فهرست مطالب

فصلنامه تازه های بیوتکنولوژی سلولی مولکولی
پیاپی 52 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/26
  • تعداد عناوین: 8
|
  • عزت الله موسوی کانی، عفت نوری، مژگان بنده پور*، امرالله مصطفی زاده، بهناز یوسف قهاری، فاطمه مجیدی، الهام مهدی زاده، مینا سعادت، حکیمه زالی، بهرام کاظمی صفحات 9-22
    سابقه و هدف

    آرتریت روماتویید(RA) یک بیماری کمپلکس و مزمن التهاب مفاصل است. فاکتورهای محیطی در افراد مستعد ژنتیکی در بروز بیماری و پیشرفت آن دخیل می باشند. این بیماری ارتباط زیادی با ژنهایی مانند آنتی ژنهای کلاس 2 انسانی دارد. در مطالعات مختلف این ارتباط حدود 60% بدست آمده است. بخصوص این ارتباط در افراد دارای آنتی بادیهای ضد پروتیینهای سیترولینه(ACPA) بیش از افراد بدون این آنتی بادیهاگزارش شده است. هدف این مطالعه بررسی ارتباط سایتوکاینها و پروتیینهای محلول در بدن بیمار مبتلا به آرتریت روماتویید پیش از بروز علایم میباشد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق به منظور دستیابی به ژنهای مرتبط با بیماری از آنالیز با وب سایتهای Enrichr ، WebGestalt و GeneMania استفاده شد. به منظور بررسی میزان سایتوکاینهادر افراد بیمار تحت درمان از روش های ELISA و Real-time RT-PCR استفاده گردید.

    یافته ها

    با بررسی سیستم بیولوژی، ژنهای IL6Rو IL6 کاندید شدند. از46 بیمار RA مراجعه کننده به بخش روماتولوژی بیمارستان روحانی بابل و 46 فرد سالم کنترل نمونه گیری شد و کاهش معنادار(P =0.1255) IL-6 در افراد بیمار در حال درمان و افزایش معنادار (P=0.4414) میزان گیرنده این سایتوکاین نسبت به افراد سالم در سرم مشاهده گردید. در حالیکه بیان ژنهای IL6  و IL6R در گروه بیمار نسبت به سالم افزایش نشان داد.

    نتیجه گیری

    سایتوکاین IL-6 بعنوان یک سایتوکاین التهابی در بیماران تحت درمان در سرم کاهش ودر سطح RNA افزایش معناداری نشان داد. نتایج نشان دهنده افزایش بیان RNA ژن IL-6 و کاهش بیان پروتیین آن بدنبال درمان بیماری است.

    کلیدواژگان: آرتریت روماتوئید، Enrichr، WebGestalt، GeneMania، IL6R، IL6
  • مینا جابری، الهام اسدی * صفحات 23-32
    سابقه و هدف

    فرایند چاقی پیچیده است وعوامل متعدد از جمله دو هورمون کلیدی  لپتین و انسولین  در آن دخیل هستند. نقس هومیوستاتیک انسولین در ثبات انرژی  با مقاومت به انسولین کاهش می یابد. احتمال دارد  که لپتین و انسولین بر یکدیگر نقش تنظیمی داشته باشند. لذا، مطالعه حاضر به بررسی رابطه بین شاخص توده بدن، لپتین و انسولین  و مقاومت به انسولین پرداخته است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه مقطعی، 140 زن در 2 گروه مساوی با شاخص توده بدنی نرمال (9/24-5/18) یا چاق (BMI ≥ 30) مورد بررسی قرار گرفتند. پس از 10 تا 12 ساعت ناشتایی، 10 سی سی خون وریدی از افراد گرفته شد، قند خون با استفاده از گلوکز اکسیداز، انسولین و لپتین به روش الایزا اندازه گیری شد و شاخص HOMA-IR محاسبه شد و داده ها به صورت  میانگین ± انحراف معیار بیان گردید .   05 /0> P معنی دار در نظر گرفته شد.

    یافته ها

    بین گروه ها از نظر سطح لپتین تفاوت معنی داری وجود داشت و بین شاخص توده بدن و سطح لپتین پلاسمایی آزمودنی های مورد مطالعه همبستگی  مثبت شدید وجود داشت(7/0 r= و.01/0P<. همچنین بین لپتین سرم و انسولین ناشتا همبستگی مثبت متوسط وجود داشت (05/0r= و 01/0< P). از نظر HOMA-IR تفاوت معنی داری بین گروه ها مشاهده شد که در افراد چاق بیشتر از گروه عادی بود).

