Ethics code: این مقاله مسخرج از پایان نامه ای می باشد ، که در آن کارآ


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Mohammadi M, Jamshidi Z. The Effect of Gold Nanoparticles and Sea Cucumber Alcoholic Extract on Liver Cancer Cells. Qom Univ Med Sci J 2023; 17 : 2780.1
URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-3617-fa.html
محمدی مهناز، جمشیدی زهرا. بررسی اثر نانو ذره طلا و عصاره الکلی خیار دریایی بر رده سلولی سرطان کبد. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم. 1402; 17 () :378-391

URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-3617-fa.html


1- گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی‌، اسلامشهر، ایران. ، mh_mohamadi@yahoo.com
2- گروه فیزیولوژی جانوری، دانشکده علوم پایه‌، دانشگاه شاهد‌، تهران، ایران.
متن کامل [PDF 4906 kb]   (253 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (370 مشاهده)
متن کامل:   (307 مشاهده)
مقدمه
در دهه‌های اخیر بیماری سرطان به‌طور فزاینده‌ای به عامل اصلی مرگ‌و‌میر جهانی تبدیل شده است، به نحوی که یکی از 5 عامل اصلی مرگ‌و‌میر و یکی از 3 اولویت اصلی سازمان بهداشت جهانی است [1-4]. در ایران این بیماری کشنده، سومین عامل مرگ‌و‌میر محسوب می شود [5-6].‌Hep-G2  سلول‌های سرطانی کبدی در انسان هستند. این سلول‌ها یک سری از پروتئین‌های پلاسمایی مثل آلبومین، ترانسفرین و یک سری پروتئین‌های مرحله حاد مثل فیبرینوژن، آلفا-‌2-ماکروگلوبولین، آلفا-‌1-آنتی تریپسین، ترانسفرین و پلاسیمینوژن را ترشح می‌کنند [7].
تحقیقات مختلفی پیرامون محصولات و ترکیبات جدید از موجودات دریایی به جداسازی بیش از 10 هزار ترکیب منتهی شده است که بسیاری از آن‌ها خواص دارویی دارند [8، 9]. از میان جانوران دریایی، خیارهای دریایی، متعلق به شاخه خارپوستان و کلاس هولوتوریادا هستند که حدود 1400 گونه زنده از آن‌ها شناسایی شده است [10-14]. این جانداران گروه بزرگ و متنوعی از جانوران دریایی محسوب می‌شوند که دامنه گسترده‌ای از متابولیت‌های ثانویه از آن‌ها استخراج شده است [15، 16].
ترکیبات موجود در خیار دریایی به دلیل دارا بودن فعالیت‌های زیست‌شناختی همانند خواص ضد باکتری، ضد سرطان و تنظیم‌کننده سیستم ایمنی در درمان بسیاری از بیماری‌ها کاربرد دارند [17-19]. مواد ضد تومور، ضد میکروب، ضد ویروس، ضد قارچ، ضد فشار خون، آنتی اکسیدان، تنظیم‌کننده سیستم ایمنی  و التیام‌دهنده زخم‌ها را به دلیل حضور ترکیبات زیست فعال شناخته‌شده از گونه‌های متعددی از آن‌ها به خیارهای دریایی نسبت می‌دهند [20-24]. این ترکیبات شامل تری‌ترپن‌های گلیکوزیدی (ساپونین)، کندروئیتین سولفات، گلوکز آمینوگلیکان، پلی ساکاریدهای سولفاته، استرول‌ها (گلیکوزیده و سولفاته)، فنول‌ها، سربروزیدها، لکتین‌ها، پپتیدها، گلیکوپروتئین‌ها، گلیکواسفنگولیپیدها و اسیدهای چرب ضروری است [25-30].
فناوری نانو معرف فهم و به‌کارگیری خواص جدیدی از مولکول‌ها و ساختارهایی با ابعاد بین 1 تا 100 نانومتر با اثرات فیزیکی جدیدی (عمدتاً متأثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک) است [31، 32]. بهینه‌سازی انتقال دارو یکی از مهم‌ترین مزیت‌های به‌کارگیری فناوری نانو در صنعت داروسازی است. در یک درمان مؤثر دارویی باید از داروها در طی رسیدن به محل مورد نظر در بدن به گونه‌ای محافظت شوند که خواص بیولوژیک و شیمیایی آن‌ها تغییر نکند. مواد استفاده‌شده در انتقال دارو باید با بدن سازگار بوده، به آسانی به دارو متصل شوند و قابلیت جذب مجدد داشته باشند [33].
نانو ذرات طلا به عنوان یکی از مواد پرکاربرد در حوزه‌هایی نظیر حسگری، کاتالیست و رهاسازی دارویی شناخته می‌شود. می‌توان طلا را با مولکول‌های دارویی یا عوامل هدف‌گیر، عامل‌دار کرد تا بتوانند در نواحی اطراف تومور سرطانی جمع شوند [34].  همچنین سازگاری قابل توجهی دارند که به آن‌ها اجازه می‌دهد به راحتی توسط سلول‌ها جذب شوند و توسط ارگانیسم متابولیزه شوند، بدون این‌که به سایر اندام‌ها آسیب وارد کنند [35‌]. با توجه به اثر تبدیل فتوترمال و قابلیت تغییر سطح، روش‌های درمانی مختلف برای سرطان، مانندPTT ،‌PDT ‌، ایمونوتراپی و شیمی‌درمانی را می‌توان برای مهار تومورها برشمرد [36-38].همچنین به‌طور معمول روکش‌دهی می‌شوند تا از توده‌ای شدن آن‌ها و دفع سریع توسط سامانه ایمنی بدن جلوگیری شود [39].
