظیم سلول­های پانکراس مربوط هستند (7، 8). فاکتورهای مختلفی بر تمایز سلول­ها به سلول­های بتا در پانکراس اثر می­گذارند. از جمله این فاکتورها می­توان به Pax4، Pax6، MafA و Neuro D1  اشاره کرد (9). ژن Neuro D1 که بر روی بازوی بلند کروموزم شماره 2 واقع شده است (24q3)، دارای وزن مولکولی 39 کیلودالتون است. این ژن در ترشح گلوکاگون، انسولین و سوماتواستاتین نقش دارد بیان ژن Neuro D1 در سلول­های اندوکرین پانکراس و دیگر بافت­های غیر پانکراتیک مثل روده و مغز یافت می­شود عملکرد ژن Neuro D1، رونویسی ژن انسولین و پیش بردن بیش­تر تمایز به سمت سلول­های islet  عملکردی است. وجود ژن Neuro D1 در سلول­های بیان کننده گلوکاگون نشان می­دهد که سرکوب فعالیت گلوکاگون با این ژن ارتباطی دارد. در حقیقت طبق گزارش­های اخیر، ژن Neuro D1 سبب فعال شدن پروموتر گلوکاگون می­شود (10-12) داورهای گیاهی نسبت­به داورهای شیمیایی دارای سمیت کم­تر و اثرهای جانبی کم­تر هستند تاکنون بیش از 2100 گیاه دارویی در کاهش میزان قند خون و یا کاهش عوارض ناشی از آن شناخته شده است. از جمله این گیاهان: خار مریم، خیار تلخ، شنبلیله، هستند (1) گیاه خار مریم از خانواده کاسنیان است. این گیاه بومی جنوب اروپا و شمال آفریقا است و در مناطق مختلف ایران به­خصوص البرز مرکزی، خوزستان و آذربایجان رویش دارد عصاره دانه خار مریم حاوی ترکیب­های شیمیایی متعدد شامل چندین لیگنان فلاونوئیدی است که در مجموع به­نام سیلی­مارین می­گویند (13). فلاونوئیدها از ﺗﺮﻛﻴب­های ﺑﺴﻴﺎر ﻣﻬﻢ اﻛﺜﺮ ﮔﻴﺎﻫﺎن داروﻳﻲ، ﺳﺒﺰﻳﺠﺎت و ﻣﻴﻮه­ﻫﺎ هستند، فلاونوئیدها از ﻗﺒﻴﻞ ﻛﻮﺋﺮﺳﺘﻴﻦ ﻣﻮﺟﺐ ﺗﺮﺷﺢ اﻧﺴﻮﻟﻴﻦ و ﻣﻬﺎرﻛﻨﻨﺪه ﻗﻮی ﺗﺠﻤﻊ ﺳﻮرﺑﻴﺘﻮل در بافت­های ﺑﺪن است (14). سیلی­مارین خواص مختلفی ازجمله: محافظت از کبد، فعالیت آنتی­اکسیدانی، ضدالتهابی و ضد سرطان و هم­چنین ضد دیابت دارد سیلی­مارین به­خاطر اثرهای آنتی­اکسیدانی از تخریب سلول­های سازنده انسولین جلوگیری و سبب بهبود بافت آسیب دیده پانکراس می­شود (15، 16).

باتوجه به آمار بالای دیابت در ایران و جهان و هم­چنین به­علت عوارض جانبی کم­تر گیاهان دارویی نسبت­به داروهای شیمیایی و صنعتی در این مطالعه به بررسی اثر ماده مؤثره گیاه خار مریم (سیلی­مارین) بر بیان ژن Neuro D1 که یکی از ژن­های تکوین و بازسازی سلول­های بتا وآلفا پانکراس هست هم­چنین بررسی سطح گلوکاگون خون در رت­ها، پرداختیم.

روش بررسی

تعداد 42 سر رت­های نر نژاد ویستار با وزن 220-180 که از شرکت دانته شهرکرد خریداری و درشرایط استاندارد (1 2ساعت تاریکی و 12ساعت روشنایی) و دسترسی کامل به آب و غذای استاندارد در لانه حیوانات دانشگاه آزاد شهرکرد نگهداری شدند.

گروه­بندی حیوانات

رت­ها به صورت تصادفی به 7 گروه6 تایی دسته­بندی و در قفس­های مجزا نگهداری شدند و آب و غذا برای همه یکسان بود و هم­چنین شرایط اتاق حیوانات درتمام  طول دوره مطالعه 25-22 و رطوبت نسبی 50 درصد حفظ شد.