    نتیجه گیری

    BMI عامل اصلی تنظیم سطح لپتین است. احتمالا پیوستگی سطح انسولین و لپتین به دلیل نقش تعیین کننده شاخص توده بدن بر هر دوی آنها است.

    کلیدواژگان: لپتین، انسولین، چاقی، زنان، Iau Science
  • فرزاد عطریان افیانی* صفحات 33-44
    سابقه و هدف

    پروتیین AKR1C3 نقش کلیدی در بیماری های مختلف، به خصوص سرطان، ایفا می کند. در سرطان های وابسته به هورمون و بیماری های التهابی، این پروتیین مهم است. فعالیت افزایش یافته AKR1C3 ممکن است به افزایش هورمون های آلدهسترون و تستوسترون و همچنین تولید مواد التهابی منجر شود. به عنوان یک هدف در توسعه داروهای جدید در درمان سرطان و بیماری های التهابی، تحقیقات برروی مهار AKR1C3 و طراحی داروهای نوین در حال انجام است. بنابراین هدف از تحقیق حاضر بررسی مکانیسم مهاری پروتیین AKR1C3 و طراحی مهارکننده های جدید می باشد.

    مواد و روش ها

    در پژوهش حاضر با استفاده از سیستم های مولکولی ساختار سه بعدی AKR1C3 از بانک اطلاعات ساختار سه بعدی پروتیین گرفته شد. سپس ساختار به دست آمده با استفاده از تکنیک دینامیک مولکولی بهینه سازی شد و در ادامه برهمکنش های پروتیین با مهار کننده های موجود با استفاده از تکنیک داکینگ و نرم افزار Autodock4 مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه به منظور انجام دینامیک مولکولی از نرم افزار AMBER نسخه 18 استفاده شد. در نهایت 4 ترکیب مهار کننده جدید با نرم افزار Data Warrior به عنوان مهارکننده های جدید طراحی شده و برای مهار AKR1C3 معرفی شد.

    یافته ها

    اسید آمینه های تیروزین 55 و هیستیدین 117 در تشکیل پیوند های هیدروژنی قوی با مهار کننده های طراحی شده نقش دارند و همچنین اسکن آلانین نشان داد که برهمکنش های مشابهی بین اسید آمینه های پروتیین با ترکیبات مهار کننده طراحی شده نسبت به ترکیبات شناخته شده دارند و اسید آمینه های تیروزین 55، هیستیدین 117 و فنیل آلانین 311 نقشی مهم در برهمکنش پروتیین با مهار کننده های طراحی شده دارند. بررسی انرژی اتصال این ترکیبات به پروتیین نشان داد که مقادیر انرژی اتصال این ترکیبات با پروتیین AKR1C3  در محدوده 8/17- تا 1/29- کیلو کالری بر مول می باشد که می توانند به خوبی قابل رقابت با مهار کننده های شناخته شده پروتیین باشند. همچنین ساختار طراحی شده D1 با انرژی اتصال 9/32-کیلوکالری بر مول توانست بیشتر میزان تمایل به پروتیین در میان ترکیبات مهار کننده شناخته شده و طراحی شده در این مطالعه را نشان دهد که می تواند آن را به عنوان یک ترکیب با پتانسیل بالا برای مهار پروتیین AKR1C3 در مطالعات آزمایشگاهی و بالینی معرفی نماید.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از بررسی های داکینگ و دینامیک مولکولی نشان دادند ترکیبات جدید که بر پایه مفنامیک اسید ایجاد شده اند، می توانند ترکیبات بالقوه ای برای مهار پروتیین AKR1C3 باشند و با ایجاد تغییرات مناسب در آن ها می توان از این ترکیبات هدف بعنوان ترکیبات موثری برای مهار و مبارزه با بیماری از جمله بیماری التهابی استفاده نمود .

    کلیدواژگان: مکانیسم مهاری، پروتئین AKR1C3، طراحی مهارکننده، دینامیک مولکولی، Iau Science
  • راضیه حکاک، بهزاد پوپک*، احمد مجد، منیره موحدی صفحات 45-57
    سابقه و هدف

    با توجه به اینکه میزان آنزیم مهارکننده پاسخ های ایمنی به نام ایندول آمین 3،2-دی اکسیژناز (IDO) و  فعالیت سلول های Treg در برخی از بیماران سرطانی و همچنین لوسمی های حاد افزایش می یابد بطوری که این حالت می تواند منجر به مهار پاسخ های ایمنی گردد. به همین منظور این مطالعه با هدف بررسی سلول های T تنظیم کننده (CD4+/FOXP3+) و میزان بیان IDO در لوسمی حاد لنفوییدی(ALL) به روش فلوسایتومتری و PCR Time -Real  صورت گرفته است.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق از نمونه مغز استخوان 30 بیمار مبتلا به ALL و 20 فرد سالم استفاده شد. سپس به کمک دو روش فلوسایتومتری و Time PCR-Real به ارزیابی میزان بیان IDO و درصد سلول های Treg پرداخته شد.

