ارزیابی بیان miR-192 در لنف نودهای بیماران سارکوئیدوزی به روش Real-timePCR و مقایسه بیان آنها با گروه کنترل
محورهای موضوعی : زیست شناسی سلولی تکوینی گیاهی و جانوری ، تکوین و تمایز ، زیست شناسی میکروارگانیسمسمانه سادات راثی ورعی 1 , عبدالرضا محمدنیا 2 , منیره موحدی 3 , نغمه بهرامی 4 , صادق شیریان 5
1 - گروه بیوشیمی، دانشکدهی علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران
2 - مرکز تحقیقات بیماریهای مزمن تنفسی، پژوهشکدهی سل و بیماریهای ریوی، مرکز آموزشی، پژوهشی و درمانی سل و بیماریهای ریوی بیمارستان
3 - گروه بیوشیمی، دانشکدهی علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران
4 - گروه مهندسی بافت و سلول درمانی، دانشکده فناوریهای نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
5 - گروه پاتولوژی، دانشکده دامپزشکی ،دانشگاه شهرکرد،شهرکرد ، ایران
کلید واژه: بافت, سارکوئیدوز, گرههای لنفاوی, Realtime PCR,
چکیده مقاله :
سارکوئیدوز (Sarcoidosis) بیماری با علت ناشناخته و بروز بیماری اغلب تدریجی است. بیماری ممکن است بینشانه یا مزمن باشد. بررسی وجود فاکتورهایی مثل میکرو RNA ها ممکن است باعث تشخیص های بهتر سارکوئیدوز شوند و به درک بهتر مکانیسم ایجاد بیماری سارکوئیدوز کمک خواهند کرد.این مطالعه از نوع مورد – شاهد می باشد که پس از اخذ مجوز از کمیته اخلاق ، تهیه 40 نمونه بافت از گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز و 40 نمونه کنترل ، با نظر پزشک متخصص جمع آوری گردید و سپس استخراج RNA از گره های لنفاوی انجام و نهایتا Realtime PCR برای مارکر miR-192 انجام شد .بیومارکر miR-192 در نمونه های گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز در 28 نفر از 40 نفر مثبت بود . میزان مثبت بودن این بیومارکر در افراد سالم 17 نفر از 40 نفر بود. بیومارکر miR-192 در بیماران سارکوئیدوزی نسبت به نمونه های سالم افزایش بیان نشان داد .با توجه به نتایج این مطالعه، miR-192 ممکن است به عنوان نشانگر مولکولی برای بیماری سارکوئیدوزاستفاده شود. همچنین پتانسیل قابل توجهی برای تشخیص، پیش آگهی و حتی درمان سارکوئیدوز دارد.
Sarcoidosis is a disease with an unknown cause and the onset of the disease is often gradual. The disease may be asymptomatic or chronic. Examining the presence of factors such as micro RNAs may lead to better diagnoses of sarcoidosis and help to better understand the mechanism of sarcoidosis.This is a case-witness study that after obtaining permission from the ethics committee, 40 tissue samples from the lymph nodes of patients with sarcoidosis and 40 control samples were collected with the opinion of an expert doctor, and then RNA was extracted from the lymph nodes. Realtime PCR was done for miR-192 marker.miR-192 biomarker was positive in the lymph node samples of sarcoidosis patients in 28 out of 40 people. The positive rate of this biomarker in healthy people was 17 out of 40 people. miR-192 biomarker showed increased expression in sarcoidosis patients compared to healthy samples.According to the results of this study, miR-192 may be used as a molecular marker for sarcoidosis. It also has significant potential for diagnosis, prognosis and even treatment of sarcoidosis.
