اثرات داروهای تازه ضد افسردگی بر فیزیولوژی سلول های بنیادی مزانشیمی

Effects of novel antidepressant drugs on mesenchymal stem cell physiology

خلاصه
1- مقدمه
2- مواد و روش ها
2-1- طراحی مطالعه
2-2-جداسازی ADSC ها
2-3- ویژگی ADSC ها
2-4- کشت ADSC ها و مواجه دارویی
2-5- ارزیابی زنده بودن سلول های ADSC
2-6- ریم تایم PCR
2-7- رنگ آمیزی Oil Red O و کمی سازی
2-8- رنگ آمیزی آلیزارین رد S و کمی سازی
2-9-تحلیل آماری
3- نتایج
3-1- جداسازی و ویژگی ADSC ها
3-2- تاثیرات مواجهه دارویی روی تکثیر سلول بنیادی و ویژگیهای بنیادی
3-3- تاثیرات مواجهه دارو بر روی تمایز ادیپوژنیک
3-4- تاثیرات مواجه دارویی بر روی تمایز استئوژنیک
4- بحث
5- نتیجه گیری

چکیده

امروزه مشخص شده است که افرادی که از داروهای روان گردان استفاده میکنند دچار افزایش وزن شده و این داروها دارای تاثیرات مخربی بر روی تراکم استخوان و استخوان سازی آنها دارند اما اساس مولکولی مربوط به تاثیرات جانبی این داروها به خوبی مشخص نشده است. هدف این مطالعه، ارزیابی تاثیرات دولوکستین (یک مهارکننده بازجذب نوراپی نفرین و سروتونین) و فلوکستین (مهار کننده انتخابی بازجذب سروتونین) در شرایط آزمایشگاهی بر روی فیزیولوژی سلول های بنیادی بالغ انسانی می باشد. سلول های بنیادی مشتق از چربی (ADSC) جداسازی شده، و فنوتیپ، بیان و فراوانی مارکرهای سطحی آنها مشخص شدند. سپس، غلظت غیر سمی دولوکستین و فلوکستین انتخاب شد تا آنها را با سلول های بنیادی مزانشیمی که در مرحله تمایزشان به استخوان (استئوژنیک) و چربی (آدیپوژنیک) قرار داشتند مواجه کنند. ویژگیهای بنیادی و پتانسیل تمایز سلول های مواجهه شده با دارو با رنگ آمیزی بافتی و کمی سازی بیان ژن مارکرهای استئوژنیک و آدیپوژنیک بررسی شدند. داده های جمع آوری شده نشان دادند که دریافت روزانه دوز غیر سمی دولکستین و فلوکستین بر روی تکثیر ADSC ها و ویژگیهای بنیادی شان تاثیر مستقیمی ندارد. مواجهه با دولکستین یا فلوکستین منجر به تغییرات ریخت شناسی در طی فرایند استئوژنیک یا آدیپوژنیک نمی گردد. هرچند، مواجهه با داروی ضد افسردگی تفاوت کمی را در زمان بیان ژن ادیپوژنیک نشان داد. علاوه براین، مواجهه با دولکستین منجر به پیشرفت بیان ژن مارکرهای اولیه و انتهایی استئوژنیک گردیدند. در عوض، فلوکستین باعث افزایش بیان ژنهای استئوژنیک در مقایسه با سلول های مواجهه نشده گردید. در مقابل، مواجهه روزانه سلول های پیش تمایزی با دولکستین یا فلوکستین منجر به تعییر الگوی بیان ژن تمایز استئوژنیک و ادیپوژنیک نگردید. به طور کلی، غلظت غیر سمی دولکستین و فلوکستین ویژگیهای بنیادی ADSC ها را تغییر نداده و جلوی ADSC های پیش تمایزی در سلول های چربی یا استخوان را نمی گیرد. احتمالا، افزایش وزن و تاثیرات مربوط به پوکی استخوان که همراه با استفاده از داروهای روان گردان دیده میشود میتواند مربوط به عمل مستقیم سروتونین باشد.