    یافته ها

    نتایج مطالعه حاضر نشان داد که درصد Treg در لنفوسیت های کل، T و Th در بیماران مبتلا به ALL به ترتیب به طور معناداری بیش از گروه نرمال بوده است (P <0.001). بعلاوه میزان بیان IDO در گروه نرمال بطور معناداری کمتر از گروه ALL بوده است (P =0.016).

    نتیجه گیری

    میزان بیان IDO درگروهALL  بطور معناداری بیشتر از افراد سالم بوده است. همچنین درگروه بیماران مبتلا به ALL، ارتباط مثبت و غیرمعناداری میان میزان بیان IDO با درصدهای سلول های  Tregوجود داشته است. لذا بنظر می رسد انجام مطالعات بیشتر برای رفتار این لوسمی در بیان آنزیم IDO و درصد سلول های Treg و ارتباط آن ها با یکدیگر لازم و ضروری می باشد.

    کلیدواژگان: ALL، فلوسایتومتری، Real -Time PCR
  • حاجی بابائی، فتاح ستوده نژاد نعمت الهی، ناهید نفیسی، سیروس زینلی، معصومه عزیزی * صفحات 59-74
    سابقه و هدف

    گیرنده 1 پروتیین مرگ برنامه ریزی شده سلول(PD-L1) ، به عنوان یکی از مهم ترین مولکول های کنترل کننده سیستم ایمنی در انواع سرطان ها (از جمله سرطان پستان)، نقش بسزایی در سرکوب سیستم ایمنی علیه سلول های توموری ایفا می کند. miRNA ها، به عنوان ابزارها و اهداف درمانی امیدوارکننده، نقش مهمی در کنترل بیان PD-L1 دارند. . در این مطالعه، با توجه به نقش احتمالی سرکوب کنندگی تومور miR-200c در سرطان پستان، مشارکت این miRNA در کاهش بیان PD-L1 و در نهایت کاهش تکثیر سلولی در سلول های سرطانی پستان بررسی شده است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه آزمایشگاهی، ابتدا هدف گیری miR-200c بر روی3’UTR ژن PD-L1 با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیک و سپس با روش سنجش دوگانه لوسیفراز تایید شد. میزان بیان miR-200c و PD-L1 در رده های سرطانی پستان نسبت به رده غیرسرطانی پستان اندازه گیری شد. پس از ترانسفکشن miR-200c به درون رده های سلولی سرطان پستان، جهت بررسی اثر miR-200c بر میزان بیان PD-L1، روش qRT-PCR به صورت کمی مورد استفاده قرار گرفت. سپس برای بررسی میزان تکثیر سلولی، آزمون MTT انجام گرفت.

    یافته ها

    در مطالعه حاضر، با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیک و سنجش لوسیفراز دوگانه، منطقه 3’UTR ژن PD‐L1 به عنوان یک هدف برای miR-200c شناسایی و تایید شد. متعاقبا، نتایج ما نشان داد که کاهش بیان miR-200c در سلول های رده ی سرطان پستان با افزایش بیان PD-L1 ارتباط مستقیم دارد -0.68 , P value= 0.0158) =(r. همچنین افزایش بیان miR-200c در سلول های رده سرطان پستان MDA-MB231، BT549 و MCF7، بیان PD-L1 را به میزان (به ترتیب 217/0±3/2، 021/0±11/2 و 012/0±146/0) کاهش داده است. بیان افزایش یافته miR-200c میزان تکثیر را در MDA-MB231 به میزان 012/0 ± 45/0 ، BT549 به میزان 2/0 ± 256/0 و در MCF7 به میزان 02/0 ± 164/0، در مقایسه با سلول های ترانسفکت نشده کاهش داد. (میانگین ± SE)

    نتیجه گیری

    یافته های ما نشان می دهد که miR-200c با هدف گیری مسیر PD-1/PD-L1 و کاهش میزان بیان PD-L1 و نیز کاهش تکثیر سلول های رده سرطانی پستان، ممکن است بتواند به عنوان یک عامل درمانی برای جلوگیری از پیشرفت سرطان پستان باشد.

