تأثیر سیلی‌بینین بر تکثیر سلولی و بیان ژن فاکتور رشد شبه‌انسولین-1 (IGF-1) در سلول‌های فیبروبلاست ختنه‌گاه انسانی در محیط برون‌تنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، مشهد، ایران

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار، گروه داروسازی بالینی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

4 کارشناس، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، مشهد، ایران

چکیده

زمینه و هدف: فیبروبلاست‌ها در تمام دوران زندگی قدرت ترمیم را حفظ می‌کنند، در تولید عوامل رشد دخالت دارند و در بین سلول‌های بافت همبند، ظرفیت تمایز به دیگر اعضا خانواده را دارا می‌باشند. فاکتور رشد شبه‌انسولین-1 (IGF-1)[1] در تمایز و رشد رده‌های سلولی مختلف، نقش مهمی دارد. سیلی بینین، فعال‌ترین ترکیب دانه‌های گیاه خار مریم است که تأثیر آن بر سلول سرطانی مطالعه شده است. در این مطالعه تأثیر سیلی‌بینین بر بقای سلولی و بیان ژن IGF-1 در سلول‌های فیبروبلاست ختنه‌گاه انسانی (HFF) بررسی شد.
روش کار: میزان سمیت محلول سیلی­بینین در غلظت­های 10، 20، 40 و 60 میکرومولار با آزمون MTT بر سلول‌های فیبروبلاست انسانی پس از 24 و 48 ساعت و ارزیابی میزان بیان ژن IGF-1، با آزمون Real time -PCR انجام گردید.   
یافته‌ها: نیمار سیلی­بینین پس از 24 ساعت در مقایسه با کنترل دارای تأثیرات سمی بر فیبروبلاست‌ها بود. اما پس از 48 ساعت، تفاوت نسبت به کنترل معنادار نبود. پس از 24 ساعت تیمار، در غلظت‌های 20 تا60 میکرومولار سیلی‌بینین، به‌طور معناداری بیان ژن IGF-1 سلول­های فیبروبلاست نسبت به گروه کنترل افزایش داشت.
نتیجه‌گیری: سیلی­بینین احتمالاً به‌صورت وابسته به غلظت باعث القای بیان ژن IGF-1 پس از تیمار 24 ساعته در سلول‌های فیبروبلاست می‌شود. در بررسی سمیت سلولی در غلظت 60 میکرومولار بیشترین مرگ سلولی بعد از 24 ساعت مشاهده شد؛ از این رو برای معرفی سیلی‌بینین به‌عنوان محرک تکثیر فیبروبلاست‌ها نیاز به انجام مطالعات گسترده‌تر می­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Silibinin Effect on Insulin Like Growth Factor-1 (IGF-1) Expression and Cell Proliferation in Human Foreskin Fibroblast: An in Vitro Study

نویسندگان [English]