7 گروه آزمایشی شامل:

1-     گروهA: شاهد سالم

2-      گروهB: کنترل منفی

3-      گروهC: دیابتی دریافت کننده دوز 50سیلی مارین

4-     گروهD:دیابتی دریافت کننده دور100سیلی مارین

5-     گروه: Eدیابتی دریافت کننده دوز150سیلی مارین

6-       گروهF: دیابتی دریافت کننده متفورمبن

7-      گروهG: شاهدسالم دریافت کننده دوز150سیلی مارین

قبل از انجام آزمایش تمامی رت­ها با استفاده از دستگاه گلوکومتر BIONAM ساخت کشور تایوان با اخذ یک قطره خون از طریق دم. گلوکز خون آن­ها اندازه­گیری شد.

برای دیابتی کردن رت­ها از استرپتوزوتوسین (خریداری شده از شرکت مرک آلمان ) حل شده در بافر سیترات 1/0 مولار با اسیدیته 5/4 براساس وزن شان، غاظت 50، میلی­گرم برکیلوگرم (mg/kg 50)  STZبه­صورت تک دوز درون صفاقی تزریق گردید. حیواناتی که پس از سه روز از تزریق STZ قند خون بالای 250 میلی­گرم بر دسی­لیتر داشتند دیابتی تلقی شدند. سنجش قند خون همه گروه­ها هر ده روز یک مرتبه با رعایت 14ساعت محرومیت از غذا انجام و گلوکز خون ثبت گردید.

پس از گذشت سه روز از تزریق استرپتوزوتوسین،گروه­های دریافت کننده سیلی­مارین و هم­چنین گروه دیابتی دریافت کننده متفورمین هر سه روز یک بار (10 مرتبه) در طول یک ماه ، ماده مؤثره و متفورمین را از طریق گاواژ کردن دریافتند.

پس از گذشت 30 روز، حیوانات با کلروفوم بی­هوش و بعد از خون­گیری از قلب برای بررسی میزان گلوکاگون به­روش الایزا که از کیت گلوکاگون با مارک EASTBIOPHARM ساخت کشورآمریکا استفاده شد طبق دستورالعمل کیت انجام گرفت، تشریح مقداری از بافت پانکراس به­نسبت 1 به 4 در مایع RNAlater جهت اندازه­گیری بیان ژنNeuro D1  ذخیره شد. برای اندازه­گیری بیان ژن مورد بررسی در پژوهش حاضر از روش Real Time RT PCR استفاده شد.

مراحل انجام تکنیک  Real-Time PCR

استخراج  RNAبا استفاده از روش ترایزول ساخت شرکت کیان انجام گردید. لازم­به ذکر است که RNA پس از استخراج دستخوش تغییرهایی خواهد شد و برای رفع این مشکل بلافاصله پس از برداشت باید در مجاورت محلول ثبیت کننده (RNA later) قرار گیرد و هم­چنین به­دلیل حساسیت بالا تمام لوازم مورد نیار با محلول DEPC 1 درصد تیمار شدند (17). در سلول­ها برای لیز و هموژنیزه کردن بافت پانکراس مقداری ازت مایع بروی بافت ریخته شد و سپس یک سی­سی ترایزول اضافه گردید و در دمای 4 درجه به­مدت 10 دقیقه قرار داده شدند و سپس 200 ماکرولیتر کلروفرم به نمونه­ها اضافه گردید و لوله­ها به­مدت 5 دقیقه دردمای 4 درجه قرار داده شدند. لوله­ها به­مدت 5 دقیقه در 10000 سانتریفیوژ شدند، به سه فاز مجزا تقسیم می­شود که فاز رویی را به اپندروف­های جدید منتقل شده، و مقدار 500 میکرولیتر ایزوپروپانول سرد به آن اضافه شد و مواد داخل به­مدت 5 دقیقه در g 12000 سانتریفیوژ گردید و سپس فاز روی به آرامی خارج شده و رسوب  RNAحاصل با اتانول 75 درصد سرد شستشو داده شده و پس از سانتریفیوژ به­مدت 5 دقیقه در 14000 رسوب باقی­مانده در 20 میکرولیتر آب حل شده و برای استفاده­های بعدی در دمای دمای 70- نگهداری شد. برای از بین بردن آلودگی ژنومی از کیت آنزیم DNase (شرکت Thermo) مطابق دستورالعمل شرکت استفاده شد.

پس از استخراج RNA برای اطمینان از کافی بودن آن و هم­چنن میزان خلوص و عدم آلودگی ژنومی آن از نظر کیفی بالود کردن روی ژل آگاروز 2 درصد و هم از نظر کمی به­وسیله دستگاه نانو درآپ میزان خلوص (OD) آن اندازه­گیری شد همه غلظت­ های RNA ها بیش­تر از ng/µl9000 بود.

