بیان و تخلیص فاکتور رشد مشتق از پلاکت و ارزیابی عملکرد آن در اتصال به فیبرینوژن

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی

2 دانشجوی دکترای تربیت مدرس

چکیده
چکیده

فرآیند ترمیم زخم، یک فرآیند پیچیده و پویا است که انواع سلول­ها و مسیرهای متابولیکی را مختلف را درگیر می­کند. این فرآیند از سه فاز التهابی، تکثیر سلولی و بازسازی بافتی تشکیل شده است. بهبود موفقیت آمیز زخم به تنظیم دقیق و هماهنگی بین عوامل درگیر بستگی دارد. تا سال­های اخیر استراتژی درمان­های زخم­های مزمن به آماده­سازی زخم، برداشتن بافت نکروزه شده، کنترل عفونت و التهاب محدود می­شد اما اخیرا استفاده از فاکتورهای رشد در جهت تسریع روند درمانی و بهبود زخم تایید شده­اند. از اولین انواع فاکتورهای رشد نوترکیب که در درمان زخم­های دیابتی به تایید رسیده است، فاکتور رشد نوترکیب انسانی PDGF-BB می‌باشد. مطالعات مختلف گزارش کرده است که PDGF به عنوان یک واسطه ی مهم در بهبود زخم در تسریع بهبودی، بهبود التهاب، تکثیر سلولی، رگزایی و بازسازی بافت کمک می­کند. در این مطالعه، توالی ژن PDGF-B انسانی، جهت کلون کردن در وکتور بیانی pET 21(a+) قرار گرفت و سپس برای بیان آن در میزبان E.coli shuffle تحت پروموتور T7 وارد شد. خالص­سازی پس از بیان با استفاده از ستون نیکل آگارز انجام شد و جهت بررسی فعالیت پروتئین تخلیص شده، آزمایش­های تکثیر سلولی، مهاجرت و اتصال به پروتئین ماتریکس خارج سلولی بررسی شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که نوع دیمر PDGF بیان و تخلیص شده در میزبان باکتریایی احتمالا بدلیل حفظ ساختار فولد شده صحیح، دارای هر دو فعالیت اصلی یعنی تکثیر سلولی بدلیل اتصال فعال به گیرنده سلولی و همچنین قابلیت اتصال به فیبرینوژن را حفظ کرده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


1. Vaidyanathan, L. (2021) ‘Growth factors in wound healing’, Biomedical and Pharmacology Journal, 14(3), 1469–1480.
2. Locatelli, L. et al. (2021) ‘Platelets in Wound Healing: What Happens in Space?’, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 9, 1–11.
3. Jian, K. et al. (2022) ‘PDGF-BB-derived supramolecular hydrogel for promoting skin wound healing’, Journal of Nanobiotechnology, 20(1), 1–9.
4. Moore, C. A. (2017). Aptamer-based biosensor for platelet-derived growth factor-bb using fluorescence resonance energy transfer, Texas State University, San Marcos, Texas.
5. Lynch, S.E. et al. (1987) ‘Role of platelet-derived growth factor in wound healing: synergistic effects with other growth factors.’, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 84(21), 7696–7700.
6. Ghasemi, Y. et al. (2020) ‘Cloning, expression, and purification of human PDGF-BB gene in Escherichia coli: New approach in PDGF-BB protein production’, Gene Reports, 19, 100653.
7. Chen, P.H., Chen, X. and He, X. (2013) ‘Platelet-derived growth factors and their receptors: Structural and functional perspectives’, Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics, 1834(10),2176–2186.
8. Westermark, B. and Heldin, C.H. (1993) ‘Platelet-derived growth factor structure, function and implications in normal and malignant cell growth’, Acta Oncologica, 32(2), 101–105.
9. Martino, M.M. et al. (2014) ‘Matrix Enhance Tissue Healing’, Science, 343, 885–889.
10. Martino, M.M. and Hubbell, J.A. (2010) ‘The 12th–14th type III repeats of fibronectin function as a highly promiscuous growth factor-binding domain’, The FASEB Journal, 24(12), 4711–4721.
11. Deptuła, M. et al. (2020) ‘Development of a Peptide Derived from Platelet-Derived Growth Factor (PDGF-BB) into a Potential Drug Candidate for the Treatment of Wounds’, Advances in Wound Care, 9(12), 657–675.
12. Zhang, Z. et al. (2021) ‘PDGF-BB/SA/Dex injectable hydrogels accelerate BMSC-mediated functional full thickness skin wound repair by promoting angiogenesis’, Journal of Materials Chemistry B, 9(31), 6176–6189.
13. Cooke, JW. et al. (2006) Effect of rhPDGF-BB delivery on mediators of periodontal wound repair. Tissue Eng;12(6):1441-50.
14. Zhang, M. et al. (2018) ‘The effects of platelet-derived growth factor-BB on bone marrow stromal cell-mediated vascularized bone regeneration’, Stem Cells International. 31; 3272098.
15. Meng, X. et al. (2018) ‘Oxidation Prevents HMGB1 Inhibition on PDGF-Induced Differentiation of Multipotent Vascular Stem Cells to Smooth Muscle Cells: A Possible Mechanism Linking Oxidative Stress to Atherosclerosis’, BioMed Research International, 23; 4019814.
16. Devare, S.G. et al. (1984) ‘Expression of the PDGF-related transforming protein of simian sarcoma virus in E. coli’, Cell, 36(1), 43–49.
17. Feng, M. et al. (2022) ‘ATF4 promotes brain vascular smooth muscle cells proliferation, invasion and migration by targeting miR-552-SKI axis’, PLoS ONE, 17(7 July), 1–14.
18. Liang, C.C., Park, A.Y. and Guan, J.L. (2007) ‘In vitro scratch assay: A convenient and inexpensive method for analysis of cell migration in vitro’, Nature Protocols, 2(2), 329–333.
19. Chen, L. et al. (2021) ‘Inhibition of PDGF-BB reduces alkali-induced corneal neovascularization in mice’, Molecular Medicine Reports, 23(4),1–11.
20. Liu, S. et al. (2023) ‘Fetal bovine serum, an important factor affecting the reproducibility of cell experiments’, Scientific Reports, 13(1), 1–8.
21. Mogford, J.E. et al. (2009) ‘Fibrin sealant combined with fibroblasts and platelet-derived growth factor enhances wound healing in excisional wounds’, Wound Repair and Regeneration, 17(3), 405–410.