  • Soodabeh Elyasi 1
  • Jina Khayatzadeh 2
  • saeedeh zafarbalanejad 2
  • Sepideh Elyasi 3
  • mohammad ALIZADE 4
1 M.Sc, Department of Biology, Islamic Azad University, Mashhad Branch, Mashhad, Iran
2 2. Assistant Professor, Department of Biology, Islamic Azad University, Mashhad Branch, Mashhad, Iran
3 Associate Professor, Department of Clinical Pharmacy, School of Pharmacy, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
4 B.Sc, Department of Biology, Islamic Azad University, Mashhad Branch, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Introduction: Fibroblasts are involved in production of growth factors which are effective on cells’ growth and differentiation. They are the most adaptable cells in connective tissue with significant capacity for differentiation to the other cell group. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) plays an important role in differentiation and growth of different cell lines. Silibinin is extracted from seeds of Silybum marianum, which it's effects in cancer cell lines, have been studied in limited studies. In this study we evaluated the silibinin effect on viability and IGF-1 gene expression in human foreskin fibroblast (HFF).
Materials and Methods: The cytotoxic effect of 10, 20, 40 & 60 µM solution of silibinin was evaluated on HFF cells using MTT assay, after 24 & 48 hours. Then, the expression of IGF-1 gene was evaluated by means of real time-PCR.
Results: Silibinin had toxic effect on HFF cells in dose-dependent manner after 24 hours of incubation in comparison with control group but no significant difference observed after 48 hours. Besides, after 24 hours of incubation, silibinin with a concentration of 20-40-60 µM significantly increased the IGF-1 gene expression in fibroblast cells in comparison with control group.
Conclusion: Based on the results, silibinin significantly induces IGF-1 gene expression in dose dependent manner after 24 hours incubation with HFF cells. However, in cytotoxicity assay, concentration of 60 µM caused the highest rate of cell death after 24 hours. So, before introduction of this compound as a fibroblasts proliferation stimulant, more extensive studies are needed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Silibinin
  • human fibroblast
  • insulin like growth factor-1
  1. Mohammed H, Desjardins-Park HE, Foster DS, Longaker MT. Fibroblasts and wound healing: an update. Regen. Med. 2018; 13(5), 491–495.
  2. Zomer HD, Vidane AS, Goncalves NN, Ambrosio CE. Mesenchymal and induced pluripotent stem cells: general insights and clinical perspectives. Stem cells and cloning: advances and applications. 2015;8:125.
  3. Oliveira T, Costa I, Marinho V, Carvalho V, Uchôa K, Ayres C, Teixeira S, Vasconcelos DF. Human foreskin fibroblasts: From waste bag to important biomedical applications. Journal of Clinical Urology. 2018;11(6):385-94.
  4. G., Ahmed & Uçar, Ahmet. Growth Disorders and Acromegaly. 10.5772/intechopen.78180. 2020,Pages 117-118.
  5. Yang J, Zhou J, Cui B, Yu T. Evaluation of hypoxia on the expression of miR-646/IGF-1 signaling in human periodontal ligament cells (hPDLCs). Medical science monitor: international medical journal of experimental and clinical research. 2018;24:5282.
  6. Pumklin J, Manokawinchoke J, Bhalang K, Pavasant P. Intermittent compressive stress enhanced insulin-like growth factor-1 expression in human periodontal ligament cells. International journal of cell biology. 2015; 28;2015.
  7. Kasi Pandima Devi. Milk Thistle (Silybum marianum). Nonvitamin and Nonmineral Nutritional Supplements,Academic Press,2019,Pages 321-325.
  8. Csonka C, Sarkozy M, Pipicz M, Dux L, Csont T. Modulation of Hypercholesterolemia-Induced Oxidative/Nitrative Stress in the Heart. Oxid Med Cell Longev. 2016; oi: 10.1155/2016/3863726. Epub 2015:
  9. Bijak M. Silybin, a major bioactive component of milk thistle (Silybum marianum L. Gaernt.)—Chemistry, bioavailability, and metabolism. Molecules. 2017 ;22(11):1942.
  10. Aziz M, Saeed F, Ahmad N, Ahmad A, Afzaal M, Hussain S, Mohamed AA, Alamri MS, Anjum FM. Biochemical profile of milk thistle (Silybum Marianum L.) with special reference to silymarin content. Food Science & Nutrition. 2021;9(1):244-50.
  11. Santos UP, Campos JF, Torquato HF, Paredes-Gamero EJ, Carollo CA, Estevinho LM, de Picoli Souza K, Dos Santos EL. Antioxidant, antimicrobial and cytotoxic properties as well as the phenolic content of the extract from Hancornia speciosa Gomes. PLoS One. 2016;11(12):e0167531.
  12. Karimi G, Hassanzadeh-Josan S, Memar B, Esmaeili SA, Riahi-Zanjani B. Immunomodulatory effects of silymarin after subacute exposure to mice: A tiered approach immunotoxicity screening. Journal of pharmacopuncture. 2018;21(2):90.
  13. Rugamba A, Kang DY, Sp N, Jo ES, Lee JM, Bae SW, Jang KJ. Silibinin Regulates Tumor Progression and Tumorsphere Formation by Suppressing PD-L1 Expression in Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC) Cells. Cells. 2021;10(7):1632.
  14. Singh P, Singh M, Kanoujia J, Arya M, Saraf SK, Saraf SA. Process optimization and photostability of silymarin nanostructured lipid carriers: effect on UV-irradiated rat skin and SK-MEL 2 cell line. Drug Deliv Transl Res 2016; 6(5): 597-609.
  15. Hussain Y, Mirzaei S, Ashrafizadeh M, Zarrabi A, Hushmandi K, Khan H, Daglia M. Quercetin and Its Nano-Scale Delivery Systems in Prostate Cancer Therapy: Paving the Way for Cancer Elimination and Reversing Chemoresistance. Cancers. 2021;13(7):1602.
  16. Binienda A, Ziolkowska S, Pluciennik E. The anticancer properties of silibinin: its molecular mechanism and therapeutic effect in breast cancer. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry (Formerly Current Medicinal Chemistry-Anti-Cancer Agents). 2020;20(15):1787-96.
  17. Raina K, Kumar S, Deepanshi D, Agarwal R. Silibinin and colorectal cancer chemoprevention: a comprehensive review on mechanisms and efficacy. J Biomed Res. 2016; 30(6): 452–465.
  18. Anestopoulos I, Sfakianos AP, Franco R, Chlichlia K, Panayiotidis MI, Kroll DJ, Pappa A. A Novel Role of Silibinin as a Putative Epigenetic Modulator in Human Prostate Carcinoma. Molecules. 2016; 22(1). pii: E62.
  19. Tong WW, Zhang C, Hong T, Liu DH, Wang C, Li J, He XK, Xu WD. Silibinin alleviates inflammation and induces apoptosis in human rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes and has a therapeutic effect on arthritis in rats. Sci Rep 2018; 8: 3241.
  20. Juráňová J, Aury-Landas J, Boumediene K, Baugé C, Biedermann D, Ulrichová J, Franková J. Modulation of skin inflammatory response by active components of silymarin. Molecules. 2019;24(1):123.
  21. Suina K, Tsuchihashi K, Yamasaki J, Kamenori S, Shintani S, Hirata Y, Okazaki S, Sampetrean O, Baba E, Akashi K, Mitsuishi Y. Epidermal growth factor receptor promotes glioma progression by regulating xCT and GluN2B‐containing N‐methyl‐d‐aspartate–sensitive glutamate receptor signaling. Cancer science. 2018;109(12):3874-82.