تاثیر عصاره آبی زعفران و کروسین بر تمایز سلول‌های بنیادی عصبی به سلول‌های پیش‌ساز الیگودندروسیت

زمینه: الیگودندروسیت‌ها سلول‌های تولیدکننده میلین هستند که از سلول‌های پیش‌ساز الیگودندروسیت (OPCs) توسعه می‌یابند و ممکن است در بیماری ام‌اس و آسیب‌های مغزی تروماتیک آسیب ببینند. ترویج تمایز سلول بنیادی عصبی (NSC) به الیگودندروسیت‌ها در بدن یک استراتژی قابل اجرا برای جایگزینی سلول‌های میلین‌ساز از دست رفته و بازیابی عملکردهای حرکتی در چنین بیماری‌های ناتوان کننده است. زعفران از دوران باستان به عنوان ادویه استفاده شده است. زعفران و جزء فعال اصلی آن، کروسین، به دلیل فعالیت‌های دارویی و نوروپروتکتیو خود شناخته شده هستند. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی اثر عصاره زعفران و کروسین بر تمایز NSCها به OPCها انجام شد. روش‌ها: برای جداسازی NSCها، قشر مغز موش‌های صحرایی 14 روزه با استفاده از آزمون نوروسفر کشت داده شدند. NSCها در محیط کامل NSC تحت 4 شرایط تیمار مختلف کشت داده شدند: 1- گروه کنترل منفی، 10 نانوگرم در میلی‌لیتر فاکتور رشد فیبروبلاست پایه (bFGF); 2- گروه کنترل مثبت، 10 نانوگرم در میلی‌لیتر bFGF به علاوه 30 نانوگرم در میلی‌لیتر فاکتور رشد مشتق از پلاکت-AA (PDGF-AA); 3- گروه کروسین، عصاره کروسین به علاوه 10 نانوگرم در میلی‌لیتر bFGF; و 4- گروه زعفران، عصاره زعفران به علاوه 10 نانوگرم در میلی‌لیتر bFGF در 2 یا 5 روز. سطح پروتئین Olig2، یک نشانگر اولیه OPC، 2 روز پس از تیمار توسط فلوسیتومتری ارزیابی شد. سطح بیان mRNA sox10، که در فرآیندهای بلوغ OPC نقش دارد، در گروه‌های مطالعه از طریق واکنش زنجیره‌ای پلیمراز کمی بلادرنگ (PCR)، 5 روز پس از تیمار ارزیابی شد. تمام آزمایشات به صورت سه بار تکرار انجام شد. داده‌ها با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه با نرم افزار Graph Pad Prism نسخه 6.01 تجزیه و تحلیل شدند؛ 0.05 > P به عنوان سطح معنی‌داری در نظر گرفته شد. نتایج: داده‌های حاضر نشان داد که مشابه گروه کنترل مثبت، میزان سلول‌های olig2 در گروه‌های کروسین و عصاره زعفران از 80% تجاوز نکرد که نشان می‌دهد این اجزا می‌توانند به طور معنی‌داری بیان olig2 را در تمایز NSC در مقایسه با کنترل‌های منفی افزایش دهند (0.05 > P). علاوه بر این، سطح میانگین بیان ژن sox10 در گروه‌های کنترل مثبت، زعفران و کروسین به ترتیب 0.015 ± 0.835 و 0.13 ± 0.72 و 0.012 ± 1 بود که به طور معنی‌داری بالاتر از گروه کنترل منفی بود (0.05 > P). نتیجه‌گیری: می‌توان نتیجه گرفت که کروسین و زعفران جایگزین‌های مناسبی برای PDGF-AA در افزایش تمایز NSC به الیگودندروسیت‌ها هستند.

Background: Oligodendrocytes are myelin-producing cells, which develop from oligodendrocyte precursor cells (OPCs) and may be damaged in multiple sclerosis (MS) and traumatic brain injuries. Promotion of neural stem cell (NSC) differentiation into oligodendrocytes in vivo is a viable strategy to replace the lost myelination cells and restore motor functions in such debilitating diseases. Crocus sativus L or saffron has been used as a spice since ancient times. Saffron and its major active component, crocin, are well-known for their medicinal and neuroprotective activities. The current study aimed at assessing the effect of saffron extract and crocin on the differentiation of NSCs into OPCs. Methods: To isolate NSCs, 14-day embryonic rats cortices were cultured, using the neurosphere assay. NSCs were cultured in a complete NSC medium under 4 different treatment conditions: 1, Negative control group, 10 ng/mL of basic fibroblast growth factor (bFGF); 2, Positive control group, 10 ng/mL of bFGF plus 30 ng/mL of platelet-derived growth factor-AA (PDGF-AA); 3, Crocin group, crocin extract plus 10 ng/mL of bFGF; and 4, Saffron group, saffron extract plus 10 ng/mL of bFGF in 2 or 5 days. The level of Olig2 protein, an early OPC marker, was evaluated by flow cytometry 2 days after the treatment. The level of sox10 mRNA expression, involving in OPC maturation processes, was assessed in the study groups via quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR), 5 days after the treatment. All the experiments were done in triplicate. The data were analyzed using one-way ANOVA with Graph Pad Prism version 6.01; P < 0.05 was considered as the level of significance. Results: The present data demonstrated that, similar to the positive control group, the rate of olig2 cells in the crocin and saffron extract groups did not exceed 80% indicating that these components could significantly increase olig2 expression in NSC differentiation compared with that of the negative controls (P < 0.05). Moreover, the mean expression level of sox10 gene in the positive control, saffron and crocin groups was 1 ± 0.012, 0.72 ± 0.13, and 0.835 ± 0.015, respectively, which significantly higher than that of the negative control group (P < 0.05). Conclusions: It can be concluded that crocin and saffron are the proper alternatives for PDGF-AA in the enhancement of NSC differentiation into oligodendrocytes.