نانو ذرات طلایی که با پادتن ضد سرطان روکش‌دار شده‌اند، قادر خواهند بود به‌طور مؤثری با واسطه پروتئینی به نام گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی که عمدتاً در سطح سلول‌های نرمال مشاهده نمی‌شوند، به سلول‌های سرطانی متصل شوند. تحت این شرایط اگر سلول‌ها به‌طور مداوم در معرض نور لیزر قرار گیرند، تخریب خواهند شد. انرژی لازم برای تخریب سلول‌های بدخیم توسط لیزر کمتر از نیمی از انرژی‌ای خواهد بود که برای از بین بردن سلول‌های خوش‌خیم نیاز است [40].
هدف از این پژوهش، بررسی اثر نانو ذره طلا و عصاره الکلی خیار دریایی و اثر توأم نانو ذره طلا و عصاره خیار دریایی بر رده سلولی سرطان کبد است. مطالعه حاضر برای نخستین بار بر خیار دریایی گونه ‌(Holothuria Parva) ا‌نجام شد.
مواد و روش‌ها
جمع‌آوری نمونه‌های خیار دریایی (Holothuria Parva)
نمونه‌های مورد نظر از منطقه جزر و مدی روستای اولی شهرستان دیر در بوشهر جمع‌آوری و به ظروف پلاستیکی حاوی آب دریا منتقل شد. پس از ورود نمونه‌ها به آزمایشگاه، تعدادی به منظور شناسایی مولکولی در الکل مطلق فیکس شد. تعدادی نیز برای شناسایی مورفولوژیک در نظر گرفته شد و مابقی بلافاصله تا زمان عصاره‌گیری در فریزر نگهداری شدند. شناسایی اولیه از طریق استخراج اسپیکول‌ها و با کمک کلید شناسایی سازمان غذا و کشاورزی ملل متحد (فائو) انجام شد. بدین صورت که از قسمت‌های مختلف بدن نمونه بافت جدا شده و توسط هیپوکلریت سدیم ۱۰ درصد استخراج اسپیکول‌ها انجام و از آن‌ها تصویر تهیه شد [41].
عصاره‌گیری
مقدار 140 گرم وزن خیس نمونه را توزین‌ کرده و با متانول به مدت 24 ساعت‌ عصاره‌گیری به عمل آمد. عصاره تام به‌دست‌آمده پس از صاف شدن با کاغذ صافی در دستگاه تبخیر‌کننده گردان و تحت خلأ کاملا خشک شد. برای تهیه استوک اول میزان 250 میکروگرم بر میلی‌لیتر از عصاره خشک به‌دست‌آمده توزین شده، در 10 میلی‌لیتر الکل مطلق حل شده و از آن سری رقت‌های (10،‌ 20،‌ 40،‌ 60،‌ 80 و 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر) تهیه شد.
حلال مورد نظر به مدت 20 ساعت و 8 بار متوالی با عصاره مجاور شد و عصاره حاصل صاف و تحت خلأ خشک شد. عمل عصاره‌گیری ابتدا با استخراج عصاره تام اتانولی از خیار دریایی انجام و سپس این عصاره با حلالی همچون متانول فراکسینه شد. پس از تبخیر حلال با دستگاه تبخیر‌کننده تحت خلأ و خشک شدن عصاره، فراکسیون به دست آمد. بیشترین بازده عصاره‌گیری مربوط به عصاره تام بود که این نتیجه به دلیل انحلال‌پذیری تمام ترکیبات قطبی و غیر‌قطبی در این حلال انتظار می‌رفت. پس از آن بیشترین وزن عصاره به‌دست‌آمده مربوط به فراکسیون متانولی بود که نشانگر حضور ترکیبات قطبی در این عصاره بود.
تهیه نانو ذرات کروی طلا
نانو ذرات کروی طلا به اندازه 5/3 نانومتر هستند که به صورت فالکون با غلظت استوک اصلی 45 نانو مولار، خریداری شد (‌از شرکت نانو مبنا ایرانیان). پیش از استفاده از نانو ذرات طلا‌، محلول تحت امواج اولتراسوند قرار داده شد تا از تجمع احتمالی و موقت نانو ذرات جلوگیری شود و توزیع‌پذیری ذرات یکنواخت شود. برای استفاده از نانو ذرات طلا، محلول را در میکروتیوب‌هایی با حجم کمتر تقسیم کرده و یک بار با دور rpm 11 هزار به مدت 7 دقیقه سانتریفیوژ شد. نانوساختارهای ته‌نشین شده در میکروتیوب با حلال به حجم رسانده می‌شوند. سپس رقت‌های مختلف (5/0،‌ 1، 2،‌ 4،‌ 8 ‌و 16 ‌نانومولار) تهیه می‌شود.
رده سلولی استفاده‌شده
رده سلول استفاده‌شده، رده سلولی سرطان کبد انسان (Hep-G2) بوده که به صورت فلاسک و ویال از انستیتو پاستور ایران تهیه شد.
پاساژ دادن سلول‌ها
پس از پوشیده شدن کامل کف فلاسک توسط سلول‌های چسبنده‌‌، محیط کشت فلاسک تخلیه شد و سلول‌ها با فسفات بافر سالین شست‌وشو شدند. پس از خارج کردن فسفات بافر سالین، آنزیم تریپسین به فلاسک اضافه شد و در دمای 37 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 تا 5 دقیقه در انکوباتور قرار گرفت. سپس فلاسک از انکوباتور خارج شد و سلول‌های جدا‌شده از کف فلاسک به یک لوله 15 میلی‌لیتر منتقل شده و به منظور خنثی کردن اثر آنزیم تریپسین مقداری محیط کشت RPMI حاوی فسفات بافر سالین 10 درصد اضافه شد. پس از افزودن محیط کشت به سلول‌های غوطه‌ور در تریپسین‌‌، سلول‌ها سانتریفیوژ شدند و سپس محیط رویی تخلیه و مقداری محیط به پلیت سلولی اضافه شد.