_||_
ارزیابی بیان miR-192 در لنف نودهای بیماران سارکوئیدوزی به روش Real-timePCR و مقایسه بیان آنها با گروه کنترل
عنوان خلاصه : ارزیابی بیان miR-192 در لنف نودهای بیماران سارکوئیدوزی
سمانه سادات راثی ورعی1 - عبدالرضا محمدنیا2و* - منیره موحدی1 – نغمه بهرامی4,3– صادق شیریان5
1- گروه بیوشیمی، دانشکدهی علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران
2- مركز تحقيقات بیماریهای مزمن تنفسی، پژوهشكدهی سل و بيماريهاي ريوي، مركز آموزشي، پژوهشي و درماني سل و بيماريهاي ريوي بيمارستان دكتر مسيح دانشوري ، دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي، تهران، ایران
3- گروه مهندسی بافت و سلول درمانی، دانشکده فناوریهای نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
4- مرکز تحقیقات جراحی فک و صورت، دانشگاه علوم پزشکی تهران
5-گروه پاتولوژی، دانشکده دامپزشکی ،دانشگاه شهرکرد،شهرکرد ، ایران
نویسنده مسئول: عبدالرضا محمدنیا، مركز تحقيقات بیماریهای مزمن تنفسی، پژوهشكدهی سل و بيماريهاي ريوي، مركز آموزشي، پژوهشي و درماني سل و بيماريهاي ريوي بيمارستان دكتر مسيح دانشوري ، دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي mohamadnia.ar@gmail.com
چکیده:
سارکوئیدوز (Sarcoidosis) بیماری با علت ناشناخته و بروز بیماری اغلب تدریجی است. بیماری ممکن است بینشانه یا مزمن باشد. بررسی وجود فاکتورهایی مثل میکرو RNA ها ممکن است باعث تشخیص های بهتر سارکوئیدوز شوند و به درك بهتر مكانيسم ایجاد بیماری سارکوئیدوز كمك خواهند كرد. این مطالعه از نوع مورد – شاهد می باشد که پس از اخذ مجوز از کمیته اخلاق ، تهیه 40 نمونه بافت از گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز و 40 نمونه کنترل ، با نظر پزشک متخصص جمع آوری گردید و سپس استخراج RNA از گره های لنفاوی انجام و نهایتا Realtime PCR برای مارکر miR-192 انجام شد .بیومارکر miR-192 در نمونه های گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز در 28 نفر از 40 نفر مثبت بود . میزان مثبت بودن این بیومارکر در افراد سالم 17 نفر از 40 نفر بود. بیومارکر miR-192 در بیماران سارکوئیدوزی نسبت به نمونه های سالم افزایش بیان نشان داد . با توجه به نتایج این مطالعه، miR-192 ممکن است به عنوان نشانگر مولکولی برای بیماری سارکوئیدوزاستفاده شود. همچنین پتانسیل قابل توجهی برای تشخیص، پیش آگهی و حتی درمان سارکوئیدوز دارد.
کلمات کلیدی : سارکوئیدوز ، گرههای لنفاوی ، بافت ، Realtime PCR
Evaluation of miR-192 expression in lymph nodes of sarcoidosis patients by Real-time PCR method and comparison of their expression with the control group.
Evaluation of miR-192 expression in lymph nodes of sarcoidosis patients
Samaneh sadat Rasi Varaei 1- Abdolreza Mohamadnia 2,* – Monireh Movahedi 1 - Naghmeh Bahrami 3,4 - Sadegh Shirian5
1. Department of biochemistry, faculty of Biological Sciences, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2. Chronic Respiratory Diseases Research Center, NRITLD, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
3. Department of Tissue Engineering and Applied Cell Sciences, School of Advanced Technologies in Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
4. Craniomaxillofacial Research Center, Shariati Hospital, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
5. Department of pathology, school of veterinary medicine, shahrekord University, shahrekord, Iran
* Corresponding Author: Abdolreza Mohamadnia, Chronic Respiratory Diseases Research Center, NRITLD, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran.Email:mohamadnia.ar@gmail.com. Mob:09125146410
:Abstract
Sarcoidosis is a disease with an unknown cause and the onset of the disease is often gradual. The disease may be asymptomatic or chronic. Examining the presence of factors such as micro RNAs may lead to better diagnoses of sarcoidosis and help to better understand the mechanism of sarcoidosis.This is a case-witness study that after obtaining permission from the ethics committee, 40 tissue samples from the lymph nodes of patients with sarcoidosis and 40 control samples were collected with the opinion of an expert doctor, and then RNA was extracted from the lymph nodes. Realtime PCR was done for miR-192 marker.miR-192 biomarker was positive in the lymph node samples of sarcoidosis patients in 28 out of 40 people. The positive rate of this biomarker in healthy people was 17 out of 40 people. miR-192 biomarker showed increased expression in sarcoidosis patients compared to healthy samples.According to the results of this study, miR-192 may be used as a molecular marker for sarcoidosis. It also has significant potential for diagnosis, prognosis and even treatment of sarcoidosis.
