Armaghane Danesh

fa اثر عصاره سلولی باکتری بومی ‌پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازئی بر روی مرگ سلول‌های سرطانی کولون (HT29) و بیان ژن‌های آپوپتوزی Bax و Bcl2 Cytotoxicity Effect of Lactobacillus casei Cell Extract as Indigenous Probiotic Bacterium on Colon Cancer Cell Line (HT29) and Analysis of Bax and Bcl2 Apoptosis Gene Expression میکروبیولوژی Microbiology پژوهشي Research چکیده زمینه و هدف: امروزه باکتری‌های پروبیوتیک مانند لاکتوباسیلوس‌ها به عنوان یکی از عوامل پیشگیری کننده از ابتلا به بسیاری از بیماری‌ها از جمله سرطان شناخته شده‌اند. هدف از این مطالعه بررسی اثرات سمیت سلولی عصاره باکتری بومی‌پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازئی PTCC 1608 بر روی رده سلولی سرطان کولون(HT29) و آنالیز بیان ژنهای آپوپتوزی Bax و Bcl2 بود. روش بررسی: در این مطالعه تجربی، ابتدا عصاره سلولی کشته شده با حرارت، باکتری لاکتوباسیلوس کازئی در غلظت 01/0، 1/0، 1، 10، 100 و 1000 میکروگرم بر میلی‌لیتر تهیه شد. در ادامه اثرات سمیت سلولی عصاره سلول باکتری روی رده سلولی سرطانی HT29 و نرمال HEC293 در مدت زمان 24 ساعت با استفاده از روش MTT بررسی شد. هم‌چنین، میزان بیان ژن‌های آپوپتوزی Bax و Bcl2 در رده سلولی HT29 با استفاده روش Real Time PCR مورد بررسی قرار گرفت. میزان القای آپوپتوز به وسیله روش فلوسیتومتری مورد مطالعه قرار گرفت.  داده‌ها با استفاده از آزمون واریانس یک طرفه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.   یافته‌ها: نتایج تست MTT نشان داد که عصاره باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازئی در غلظت‌های فوق الذکر و در مدت زمان 24 ساعت باعث کاهش بقای سلول HT29 به ترتیب به میزان 44/0±95/0، 64/0±5/82، 21/0±54/73، 87/0±49/51، 45/0±5/39 و 55/0±7/19 درصد شد. هم‌چنین در همین غلظت ها در رده سلولی HEC293 به ترتیب سبب کاهش بقای سلول‌ها به میزان 56/0±67/98، 87/0±31/94، 26/0±1/92، 42/0±91/89، 55/0±34/84، 49/0±29/79 شد. نتایج Real Time PCR افزایش و کاهش بیان ژن‌های Bax (01/0p<)و Bcl2 (01/0p<) را به ترتیب به میزان54/0±76/2،  43/0± 21/0 طی 24 ساعت در مقایسه با ژن مرجع GAPDH نشان داد. همچنین نتایج فلوسیتومتری میزان آپوپتوز 62/35 % را در غلظت سمیت سلولی50 درصد(IC50) عصاره باکتری لاکتوباسیلوس کازئی نشان داد.    نتیجه‌گیری: عصاره باکتری بومی‌پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازئی PTCC 1608 می‌تواند سبب القای آپوپتوز در رده سلولی HT29 شود و میزان سمیت کمتری بر روی سلول نرمال HEC293 دارد، بنابراین میتوان با انجام مطالعه‌های بیشتر از این باکتری به عنوان یک محصول پروبیوتیک ضدسرطان، در درمان و پیشگیری از سرطان کولون استفاده نمود.     Abstract Background and aim: Nowadays, the probiotic bacteria such as lactobacilli are known as preventing factors the development of many diseases including cancer. The aim of this study was to investigate the cytotoxic effect of Lactobacillus casei PTCC 1608 cell extract as probiotic bacteria on colon cancer cell line (HT29) and analysis of Bax and Bcl2 apoptosis gene expression.   Methods: In this experimental study, the cell extract of heat killed L. casei was prepared at 0.01, 0.1, 1, 10, 100 and 1000 µg/ml concentration. The cytotoxicity of various cell extracts on HT29 and HEC293 cell lines were evaluated in 24 hours using MTT assay. Moreover, the Bax and Bcl2 apoptosis gene expression level in HT29 cell line was analyzed using Real Time PCR. The apoptotic effects of cell extract was determined using Flow-cytometry technique. Finally, the collected data were statistically analyzed using one-way analysis of variance with the SPSS/18 software.   Results: The results of MTT assay showed that cell extracts of L. casei was able to reduce the survival rate of HT29 cell line to 0.95±0.44, 73.45±0.21, 51.49±0.87, 39.5±0.45 and 19.7±0.55. Also at the same concentrations in HEC293 cell lines resulted in survival decreased rate of 98.67±056, 94.31±0.87, 26/0 ± 1/92.1±0.26, 91/89.91±0.42, 34/8434±0.55, 29/79.29±0.49.  In addition to the Real Time PCR results the expression level of Bax and Bcl2 was increased and decreased in HT29 cell line respectively (2.76 ± 0.54 (P<0.05), 0.21 ± 0.43 (P< 0.05)) in 24 hrs. Moreover, the flow cytometry results indicated the 35.62 % apoptosis in HT29 cell line treated with IC50 value.   Conclusion: The results show that the cell extract of L. casei PTCC 1608 could induced the apoptosis in HT29 cell line and it had low toxicity on HEC293 cell line. Therefore, it seems that L. casei has potential uses as probiotic for pharmaceutical applications including prevention and treatment of colon cancer.     لاکتوباسیلوس کازئی, پروبیوتیک, رده سلولی HT29, سمیت سلولی, آپوپتوز Lactobacillus casei, Probiotic, HT29 cell line, Cytotoxicity, Apoptosis 1192 1206 http://armaghanj.yums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-967-1&slc_lang=fa&sid=1 E Ali Asgari الهه علی عسگری e.asgari@gmail.com 100319475328460012653 100319475328460012653 No Department of Biology, East Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه زیست شناسی، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران، A Mirzaie امیر میرزایی A.mirzaie@riau.ac.ir 100319475328460012652 100319475328460012652 Yes Young Researchers Club and the Elite, East Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه زیست‌ شناسی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران، H Noorbazargan حسن نوربازرگان H.noorbazargan@gmail.com 100319475328460012654 100319475328460012654 No Advanced Technologies in Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran, گروه بیوتکنولو‍‍ژی، دانشکده فناوری های نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی شهید بهشتی، تهران، ایران A Bagheri Kashtali علی اصغر باقری alibio81@yahoo.com 100319475328460012655 100319475328460012655 No Department of Biology, Roudehen Branch, Islamic Azad University, Roudehen, Iran گروه زیست‌ شناسی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران،