توليد ميشود كه SRF58 و انتقال آن به هسته، جايي كه ممكن است يك كمپلكس فعال‌كننده ميوكاردين تشكيل دهد را تنظيم ميكند. βTGF- يك تنظيمكننده براي تمايز SMC است. βTGF- همچنين يك القاكننده كليدي براي تمايز سلول اجدادي/ بنيادين به سمت ميوفيبروبلاست و SMC ميباشد. نتايج نشان ميدهد كه NOX4 شريك اصلي اتصال و ارتباط βTGF- با فاكتور رونويسي فرودست ميباشد. مشخص شده كه ميزان پروتئين TGF-β و mRNA به طور چشمگيري در طي تمايز SMC تنظيم ميشود كه نشان ميدهد βTGF- عملكرد مهمي در تمايز SMC ميانجيشده با NOX4 دارد (104).
2-7. نیتریک اکسید
نیتریک اکسید (NO)59 يک گاز محلول و فعال است که در واکنش‌هاي شيميايي و فيزيکي در اتمسفر و توسط سلول‌هاي جانوري و گياهي از اسيد آمينه آرژینين بوجود مي‌آيد و بدليل کوچک و قابل انتشار بودن مي تواند از غشا سلولي عبور کند و بعنوان يک سيگنال بيولوژيکي استفاده شود.
• یک رادیکال آزاد دو اتمی که شامل یک اتم نیتروژن و یک اتم اکسیژن می‌باشد.
• بسیار واکنش پذیر است.
• بسیار کوچک است بنابراین به راحتی از بین غشای سلولی عبور می‌کند.
NO يک مولکول نشانگر مهم است که در بسياري از بافتها براي تنظيم فرايندهاي فيزيولوژيکي متنوعي عمل مي‌کند. نقش آن اولين بار توسط چندين گروه که براي تشخيص عامل تشديد کننده حالت استراحت رگ خوني و تنظيم خاصيت ارتجاعي عروق کوشش مي‌کردند، کشف شد. اين عامل فاکتور شل کننده مشتق از اندوتليوم (EDRF) ناميده شد. در آغاز به نظر مي‌رسيد که پروتئيني شبيه اکثر مولکول‌هاي نشانگر باشد. کشفي که ثابت کرد اين عامل در واقع نيتريک اکسيد است توجه بسياري را جلب کرد.
در حال حاضر اثبات شده است که نيتريک اکسيد در بسياري از فرايندهاي بيولوژيکي از جمله انتقال عصبي و دفاع ايمني و تنظيم مرگ تدريجي سلول (آپوپتوزيس) نقش دارد. نيتريک اکسيد يک مولکول با عمر بسيار کوتاه در حد چند ثانيه است که توسط آنزيم معروفي به نام نيتريک اکسيد سنتاز (NOS) توليد ميشود. از آنجايي که NO يک مولکول کوچک است به سرعت در طي غشا سلولي پخش ميشود و بسته به شرايط ميتواند مسافتي بيش از چندين هزار ميکرون را طي کند. اثرات بيولوژيکي آن به وسيله واکنشش با تعدادي از نشانه‌ها و اهداف مثل گروه‌هاي هم، گروه‌هاي سولفيدريل و خوشه‌هاي آهن و روي اعمال ميشود. اين گستردگي در اهداف براي NO تعداد زيادي سيستم که NO را بعنوان مولکول تنظيمي استفاده مي‌کنند توضيح ميدهد. بنابراين نتيجه تنظيم يا کنترل غير طبيعي سنتز NO بر تعدادي از فرايندهاي مهم بيولوژيکي اثر مي‌گذارد و در ايجاد بسياري ار بيماري‌ها نقش دارد.
2-7-1. سنتز نیتریک اکسید
• اکسید نیتریک از L- آرژنین سنتز و ساخته می‌شود.
• این واکنش توسط سنتز اکسید نیتریت کاتالیز می‌شود (19).