KEY WORDS: lymph nodes - tissues - sarcoidosis - microorganisms – Realtime PCR
مقدمه:
مطالعات در مورد سارکوئیدوز نشان داد که شیوع این بیماری مزمن سیستمیک با منشا ناشناخته در سطح جهانی در آستانه افزایش است(1, 2).
بر اساس مطالعات اپیدمیولوژیک بیشترین شیوع بیماري در شمال اروپا و در زنان آفریقایی-آمریکایی وجود دارد(1). سارکوئیدوز در ایران نیز وجود دارد و به نظر می رسد شیوع آن در مناطق شمالی کشور بیشتر از مناطق جنوبی باشد(1).
سارکوئیدوز یک بیماری سیستمیک گرانولوماتوز با تظاهرات بالینی غیر اختصاصی با علت ناشناخته است که در هر اندامی، اغلب در ریه ها و غدد لنفاوی داخل قفسه سینه ظاهر می شود(3-5). این عارضه به اشکال متفاوتی ظاهر میشود(6) . اگرچه این بیماری می تواند تقریبا در همه اندام ها مشاهده شود با این حال تقریبا 90% بیماران سارکوییدوز غیر نکروز ریه ها درگیر می شوند(7).
در بیشتر موارد سارکوئیدوز احتمالاً از قرار گرفتن یک عامل ژنتیکی حساس با یک عامل محیطی و احتمالاً یک عامل عفونی، ایجاد می شود(8, 9) .
از آنجایی که تشخیص سارکوئیدوز از سایر بیماریهای گرانولوماتوز مانند لنفوم، سل و تومورها بسیار مهم است، گرانولومهای غیرنکروزان باید در بیش از یک اندام با استثناء هر بیماری دیگر شناسایی شوند(4). همچنین تست ایمونولوژیک و اندازه گیری طیف وسیعی از بیومارکرها در بافت های بدن به بهبود دانش پاتوفیزیولوژی سارکوئیدوز کمک کرده است(10) .
شناخت مارکرهای زیستی، درمان های مولکولی هدفمند را امکان پذیر کرده اند و الگوی جدیدی از درمان شخصی سازی شده را ایجاد کرده و همچنین منجر به توسعه سریع داروهای جدید برای درمان سرطان ریه شده است(11).
بیومارکرها ماده موجود در خون، ادرار و یا در برخی از بافت های بدن است که میتواند در موارد ابتلا به انواع بیماری ها مثل سرطان افزایش یابد(12).
با توجه به تحقیقات اپیدمیولوژیک، سارکوئیدوز و نئوپلاسم ممکن است در حداقل 25 درصد از بیماران که هر دو وجود دارند، از نظر اتیولوژیک مرتبط باشند(13). در تحقیقات مختلف بین ابتلا به سارکوئیدوز و سرطان ارتباط ویژه ای بیان شده است(14).
روشن شدن نقش miRNA در بیماریها در دهه 2000 آغاز شد(15).
از آنجایی که miRNA ها در ارتباطات سلولی نقش دارند، سودمندترین رویکرد، ارزیابی نقش آنها در یک مسیر سیگنالینگ خاص است که در سارکوئیدوز مهم است. باید تاکید کرد که مطالعات مبتنی بر ریزآرایه تایید کردهاند که تغییرات در بیان miRNA بر پاتوژنز سارکوئیدوز تأثیر میگذارد (16).
miR-192، با انکوژنز سرطان معده، کولورکتوم و پروستات مرتبط است . علاوه بر این، نشان داده که miR-192 از تکثیر سلولی جلوگیری میکند و آپوپتوز سلولی را القا میکند(17) .
در تحقیق حاضر ارزیابی بیان miR-192 در لنف نودهای بیماران سارکوئیدوزی به روش Real-timePCR و مقایسه بیان آنها با گروه کنترل انجام شده است .
مواد و روش ها:
این مطالعه از نوع مورد – شاهد می باشد که پس از اخذ مجوز از کمیته اخلاق ، تهیه 40 نمونه بافت از گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز و 40 نمونه بافت سرطانی و 40 نمونه کنترل ( از گره های لنفاوی بیماران غیر از سارکوئیدوز) ، با نظر پزشک متخصص ریه جمع آوری گردید و سپس استخراج RNA انجام گردید . بیماران با داشتن علائم مشابه از مطالعه حذف شدند .