تعویض محیط کشت
برای تأمین مواد غذایی مورد نیاز رشد سلول و خروج مواد زائد، باید در فواصل منظم، محیط آن‌ها را تعویض کرد. سپس شمارش سلولی انجام شد.
آماده‌سازی محلول‌ MTT
 50 میلی‌گرم از پودر MTT در 10 میلی‌لیتر فسفات بافر سالین حل شد تا محلول ذخیره MTT، با غلظت 5‌‌‌‌‌‌ میلی‌گرم بر میلی‌لیتر به دست آید. سپس در زمان استفاده، با استفاده از فسفات بافر سالین، محلول با غلظت 5/0 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر آماده شد [42].
آزمون ارزیابی کمّی سمیت (MTT)
در این مطالعه برای بررسی میزان تکثیر سلولی ابتدا 104×1 سلول به همراه 100 میکرولیتر محیط کشت درون هر چاهک پلیت کشت سلولی 96 چاهکی ریخته شد و سپس به مدت 24 ساعت در انکوباتور 37 درجه سانتی‌گراد قرار گرفت تا سلول‌ها به کف پلیت بچسبند. پس از اطمینان از چسبیدن سلول‌ها، محیط کشت روی سلول‌ها تا حد امکان خارج شده و 90 میکرولیتر از غلظت‌های آماده‌شده (10، 20، 40، 60، 80 و 100 میکروگرم بر میلی لیتر) از عصاره خیار دریایی به همراه 10 میکرولیتر فسفات بافر سالین به هر چاهک کشت افزوده شد و سلول‌ها برای مدت 24، 48 و 72 ساعت دیگر در مجاورت این غلظت‌ها قرار گرفتند. پس از آن محیط کشت خارج شد و 100 میکرولیتر MTT با غلظت 5/0 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر در هر چاهک ریخته شد و به مدت 4 ساعت در انکوباتور قرار گرفت.
پس از گذشت 4 ساعت، محلول روی سلول‌ها خارج و ایزوپروپانول به آن‌ها اضافه شد تا بلورهای بنفش‌رنگ ایجاد‌شده حل شود. برای حل شدن بهتر رسوب MTT، پلیت به مدت 15 دقیقه روی دستگاه شیکر قرار گرفت. سپس مقدار غلظت ماده حل‌شده در ایزوپروپانول با استفاده از دستگاه آلایزا ریدر در طول موج 545 نانومتر محاسبه شد. چاهک دارای سلول‌های بیشتر، چگالی نوری بالاتری نسبت به چاهک با سلول کمتر نشان می‌دهد؛ بنابراین می‌توان چاهک دارای مقدار سلول بیشتر را مشخص کرد و با نمونه شاهد (محیط کشت‌ RPMI شامل 10 میکرولیتر فسفات بافر سالین ) مقایسه کرد (جدول شماره 1).
آنالیز آماری
به منظور محاسبه درصد سمیت سلولی، هر یک از رقت‌های عصاره‌ها در برنامه اکسل از فرمول شماره 1 استفاده شد:
درصد سیتوتوکسیستی .1‌‌=‌(1-(جذب نمونه / جذب کنترل))‌×‌100
 درصد زنده ماندن‌‌=‌100‌– درصد سمیت
سپس برای تعیین IC50 (حداقل غلظتی که باعث ایجاد 50  درصد سمیت سلولی شود) با استفاده از درصد سمیت سلولی، باز هم از نرم‌افزار اکسل استفاده کردیم. سپس برای آنالیز آماری از تکنیک آنالیز واریانس یک‌طرفه استفاده شد. در صورتی که نتایج آن معنادار شود، باید از آزمون‌های تعقیبی برای مقایسه دو به دو استفاده شود. برای این منظور از آزمون توکی استفاده شد.
برای هر یک از غلظت‌ها و زمان‌ها مقادیر میانگین و انحراف‌معیار گزارش شد. سطح معناداری در این مطالعه به میزان 1/10 در نظر گرفته می‌شود. تحلیل‌های آماری نیز با نرم‌‌افزار SPSS نسخه 21 اجرا شده است.
یافته‌ها
با افزایش غلظت عصاره از 10 میکروگرم بر میلی‌لیتر به 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر درصد سمیت سلولی افزایش می‌‌یابد، به‌طوری که روند وابسته به غلظت در عصاره دیده می‌شود‌. همچنین روند وابسته به زمان نیز در عصاره مشاهده می‌شود، به نحوی که با افزایش مدت زمان تیمار سلول‌ها با عصاره‌ها، سمیت افزایش یافته و بیشترین اثر سمیت پس از طی زمان 72 ساعت دیده می‌شود (جدول شماره 1).
بررسی اثر سمیت عصاره الکلی با غلظت‌های مختلف (10، 20، 40، 60، 80 و 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر) بر رده سلولی HepG2 با تیمارهای 24‌، 48 و 72 ساعته انجام شد. مقادیر سمیت سلولی، به‌دست‌آمده از هر رقت در 3 زمان گفته شده در تصویر شماره 1 آورده شده است.
نتایج آنالیز واریانس در جدول شماره 2 نشان می‌دهد که در هر یک از زمان‌ها بین غلظت عصاره الکلی خیار دریایی تفاوت معناداری (05/0>P) وجود دارد. همچنین در غلظت‌های مختلف بین زمان‌ها نیز تفاوت معناداری (05/0>P) دیده می‌شود.