سپس مقداری از RNA برای ساخت cDNA استفاده شد به این منظور از کیت سنتز cDNA شرکت تاکارا-ژاپن مطابق دستورالعمل شرکت استفاده شد.

برای تعین میزان بیان ژن Neuro D1 از ژن GAPDH به­عنوان ژن کنترل (رفرنس) استفاده شد.

پرایمرهای انتخابی این ژن­هاساخت شرکت ماکروژن کشور کره جنوبی بودند. الگوی پرایمرها مورد استفاده در این پژوهش در جدول 1 آمده است.

 

 

 

جدول 1- توالی ژن Neuro D1

5′-TCCATGGTGGTGAAGACGCCAGTA-3′

GAPDH R

5′-TGGTGAAGGTCGGTGTGAACGGAT-3′

GAPDH F

5'-TTTGGTCATGTTTCCACTTCC-3'

Neuro D1 R

5'-CGCAGAAGGCAAGGTGTC-3'

Neuro D1 F

 

 

سپس به­وسیله سیستم Rotor-Gene6000 و با استفاده از کیت سابرمستر ریل تایم ساخت شرکت تاکارا ژاپن مطابق دستورالعمل آن استفاده شد پروتکل دمایی مورد استفاده در دستگاه Rotor-Gene6000  در روش Real-Time PCR در جدول شماره 2 آورده شده است.CTهای مربوط به واکنش توسط نرم­افزار سیستم Real-Time PCR استخراج و ثبت گردید. بعد از اتمام واکنشReal-Time PCR  سیکل آستانه هر نمونه به­صورت جداگانه به­دست آمده شد که با مقایسه سیکل آستانه ژن مورد نظر با ژن مرجع (GAPDH)، می­توان میزان بیان ژن موردنظر را به­صورت کمی از فرمول  fold change =2-∆∆ct به­دست آورد و میزان بیان ژن NeuroD1 را در هفت گروه مختلف اندازه­گیری شد.

جدول 2- پروتکل دمایی برای ژن

Initial denaturation step

5دقیقه

ºC94

1 سیکل

Denaturation

15ثانیه

ºC94

 

40 سیکل

Annealing

20 ثانیه

ºC61

Extension

20 ثانیه

ºC72

تجزیه و تحلیل آماری

آنالیز آماری داده­های این تحقیق با استفاده از نرم­افزار SPSS ویرایش 21 انجام شد. از آنجا که داده­ها از توزیع نرمال برخوردار بودند، با روش آنالیز واریانس یک­طرفه (ANOVA) و با آزمون پشتیبان post test LSD ارزیابی شدند و نتایج به­صورت Mean ± SEM ارائه و تفاوت بین گروه­های مختلف با 05/0>P معنی­دار تلقی شد.

یافته­ها

بررسی کیفی RNA استخراج شده

در شکل 1 RNA استخراج شده بر روی ژل دو درصد نشان داده شده است.

شکل 1- RNA تام سلولی الکتروفورز شده در ژل آگارز ۲ درصد

تغییرهای قند خون رت­ها

در ابتدا تغییرهای قند خون در گروه­های مورد مطالعه را مورد بررسی قرار گرفت. برای اندازه­گیری قند خون هر 10 روز یک بار قند خون ناشتای رت­ها (14 ساعت گرسنگی) با خون­گیری از ناحیه دم و با استفاده از دستگاه گلکومتر اندازه­گیری شد و نتایج گروه­های تیمار و شاهد در نمودار 1 آمده است.

 

نمودار 1- تغییرهای قند خون رت­ها

*تعداد ستاره متفاوت در هر گروه معنی­دار بودن را نشان می­دهد. (05/0P-Value< )

 

میزان قند خون با تزریق استرپتوزوتوسین به­شدت افزایش یافت؛ اما پس از آن با دریافت سیلی­مارین در طول مدت درمان همان­طور که مشاهده می­شود میزان قند خون در هر گروه با توجه­به میزان دوز دریافتی سیلی­مارین تغییر یافت. تغییرهای قند خون در گروه­های تحت درمان (سیلی­مارین و متفورمین)، گروه شاهد دیابتی (B) و گروه شاهد سالم (A) در طول دوره تیمار نسبت­به هم تغییرهای معنی­دار داشته و بیش­ترین تغییرها در گروه­های دریافت کننده دوز mg/kg 100 (D) و mg/kg 150 (E) نسبت­به سایر گروه­های تیمار است و تمامی گروه­ها در انتهای دوره درمان تغییرهای معناداری نسبت­به شروع دوره دیابتی شدن داشتند (05/0P-Value˂). ولی بین گروه شاهد سالم (A) و گروه سالم دریافت کننده سیلی­مارین (G) تغییر معناداری مشاهده نشد (05/0P-Value>).