شکل 2-16. مراحل سنتز نیتریک اکسید
2-7-2. عملکرد NOS
NO توسط گروهي از آنزيم‌ها به نام نيتريک اکسيد سنتاز ساخته ميشود. اين آنزيم‌ها آرژنين را به سيترولين تبديل مي‌کنند که در اين فرايند NO هم سنتز ميشود. اکسيژن و NADPHبعنوان کوفاکتور لازم هستند. سه شکل NOS وجود دارد که براساس فعاليت آنها يا نوع بافتي که اولين بار در آن کشف شده‌اند نامگذاري مي‌شوند.
ايزوفرم‌ها يا اشکال مشابه NOS عبارتند از:
• NOS هاي عصبي (nNOS)
• NOS هاي اندوتليالي (eNOS)
• NOS هاي القايي(iNOS)
2-7-3. نقش‌های فيزيولوژيکي NO
بعد از اينکه کشف شد نيتريک اکسيد توانايي گشاد کردن رگها را دارد، تعداد زيادي از نقش‌هاي ديگر هم براي آن کشف شد. اين مولکول براي نقش در سيستم ايمني، سيستم عصبي، التهاب و مرگ تدريجي سلول مشهور است. NO همچنين در حالت استراحت ماهيچه صاف و زايمان مؤثر است.
2-7-4. اثرNO بر رگ‌هاي خوني
مکانيسم‌هاي موضعي کنترل جريان خون بافت تنها مي‌توانند عروق بسيار ريز بافت را متسع کند زيرا مواد متسع کننده عروق يا کمبود اکسيژن تنها ميتواند به اين عروق برسد نه به شرايين متوسط و بزرگ که منشأ جريان خون هستند. اما هنگامي که جريان خون در عروق ريز گردش خون افزايش يابد مکانيسم ثانويه ديگري را هم به دنبال دارد که باعث اتساع شريان‌هاي بزرگتر نيز ميشود. مکانيسم مزبور به قرار زير است: سلول‌هاي اندوتليال پوشاننده آرتريول‌ها و شريان‌هاي کوچک چند ماده مي‌سازند که در صورت آزادشدن مي‌توانند ميزان انقباض جدار شريان را تغيير دهند. مهمترين آنها يک ماده وازوديلاتور به نام فاکتور شل کننده مشتق از اندوتليوم(EDRF) است که تمام يا قسمت اصلي آن را اکسيد نیتریک تشکيل ميدهد که نيمه عمر آن در خون تنها 6 ثانيه است.
جريان سريع خون در شريان‌ها موجب فشاري پاره کننده بر سلول هاي اندوتليال ميشود زيرا خون با چسبندگي خود جدار عروق را به دنبال خويش مي‌کشاند. اين فشار باعث ميشود سلول‌هاي اندوتليال همسو با جريان تغيير جهت يابند و اکسيد نيتريک آزاد شده تا حدود زيادي افزايش يابد. آنگاه اکسيد نيتريک با شل کردن جدار شريان، آن را متسع مي‌سازد. اين مکانيسم مفيدي است زيرا زماني که جريان خون عروق ريز زياد ميشود، شرايين بزرگتر بالا دست را به طور ثانويه متسع مي‌کند. کارايي کنترل جريان خون موضعي بدون اين پاسخ به ميزان قابل توجهي از دست خواهد رفت، زيرا قسمت زيادي از مقاومت در برابر جريان خون در شرايين کوچک بالا دست اتفاق مي‌افتد.
2-7-5. نقشNO در سيستم ايمني
NOتوسط تعدادي از سلول‌هاي درگير در پاسخ ايمني ساخته ميشود. مخصوصاً ماکروفاژهاي فعال کننده سايتوکين که مي‌توانند غلظت بالايي ازNO را براي کشتن سلول‌هاي هدف مثل باکتري‌ها و يا سلول‌هاي توموري توليد کنند. NO مرتبط با سم سلولي با تشکيل کمپلکس‌هاي نيتروزول– تيول در آنزيم‌هاي سلول هدف ارتباط دارد. NO همچنين در کشتن سلول‌ها به وسيله آنزيم‌هاي تجزيه کننده درگير در چرخه کربس، سنتز DNA و عملکرد ميتوکندريايي نشان داده شده است.
