:: دوره 20، شماره 4 - ( دو ماهنامه طب جنوب 1396 ) ::
جلد 20 شماره 4 صفحات 349-361 برگشت به فهرست نسخه ها
استخراج کندروئیتین سولفات از غضروف ماهی خاویاری (Acipenser stellatus) و بررسی اثر القایی آن بر تکثیر فیبروبلاست انسانی
سعید دلشاد1، کتایون کریم‌زاده 2، علی مصطفایی3
1- باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم پایه، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
2- گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم پایه، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران ، karimzadehkathy@yahoo.co.uk
3- گروه ایمونولوژی، مرکز تحقیقات بیولوژی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی، کرمانشاه، ایران
چکیده:   (1404 مشاهده)
زمینه: کندروئیتین سولفات‌ها از مهم‌ترین گلیکوز آمینوگلیکان‌های موجود در ماهیان خاویاری می‌باشند که در غضروف این ماهیان حضور دارند. این ترکیبات علاوه بر اهمیت در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی، از اهمیت بالینی در درمان آرتروز و ترمیم زخم نیز برخوردار هستند.
مواد و روش‌ها: در تحقیق حاضر استخراج کندروتین سولفات (CS) از غضروف ماهی ازون برون (۲۵/۰ گرم پودر غضروف ماهی در ۱۰ میلی‌لیتر بافر PBS1X) توسط هضم آنزیمی تریپسین وپپسین در زمان‌های ۱۲ و ۱۸ ساعت و با استفاده از نمک کاتیونی ستیل پیریونیوم کلراید (روش CPC) انجام شد. به منظور بررسی تأثیر کندروتین سولفات بر القای تکثیر فیبروبلاست‌های جدا شده از پوست انسان از روش رنگ‌سنجی MTT در دوره‌های زمانی ۲۴، ۴۸ و ۷۲ ساعت استفاده گردید. بهترین زمان و مناسب‌ترین هضم آنزیمی توسط تیمار حرارتی با آنزیم‌های تریپسین وپپسین از روی الگوی الکتروفورز SDS-PAGE انتخاب شده و آنالیز FT-IR جهت شناسایی نوع کندروئیتین سولفات تخلیص شده بکار رفت.
یافته‌ها: با توجه به الگوی الکتروفورز، تیمار آنزیمی تریپسین با مدت زمان ۱۸ ساعت بیشترین هضم پروتئینی را نشان داد. در این شرایط بازده تولید کندروئیتین سولفات برابر ۷۶/۴ درصد تخمین زده شد. حضور کندروئیتین سولفات از نوع چهارم (C4S) توسط آنالیز FT-IR مشخص گردید. کندروئیتین سولفات‌های استخراجی از غضروف تأثیر افزایشی وابسته به غلظت بر میزان تکثیر سلول‌های فیبروبلاست را نشان داد، به‌ طوری که در غلظت ۱۰ میکروگرم بر میلی‌لیتر بیشترین افزایش تکثیر برابر با ۱۶۷ درصد، نسبت به کنترل در سلول‌های فیبروبلاست مشاهده گردید.
نتیجه‌گیری: کندروتین سولفات تخلیص شده به صورت وابسته به دوز دارای اثر تحریکی بر رشد سلول‌های فیبرویلاست می‌باشد، لذا می‌‍‌تواند در فرایندهای التیام و ترمیم زخم و القای تکثیر سلول‌های فیبروبلاست مؤثر واقع شود. 
واژه‌های کلیدی: تکثیر سلولی، غضروف، کندرویتین سولفات، ماهی ازون برون
متن کامل [PDF 1097 kb]   (393 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: عمومى
دریافت: ۱۳۹۶/۶/۵ | پذیرش: ۱۳۹۶/۶/۵ | انتشار: ۱۳۹۶/۶/۵
فهرست منابع
1. Roden L. Structure and metabolism of connective tissue proteoglycans. The biochemistry of glycoproteins and proteoglycans. In: Lennarz WJ, editors. Plenum Press: New York, 1980, 267-371.
2. Beaty N, Mello RT. Extracellular mammalian polysaccharides: Glycosaminoglycans and proteoglycans. J Chromatogr B Biomed Sci Appl 1987; 418: 187-222. [DOI:10.1016/0378-4347(87)80009-9]
3. Nakano T, Dixon WT, Ozimek L. Proteoglycan (Glycosaminoglycans/ Mucopolysaccharides). Biopolymers. In: Steinbüchel A, editors. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim: Germany, 2002, 575-604.