    کلیدواژگان: PD-L1، miR-200c، سرطان پستان، Iau Science
  • سعیده فهیمی، شهربانو عریان، رامش احمدی*، اکرم عیدی صفحات 75-84
    سابقه و هدف

    گیاه اسپند یکی از گیاهان دارویی با نام علمی Peganum harmala و از خانواده Zygophylaceae می باشد. بتاکاربولین متعلق به گروه آلکالوییدهای ایندول است که در بخش های مختلف گیاه به ویژه دانه و ریشه حضور دارند. بتاکاربولین ها، طیفی از اثرات نوروفیزیولوژیکی و سمی از جمله فعالیت های ضد افسردگی، اتساع عروقی، اثرات ضد تجمعی پلاکت ها و اثر بر ترک دارو و اشتها را اعمال می کنند. هدف از این تحقیق، استخراج و اندازه گیری بتاکاربولین ها و نیز ترکیبات فنولی گونه گیاهی اسپند و بررسی خواص آنتی اکسیدانی آن می باشد.

    مواد و روش ها

    برای این منظور این گیاه از اطراف زاهدان جمع آوری گردید و عصاره متانولی برگ و دانه به روش سوکسله استخراج شد. در ادامه آنالیزهای فیتوشیمیایی مختلف بر روی برگ و دانه این گیاه صورت گرفت. آنالیزهای کمی و کیفی شامل شناسایی آنتوسیانین ها، فلاونوییدها، تانن ها، آنتراکینون ها، تست آنتی اکسیدانی عصاره، آنالیزFTIR  عصاره، آنالیز کمی و کیفیHPLC  عصاره و آلکالوییدها بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که هارمین در دوز بسیار کمتری نسبت به عصاره دانه، سمی است و عصاره دانه در دوزهای پایین نسبت به عصاره برگ می تواند سمی باشد. در عصاره برگ نسبت به عصاره دانه مقادیر آلکالوییدها ناچیز بوده و اثرات آنتی اکسیدانی آن به علت مقادیر بیشتر پلی فنلی و فلاونوییدها بیشتر می باشد.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که اگرچه خواص آنتی اکسیدانی عصاره متانولی برگ ها (به دلیل وجود فلاونوییدها و ترکیبات فنلی) بیشتر از دانه ها است، اما میزان بتاکاربولین بیشتری در دانه های گیاه وجود دارد.

    کلیدواژگان: اسپند، بتاکاربولین ها، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، آنتی اکسیدانی، Iau Science
  • الهام مقاره عابد، فاطمه یزدیان*، عباس اخوان سپهی، بهنام راسخ صفحات 85-95
    سابقه و هدف

    پوست بافت نرمی است که کل بدن و بافت های داخلی را در مقابل خطرات بیرونی مانند سوختن یا جراحت محافظت می نماید. خطرات باعث از بین رفتن ساز و کار دفاعی پوست و عفونت های شدید و زخم می شود که عامل بازدارنده فرآیند ترمیم هستند. بنابراین توسعه ترمیم موثر و سریع پوست، بسیار مهم است. هدف از این پژوهش تهیه یک داربست متخلخل برای پوشش زخم از جنس پلی کاپرولاکتون (PCL)، است که هسته این داربست از کربن کوانتوم دات (CQDs)، نانوذرات آهن (Fe) و کیتوزان (Cs) می باشد.

    مواد و روش ها

    ترکیب Fe-CQDs بااستفاده ازآمونیوم هیدروژن سیترات در شرایط هیدروترمال و داربست پلی کاپرولاکتون/کیتوزان/کربن کوانتوم دات-آهن به روش الکتروریسی سنتز شد. داربست سنتز شده از نظر مورفولوژی، گروه های عاملی، ساختار و ترکیب به ترتیب با آنالیزهای طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)  و پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. پس از مشخصه یابی داربست ترکیبی ساخته شده، بررسی سمیت سلول های بنیادی فیبروبلاست L929 به دست آمد.