2-7-6. نقشNO در التهاب
NOميتواند به عنوان ميانجي در فرايندهاي التهابي عمل کند و اثر اکسيژناز حلقوي را بهبود بخشد و محصول التهاب ايکونوزوئيدي(eiconosoid) را تشديد کند. علاوه بر اين محصول NO توسط تعدادي از کوفاکتورهاي ديگر در التهاب مثل اينترلوکين‌ها، گاما اينترفرن، TNF-α و LPS بوجود مي‌آيد (59 و 28).
2-7-7. نقش NO در سيستم عصبي
• NO در سيستم عصبي مرکزي و محيطي بعنوان يک ناقل عصبي عمل مي کند.
• NO همچنين در تنظيم تدريجي مرگ سلول در سلول‌هاي عصبي درگير است.
2-7-8. NO و مرگ تدريجي سلول
NO مولکول نشانگر مهمي است که در اغلب بافتها براي تنظيم فرايندهاي فيزيولوژکي بسياري از جمله گشادگي رگها، عملکرد عصبي، التهاب و عملکرد ايمني فعاليت مي‌کند. NO همچنين در تنظيم مرگ تدريجي سلول درگير است. اثرات مرگ تدريجي سلول متنوع است و به مقدار NO و نوع سلول بستگي دارد و نشان داده شده کهNO از مرگ تدريجي سلول در انواع سلول‌ها مثل لوکوسيت‌ها، هپاتوسيت‌ها، تروفوبلاست‌ها و سلول‌هاي اندوتليال جلوگيري مي‌کند. عموماً اثرات ضد مرگ NO براي سلول در طي تعدادي از مکانيزم‌ها مثل نيتروزيلاسيون و فعال شدن بعضي از کاسپازها (caspase) از جمله کاسپازهاي 3،1 و 8 وجود دارد (95 و 19).
2-7-9. نقش iNOS در القای COX-2
NO تولید شده بوسیله iNOS باعث افزایش بیان ژن COX-2 می‌شود. تولید COX-2 نیز باعث تکثیر می‌شود.
مراحل این فرایند عبارتند از:
1. iNOS باعث تولید NO می‌شود.
2. NO باعث فعال شدن مسیرهای p38MAPK و JNK1/2 می‌شود.
3. این مسیرها باعث افزایش بیان ژن COX-2 می‌شوند.
4. COX-2 باعث تولید PGE2 می‌شود.
5. PGE2 باعث تکثیر سلولی60 می‌شود (56).
2-7-10. نقش iNOS در تکثیر
مشاهده شده است که مقدار کم NO می‌تواند باعث فعال شدن مسیر cGMPو در نهایت تکثیر می‌شود. تولید نیتریک اکساید در مزانشیمال stem cellها هنگامی که به کندروسیتها61 متمایز می‌شوند مشاهده می‌شود. مزانشیمال stem cells سلول‌هایی هستند که توانایی متمایز شدن به سلول‌های مختلفی همچون استئوسیتها و کندروسیتها و آدیپوسیتها را دارند. این ترکیب همچنین در مهار stat5 phosphorylation و تکثیر سلول‌های T نقش دارد و به عنوان یک فاکتور برای جلوگیری از تکثیر سلول‌های T عمل می‌کند. بازدارنده اختصاصی نیتریک اکساید سنتتاز مهار stat5 phosphorylation و تکثیر سلول‌های T را بر می‌گرداند (86).
بيان iNOS آپوپتوز را افزايش ميدهد و تكثير سلول‌هاي كارسينوماي سلول‌هاي فلسي زبان را كاهش ميدهد. بيان iNOS در بسياري از سلول‌هاي توموري كه شامل سلول‌هاي كارسينوماي سلول‌هاي فلسي زبان است افزايش مي‌يابد (17).