4. Vynios DH, Karamanos NK, Tsiganos CP. Advances in analysis of glycosaminoglycans: its application for the assessment of physiological states of connective tissues. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2002; 781(1-2): 21-38. [DOI:10.1016/S1570-0232(02)00498-1]
5. Nakano T, Betti M, Pietrasik Z. Extraction, isolation and analysis of chondroitin sulfate glycosaminoglycans. Recent Pat Food Nutr Agric 2010; 2(1): 61-74. [DOI:10.2174/1876142911002010061]
6. Deepa SS, Kalayanamitra K, Ito Y, et al. Novel sulfated octa- and decasaccharides from squid cartilage chondroitin sulfate-E: sequencing and their application for determination of the epitope structure of monoclonal antibody MO-225. Biochemistry 2007; 46(9): 2453-65. [DOI:10.1021/bi602374m]
7. Garnjanagoonchorn W, Wongekalak L, Engkagul A. Determination of chondroitin sulfate from different sources of cartilage. Chem Eng Process: Process Intensification 2007; 46(5): 465-71. [DOI:10.1016/j.cep.2006.05.019]
8. Zhang F, Xie J, Linhardt RJ. Isolation and structural characterization of glycosaminoglycans from heads of red salmon (Oncorhynchus nerka). Jacobs J Biotechnol Bioeng 2014; 19(1): 002.
9. Lamari FN, Karamanos NK. Structure of chondroitin sulfate. Chondroitin sulfate: Structure, role and pharmacological activity, advances in pharmacology. In: Volpi N, editor. Academic Press: San Diego, 2006, 33-48.
10. Volpi N. Quality of different chondroitin sulfate preparations in relation to their therapeutic activity. J Pharm Pharmacol 2009; 61(10): 1271-80. [DOI:10.1211/jpp.61.10.0002]
11. Tat SK, Pelletier JP, Mineau F, et al. Variable effects of 3 different chondroitin sulfate compounds on human osteoarthritic cartilage/chondrocytes: relevance of purity and production process. J Rheumatol 2010; 37(3): 656-64. [DOI:10.3899/jrheum.090696]
12. Capila I, Linhardt RJ. Heparin-protein interactions. Angew Chem Int Ed Engl 2002; 41(3): 391-412. https://doi.org/10.1002/1521-3773(20020201)41:3<390::AID-ANIE390>3.0.CO;2-B [DOI:10.1002/1521-3773(20020201)41:33.0.CO;2-B]
13. Yamada S, Sugahara K. Potential therapeutic application of chondroitin sulfate/dermatan sulfate. Curr Drug Discov Technol 2008; 5(4): 289-301. [DOI:10.2174/157016308786733564]
14. Kuhn MA, Smith PD, Hill DP, et al. In vitro fibroblast populated collagen lattices are not good models of in vivo clinical wound healing. Wound Repair Regen 2000; 8(4): 270-6. [DOI:10.1046/j.1524-475x.2000.00270.x]
15. Vazquez JA, Rodriguez-Amado I, Ignacia Montemayor MI, et al. Chondroitin sulfate, hyaluronic acid and chitin/chitosan production using marine waste sources: characteristics, applications and eco-friendly processes: a review. Mar Drugs 2013; 11(3): 747-74. [DOI:10.3390/md11030747]
16. Luo XM, Fosmire GJ, Leach RM. Chicken keel cartilage as a source of chondroitin sulfate. Poult Sci 2002; 81(7): 1086-9. [DOI:10.1093/ps/81.7.1086]
17. Axelsson I, Heinegard D. Characterization of chondroitin sulfate-rich proteoglycans from bovine corneal stroma. Exp Eye Res 1980; 31(1): 57-66. [DOI:10.1016/0014-4835(80)90090-1]
18. Mourao PA. Perspective on the Use of sulfated polysaccharides from marine organisms as a source of new antithrombotic drugs. Mar Drugs 2015; 13(5): 2770-84. [DOI:10.3390/md13052770]
19. Seno N, Meyer K. Comparative biochemistry of skin the mucopolysaccharides of shark skin. Biochim Biophys Acta 1963; 78: 258-64. [DOI:10.1016/0006-3002(63)91636-6]
20. Vieira RP, Mourao PA. Occurrence of a unique fucosebranched chondroitin sulfate in the body wall of a sea cucumber. J Biol Chem 1988; 263(34): 18176-83.