5- نتیجه گیری

به طور کلی، این نتایج نشان دادند که غلظت غیر سمی دولکستین یا فلوکستین دارای تاثیرات وابسته به زمان بر روی سلول های بنیادی مزانشیمی بودند. بویژه اینکه آنها بر روی ویژگیهای بنیادی و تکثیر ADSC های غیر تمایز یافته در کوتاه مدت دارای تاثیر بودند و در واقع بعد از 21 روز مواجه روزانه، تکثیر سلول و مارکرهای سلول استرومای مزانشیمی برابر با شرایط کنترل بوده است. مواجه با فلوکستین منجر به تغییرات موروفولوژیکی در طی تمایز اوستئوژنتیک یا آدیپوژنیک نگردید در حالیکه مواجهه با دولکستین احتمالا منجر به کاهش انباشت چربی و افزایش رسوب معدنی میگردد. با این حال هر دو مواجه دارویی بر روی زمان بندی بیان ژن مربوط به ژنهای آدیپوژنیک در سلول های تمایز یافته تاثیر می گذارد. در عوض، در تمایز آستئوژنیک، دولکستین تعیین کننده بیان ژن مارکرهای اوستئوژنیک اولیه و انتهایی می باشد و فلوکستین منجر به افزایش معنی دار در بیان ژنهای اوستئوژنیک می گردد. مطالعات ما پیشنهاد میکند که علیرغم تاثیر بر تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی، تاثیرات فلوکستین و دولکستین بر روی وزن بدن و متابولیسم استخوان مستقیما با تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی ارتباطی ندارد و شاید تاثیرات مشاهده شده بر روی بیماران میتواند مربوط به عمل داروها در بازجذب سروتونین باشد. به این دلیل مطالعات بیشتر که عمیقا به بررسی مکانیسم مربوط به تاثیرات جانبی ضد افسردگی می پردازد ضروری خواهد بود.

Abstract

It is known that users of psychotropic drugs often have weight gain, adverse effects on bone mineral density and osteoporosis, but the molecular basis for these side effects is poorly understood. The aim of this study is to evaluate the effects in vitro of duloxetine (a serotonin and norepinephrine reuptake inhibitor) and fluoxetine (a selective serotonin reuptake inhibitor) on the physiology of human adult stem cells. Adipose-derived stem cells (ADSCs) were isolated and characterized investigating phenotype morphology, expression and frequency of surface markers. Then, a non-toxic concentration of duloxetine and fluoxetine was selected to treat cells during adipogenic and osteogenic differentiation. Stemness properties and the differentiation potential of drug-treated cells were investigated by the quantification of adipogenic and osteogenic markers gene expression and histological staining. The collected data showed that the administration of a daily non-toxic dose of duloxetine and fluoxetine has not directly influenced ADSCs proliferation and their stemness properties. The treatment with duloxetine or fluoxetine did not lead to morphological alterations during adipogenic or osteogenic commitment. However, treatments with the antidepressant showed a slight difference in adipogenic gene expression timing. Furthermore, duloxetine treatment caused an advance in gene expression of early and late osteogenic markers. Fluoxetine instead caused an increase in expression of osteogenic genes compared to untreated cells. In contrast, in pre-differentiated cells, the daily treatment with duloxetine or fluoxetine did not alter the expression profile of adipogenic and osteogenic differentiation. In conclusion, a non-toxic concentration of duloxetine and fluoxetine does not alter the stemness properties of ADSCs and does not prevent the commitment of pre-differentiated ADSCs in adipocytes or osteocyte. Probably, the weight gain and osteoporotic effects associated with the use of psychotropic drugs could be closely related to the direct action of serotonin.