نتایج Real-Time PCR

نتایج حاصل از بررسی میزان بیان ژن Neuro D1 در گروه ها  A و B

بررسی میزان بیان ژن Neuro D1 در گروه شاهد سالم (A) و گروه شاهد دیابتی به­عنوان کنترل منفی (B) نشان داد که در سطح آماری 95 درصد میزان بیان ژن Neuro D1 در رت­های دیابتی و سالم دارای اختلاف معناداری است.

(000/ 0P -Value=)

 

 

نمودار 2- بررسی میزان بیان ژن Neuro D1 در گروه  شاهد سالم و کنترل منفی

 

 

نتایج حاصل از بررسی میزان بیان ژن  NeuroD1در گروه­های A-F

بررسی میزان بیان ژن NeuroD1 در گروه­های (A-F) در نمودار 3 نشان داده شده است.

 

 

 

نمودار 3-  بررسی میزان بیان ژن NeuroD1در گروه­های (A-F)

*وجود تعداد ستاره­های متفاوت نشان­دهنده وجود گروه­های معنی­دار است.

 

با توجه­به نتایج به­دست آمده بیان ژن NeuroD1 قبل از ایجاد دیابت در همه گروه­ها بیان داشته و پس از ایجاد دیابت درگروه­های بیمار به­شدت افت پیدا کرده و بعد از استفاده از داروهای سیلی­مارین و متفورمین تا حدودی این کاهش بیان جبران شده است. هم­چنین میزان بیان این ژن در گروه شاهد دیابتی (B) که دارویی دریافت نکرده است بسیار افت پیدا کرده و نسبت­به گروه سالم شاهد (A) نتایج معنی­دار است.

میزان بیان این ژن به­ترتیب گروه دریافت کننده دوز mg/kg 50 سیلی­مارین (C)، گروه دریافت کننده دوز mg/kg 150 متفورمین (F)، گروه دریافت کننده دوز mg/kg 150 سیلی­مارین (E)، دریافت کننده دوز mg/kg 100 (D)، بیش­ترین بیان را داشته­اند؛ اما میزان بیان گروه­های D و E نسبت­به گروه­های شاهد دیابتی (B) و گروه­های بیمار دریافت کننده دوز mg/kg 50 سیلی­مارین (C) و گروه دریافت کننده دوز mg/kg 150 متفورمین (F) معنی­دار بود. (05/0P-Value˂ )؛ اما میزان بیان در گروه­های شاهد دیابتی (B) و گروه­های بیمار دریافت کننده دوز mg/kg 50 سیلی­مارین (C) و گروه دریافت کننده دوز mg/kg 150 متفورمین (F) معنی­دار نبود (05/0P-Value> ).

دوز mg/kg 100 داروی سیلی­مارین تأثیر بسزایی نسبت­به همه دوزهای تیمار سیلی­مارین و هم­چنین داروی متفورمین در بیان ژن NeuroD1 داشته است و اختلاف آن با گروه شاهد سالم معنی­دار نبود. (05/0P-Value> ). هم­چنین گروه دریافت کننده دوزهای mg/kg 100 سیلی­مارین (D) اثردهی بهتری نسبت­به دوز mg/kg 150 (E) داشته است که نشان دهنده عدم وابسته­به دوز بودن اثردهی سیلی­مارین است.به­احتمال دوز mg/kg 150 به­دلیل غلظت بالای آن توسط موش بیش­تر دفع شده است علی­رقم این یافته­ها، نیاز به انجام تحقیقات بیش­تری است.

نتایج حاصل از بررسی میزان بیان ژن NeuroD1 در گروه های A و G

بررسی میزان بیان ژن NeuroD1 در گروه­های شاهد سالم (A) و سالم دریافت کننده سیلی­مارین (G) در نمودار 4 نشان داده شده است.

 

 

نمودار 4 - بررسی میزان بیان ژن NeuroD1در گروه­های A و G

 

 

این نتایج نشان داد که میزان بیان ژن NeuroD1 در گروه سالم دریافت کننده دوز mg/kg 150 سیلی­مارین G)) نسبت به گروه سالم شاهد (A) کمی افزایش یافته ولی این افزایش بیان معنی­دار نبود (946/0P-Value= )

نتایج کلی سنجش مقادیر گلوکاگون

میانگین مقادیر پلاسمایی گلوکاگون برحسب نانوگرم/میلی­لیتر بود و با سطح معنی­داری (01/0p<) گزارش شد. آنالیز آماری داده­ها در گلوکاگون نشان داد که دوز100، رت­های سالم و تیمار با کنترل منفی ارتباط معنی­داری دارد، رت­های دریافت کننده دوز50 و متفورمین، 150 ارتباط معنی­داری با کنترل منفی ندارد (نمودار 5).