    یافته ها

    نتایج SEM نشان دهنده ادغام موفق داربست پلی کاپرولاکتون با کیتوزان و کربن کوانتوم دات-آهن بود. میانگین سایز نانوکامپوزیت پلی کاپرولاکتون/کیتوزان/کربن کوانتوم دات-آهن در محدوده nm 0/135-6/32  بدست آمد. نتایج FTIR تشکیل پیوند نانوذرات کربن دات وآهن را نشان داد. مغناطیس سنج ارتعاشی (VSM)، سوپرپارامغناطیس بودن نانوذرات مغناطیسی کربن کوانتوم دات-آهن را اثبات نمود. در غلظت 2% از کربن کوانتوم دات-آهن، داربست زیست سازگاری مناسبی داشت که توسط آزمون سمیت سلولی به اثبات رسید.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد نانوکامپوزیت پلی کاپرولاکتون/کیتوزان/کربن کوانتوم دات-آهن(PCL/Cs/CQD-Fe) به علت سمی نبودن، روند ترمیم زخم را بهبود می بخشد. نانوکامپوزیت زیست سازگار پلی کاپرولاکتون/کیتوزان/کربن کوانتوم دات-آهن  یک داربست موردتوجه در زمینه پوشش زخم می باشد که فرآیند بازسازی پوست را به شدت سرعت می بخشد.

    کلیدواژگان: کربن کوانتوم دات، ترمیم زخم، پلی کاپرولاکتون، نانوذرات مغناطیسی، سمیت، Iau Science
  • فاطمه جوادی، نسترن اصغری مقدم، زهرا کشتمند * صفحات 97-109
    سابقه و هدف

    یکی از روش های سنتز دوستدار محیط زیست سنتز نانوذرات با استفاده از گیاهان است. از نانوذرات فلزی دارای فعالیت ضدسرطانی، نانوذرات نقره می باشد. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر نانوذارت نقره سنتز شده از عصاره  هیدروالکلی گیاه گل انگشتانه(Digitalis nervosa) بر رده سلولی سرطان پستان  MCF-7 می باشد.

    مواد و روش ها

    دراین مطالعه تجربی، نانوذرات نقره از عصاره هیدروالکلی گیاه  گل انگشتانه سنتز شد. سپس سلول های رده MCF-7  با غلظت های متفاوت نانوذره نقره(125/3، 25/6، 5/12، 25، 50 و 100میکروگرم بر میلی لیتر) تیمار شدند. اثرات سمیت نانوذرات نقره با روش MTT و بعد از تعیین غلظت 50درصد کشندگی نانودرات نقره،تغییرات بیان ژن های P53 ، Bax، Bcl2 و CDH1 با روش Real-time PCR   بررسی شد. داده های حاصل با استفاده از نرم افزارSPSS و آزمون آماری واریانس یک طرفه و تست توکی آنالیز شد.

    یافته ها

    نتایج حاصل از MTT نشان داد اثر نانوذرات نقره بر زنده مانی رده سلولی MCF-7 وابسته به دوز بوده و بیشترین خاصیت سیتوتوکسیسیتی مربوط به غلظت 100 و کمترین مربوط به25/6میکروگرم بر میلی لیتر به صورت معنادار می باشد .(P<0.001)  همچنین تاثیر نانو ذرات نقره با غلظت 50 درصد کشندگی(55/19میکروگرم بر میلی لیتر) بر بیان ژن های P53 ، Bax ،  Bcl2 و CDH1 در مقایسه با ژن کنترل تغییرات معناداری را نشان داد.

    نتیجه گیری

    نانو ذرات نقره سنتز شده به روش سبز از گیاه گل انگشتانه باعث القاء آپوپتوز در رده سلول MCF-7 می شود و استفاده از این نانو ذرات می تواند به عنوان یک انتخاب امیدوار کننده در درمان سرطان پستان مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: نانو ذرات نقره، گل انگشتانه، زنده مانی، آپوپتوز، سرطان پستان، Science Iau
|
  • Ezatollah Mosavikani, Effat Noor, Mojgan Bandehpour*, Amrollah Mostafazadeh, Behnaz Yousefghahari, Fateme Majidi, Elham Mehdizadeh, Mina Saadat, Hakimeh Zali, Bahram Kazemi Pages 9-22
    Aim and Background

    Rheumatoid arthritis(RA) is a complex and chronic disease of joint inflammation. Environmental factors that are important in genetically predisposed people are involved in the occurrence of the disease and its progress. This disease has a lot to related to genetics, including human class 2 antigens. In various studies, this relation is about 60%. This relationship is more positive in people with Anti-citrullinated protein antibodies (ACPA) than negative ones. The aim of this study is to investigate the relationship between cytokines and soluble proteins in the body of a patient with Rheumatoid arthritis before symptoms appear.