5- Conclusion

In conclusion, these results demonstrate that a non-toxic concentration of duloxetine or fluoxetine have time-dependent effects on mesenchymal stem cells. In particular, they influence proliferation and stemness properties of non-committed ADSCs in short term, indeed, after 21 days of daily drug-treatments both cell proliferation and mesenchymal stromal cell markers expression are equal to the control condition. The treatment with fluoxetine do not lead to morphological alterations during adipogenic or osteogenic commitment while the one with duloxetine seems to decrease lipid accumulation and to increase mineral deposition. Nevertheless, both drug treatments influence the gene expression timing of adipogenic genes in committed cells. Instead, in osteogenic commitment, duloxetine determines an anticipation of early and late osteogenic markers gene expression, and fluoxetine causes a significant increase in osteogenic genes expression. Our study suggest that, despite affecting mesenchymal stem cells commitment, the effects of duloxetine and fluoxetine on body weight and bone metabolism probably not correlate directly with mesenchymal stem cells differentiation; perhaps the effects observed on patients could be closely related to the action of the drugs on serotonin reuptake. For these reason further studies that deeply investigate the mechanism related to anti-depressant side effects will be necessary.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثرات داروهای تازه ضد افسردگی بر فیزیولوژی سلول های بنیادی مزانشیمی

Effects of novel antidepressant drugs on mesenchymal stem cell physiology

تاثیر کشت مشترک بر روی استئوژنی و آنژیوژنی سلول های بنیادین مغز استخوان و سلول های اندوتلیال آئورتی

Influence of co-culture on osteogenesis and angiogenesis of bone marrow mesenchymal stem cells and aortic endothelial cells

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تاثیر کشت مشترک بر روی استئوژنی و آنژیوژنی سلول های بنیادین مغز استخوان و سلول های اندوتلیال آئورتی

Influence of co-culture on osteogenesis and angiogenesis of bone marrow mesenchymal stem cells and aortic endothelial cells

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

ساخت سریع مواد معدنی بیومیتیک از رشته های کلاژن و ترکیب با سلول های بنیادین مزانشیمی بند ناف انسان برای التیام شکستگی های استخوان

Rapid biomimetic mineralization of collagen fibrils and combining with human umbilical cord mesenchymal stem cells for bone defects healing

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ساخت سریع مواد معدنی بیومیتیک از رشته های کلاژن و ترکیب با سلول های بنیادین مزانشیمی بند ناف انسان برای التیام شکستگی های استخوان

Rapid biomimetic mineralization of collagen fibrils and combining with human umbilical cord mesenchymal stem cells for bone defects healing

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تکنیکهای تخمین کانال برای ارتباطات مولکولی مبتنی بر انتشار

Channel Estimation Techniques for Diffusion-Based Molecular Communications

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تکنیکهای تخمین کانال برای ارتباطات مولکولی مبتنی بر انتشار

Channel Estimation Techniques for Diffusion-Based Molecular Communications

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

واکنش سلول های بنیادین مزانشیمی در محیط آزمایشگاه نسبت به یک ماده پلیمری که با لیزر CO2 اصلاح شده است

In vitro mesenchymal stem cell response to a CO2 laser modified polymeric material

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

واکنش سلول های بنیادین مزانشیمی در محیط آزمایشگاه نسبت به یک ماده پلیمری که با لیزر CO2 اصلاح شده است

In vitro mesenchymal stem cell response to a CO2 laser modified polymeric material

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

مبانی کشت سلول های حیوانی اساسی برای علم مدرن

Basics of animal cell culture: Foundation for modern science

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مبانی کشت سلول های حیوانی اساسی برای علم مدرن

Basics of animal cell culture: Foundation for modern science

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

شناسایی تنوع باکتریهای واژینال و رابطه آن با واژینوز باکتریال تشخیص داده شده بالینی با دناتورینگ الکتروفورز ژل گرادیانی و تحلیل تطابق

Identification of vaginal bacteria diversity and it’s association with clinically diagnosed bacterial vaginosis by denaturing gradient gel electrophoresis and correspondence analysis