 

Concentration ng/ml

کنترل منفی

سالم تیمار

شاهد سالم

متفورمین

دوز150

دوز100

دوز50

Erorr bars: ±2 SD

 

 

 

نمودار 5- تغییرها در سطوح پلاسمایی گلوکاگون در رت­ها

*وجود تعداد ستاره­های متفاوت نشان­دهنده وجود گروه­های معنی­دار است (05/0P-Value˂ ).

 

بحث

علت اصلی دیابت آن است که در بدن یا انسولین ساخته نمی­شود و یا این که مقدار آن به­قدری ناچیز است که نیازهای بدن را برآورده نمی­سازد. در دیابت نوع I سلول­های بتا پانکراس که انسولین ترشح می­کنند تخریب شده. در نتیجه انسولین ساخته نمی­شود و در جریان خون وجود ندارد یا مقدار آن بسیار کم است در حال حاضر بیماران مبتلا به دیابت نوع یک با تزریق روزانه انسولین، قند خود را کنترل می­کند (16).

که در این مطالعه از عصاره دانه خار مریم که حاوی ترکیب­های شیمیایی متعدد شامل چندین لیگنان فلاونوئیدی است که در مجموع به آن سیلی­مارین می­گویند که دارای قدرت آنتی­اکسیدانی بسیار قوی است، استفاده شد. سیلی­مارین به­خاطر اثرهای آنتی­اکسیدانی از تخریب سلول­های سازنده انسولین جلوگیری و سبب بهبود بافت آسیب دیده پانکراس می­شود. در تأیید این نظریه، مطالعات تجربی و کلینیکی متعدد نشان داده­اند ترکیب­های دارای خاصیت آنتی­اکسیدان دارای اثرهای مطلوبی بر روی اختلال­های متابولیکی ناشی از افزایش قند خون دارند. گیاه خار مریم باعث افزایش عملکرد آنزیم­های دفع کننده رادیکال­های آزاد در کبد می­شود. این آنزیم­ها شامل سوپر اکسید دسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز و کاتالازها است (18،19).