بررسی اثر سمیت نانو ذرات طلا با غلظت‌های مختلف (5/0، 1، 2، 4، 8 و 16 نانومولار) بر رده سلولی HepG2 با تیمارهای 24، 48 و 72 ساعته انجام شد. مقادیر سمیت سلولی به‌دست‌آمده از هر رقت در تصویر شماره 2 آورده شده است.
نتایج آنالیز واریانس در جدول شماره 3 نشان می‌دهد در هر یک از زمان‌ها بین غلظت نانو ذره طلا تفاوت معناداری (‌05/0>P)  وجود دارد. همچنین در غلظت‌های مختلف بین زمان‌ها نیز تفاوت معناداری (05/0>P) دیده می‌شود.
بررسی اثر سمیت عصاره الکلی با غلظت‌های مختلف (10، 20، 40، 60، 80 و 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر) به همراه غلظت‌های مختلف نانوذره (5/0، 1، 2، 4، 8، 16 نانومولار) بر رده سلولی HepG2 با تیمارهای 24، 48 و 72 ساعته انجام شد. مقادیر سمیت سلولی به‌دست‌آمده از هر رقت در 3 زمان گفته‌شده در تصویر شماره 3 آورده شده است.
نتایج آنالیز واریانس در جدول شماره 4 نشان می‌دهد در هر یک از زمان‌ها بین غلظت نانو ذره طلا و عصاره الکلی خیار دریایی تفاوت معناداری (‌05/0>‌P‌) وجود ‌دارد. همچنین در غلظت‌های مختلف بین زمان‌ها نیز تفاوت معناداری (05/0>P) دیده می‌شود.
بحث
 خیارهای دریایی از دیرباز به دلیل کاربردهای درمانی در طب سنتی چین مورد توجه بوده‌اند؛ بنابراین بررسی خواص بیولوژیک گونه‌های خیار دریایی برای دستیابی به پیش‌ماده‌های داروهای بیولوژیک می‌تواند مسیر مناسبی برای توسعه صنعت داروسازی باشد. این مطالعه با هدف بررسی اثر نانو ذره طلا و عصاره الکلی خیار دریایی بر رده سلولی سرطان کبد انجام شد.
تحقیقات وسیع انجام‌شده در این زمینه نشان داد که این خواص درمانی به دلیل حضور ترکیبات تری ترپن گلیکوزیدی است. این ترکیبات طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های زیستی مانند فعالیت ضد قارچی، سمیت سلولی، همولیتیک و تنظیم‌کننده سیستم ایمنی را از خود نشان می‌دهند. بیشتر داده‌های منتشر‌شده حاکی از آن است که فعالیت ضد سرطانی و سمیت تری ترپن‌های گلیکوزید میان دیگر فعالیت‌های آن‌ها ارجح است.
بسیاری از ترکیبات تری ترپن گلیکوزیدی با پتانسیل دارویی در درمان سرطان شناخته شده‌اند که سمیت آن‌ها در مطالعات بیوشیمیایی به اثبات رسیده که این خاصیت به دلیل کشندگی سلول‌ها در درمان سرطان به کار گرفته شده است [43].
به علاوه، رودریگوئز و همکاران، 5 تری ترپن ساپونین از گونه خیار دریایی Forskalii Holothuria را جداسازی کرده و فعالیت‌های سیتوتوکسیک و ضد ویروس آن‌ها را گزارش کردند [44‌]. فعالیت سیتوتوکسیک گلیکوزیدهای تری ترپن ساپونین نتیجه توانایی آن‌ها در تشکیل گروه‌هایی با استرول‌های غشایی که به منافذ و کانال‌های یونی متصل هستند، است. این وضعیت اسمز سلولی را تخریب کرده و در نتیجه، غشای سلولی را از بین می‌برد [45].
یانگ و همکاران، اسید چرب منشعب و اسید‌ 12-متیل تترادکانوئید را از عصاره خیار دریایی جداسازی کرده و اثرات ضد ازدیاد آن را علیه سلول‌های سرطانی پروستات (PC3) ‌به وسیله قیاس با مرگ سلولی (آپپتوز) اثبات کردند. همچنین ژانگ و همکاران، دو تری ترپن جداسازی‌شده از گونه Pseudocolochirus Violaceus  را بر رده‌های سلولی‌HCT-116  و MKN-45  بررسی کردند که اثرات سیتوتوکسیک معناداری نشان داد. برای کاربردهای تصویربرداری سلولی و بیولوژیکی و همچنین برای کاربردهای درمانی بر مبنای ویژگی‌های نوری نانو ذرات انتخاب نوع نانو ذره مهم است.
دوایسو و همکاران، از تئوری مای و تئوری بازده جذب، پراکندگی و همچنین طول موج تشدیدهای نوری برای نانو ذرات طلا را بررسی کردند. طیف‌های محاسبه‌شده نشان داد ویژگی‌های اپتیکی نانو ذرات به اندازه نانو ذرات بستگی دارد. با افزایش اندازه نانو ذرات طلا از 20 تا 80 نانومتر، میزان خاموش‌سازی و همچنین پراکندگی به سرعت افزایش می‌یابد. برای مقایسه کارایی نانو ذرات با اندازه متفاوت برای کاربردهای پزشکی با زیستی گوناگون، مقطع عرضی نوری به ازای هر میکرون محاسبه می‌شود.
گروهی از محققان دانشگاه کانزاس با ایجاد دمای بالا درون بدن توسط نانو ذرات به مبارزه با سرطان پرداخته‌اند. این محققان از نانو ذرات آهن / اکسید آهن برای گرم کردن یا ایجاد حفره در سلول‌های سرطانی و کشتن آن‌ها بهره برده‌اند. نانو ذرات طلا به ‌دلیل ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد، به عنوان یکی از محبوب‌ترین ترکیبات در کاربردهای پزشکی، به‌خصوص در درمان‌های ضد سرطانی مطرح شده‌اند. بسیاری از روش‌های سنتز نانو ذرات طلا به ما این امکان را می‌دهند که آن‌ها را با معماری و مشخصات دلخواه به دست آوریم. علاوه بر آن، قابلیت آن‌ها در عامل‌دار شدن و اصلاح سطح، دسترس‌پذیری زیستی و خصوصیات ایمونولوژیک موجه آن‌ها، از دیگر دلایل استفاده آن‌ها در حوزه پزشکی است.