شکل 2-17. رابطه‌ی بین NO، COX-2 و ROS با LPS
2-8. پوست
پوست اولین و مهمترین سد دفاعی بدن است بنابراین لازم است هر گونه صدمه‌ای به این ارگان در کوتاهترین زمان ممکن بر طرف شود. فرآیند ترمیم زخم یکی از عملکرد‌های طبیعی بدن است که در شرایطی مانند برخی بیماری‌ها، جراحی‌ها و صدمات وسیع ناشی از سوختگی‌ها و تصادفات بدن به راحتی قادر به ترمیم پوست نیست که به عنوان مشکل شناخته شده پزشکی مدرن است. استفاده از روش‌های پیشرفته امکان بررسی و مطالعه تجدید یا ترمیم بافت را فراهم نموده است. در فرآیند ترمیم سلول‌های فیبروبلاست در محل آسیب تجمع می‌کنند و نقش مهمی را به عهده دارند. اخیراً اطلاعات جدیدی در مورد نقش التهاب و واکنش‌های ایمونولوژیک عضو آسیب دیده و تغییرات سلولی در فرآیند ترمیم زخم به دست آمده است (34).
2-8-1. فیبروبلاست
فیبروبلاست‌ها سلول‌های مزانشیمی‌هستند که به آسانی در آزمایشگاه کشت داده می‌شوند و نقش مهمی در تقابلات مزانشیم و اپیدرم و ترشح فاکتور‌های رشد و سایتوکاین‌های مختلف دارند که اثر مستقیمی بر رشد و تمایز اپیدرم و تشکیل ماتریکس خارج سلولی می‌گذارند. فیبروبلاست‌ها از دسته سلول‌های ارزشمند در فرآیند ترمیم زخم به شمار می‌آیند که در تمام مراحل زخم دخالت دارند. بخش زیادی از فیبروبلاست‌های زخم میوفیبروبلاست‌ها هستند که در بسته شدن زخم ظاهر می‌شوند. التیام زخم، حاصل مجموعه وقایع بیولوژیکی است که منجر به احیا و پیوستگی بافت می‌شود. فاز‌های مختلف این فرآیند عبارتند از: التهاب، تکثیر و تجدید ساختار. در طی فاز التهاب، هموستاز و ارتشاح سلول‌های التهابی حاد رخ می‌دهد. در این میان فیبروبلاست‌ها نقش محوری در فرآیند‌های رسوب ماده بین سلولی و تجدید ساختار بافت ترمیمی دارند. فیبروبلاست هم در نقش سلول سازنده ظاهر می‌شود که ماتریکس غنی از کلاژن را تولید می‌کند و هم به عنوان سلول پیام دهنده (signaling cell) عمل می‌نماید و فاکتور‌های رشد را ترشح می‌کند که برای ارتباط بین دو سلول در طی فرآیند التیام مهم است. بروز وقفه در فرآیند التیام زخم یک مشکل مهم بالینی است که هزینه‌های زیادی را بر جامعه تحمیل می‌کند.
شکل 2-18. فیبروبلاست
لایه پاپیلار که واجد فیبروبلاست‌های اصلی پوست است فاکتور مهمی که برای آغاز فرآیند تکثیر اپیدرم مورد نیاز است را تولید می‌نماید. سلول اصلی درم، فیبروبلاست است که گلیکوپروتئین‌های ماتریکس خارج سلولی، فیبر‌های الاستیک و رتیکولر، گلیکوز آمینو گلیکان‌ها و انواع کلاژن را تولید می‌کند. این سلول‌ها پروتئین‌های کلیدی اتصالی اپیدرم به لایه‌ی بازال هستند که در مهاجرت و تکثیر سلول‌های اپیدرمی نقش دارند. فیبرونکتین، مشتق کلیدی فیبروبلاست، معرف التیام است. کلاژن فراوانترین پروتئین موجود در بافت‌های حیوانی است که نقش مهمی در هموستاز بافت همبند به عهده دارد. فیبروبلاست‌ها سلول‌های اصلی تولید کننده کلاژن هستند و مسئول بازسازی آن می‌باشند (66).
با توجه به نکات فوق و و جود انواع زخم‌های مزمن دیابتیک، سوختگی، زخم بستر، زخم‌های مزمن بعد از عمل جراحی و به منظور مطالعات بیولوژیکی و تولید فرآورده‌های انسانی، بررسی‌های ویروس شناسی (به عنوان وکتور‌های انسانی) و همچنین اختلالات ژنتیکی و با توجه به اهمیت نقش سلول فیبروبلاست در فرآیند التیام زخم و آزمایشات سیتوژنیک نیاز به داشتن یک بانک