سیلی­مارین یک ترکیب فلاونوئیدی و دارای خاصیت آنتی­اکسیدانی است که اثرهای محافظتی آن بر روی پراکسیداسیون اکسیداتیو به اثبات رسیده است (20). پیش­تر نشان داده شده است که سیلی­مارین مانع از افزایش گلوکز پلاسما و پراکسیداسیون لیپید پانکراس در دیابت ناشی از آلوکسان در موش صحرایی است (21-23). علاوه­بر این مکانیسم­های محافظت کننده از سیلی­مارین شامل تعدادی از وقایع مختلف بیوشیمیایی است. نشان داده شده است که سیلی­مارین از طریق تحریک پلی­مراز I و رونویسی rRNA سنتز RNA ریبوزومی (rRNA) را افزایش می­دهد (24-26). saitoh و همکاران در سال 2007با بررسی سلول­ها بنیادی جنینی و تمایز آن­ها به سلول­های انسولین­ساز به این نتیجه رسیدند که بیان هم­زمان PDX-1 و Neurod-1 منجر به تبدیل سلول­های بنیادی جنینی به سلول­های انسولین­ساز می­شود (27). valenzuela و همکاران نیز در تحقیقی دیگر به این نتیجه رسیدند که از این رو سیلی­مارین که یک آنتی­اکسیدان قوی است باعث کاهش رادیکال­های آزاد می­شود و اثرهای دفاعی زیادی برای بدن دارد هم­چنین گلوتاتیون را کاهش می­دهد (28). soto و همکاران در تحقیقی دیگر در سال 2003 نشان دادن سیلی­مارین باعث افزایش فعالیت پانکراسی آنزیم­های آنتی­اکسیدانی می­شود: و افزایش گلوتاتیون پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز می­شود، این آنزیم­ها باعث از بین رفتن رادیکال­های آزاد و سموم حاصل از استرپتوزوتوسین می­شود (16). سلول­های انسولین ساز با بیان مداوم این ژن در سلول­های بنیادی جنینی توسط Blyszczuk و همکاران تولید شدند. آن­ها تلاش کردند تا نشان دهند با استفاده از روش ساده ترانسفکشن ژن Pax4 می­توان سلول­های بنیادی جنینی را به سلول­های انسولین­ساز تمایز داد. در این روش آن­ها ابتدا اجسام جنینی را از سلول­های بنیادی جنین به­وجود آوردند و سپس از اجسام جنینی به­وجود آمده سلول­های منفرد را برای ترانسفکت ژن Pax4 جداسازی کردند. سلول­های بنیادی جنینی ترانسفکت شده بعد از چهار روز به سلول­های ترشح کننده انسولین تمایز یافتند. در طی این مدتی که اجسام شبه جنینی به­صورت قطره­های آویزان هستند ژن­های مخصوص آندودرم در آن­ها بیان می­شوند (29). در تحقیق ما هم بیان ژن Pax4 به­وسیله داروی سیلی­مارین افزایش یافته که این نتایج بیانگر است که سیلی­مارین باعث ترمیم و افزایش سلول­های جزایر به­واسطه پیش­سازهای آن­ها می­شود. collombat و همکاران در سال 2009 در مقاله­ای تحت عنوان بیان بیش از حد ژن Pax4 در پانکراس موش و تبدیل سلول­های بنیادین به سلول­های آلفا و پس از آن به سلول­های بتا به این نتیجه رسیدند که بیان نابجا و بیش ازحد ژن Pax4 بر پانکراس در حال تکوین موش­های تراریخته منجر به پیدایش جزایر لانگرهانس بزرگ می­شود که این جزایر به­طور عمده از سلول­های بتا تشکیل شده­اند (30). این نتایج نشان دهنده این است که بیان این ژن باعث افزایش سلول­های بتا و آلفا می­شود که نتایج به­دست آمده از الایزا ما هم گویای این نتیجه است. soto و همکاران در سال 2014 در مطالعه­ای تحت عنوان اثر سیلی­مارین در بیان ژن Pdx-1 و گسترش سلول­های بتای پانکراس در یک مدل پانکراتومی که توسط soto و همکاران در سال 2014 بر روی 72 سر موش صحرایی نژاد ویستار انجام شد، به این نتیجه رسیدند که ممکن است سیلی-مارین تکثیر سلول­های تولیدکننده انسولین را افزایش دهد (31). نتایج به­دست آمده از این تحقیق گویایی تأثیر سیلی­مارین بر بهبود سلول­های تخریب شده بافت پانکراس و هم­چنین افزایش معنی­دار بیان ژن Neuro D1 و افزایش وزن رت­ها و کاهش قند خون افزایش گلوکاگون خون در رت­های تیمار با دوزهای مختلف سیلی­مارین نسبت­به گروه کنترل منفی شده است. از سوی دیگر collombat و همکاران در سال 2009 با بررسی نقش Mafa در سلول­های بتا پانکراس دریافتند که بیان ژن Mafa همراه با ژن PDX-1 و Neuro D1 به‌طور قابل‌ توجهی باعث بیوسنتز انسولین می­شود. این نتایج نشان می­دهد که این ژن­ها نقش بسیار مهمی در سلول­های جزایر لانگرهانس پانکراس دارند و می­توانند یک هدف درمانی جدید برای دیابت باشد (30). با توجه­به نتایج به­دست آمده بیان ژن NeuroD1 قبل از ایجاد دیابت در همه گروه­ها بیان داشته و پس از ایجاد دیابت درگروه­های بیمار به­شدت افت پیدا کرده و بعد از استفاده از داروهای سیلی­مارین و متفورمین تا حدودی این کاهش بیان جبران شده است. هم­چنین میزان بیان این ژن در گروه شاهد دیابتی (B) که دارویی دریافت نکرده است بسیار افت پیدا کرده و نسبت­به گروه سالم شاهد (A) نتایج معنی­دار است. در نهایت zhao و همکاران در سال 2016 با بررسی تأثیر اکستانید-4 بر بیان Neurod-1 و Glut-2  در سلول­های تولید­کننده انسولین مشتق از سلول­های بنیادی جنینی در موش به این نتیجه رسیدند که اکستانید-4 به‌طور قابل‌توجهی رونویسی ژن Neurod1 و Glut2 را تسهیل کرد و قادر به ایجاد تمایز سلول­های بنیادی جنینی به سلول­های تولید­کننده اندوکرین و انسولین شد (32). نتایج پژوهش حاضر نیز حاکی از آن بود که سیلی مارین باعث بهبود بافت پانکراس و بیان ژن Neuro D1 و در نتیجه باعث افزایش سطح گلوکاگون می شود.