استخراج RNA ، سنتز cDNA و انجام Real-Time PCR :
مرحله استخراج RNA با استفاده از کیت ( Cinna pure Cat no. PR891620) انجام شد. غلظت و کیفیت RNA استخراج شده با استفاده از دستگاه نانودراپ سنجش شد.
سنتز cDNA برای میکروRNA :
در این مطالعه از کیت ZIST ROYESH برای ساخت cDNAاستفاده شده است.
با استفاده ازZIST ROYESH Kit انجام شد. اجزا اصلی جهت Reverse Transcription در قالب RT Primer Mix و Reverse Transcriptase در کیت ارائه شده است.
کیت ZIST ROYESH حاوی مواد لازم جهت انجام Real-time PCR شامل پرایمرهای Forward و Reverse و SYBR Master Mix Green می باشد.
جهت نرمالایز کردن بیان miRNAمورد نظر برای هر نمونه، نیاز به کالیبراتور (house keeping) می باشد که مواد لازم جهت cDNA سازی و Real-time PCR آن نیز مهیا شده است که در اینجا از U6 استفاده شده است.
cDNA های سنتز شده به میزان 2/1 با آب مقطر Nuclease free رقیق شده و با استفاده از ترکیبات و طبق برنامه ذیل ، تحت واکنش Real-time PCR قرار می گیرد.
دماها و زمانهای واکنش مطابق دستور العمل کیت تنظیم گردید .پس از پایان هر واکنش تفسیر نتایج بر اساس منحنی های Amplification وMelting peak صورت می گرفت.
Temperature | Duration of cycles
| Cycles |
95ºC | 15 min | 1 |
95ºC 55-60 ºC | 15-30 seconds 60 seconds | 35-40 |
55-95 ºC | Melting Analysis | 1 |
جدول1- شرایط دمایی واکنش .Real-time -PCR
یافته ها :
در این مطالعه تعداد 40 نمونه بافت از گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز و 40 نمونه کنترل مورد بررسي قرار می گیرند . گروهها با استفاده از آزمون t از نظر میانگین سنی مقایسه شدند و از نظر میانگین سنی تفاوت معنیداری را نشان ندادند، لذا میتوان نتیجه گرفت که فاکتور سن در گروههای مورد مطالعه اشکالی ایجاد نمیکند.
بیومارکر miR-192 در نمونه های گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز در 28 نفر از 40 نفر مثبت بود . میزان مثبت بودن این بیومارکر در افراد سالم 17 نفر از 40 نفر بود. مقایسه آماری میزان مثبت شدن این بیومارکر در بین گروه ها با استفاده از آزمون Two-sample binomial صورت گرفت که نشان دهندهی تفاوت آماری معنیداری بین گروههای مورد مطالعه بود ((P-value < 0.001.
شکل 1 - درصد مثبت بودن miR-192 در گروه بافت گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز و نمونه های سالم.
جهت محاسبه تفاوت بیان بیومارکر مورد نظر ، ابتدا Ct هر نمونه ، تعیین گردید . میزان تفاوت بیان بیومارکر بین نمونهی آزمایش در مقابل کنترل اندازهگیری شد، اینکار با روش Ct ΔΔ بین دو گروه بیمار و سالم صورت گرفت.
به این ترتیب ، مقدار Ct ΔΔ برای miR-192 در نمونه های گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز نسبت به افراد سالم عدد 15/1 - محاسبه شد .
پس از انجام محاسبات و با استفاده از فرمول ΔΔ Ct -2 نشان داده شد که میزان بیان این مارکر در افراد بیمار 22/2 برابر افراد سالم است.
شکل 2- تفاوت بیان miR-192 در گروه بافت گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز و نمونه های سالم.
بحث :
سارکوئیدوز یک بیماری سیستمیک گرانولوماتوز با تظاهرات بالینی غیر اختصاصی با علت ناشناخته است که در هر اندامی، اغلب در ریه ها و غدد لنفاوی داخل قفسه سینه ظاهر می شود(4, 5) .