Abstract

Bacterial vaginosis (BV) is a common complex associated with numerous adverse health outcomes, affecting women of different ages throughout the world. The etiology of BV remains poorly understood due to the difficulty of establishing a molecular genetic criterion to recognize the vaginal microbiota of BV-positive women from that of the normal women. We used techniques of broad-range PCR-DGGE and gel imaging analysis system cooperated with 16S rRNA gene sequencing and statistical analysis to investigate the community structure of the healthy and BV-affected vaginal microbial ecosystems. The community of vaginal bacteria detected in subjects with BV was far more luxuriant and diverse than in subjects without BV. The mean number of microbial species in 128 BV-positive women was nearly two times greater than in 68 subjects without BV(4.05 ± 1.96 versus 2.59 ± 1.14). Our sequencing efforts yielded many novel phylotypes (198 of our sequences represented 59 species), including several novel BV-associated bacteria (BVAB) and many belonging to opportunistic infections, which remain inexplicable for their roles in determining the health condition of vaginal microflora. This study identifies Algoriphagus aquatilis, Atopobium vaginae, Burkholderia fungorum, Megasphaera genomosp species as indicators to BV and subjects with BV harbor particularly taxon-rich and diverse bacterial communities. Maybe Bifidobacterium, Staphylococcus or even more alien species are commensal creatures in normal vaginal microbiota.

1 Introduction

Bacterial vaginosis (BV) is a common vaginal disorder characterized by an alteration of the normal vaginal bacterial microbiota to a heterogeneous state containing a complex population of anaerobic and microaerophilic organisms. BV is associated with sexually transmitted infections and adverse pregnancy outcomes such as low birth weight of foetus, premature birth, neonatal death and secondary infection after delivery and is also the risk factor for premature rupture of fetal membranes (PROM) (Goldenberg et al., 2008). Antibiotics treatment of the condition used to failure due to the uncertain variation of BV-associated bacteria (BVAB) (Beigi et al., 2004; Ferris et al., 2004). Many BV associated bacteria are resistant to culture and (or) difficult to detect by traditional methods, which thwart the exploration of the pathogenesis of BV. So far, there is a lack of effective prevention and treatment measures.

According to Nugent’s classification (Nugent et al., 1991), a score ranged from 7 to 10 is considered as BV, a clinical condition dominated by the morphological identification of Gram-negative and-positive bacteria, without evidence of Lactobacillus morphotypes. In contrast, the score from 0 to 3 is considered an undisturbed vaginal microflora dominated by the Lactobacillus genus, identified as the principal Gram-positive rods bacteria.

In general, race (nationality) (Ness et al., 2003; Uscher-Pines et al., 2009), behavioral habits (Bradshaw et al., 2013), personal hygiene status (Brotman et al., 2008), and so on have been considered as causes of BV. Although there is agreement in the literature that no single agent likely causes BV, there is no consensus about what constitutes a pathogenic bacterial community in this syndrome. Comprehensive cultivation-independent comparisons of the vaginal bacterial communities between subjects with and without clinically defined BV have been rare.

With the development and application of culture-independent nucleic acid amplification test (NAAT) in recent years, it is possible to explore the structure and dynamic shift of microbiota (Larin et al., 2007; Burton and Reid, 2002; Zozaya-Hinchliffe et al., 2010; Ravel et al., 2011). Molecular methods have identified in the vagina of healthy, nonpregnant women the Lactobacillus genus living with a spectrum of bacteria including Gardnerella, Atopobium, Eggerthella, Megasphaera, Leptotrichia, Prevotella, Enterococcus, Bifidobacterium, Staphylococcus, Corynebacterium, Streptococcus, Bacterioides, Mycoplasma, Escherichia, Peptostreptococcus, Ureaplasma, Veillonela, and Candida species (Zhou et al., 2004; Ling et al., 2013; Hyman et al., 2005; Vitali et al., 2007; Nam et al., 2007). However, at present the spectrum of bacterial species that are correspondent to clinical diagnosis, i.e. the Nugent’s score is not well defined.