نتیجه­گیری

نتیجه­گیری در این تحقیق نشان داده شد که سیلی­مارین باعث بهبود بافت پانکراس و بیان ژن Neuro D1 و در نتیجه باعث افزایش سطح گلوکاگون می­شود. نتایج به­دست آمده از این تحقیق گویایی تأثیر سیلی­مارین بر بهبود سلول­های تخریب شده بافت پانکراس و هم­چنین افزایش معنی­دار بیان ژن Neuro D1 و افزایش وزن رت­ها و کاهش قند خون افزایش گلوکاگون خون در رت­های تیمار با دوزهای مختلف سیلی­مارین نسبت­به گروه کنترل منفی شده است. در نتیجه شواهد ارائه‌ شده در این تحقیق حاکی از آن است که سیلی‌مارین نه‌تنها باعث کاهش دیابت ایجاد شده با استرپتوزتوزسین می­شود بلکه باعث بهبودی پانکراس و بازگرداندن آن به عملکرد طبیعی اش نیز می‌شود.

سپاسگزاری

این مقاله برگرفته از پایان­نامه کارشناسی ارشد و تحت حمایت معاونت پژوهشی دانشگاه آزاد شهرکرد است و مؤلفین این تحقیق مراتب سپاس خود را نسبت­به معاونت پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد که امکان اجرای این طرح را فراهم کردند، ابراز می­دارند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

منابع

1. Sobolová L, Škottová N, Večeřa R, Urbánek K. Effect of silymarin and its polyphenolic fraction on cholesterol absorption in rats.  Pharma research. 2006;53(2):104-12.

2. Das-Munshi J, Stewart R, Ismail K, Bebbington PE, Jenkins R, Prince MJ. Diabetes, common mental disorders, and disability: findings from the UK National Psychiatric Morbidity Survey.  Psychosom med. 2007;69(6):543-50.

3. Milne JC, Lambert PD, Schenk S, Carney DP, Smith JJ, Gagne DJ, et al. Small molecule activators of SIRT1 as therapeutics for the treatment of type 2 diabetes.  Nature. 2007;450(7170):712.

4. Sharifirad G, Kamran A, Entezari M. The effect of diabetic diet education on FBS and BMI of patients with type II diabetes mellitus.  J Ardabil University Med Sciences. 2007;7(4):375-80.

5. Schlachterman A, Forsmark CE. Pancreatic function testing for the early diagnosis of chronic pancreatitis.  Gastrointestinal endo. 2017;86(6):1056-8.

6. Hao L, Wang L-S, Liu Y, Wang T, Guo H-L, Pan J, et al. The different course of alcoholic and idiopathic chronic pancreatitis: A long-term study of 2,037 patients.  PloS one. 2018;13(6):e0198365.

7. Pinent M, Castell A, Baiges I, Montagut G, Arola L, Ardévol A. Bioactivity of flavonoids on insulinsecreting cells.  Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2008;7(4):299-308.

8. Turrell G, Hewitt B, Patterson C, Oldenburg B, Gould T. Socioeconomic differences in food purchasing behaviour and suggested implications for dietrelated health promotion.  J Human Nutrition Dietetics. 2002;15(5):355-64.

9. Schwitzgebel VM. Programming of the pancreas.  Molecular cellular Endo. 2001;185(1-2):99-108.

10. Zhu Y, Li Y, Dai C, Sun L, You L, De W, et al. Inhibition of Lincpint expression affects insulin secretion and apoptosis in mouse pancreatic β cells.  internati j biochem cell biology. 2018;104171-9.

11. Meusel L-AC, Kansal N, Tchistiakova E, Yuen W, MacIntosh BJ, Greenwood CE, et al. A systematic review of type 2 diabetes mellitus and hypertension in imaging studies of cognitive aging: time to establish new norms.  Frontiers in aging neuroscience. 2014;6148.

12. Sandovici I, Hammerle CM, Ozanne SE, Constância M. Developmental and environmental epigenetic programming of the endocrine pancreas: consequences for type 2 diabetes.  Cell Molecular Life Sciences. 2013;70(9):1575-95.

13. Voroneanu L, Nistor I, Dumea R, Apetrii M, Covic A. Silymarin in type 2 diabetes mellitus: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials.  J diabetes research. 2016;2016.

14. Sakai I, Izumi S-i, Murano T, Okuwaki S, Makino T, Suzuki T. Presence of aldose reductase inhibitors in tea leaves.  Japanese J Pharmacology. 2001;85(3):322-6.

15. Velussi M, Cernigoi AM, Dapas F, Caffau C, Zilli M. Long-term (23 months) treatment with an anti-oxidant drug (silymarin) is effective on hyperinsulinemia, exogenous insulin need and malondialdehyde levels in cirrhotic diabetic patients.  J hepatology. 1997;26(4):871-9.