در این بیماری، توده کوچکی از بافت غیرطبیعی گرانولوما در اندامهای خاص بدن شکل میگیرد. گرانولوماها، خوشههایی از سلولهای ایمنی هستند. در برخی مبتلایان، این گرانولوماها از بین نمیروند و در نتیجه موجب التهاب بافت و زخم شدن آن میشوند(18).
موارد زیادی از بیماری ممکن است هیچ گاه بیماری بالینی را نشان ندهند و خودبخود کنترل می شوند. در این مطالعه تعداد 40 نمونه بافت از گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز و 40 نمونه کنترل مورد ارزیابی قرار گرفتند.
بیش از 10 سال است که پیشرفت های قابل توجهی در زمینه آسیب شناختی سببی، تشخیص و درمان این بیماری صورت گرفته است(7) .
با وجود پژوهش¬های گسترده بر روی بیومارکرها ، هنوز مارکر واحدی قابلیت استفاده بالینی جهت تشخیص زودرس، بررسی متاستاز، تعیین پیش آگهی و یا پاسخ به درمان که حساسیت و اختصاصیت بالایی داشته باشد یافت نشده است(19).
براساس یافته های بدست امده از آنالیز بیوانفورماتیکی بیان برخی RNA های تنظیمی درمقایسه با نمونه های کنترل بسته به منشا سلول می تواند کاهش یا افزایش یابد. مطالعات اخیر نشان میدهد که پروفایلهای miRNA پلاسما اغلب الگوهای بیان miRNA بافت بیمار را منعکس میکنند که احتمالاً مربوط به آزادسازی miRNA از بافت است(20).
در مطالعه Jeroen Maertzdorf و همکارانش در سال 2012 نشان داده شد که چهار miRNA (has-miRNA-182, miR-355, miR-15b, miR-340) در خون بین افراد مبتلا به سارکوئیدوز و افراد مبتلا به سل با استفاده از ریزآرایه تفاوت معنیداری دارند(21) . در مطالعه ما miR-192 در بیماران سارکوئیدوزی نسبت به نمونه های سالم افزایش بیان نشان داد .
در سال 2016 Kiszałkiewicz , و همکارانش با هدف بررسی بیان miRNA های انتخابی
(miR-let7f, miR-16, miR-15b , miR-20a, miR-128a, miR-192 miR-221, miR-222) در 94 بیمار سارکوییدوز ریوی و 50 نمونه کنترل مطالعه ای را انجام دادند. (22) ارزیابی بیان با تکنیک q-PCR در سلولهای BALFو لنفوسیت های خون محیطی( لنفوسیت های PB) انجام پذیرفت .
درسلولهای برونکوسکوپی و مایع برونکو الویولار لاواژ;BALF بیان افزایش یافته miR-192 و miR-221 و بیان کاهش یافته miR-15b در بیماران نسبت به کنترل ها یافت شد. نتایج این مطالعه همراستا با نتایج مطالعه حاضر بود .
Zhao و همکارانش درسال 2020 در چین به دنبال الگوهای بیانی متمایز miRNA در سارکوییدوز و توبرکلوزیس ، پروفایلهایmiRNA غدد لنفاوی 31 فرد مبتلا به سارکوئیدوز، 30 فرد مبتلا به لنفادنیت سلی و 30 فرد گروه کنترل را مورد بررسی قرار دادند. (23) . نتایج از بین چندین miRNA نشان داد که سطح بیان miR-185-5p در غدد لنفاوی می تواند به عنوان یک نشانگر کمکی برای تشخیص افتراقی سارکوئیدوز و لنفادنیت سلی در مقایسه با افراد سالم استفاده شود.
در خاتمه، درک بهتر مکانیسمهای زیربنایی بیان miRNA و ارتباط با ژنهای هدف آنها، بینش وسیعتری را برای استفاده از microRNAها بهعنوان بیومارکرهای پیش آگهی یا درمانی ارائه میدهد(15).
در مطالعه اخیر نیز افزایش بیان miR-192 در گره های لنفاوی بیماران مبتلا به سارکوئیدوز نسبت به افراد سالم نشان داده شد. پیشنهاد می گردد که در گروه های بزرگتری ، تعداد miRNA های بیشتری بررسی گردد تا نتایج مفید تری برای تشخیص و درمان حاصل شود .
منابع :