    Materials and Methods

    In this research, analysis with Enrichr, WebGestalt, and GeneMANIA was used to find genes related to the disease. In order to check the amount of cytokines predicted, ELISA and Real time RT-PCR methods were applied.

    Results

    By examining the System Biology methods, the candidate genes included IL-6R, IL-6 and IL-23A. The samples were taken from 46 RA patients referred to the rheumatology department of the Babol hospital, and a significant decrease (Pv=0.1255) of IL-6 was observed in patients undergoing treatment and a significant increase (Pv=0.4414) in the amount of this cytokine receptor in the serum compared to healthy individuals. While the expression of IL6 and IL6R genes increased in the patient group compared to the healthy group.

    Conclusion

    Cytokine IL-6 as an inflammatory cytokine in treated patients decreased in serum and showed a significant increase in RNA level.

    Keywords: Rheumatoid arthritis, Enrichr, WebGestalt, GeneMania, IL-6R, IL-6, Iau Science
  • Mina Jaberi, Elham Asadi * Pages 23-32
    Aim and Background

    The process of obesity is complex and many factors, including two key hormones, leptin and insulin are involved. The homeostatic role of insulin in energy stability is reduced by insulin resistance. It is possible that leptin and insulin have a regulatory role on each other, therefore, the present study investigated the relationship between BMI, leptin , insulin and insulin resistance.

    Materials and methods

    In this cross-sectional study, 140 women were examined in 2 equal groups with normal (18.5-24.9) or obese (≥ 30) BMI. After fasting for 10-12 hours, 10 cc of venous blood was taken from the subjects, Blood sugar was measured by glucose oxidase, insulin and leptin by ELISA method, and HOMA-IR index was calculated. The data were expressed as mean ± standard deviation. P < 0.05 was considered statistically significant.

    Results

    There was a significant difference between the groups in terms of leptin level, and there was a significant correlation between BMI and plasma leptin level of the studied subjects, r=0.07 and P<0.01. Also, there was a significant relationship between serum leptin and fasting insulin (r = 0.05 and P < 0.01. In terms of the HOMA-IR, a significant difference between the groups was observed which was higher in obese than in normal.

    Conclusion

    BMI is the main factor in regulating leptin levels. Probably the continuity of insulin and leptin levels is due to the determining role of BMI on both of them.

    Keywords: Isulin, Leptin, Obesity, Women, Iau Science
  • Farzad Atrian Afyani* Pages 33-44
    Aim and Backgrounds

    The AKR1C3 protein plays a very important role in various diseases, especially cancer, and is an attractive target for drug development in hormone-dependent cancers and inflammatory diseases. Therefore, the aim of the present study was to investigate the inhibitory mechanism of AKR1C3 protein and to design new inhibitors.3زز

    Materials and methods

    In the present study, the three-dimensional structure of AKR1C3 was obtained from the three-dimensional protein structure database using molecular systems. Then, the obtained structure was optimized using the molecular dynamics technique, and then the protein interactions with the existing inhibitors were investigated using the docking technique and Autodock4 software. Then, in order to perform molecular dynamics, AMBER software version 18 was used. Finally, 4 new inhibitor combinations with Data Warrior software were designed as new inhibitors and introduced to inhibit AKR1C3.

    Results

    The amino acids tyrosine 55 and histidine 117 are involved in the formation of strong hydrogen bonds with the designed inhibitors. The amino acids tyrosine 55, histidine 117, and phenylalanine 311 play an important role in the interaction of proteins with designed inhibitors. The study of binding energy of these compounds to protein showed that the binding energy values ​​of these compounds with AKR1C3 protein are in the range of -17.8 to -29.1 kcal / mol, which can be well competitive with known protein inhibitors. Meanwhile, the structure of D1 as a designed compound with a binding energy of -32.9 kcal / mol was able to show the greatest tendency for protein among the inhibitory compounds known and designed in this study, which can be considered as a compound with a high potential for Introduce inhibition of AKR1C3 protein in laboratory and clinical studies.

    Conclusion

    The results of docking and molecular dynamics studies showed that the new compounds based on mefenamic acid could be potential compounds to inhibit the AKR1C3 protein, and by making appropriate changes in them, these target compounds could be used as effective compounds to inhibit and fight disease. Used inflammatory disease sentence.