با استفاده از حامل‌هایی مانند نانو ذرات طلا می‌توان خصوصیت آنتی ‌ژنیک آنتی‌ژن‌های ضعیف را افزایش داد تا با ‌تحریک سیستم ایمنی در بدن پاسخ ایمنی ایجاد شود. ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی فراوان و متنوع نانو ذرات طلا، آن‌ها را از نانو ذرات دیگر مجزا کرده است و به‌خصوص در ارسال دارو، تعدیل و تنظیم فرایند آنژیوژنز و به عنوان عوامل نابود‌کننده بافت توموری در شرایط القای گرما می‌توان به آن‌ها امیدوار بود.
نابودی تومور با استفاده از نانو ذرات طلا فقط محدود به یک روش نیست و علاوه بر فوتوترمال‌تراپی، فوتوداینامیک‌تراپی و نابودی با فرکانس رادیویی روش‌های متنوعی برای بسط تحقیقات وجود دارد. نانو ذرات طلا به ‌دلیل پدیده رزونانس پلاسمون سطحی (حرکت جمعی الکترون‌های هدایتی)، به شدت نور را جذب کرده و آن را به انرژی حرارتی تبدیل می‌کنند؛ بنابراین زمانی که توده کوچکی از ذرات طلا توسط فرکانس مشخصی از لیزر تحریک می‌شوند، شروع به گرم کردن میدانی با شعاع هزار برابر بزرگ‌تر از اندازه خود می‌کنند که این گرمای تولید‌شده باعث ضربه زدن به سلول‌های توموری و منهدم کردن آن‌ها می‌شود [46].
آنتی بادی‌ PDL1 ‌و مهارکننده‌ TGF- β  و نانو ذرات طلا ترکیب شده‌اند که بتوانند مجموعه‌ای را تشکیل دهند و به‌طور انتخابی سلول‌های سرطانی روده بزرگ را هدف قرار داده و در تومورها تجمع کند. این مجموعه علاوه بر جلوگیری از رشد تومور اولیه، متاستاز دوردست سرطان کولورکتال را با افزایش اثر دیستال به واسطه ایمونوتراپی هم‌افزایی مهار می‌کند [47].
طبق بررسی‌های انجام‌شده گونه Holothuria Parva تا کنون مورد هیچ‌گونه بررسی برای تعیین خواص دارویی و درمانی قرار نگرفته است و به این لحاظ ترکیبات به‌دست‌آمده از آن نیز در انحصار ملی خواهد بود. نتایج مطالعه حاضر نشان می‌دهد رده سلولی سرطان کبد‌Hep-G2  که تحت تأثیر عصاره الکلی خیار دریایی و نانو ذرات طلا قرار گرفته بود، دچار تغییرات مشخصی شد. (در حالی که این تغییرات بر سلول‌های نرمال که گروه کنترل را تشکیل می‌دادند، اثر چندانی نداشت).
این تغییرات وابسته به زمان و غلظت‌های مختلف عصاره الکلی و نانو ذرات طلا بود، به‌طوری که با افزایش زمان و در غلظت‌های بالاتر تأثیر سمیت بر رده سلولی‌Hep-G2  و مهار رشد سلولی مشخص بود. با افزایش غلظت عصاره الکلی درصد مرگ سلولی افزایش یافت، به‌طوری که بیشترین میزان مرگ سلولی در غلظت 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر مشاهده شد. میزان کشندگی برای این غلظت بر رده سلولی Hep-G 2 در 48 ساعت 9/77 درصد و در 72 ساعت 2/89 درصد است.
پس از 24، 48 و 72 ساعت انکوباسیون رده سلولی‌ Hep-G2  با نانو ذرات طلا، با افزایش غلظت، سمیت سلولی افزایش یافته که بیشترین میزان مرگ سلولی در غلظت 16 نانومولار بر میلی‌لیتر مشاهده شد. با افزایش غلظت نانو ذرات طلا و همچنین افزایش مدت زمان انکوباسیون تفاوت معنادار (05/0˂P)‌ بین تمام زمان‌ها وجود دارد. روند افزایش مرگ سلولی با افزایش زمان انکوباسیون تا 72 ساعت ادامه پیدا کرد و بیشترین مرگ سلولی دیده شد. در زمان‌های 24، 48 و 72 ساعت با افزایش غلظت نانو ذرات طلا تفاوت معنادار (05/0˂P) بین تمام غلظت‌ها وجود دارد.
همان‌طور که در تصویرها مشاهده شد، با افزایش غلظت عصاره الکلی به همراه نانو ذرات طلا درصد مرگ سلولی افزایش یافت و کاملاً اثر سنیرژیک این 2 ماده بر سلول‌های سرطانی مشخص شد، به‌طوری که بیشترین میزان مرگ سلولی در غلظت 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر مشاهده شد. در این پژوهش با فرض حضور ترکیبات تری ترپن گلیکوزیدی عامل سمیت، 3 فاکتور نوع رده سلولی، زمان مجاورت عصاره با سلول و نوع عصاره به عنوان شاخص‌هایی برای درک رفتار سمیت سلولی ایجادشده توسط عصاره‌ها در نظر گرفته شد.