In this study, we investigated the composition of BVAB in countryside women of reproductive age. Women with and without BV was diagnosed by Nugent’s criteria and recruited as the research subject and polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) and DNA sequencing techniques were used to analysis the genetic information of 16S rRNA genes (16S rDNA) of vaginal bacteria. The sequence information of 16S rDNA of every detected bacterium was identified with gene bank data. In addition, DGGE Gel Image System was used to calculate the relative abundance of each bacterial species to the whole microbial population of one sample (vaginal swab). Eventually, appropriate statistical method was used to analyze the relationship between BV and bacterial composition, as well as the relationship between BV and other risk factors.

سلول های استرومای مزانشیمی مشتق شده از ژل وارتون: خواص بیولوژیکی، القای فنوتیپ عصبی و کاربرد فعلی در تحقیقات عصب زدایی

Wharton’s jelly derived mesenchymal stromal cells: Biological properties, induction of neuronal phenotype and current applications in neurodegeneration research

چکیده

مقدمه

ایزولاسیون، شاخصه بندی و رشد سلول های استرومایی فرونشیمی

MSC به عنوان محصول درمان های سلولی: از ایمونومدولاسیون تا درمان احیایی

سلول های استرومایی مزانشیمی ژل وارتون: آسان و جوان

تمایز عصب شکل WJMSC

فنوتیپ شبیه نرون در WJMSC دارای شرایط NSC

پتانسیل MSC در تیمار آسیب عصب پیرامونی

پتانسیل MSC در درمان بیماری های neurodegenerative (انحطاط عصبی) پس از پیوند

کشت MSC در اسکلرز جانبی آمیتروفیک آزمایشی

نتیجه گیری

چکیده

سلول های استرومایی مزانشیمی توانمند که به نام سلول های بنیادی فرونشیمی (MSC) نیز شناخته می شوند را می توان از مغز استخوان یا بافت هایی مثل بافت چربی، ماهیچه و بند ناف ایزوله کرد. نشان داده شده است که MSC در محیط آزمایشگاه همانند سلول های بنیادی رفتار می کنند: این سلول ها خود بازسازی می شوند و می توانند به سلول های بالغ بافت های فرونشیمی متعدد تمایز یابند. علاوه براین، تمایز به سمت دودمان سلول غیر فرونشیمی (مثل نرون ها) نیز گزارش شده است. ارتباط کلینیکی این سلول ها عمدتاً به توانایی آن ها در مهاجرت همزمان به محل التهاب / جراحت، تشکرات نمایۀ ایمنی آن ها از immnnogenicity پایین آن ها و ظرفیت های ایمونومدولاسیون آن ها بستگی دارد. تا امروز، MSC های ایزوله شده از مغز استخوان بعد از تولد (Postnatal) که به عنوان گسترده ترین جمعیت مطالعه شده MSC های بالغ با توجه به کاربرد احتمالی که کاربردهای مختلف درمانی دارند ارائه شده اند. با این حال، MSC های برگرفته از مغز استخوان مجموعه ایی از محدودیت ها را به نمایش می گذارند که عمدتاً مربوط به ایزوله سازی چالش برانگیز، کشت و کاربرد آن ها می باشد. در سال های اخیر، سلول های استرمایی ماتریس (مثل ژل وارتون، WJ) بند نافی به مناسب ترین منبع MSC ها مطرح شده اند که این را مدیون ماهیت اولیه خود و ایزوله سازی راحت بدون دغدغه های اخلاقی مربوطه می باشد. در این مقاله به بررسی خواص عمدۀ بیولوژیکی MSC های حاصل از WJ پرداخته خواهد شد. علاوه باین، کاربرد بالقوه این سلول ها در درمان برخی بدکاری های شناخته شده در سیستم های عصبی مرکزی و پیرامونی نیز توضیح داده خواهد شد.