    Keywords: Inhibitory mechanism, AKR1C3 protein, inhibitor design, molecular dynamics, Iau Science
  • Raziyeh Hakak, Behzad Poopak*, Ahmad Majd, Monireh Movahedi Pages 45-57
    Aim and Background

    The level of an immune response inhibitory enzyme, called indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), and the activity of Treg cells increase in some patients with cancer and acute leukemias such that it can lead to the inhibition of immune responses. Therefore, the very aim of the present study was to evaluate the regulatory T cells (CD4 + / FOXP3 +) and the level of the IDO expression in acute leukemias using flow cytometry and Real-Time PCR.  

    Materials and Methods

    This study used bone marrow samples taken from  30 patients with acute lymphoid leukemia (ALL), and 20 healthy individuals. Then, the level of the IDO expression and the percentage of Treg cells were evaluated using flow cytometry and Real-Time PCR. The results revealed that the percentage of Treg in the total lymphocytes, T and Th in the ALL group was significantly higher than that of the normal groups the respectively (P <0.001).

    Results

    In addition, the level of the IDO expression in the normal group was significantly lower than that of the ALL group (P= 0.016).

    Conclusion

    The level of the IDO expression in the ALL groups was significantly higher than the normal group. Moreover, there was a positive and non-significant relationship between the level of the IDO expression and the percentages of Treg cells in the ALL group. Therefore, it seems necessary to conduct more studies for the behavior of this leukemia in the expression of IDO enzyme and the percentage of Treg cells and their relationship with each other.

    Keywords: ALL, Flow cytometry, Real-Time PCR
  • Sara Hajibabaei, Sotoodehnejad, Nahid Nafisi, Masoomeh Azizi * Pages 59-74
    Aim and Background

    PD-L1, one of the most important immune-regulating molecules in all cancers including breast cancer, suppresses the immune system against tumor cells. MiRNAs control PD-L1 expression as therapeutic tools and targets. This study investigated the role of miR-200c in reducing PD-L1 expression and breast cancer cell proliferation.

    Materials and Methods

    In this study, miR-200c targeting the PD-L1 3'UTR was confirmed by bioinformatics and dual-luciferase assay. PD-L1 expression in breast cancer tissues and cell lines was checked compared to normal tissues and cell lines. qRT-PCR was used to measure PD-L1 expression after miR-200c transfection into breast cancer cell line. The MTT test was used to determine the effect of miR-200c introduction on cell proliferation. 

    Results

    The 3'UTR region of the PD-L1 gene was identified as a target for miR-200c using bioinformatics software and a dual luciferase assay. The decrease in miR-200c expression in breast cancer cells is directly related to the increase in PD-L1 expression (r =-0.68, P value₌ 0.0158). Also, increasing the expression of miR-200c in MDA-MB231, BT549, and MCF7 breast cancer cells decreased the expression of PD-L1 by (0.217±2.3, 0.021±2.11, and 0.012±0.146, respectively). The increased expression of miR-200c decreased the proliferation rate in MDA-MB231 by 0.45 ± 0.012, BT549 by 0.256 ± 0.2, and in MCF7 by 0.164 ± 0.02, compared to non-transfected cells. (Mean ± SE)

    conclusion

    MiR-200c may be able to prevent breast cancer progression by targeting the PD-1/PD-L1 pathway, reducing PD-L1 expression, and reducing breast cancer cell proliferation.

    Keywords: PD-L1 (Program death ligand-1), miR-200c, breast cancer, Iau Science
  • Saeedeh Fahimi, Shahrbanoo Oryan, Ramesh Ahmadi*, Akram Eidi Pages 75-84
    Aim and Background

    Harmal or Spand is one of the medicinal plants with the scientific name of peganum harmala and belongs to the Zygophylaceae family. Beta-carboline belongs to the group of indole alkaloids and is present in different parts of the plant, especially seeds and roots. Beta-carbolines exert a range of neurophysiological and toxic effects, including antidepressant activity, vasodilation, anti-cumulative effects of platelets, and effects on drug withdrawal and appetite. The aim of this study was to extract and measure beta-carbolines as well as phenolic compounds of Pecan plant species and to investigate its antioxidant properties.

    Materials and Methods

    For this purpose, this plant was collected from around Zahedan and methanolic extract of leaves and seeds were extracted by Soxhlet method. Then different phytochemical analyzes were performed on the leaves and seeds of this plant. Quantitative and qualitative analyzes included identification of anthocyanins, flavonoids, tannins, anthraquinones, antioxidant test of the extract, FTIR analysis of the extract, quantitative and qualitative HPLC analysis of the extract and alkaloids.

    Results

    The results showed that Harmine was toxic at a much lower dose than the seed extract, and the seed extract can be toxic in low doses than leaf extract. In the leaf extract, compared to the seed extract, the amounts of alkaloids are small, and its antioxidant effects are greater due to the higher amounts of polyphenols and flavonoids.