بررسی تأثیر مدت زمان انکوباسیون برای عصاره متانولی بر رده سلولی‌Hep-G2  وابستگی به زمان را به خوبی نشان داد، به نحوی که با افزایش زمان انکوباسیون، افزایش در میزان اثرات سیتوتوکسیک مشاهده شد و بیشترین میزان سمیت پس از مدت زمان انکوباسیون 72 ساعت و بر این رده سلولی دیده شد. به نظر می‌رسد نانو ذرات طلا چون حالت رزونانس دارند و می‌توانند حامل‌های خوبی برای افزایش سطح باشند و باعث قوی‌تر شدن آنتی ژن‌های ضعیف شوند و در نتیجه اثربخشی و اثر سنیرژیک بهتری با عصاره خیار دریایی داشتند و سمیت بیشتری را در سلول‌های سرطانی کبد ایجاد کردند.
نتیجه گیری
به دلیل اثر‌بخشی قابل ملاحظه سمیت سلولی عصاره الکلی خیار دریایی و نانو ذرات طلا بر رده سلولی سرطان کبد، ترکیبات این گونه می‌توانند پس از تخلیص به عنوان کاندیدای مناسبی برای تولید داروی ضد سرطان استفاده شوند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این پژوهش برگرفته ‌از پایان‌نامه با کد 22530560961050 است که در دانشگاه علوم‌پزشکی آزاد تهران انجام شده و در آن تمام منشورهای اخلاقی رعایت شده است.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان‌های دولتی، خصوصی و غیرانتقاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
نویسندگان به همان اندازه در تهیه این مقاله مشارکت داشتند.
تعارض منافع
 بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان مراتب سپاس و قدردانی خود را از همه کسانی که در این پژوهش آن‌ها را یاری داده‌اند، اعلام می‌کنند.

 
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي | موضوع مقاله: علوم پایه
دریافت: 1401/9/8 | پذیرش: 1402/5/9 | انتشار: 1402/5/10

فهرست منابع
1. Hanahan D. Hallmarks of cancer: New dimensions. Cancer Discov. 2022; 12(1):31-46. [DOI:10.1158/2159-8290.CD-21-1059 ‌] [PMID] [DOI:10.1158/2159-8290.CD-21-1059]
2. Oberndorfer F, Müllauer L. Molecular pathology of lung cancer: Current status and perspectives. Curr Opin Oncol. 2018; 30(2):69-76. [DOI:10.1097/CCO.0000000000000429] [PMID] [DOI:10.1097/CCO.0000000000000429]
3. Chu X, Xue P, Zhu S. Management of chemotherapy dose intensity for metastatic colorectal cancer. Oncol Lett. 2022; 23(5):141. [DOI:10.3892/ol.2022.13261] [PMID] [DOI:10.3892/ol.2022.13261]
4. Rockey DC, Friedman SL. Fibrosis regression after eradication of hepatitis C virus: From bench to bedside. Gastroenterology. 2021; 160(5):1502-20.e1. [DOI:10.1053/j.gastro.2020.09.065] [PMID] [DOI:10.1053/j.gastro.2020.09.065]
5. Neuberger J, Patel J, Caldwell H, Davies S, Hebditch V, Hollywood C, et al. Guidelines on the use of liver biopsy in clinical practice from the British society of gastroenterology, the royal college of radiologists and the royal college of pathology. Gut. 2020; 69(8):1382-403. [DOI:10.1136/gutjnl-2020-321299] [PMID] [DOI:10.1136/gutjnl-2020-321299]
6. Barham WB, Figueroa R, Phillips IA, Hyams KC. Chronic liver disease in Peru: Role of viral hepatitis. J Med Virol. 1994; 42(2):129-32. [DOI:10.1002/jmv.1890420206] [PMID] [DOI:10.1002/jmv.1890420206]
7. Attal N, Marrero E, Thompson KJ, McKillop IH. Role of AMPK-SREBP signaling in regulating fatty acid binding-4 (FABP4) expression following ethanol metabolism. Biology. 2022; 11(11):1613. [DOI:10.3390/biology11111613] [PMID] [DOI:10.3390/biology11111613]
8. Faulkner DJ. Academic chemistry and the discovery of bioactive marine natural products. In: Attaway DH, Zaborsky OR, editors. Pharmaceutical and bioactive natural products. Berlin: Springer; 1993. [DOI:10.1007/978-1-4899-2391-2_13] [DOI:10.1007/978-1-4899-2391-2_13]
9. National Research Council. Guidance for the description of animal research in scientific publications. Washington: National Academies Press; 2011. [Link]
10. Koh EG. Do scleractinian corals engage in chemical warfare against microbes? J Chem Ecology. 1997; 23(2):379-98. [DOI:10.1023/B:JOEC.0000006366.58633.f4] [DOI:10.1023/B:JOEC.0000006366.58633.f4]
11. Matulja D, Grbčić P, Bojanić K, Topić-Popović N, Čož-Rakovac R, Laclef S, et al. Chemical evaluation, antioxidant, antiproliferative, anti-inflammatory and antibacterial activities of organic extract and semi-purified fractions of the adriatic sea fan, eunicella cavolini. Molecules. 2021; 26(19):5751. [DOI:10.3390/molecules26195751] [PMID] [DOI:10.3390/molecules26195751]
12. Silvester MMB, Adimy PSS, Chellappa JP, Mani PA, Rajam BRM. Investigation of Lectins from Anomuran and Brachyuran Crabs. In: Aquatic lectins: Elumalai P, Vaseeharan B, Lakshmi S, editors. Immune defense: Biological recognition and molecular advancements. Berlin: Springer; 2022. [DOI:10.1007/978-981-19-0432-5_6] [DOI:10.1007/978-981-19-0432-5_6]