نتیجه گیری 

خواص بیولوژیکی منحصر به فرد نشان داده شئه توسط WJMSC ها که به ایزولاسیون راحت آن ها بدون دغدغه های قانونی و اخلاقی مرتبط است. انتظاراتی درخصوص کاربرد احتمالی آن ها به عنوان عوامل تعدیل بیماری در درمان های مبتنی بر سلول ایجاد کرده است. مطمئناً بیشتر کارهای کلینیکی در جهت حل خواص بازگرداننده WJMSC در پس از پیوند در مدل های حیوانات جونده با آسیب یا انحطاط سیستم عصبی انجام می شود. از این رو، داده های نویدبخش به دست آمده در مطالعات اولیه و مطتالعات جاری که برخی از آن ها در مطالعه حاضر گزارش و به بحث گذاشته شدند یک چهارچوب نظری مهم را ارائه می دهند که احتمالاً منجر به کاربرد کلینیکی احتمالی WJMSC در درمان برکاری های متعدد در سیستم عصبی پیرامونی و مرکزی می شود.

Abstract

Multipotent mesenchymal stromal cells, also known as mesenchymal stem cells (MSC), can be isolated from bone marrow or other tissues, including fat, muscle and umbilical cord. It has been shown that MSC behave in vitro as stem cells: they self-renew and are able to differentiate into mature cells typical of several mesenchymal tissues. Moreover, the differentiation toward non-mesenchymal cell lineages (e.g. neurons) has been reported as well. The clinical relevance of these cells is mainly related to their ability to spontaneously migrate to the site of inflammation/damage, to their safety profile thanks to their low immunogenicity and to their immunomodulation capacities. To date, MSCs isolated from the post-natal bone marrow have represented the most extensively studied population of adult MSCs, in view of their possible use in various therapeutical applications. However, the bone marrow-derived MSCs exhibit a series of limitations, mainly related to their problematic isolation, culturing and use. In recent years, umbilical cord (UC) matrix (i.e. Wharton’s jelly, WJ) stromal cells have therefore emerged as a more suitable alternative source of MSCs, thanks to their primitive nature and the easy isolation without relevant ethical concerns. This review seeks to provide an overview of the main biological properties of WJ-derived MSCs. Moreover, the potential application of these cells for the treatment of some known dysfunctions in the central and peripheral nervous system will also be discussed.

Introduction

Mesenchymal stromal cells (MSC) from bone marrow have initially gained much attention by hematologists involved in hematopoietic stem cell transplantation. However, it soon became clear that MSCs have biological properties making them suitable for use in regenerative medicine and immunomodulation. Moreover, MSCs obtained from other sources could offer theoretical advantages over bone marrow derived ones. In particular, MSC derived from the Wharton’s jelly of the umbilical cord (WJMSCs) exhibit unique features (e.g. primitive nature, multilineage potential immunomodulatory ability, ease of isolation, extensive proliferation) that may make them more valuable therapeutic tools for the treatment of various diseases or tissue damage. This review will first attempt to provide a brief summary of the main biological properties of WJMSCs, and then discuss their efficacy to promote anatomical and functional recovery upon transplantation in rodent models of central and peripheral nerve dysfunction.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

سلول های استرومای مزانشیمی مشتق شده از ژل وارتون: خواص بیولوژیکی، القای فنوتیپ عصبی و کاربرد فعلی در تحقیقات عصب زدایی

Wharton’s jelly derived mesenchymal stromal cells: Biological properties, induction of neuronal phenotype and current applications in neurodegeneration research

بررسی اثرات اسید فولیک غذایی بر تعداد اسپرم، آسیب DNA و جهش در موش Balb / c

Investigating the effects of dietary folic acid on sperm count, DNA damage and mutation in Balb/c mice

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی اثرات اسید فولیک غذایی بر تعداد اسپرم، آسیب DNA و جهش در موش Balb / c

Investigating the effects of dietary folic acid on sperm count, DNA damage and mutation in Balb/c mice