21. Kinoshita-Toyoda A, Yamada S, Haslam SM, et al. Structural determination of five novel tetrasaccharides containing 3-O-sulfated D-glucuronic acid and two rare oligosaccharides containing a β-D-glucose branch isolated from squid cartilage chondroitin sulfate E. Biochemistry 2004; 43(34): 11063-74. [DOI:10.1021/bi049622d]
22. Maccari F, Ferrarini F, Volpi N. Structural characterization of chondroitin sulfate from sturgeon bone. Carbohydr Res 2010; 345(11): 1575-80. [DOI:10.1016/j.carres.2010.05.016]
23. Williot P, Sabeau L, Gessner J, et al. Sturgeon farming in Western Europe: recent developments and perspectives. Aquat Living Resour 2001; 14(6): 367-74. [DOI:10.1016/S0990-7440(01)01136-6]
24. Norouzi M, Pourkazemi M, Fatemi M. Application of microsatellite markers to study the genetic structure of stellate sturgeon populations (Acipenser stellatus Pallas, 1771) in the south Caspian Sea. Iran J Fish Sci 2009; 8(1): 73-84.
25. Im AR, Sim R, Park JS, et al. Isolation and characterization of chondroitin sulfates from the by-products of marine organisms. Food Sci Biotechnol 2009; 18(4): 872-7.
26. Im AR, Park Y, Kim YS. Isolation and characterization of chondroitin sulfates from sturgeon (Acipenser sinensis) and their effects on growth of fibroblasts. Biol Pharm Bull 2010; 33(8): 1268-73. [DOI:10.1248/bpb.33.1268]
27. Laemmli UK. Cleavage of structural proteins during assembly of head of bacteriophage-T4. Nature 1970; 227(5259): 680-5. [DOI:10.1038/227680a0]
28. Mostafaei, A. Theoretical and practical guide of gel electrophoresis of proteins. 2nd ed. Yadavaran: Tehran, 2003, 19-34. (Persian)
29. Rodén L, Baker JR, Cifonelli JA, et al. Isolation and characterization of connective tissue polysaccharides. Method enzymol 1972; 28: 73-140.‌ [DOI:10.1016/0076-6879(72)28009-0]
30. Taniguchi N. Isolation and analysis of glycosaminoglycans. glycosaminoglycans and proteoglycans in physiological and pathological processes of body systems. In: Varma RS, Varma R, editors. Karger: Basel, 1982; 20-40.
31. Silva LCF. Isolation and purification of chondroitin sulfate. chondroitin sulfate: Structure, role and pharmacological activity, advances in pharmacology. In: Volpi N, editors. Academic Press: San Diego, 2006, 21-31.
32. Nakano T, Nakano K, Sim JS. Extraction of glycosaminoglycan peptide from bovine nasal cartilage with 0.1M sodium acetate. J Agric Food Chem 1998; 46(20: 772-8.
33. Yang H, Liu S, Cai H, et al. Chondroitin sulfate as a molecular portal that preferentially mediates the apoptotic killing of tumor cells by penetratin-directed mitochondria-disrupting peptides. J Biol Chem 2010; 285(33): 25666-76. [DOI:10.1074/jbc.M109.089417]
34. Foot M, Mulholland M. Classification of chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C, glucosamine hydrochloride and glucosamine 6 sulfate. J pharm Biomed Anal 2005; 38(3): 397-407. [DOI:10.1016/j.jpba.2005.01.026]
35. Sugahara K, Masuda M, Harada T, et al. Structural studies on sulfated oligosaccharides derived from the carbohydrate-protein linkage region of chondroitin sulfate proteoglycans of whale cartilage. Eur J Biochem 1991; 202(3): 805-11. [DOI:10.1111/j.1432-1033.1991.tb16436.x]
36. Syrokou A, Tzanakakist G, Tsegenidis T, et al. Effects of glycosaminoglycans on proliferation of epithelial and fibroblast human malignant mesothelioma cells: a structure-function relationship. Cell Prolif 1999; 32(2-3): 85-99. [DOI:10.1046/j.1365-2184.1999.32230085.x]
37. Vazirizadeh A, Naderi-Manesh H, Bargahi A, et al . Impacts of Persian Gulf blackfin stonefish crude venom on the haematological factors and serum enzymes levels of laboratory rat, ISMJ 2014; 17(4): 723-732
38. Marques J, Vilanova E, Mourão PA, et al. Marine organism sulfated polysaccharides exhibiting significant antimalarial activity and inhibition of red blood cell invasion by Plasmodium. Sci Rep 2016; 6: 24368. [DOI:10.1038/srep24368]


XML   English Abstract   Print



دوره 20، شماره 4 - ( دو ماهنامه طب جنوب 1396 ) برگشت به فهرست نسخه ها