13. Findlay C, Smith VJ. Antimicrobial factors in solitary ascidians. Fish Shellfish Immunol. 1995; 5(8):645-58. [DOI:10.1016/S1050-4648(95)80047-6] [DOI:10.1016/S1050-4648(95)80047-6]
14. Stokes RB. Attribution of the taxon name Echinodermata to Klein, 1778. Zootaxa. 202; 5061(1):199-200. [DOI:10.11646/zootaxa.5061.1.13] [PMID] [DOI:10.11646/zootaxa.5061.1.13]
15. Keipour S, Emtyazjoo M, Ghaderian SMH, Eghtesadi Araghi P. Cytotoxic and antibacterial activities of Holothuria (Mertenssiothuria) leucospilota extracts. Iran J Fish Sci. 2023; 22(1):138-55. [DOI:10.22092/ijfs.2023.128642]
16. Fredalina BD, Ridzwan BH, Abidin AA, Kaswandi MA, Zaiton H, Zali I, et al. Fatty acid compositions in local sea cucumber, stichopus chloronotus, for wound healing. Gen Pharmacol. 1999; 33(4):337-40. [DOI:10.1016/S0306-3623(98)00253-5] [PMID] [DOI:10.1016/S0306-3623(98)00253-5]
17. Renda G, Gökkaya İ, Şöhretoğlu D. Immunomodulatory properties of triterpenes. Phytochem Rev. 2022; 21(2):537-63. [DOI:10.1007/s11101-021-09785-x] [PMID] [DOI:10.1007/s11101-021-09785-x]
18. Li M, Gao Y, Qi YX, Song ZY, Li ZB, Lin YT, et al. Assessment of the nutritional value of cultured sea cucumber Apostichopus japonicus. J Aquat Food Prod Technol. 2021; 30(7):868-79. [DOI:10.1080/10498850.2021.1949769] [DOI:10.1080/10498850.2021.1949769]
19. Wen J, Hu C, Fan S. Chemical composition and nutritional quality of sea cucumbers. J Sci Food Agric. 2010; 90(14):2469-74. [DOI:10.1002/jsfa.4108] [PMID] [DOI:10.1002/jsfa.4108]
20. Ru R, Guo Y, Mao J, Yu Z, Huang W, Cao X, et al. Cancer cell inhibiting sea cucumber (Holothuria leucospilota) protein as a novel anti-cancer drug. Nutrients. 2022; 14(4):786. [DOI:10.3390/nu14040786] [PMID] [DOI:10.3390/nu14040786]
21. Vieira RP, Mulloy B, Mourão PA. Structure of a fucose-branched chondroitin sulfate from sea cucumber. Evidence for the presence of 3-O-sulfo-beta-D-glucuronosyl residues. J Biol Chem. 1991; 266(21):13530-6. [DOI:10.1016/S0021-9258(18)92730-4] [PMID] [DOI:10.1016/S0021-9258(18)92730-4]
22. Wang H, He D, Duan L, Lv L, Gao Q, Wang Y, et al. In vivo anticoagulant and antithrombic activity of depolymerized glycosaminoglycan from apostichopus japonicus and dynamic effect-exposure relationship in rat plasma. Mar Drugs. 2022; 20(10):631. [DOI:10.3390/md20100631] [PMID] [DOI:10.3390/md20100631]
23. Rahman MA, Ismail M, Parvez M, Asadujjaman M, Ashik AA, Molla MHR. Echinoderm fisheries: Their culture, conservation, bioactive compounds and therapeutic applications. J Biol Stud. 2022; 5(3):413-43. [Link] [DOI:10.62400/jbs.v5i3.7053]
24. Cong L, Yang X, Wang X, Tada M, Lu M, Liu H, et al. Characterization of an i-type lysozyme gene from the sea cucumber Stichopus japonicus, and enzymatic and nonenzymatic antimicrobial activities of its recombinant protein. J Biosci Bioeng. 2009; 107(6):583-8. [DOI:10.1016/j.jbiosc.2009.01.016] [PMID] [DOI:10.1016/j.jbiosc.2009.01.016]
25. Costa BB, Gianelli JLD, Moreira TA, Soares AR, Glauser BF, Mourão PAS, et al. Partial characterization and anticoagulant activity of sulfated galactan from the green seaweed Halimeda opuntia. An Acad Bras Cienc. 2023; 95(2):e20211002. [DOI:10.1590/0001-3765202320211002] [PMID] [DOI:10.1590/0001-3765202320211002]
26. Yurasakpong L, Apisawetakan S, Pranweerapaiboon K, Sobhon P, Chaithirayanon K. Holothuria scabra Extract Induces cell apoptosis and suppresses warburg effect by down-regulating Akt/mTOR/HIF-1 Axis in MDA-MB-231 breast cancer cells. Nutr Cancer. 2021; 73(10):1964-75. [DOI:10.1080/01635581.2020.1814825] [PMID] [DOI:10.1080/01635581.2020.1814825]
27. Mamelona J, Pelletier E, Girard-Lalancette K, Legault J, Karboune S, Kermasha S. Quantification of phenolic contents and antioxidant capacity of Atlantic sea cucumber, Cucumaria frondosa. Food Chem. 2007; 104(3):1040-7. [DOI:10.1016/j.foodchem.2007.01.016] [DOI:10.1016/j.foodchem.2007.01.016]
28. Ghanbari R, Ebrahimpour A, Abdul-Hamid A, Ismail A, Saari N. Actinopyga lecanora hydrolysates as natural antibacterial agents. Int J Mol Sci. 2012; 13(12):16796-811. [DOI:10.3390/ijms131216796] [PMID] [DOI:10.3390/ijms131216796]
29. Hossain A, Dave D, Shahidi F. Northern sea cucumber (cucumaria frondosa): A potential candidate for functional food, nutraceutical, and pharmaceutical sector. Mar Drugs. 2020; 18(5):274. [DOI:10.3390/md18050274] [PMID] [DOI:10.3390/md18050274]