    Conclusion

    The results showed that although the antioxidant properties of methanolic extract of leaves (due to the presence of flavonoids and phenolic compounds) are higher than seeds, but there is more beta-carboline in plant seeds.

    Keywords: Peganum harmala, Beta–carbolines, High-performance liquid chromatography, Antioxidant, Iau Science
  • Elham Maghareh Abed, Fatemeh Yazdian*, Abbas Akhavan Sepahi, Behnam Rasekh Pages 85-95
    Aim and Background

    Skin is a soft tissue that protects the whole body and internal tissues against external hazards such as burns or injuries. Risks cause loss of the skin's defense mechanism and severe infections and wounds that inhibit the healing. Therefore, it is very important to develop effective and fast skin repair. The aim of this study was to prepare a porous scaffold for wound covering made of Polycaprolactone (PCL), the core of this scaffold is made of Carbon Quantum Dot (CQDs), Iron nanoparticles (Fe), and Chitosan (Cs).

    Materials and Methods

    The composition of Fe-CQDs was synthesized by ammonium-hydrogen-citrate under hydrothermal conditions and Poly capro lactone/Chitosan/Carbon-quantum dot-iron scaffold by electrospinning method. The synthesized scaffolds were evaluated for morphology, functional groups, structure, and composition by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) , Scanning Electron Microscopy (SEM), and X-ray Powder Diffraction (XRD) analyses, respectively. After characterizing the fabricated scaffold, the viability of L929 fibroblast stem cells was obtained. 

    Results

    SEM results showed successful integration of polycaprolactone scaffold with chitosan and carbon-iron quantum dot-iron. The average size of polycaprolactone/Chitosan/Carbon-quantum dot-iron nanocomposite was in the range of 32.6-135.0 nm. FTIR results showed the formation of bonds between carbonate and iron nanoparticles. A vibrating magnetometer (VSM) proved superparamagnetic of carbon-quantum dot-iron magnetic nanoparticles. At a concentration of 2% carbon-quantum dot-iron, the scaffold had good biocompatibility, which was proved by a cytotoxicity test.

    Conclusion

    The results showed that Polycaprolactone /Chitosan /Carbon-quantum dot-iron (PCL/Cs/ CQD-Fe) nanocomposite improves the wound healing process due to its non-toxicity. The biocompatible PCL/Cs/ CQD-Fe nanocomposite is a scaffold of interest in wound dressing that greatly accelerates the skin regeneration process.

    Keywords: Carbon Quantum Dot, Wound healing, Poly Capro Lactone (PCL), Magnetic nanoparticles, Toxicity, Iau Science
  • Fatemeh Javadi, Nastaran Asgharei Moghaadm, Zahra Keshtmand * Pages 97-109
    Background and aim

    One of the environmentally friendly synthesis methods is the synthesis of nanoparticles using plants. Silver nanoparticles are metal nanoparticles with anticancer activity. This study aims  to investigate the effect of silver nanoparticles synthesized from Digitalis nervosa hydroalcoholic extract on MCF-7 breast cancer cell line.

    Materials and Methods

    In this experimental study, silver nanoparticles were synthesized from the hydro alcoholic extract of the Digitalis nervosa.MCF-7 cells were then treated with different concentrations of silver(3.125, 6.25, 12.5,25,50 and 100 μg /ml).The toxicity effects of silver nanoparticles were analyzed by MTT method and after determining the concentration of 50% lethality of silver nanoparticles, the expression changes of P53,Bax, Bcl2 and CDH1 genes were investigated by Real - time PCR method. The obtained data were analyzed using SPSS software and one-way variance statistical test and Tukey's test.

    Results

    The results of MTT showed that the effect of silver nanoparticles on the viability of MCF-7 cell line is dose-dependent and the highest cytotoxicity is related to the concentration of 100 and the lowest is related to 6.25 μg /ml in a significant way. (P<0.001) Also, the effect of silver nanoparticles with a concentration of 50% lethality (19.55 micrograms/ml) on the expression of P53, Bax, Bcl2 and CDH1 genes showed significant changes compared to the control gene.

    Conclusion

    Silver nanoparticles synthesized by green method from Digitalis nervosa  induce apoptosis in MCF-7 cell line and the use of these nanoparticles can be considered as a promising choice in the treatment of breast cancer.

    Keywords: silver nanoparticles, Digitalis nervosa, viability, apoptosis, breast cancer, Science Iau