16. Soto C, Recoba R, Barron H, Alvarez C, Favari L. Silymarin increases antioxidant enzymes in alloxan-induced diabetes in rat pancreas.  Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology. 2003;136(3):205-12.

17. Hosseinpour Feizi M, Saed S, Babaei E, Montazeri V, Halimi M. Evaluation of Nucleostemin Gene Expression as a New Molecular Marker in Breast Tumors.  J Kerman Uni Med Sciences. 2012;19(2).

18. Abenavoli L, Capasso R, Milic N, Capasso F. Milk thistle in liver diseases: past, present, future.  Phytotherapy Research. 2010;24(10):1423-32.

19. Soto C, Raya L, Pérez J, González I, Pérez S. Silymarin induces expression of pancreatic Nkx6. 1 transcription factor and β-cells neogenesis in a pancreatectomy model.  Molecules. 2014;19(4):4654-68.

20. Tuorkey MJ, El-Desouki NI, Kamel RA. Cytoprotective effect of silymarin against diabetes-induced cardiomyocyte apoptosis in diabetic rats.  Biomedical and Environmental Sciences. 2015;28(1):36-43.

21. Stolf AM, Cardoso CC, Acco A. Effects of silymarin on diabetes mellitus complications: a review.  Phytotherapy research. 2017;31(3):366-74.

22. Rahimi R, Karimi J, Khodadadi I, Tayebinia H, Kheiripour N, Hashemnia M, et al. Silymarin ameliorates expression of urotensin II (U-II) and its receptor (UTR) and attenuates toxic oxidative stress in the heart of rats with type 2 diabetes.  Biomedicine Pharmacotherapy. 2018;101244-50.

23. Pradhan S, Girish C. Hepatoprotective herbal drug, silymarin from experimental pharmacology to clinical medicine.  Indian J Med Research. 2006;124(5):491-504.

24. Comelli MC, Mengs U, Schneider C, Prosdocimi M. Toward the definition of the mechanism of action of silymarin: activities related to cellular protection from toxic damage induced by chemotherapy.  Integrative cancer therapies. 2007;6(2):120-9.

25. Katiyar SK, Mantena SK, Meeran SM. Silymarin protects epidermal keratinocytes from ultraviolet radiation-induced apoptosis and DNA damage by nucleotide excision repair mechanism.  PloS one. 2011;6(6):e21410.

26. Lettéron P, Labbe G, Degott C, Berson A, Fromenty B, Delaforge M, et al. Mechanism for the protective effects of silymarin against carbon tetrachloride-induced lipid peroxidation and hepatotoxicity in mice: evidence that silymarin acts both as an inhibitor of metabolic activation and as a chain-breaking antioxidant.  Biochem pharmacol. 1990;39(12):2027-34.

27. Saitoh K, Yamato E, Miyazaki S, Miyazaki J-I. Both Pdx-1 and NeuroD1 genes are requisite for the maintenance of insulin gene expression in ES-derived differentiated cells.  Diabetes research clinical practice. 2007;77(3):S138-S42.

28. Valenzuela A, Aspillaga M, Vial S, Guerra R. Selectivity of silymarin on the increase of the glutathione content in different tissues of the rat.  Planta medica. 1989;55(05):420-2.

29. Blyszczuk P, Czyz J, Kania G, Wagner M, Roll U, St-Onge L, et al. Expression of Pax4 in embryonic stem cells promotes differentiation of nestin-positive progenitor and insulin-producing cells.  Proceedings of the National Academy of Sciences. 2003;100(3):998-1003.

30. Collombat P, Xu X, Ravassard P, Sosa-Pineda B, Dussaud S, Billestrup N, et al. The ectopic expression of Pax4 in the mouse pancreas converts progenitor cells into α and subsequently β cells.  Cell. 2009;138(3):449-62.

31. Soto C, Raya L, Juárez J, Pérez J, González I. Effect of Silymarin in Pdx-1 expression and the proliferation of pancreatic β-cells in a pancreatectomy model.  Phytomedicine. 2014;21(3):233-9.

32. Zhao Q, Yang Y, Hu J, Shan Z, Wu Y, Lei L. Exendin-4 enhances expression of Neurod1 and Glut2 in insulin-producing cells derived from mouse embryonic stem cells.  Archives medical science: AMS. 2016;12(1):199.

 

نوع مطالعه: مقاله پژوهشی | موضوع مقاله: سلولی و مولکولی
دریافت: 1399/2/24 | پذیرش: 1399/2/24 | انتشار: 1399/2/24

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله تازه های بیوتکنولوژی سلولی - مولکولی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2022 CC BY-NC 4.0 | New Cellular and Molecular Biotechnology Journal

Designed & Developed by : Yektaweb