30. Ahmed MR, Venkateshwarlu U, Jayakumar R. Multilayered peptide incorporated collagen tubules for peripheral nerve repair. Biomaterials. 2004; 25(13):2585-94. [DOI:10.1016/j.biomaterials.2003.09.075] [PMID] [DOI:10.1016/j.biomaterials.2003.09.075]
31. Bordbar S, Anwar F, Saari N. High-value components and bioactives from sea cucumbers for functional foods--a review. Mar Drugs. 2011; 9(10):1761-805. [DOI:10.3390/md9101761] [PMID] [DOI:10.3390/md9101761]
32. Akbarzadeh-Khiavi M, Torabi M, Olfati AH, Rahbarnia L, Safary A. Bio-nano scale modifications of melittin for improving therapeutic efficacy. Expert Opin Biol Ther. 2022; 22(7):895-909. [DOI:10.1080/14712598.2022.2088277] [PMID] [DOI:10.1080/14712598.2022.2088277]
33. Grossman JH, McNeil SE. Nanotechnology in cancer medicine. Phys Today. 2012; 65(8):38. [DOI:10.1063/PT.3.1678] [DOI:10.1063/PT.3.1678]
34. Pustovalov V, Babenko V. Optical properties of gold nanoparticles at laser radiation wavelengths for laser applications in nanotechnology and medicine. Laser phys lett. 2004; 1(10):516-20. [DOI:10.1002/lapl.200410111] [DOI:10.1002/lapl.200410111]
35. Kus-Liśkiewicz M, Fickers P, Ben Tahar I. Biocompatibility and cytotoxicity of gold nanoparticles: Recent advances in methodologies and regulations. Int J Mol Sci. 2021; 22(20):10952. [DOI:10.3390/ijms222010952] [PMID] [DOI:10.3390/ijms222010952]
36. D'Acunto M, Cioni P, Gabellieri E, Presciuttini G. Exploiting gold nanoparticles for diagnosis and cancer treatments. Nanotechnology. 2021; 32(19):192001. [DOI:10.1088/1361-6528/abe1ed] [PMID] [DOI:10.1088/1361-6528/abe1ed]
37. Wang J, Wu X, Shen P, Wang J, Shen Y, Shen Y, et al. Applications of inorganic nanomaterials in photothermal therapy based on combinational cancer treatment. Int J Nanomedicine. 2020; 15:1903-14. [DOI:10.2147/IJN.S239751] [PMID] [DOI:10.2147/IJN.S239751]
38. Pal A. Photochemical synthesis of gold nanoparticles via controlled nucleation using a bioactive molecule. Mater Lett. 2004; 58(3-4):529-34. [DOI:10.1016/S0167-577X(03)00540-8] [DOI:10.1016/S0167-577X(03)00540-8]
39. Valko M, Rhodes CJ, Moncol J, Izakovic M, Mazur M. Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer. Chem Biol Interact. 2006; 160(1):1-40. [DOI:10.1016/j.cbi.2005.12.009] [PMID] [DOI:10.1016/j.cbi.2005.12.009]
40. Salata O. Applications of nanoparticles in biology and medicine. J Nanobiotechnology. 2004; 2(1):3. [DOI:10.1186/1477-3155-2-3] [PMID] [DOI:10.1186/1477-3155-2-3]
41. Clark AM, Rowe FWE. Monograph of shallow water indo west pacific echinoderms. London: British Museum; 2009. [Link]
42. Khoramizadeh MR, Falak R. [Fundamentals and preliminary principles of cell culture techniques (Persian)]. Tehran: Tehran University of Medical Sciences; 2009. [Link]
43. Kim SK, Himaya SW. Triterpene glycosides from sea cucumbers and their biological activities. Adv Food Nutr Res. 2012; 65:297-319. [DOI:10.1016/B978-0-12-416003-3.00020-2] [PMID] [DOI:10.1016/B978-0-12-416003-3.00020-2]
44. Althunibat OY, Ridzwan BH, Taher M, Daud JM, Jauhari Arief Ichwan S, Qaralleh H. Antioxidant and cytotoxic properties of two sea cucumbers, Holothuria edulis lesson and Stichopus horrens Selenka. Acta Biol Hung. 2013; 64(1):10-20. [DOI:10.1556/ABiol.64.2013.1.2] [PMID] [DOI:10.1556/ABiol.64.2013.1.2]
45. Chludil HD, Murray AP, Seldes AM, Maier MS. Biologically active triterpene glycosides from sea cucumbers (Holothuroidea, Echinodermata). Stud nat prod chem. 2003; 28(Part I):587-615. [DOI:10.1016/S1572-5995(03)80150-3] [DOI:10.1016/S1572-5995(03)80150-3]
46. Moustafa RKA, Wu Y, El-Sayed M. Gold-Nanoparticle-assisted plasmonic photothermal therapy advances toward clinical application. J Phys Chem C. 2019; 123(25):15375-93. [DOI:10.1021/acs.jpcc.9b01961] [DOI:10.1021/acs.jpcc.9b01961]
47. Wang S, Song Y, Cao K, Zhang L, Fang X, Chen F, et al. Photothermal therapy mediated by gold nanocages composed of anti-PDL1 and galunisertib for improved synergistic immunotherapy in colorectal cancer. Acta Biomater. 2021; 134:621-32. [DOI:10.1016/j.actbio.2021.07.051] [PMID] [DOI:10.1016/j.actbio.2021.07.051]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله دانشگاه علوم پزشکی قم می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق
© 2025 CC BY-NC 4.0 | Qom University of Medical Sciences Journal

Designed & Developed by : Yektaweb