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

رسیدگی به داده های از دست رفته در مطالعات اپیدمیولوژی مولکولی

The Handling of Missing Data in Molecular Epidemiology Studies

Abstract

Molecular epidemiology studies face a missing data problem, as biospecimen or imaging data are often collected on only a proportion of subjects eligible for study. We investigated all molecular epidemiology studies published as Research Articles, Short Communications, or Null Results in Brief in Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention from January 1, 2009, to March 31, 2010, to characterize the extent that missing data were present and to elucidate how the issue was addressed. Of 278 molecular epidemiology studies assessed, most (95%) had missing data on a key variable (66%) and/or used availability of data (often, but not always the biomarker data) as inclusion criterion for study entry (45%). Despite this, only 10% compared subjects included in the analysis with those excluded from the analysis and 88% with missing data conducted a complete-case analysis, a method known to yield biased and inefficient estimates when the data are not missing completely at random. Our findings provide evidence that missing data methods are underutilized in molecular epidemiology studies, which may deleteriously affect the interpretation of results. We provide practical guidelines for the analysis and interpretation of molecular epidemiology studies with missing data.

1 Introduction

With the advent of new technology to measure biomarkers, studies in molecular epidemiology have become increasingly more common. As a result, many epidemiology studies now collect biospecimens such as blood, buccal, urine, or tissue samples to evaluate biomarkers that may provide insight into the underlying pathogenesis of disease or that may be predictive of prognosis. Imaging studies, such as mammography, positron emission tomography, and functional MRI, are also used to measure relevant biomarkers of disease.

Generally, biospecimens and image-based data are available only for a subset of the subjects in the study, posing a missing data problem. Occasionally, even when samples are available, measurements may be subject to censoring (i.e., partially missing) due to the detection limit of an assay. Missing data methods, however, are not typically being employed. In a 1995 study, Greenland and Finkle (1) discussed the underutilization of missing data methods in epidemiology studies due to their inaccessibility and complexity. Although missing data methods such as imputation are more readily available at present, a recent study by Klebanoff and Cole in 2008 (2) found that less than 2% of articles published in epidemiology journals make use of imputation-based methods. Instead, a common approach is to conduct a complete-case (CC) analysis (1, 2): exclusion of subjects missing data on at least one variable considered in the analysis. Our study characterizes the prevalence of missing data specifically in molecular epidemiology studies and provides an in-depth description of how the issue is addressed.

There are a variety of reasons biomarker data may be missing in molecular epidemiology studies, some of which may be related to the actual values of the biomarkers themselves and/or other variables; these underlying reasons matter. Specifically, CC approaches are statistically valid, that is, they provide unbiased point estimates and CIs that achieve nominal coverage (3), only when data are missing completely at random (MCAR), that is, when missingness is unrelated to observed or unobserved data yielding a study sample that is representative of the larger cohort (3, 4). For example, consider a batch of randomly selected samples for which measurements are not observed because of an instrumentation malfunction, as occurred in the study by Clendenen and colleagues (5); it is reasonable to assume that these data are MCAR. In this case, a CC analysis should not yield biased estimates, although the estimates may suffer from efficiency loss. If missingness is related only to observed variables, the data are considered missing at random (MAR). An example of this may be given by Mavaddat and colleagues (6), who examined the role of common single-nucleotide polymorphisms (SNP) in subtypes of breast cancer. These authors found that those eligible for study without samples for genotyping were more likely to have advanced stage breast cancer (III/IV). In this case, the data may be MAR if, conditional on stage, the probability of missing SNP information is not related to the unobserved SNP values. If, however, the reason for missing data is related to the unobserved values, the data are not missing at random (NMAR). For example, suppose tumor size is measured less frequently on smaller tumors, as in the study described by Gilcrease and colleagues (7), these data would be considered NMAR. CC analyses conducted on data that are not MCAR (i.e., MAR or NMAR) can lead to biased and inefficient estimates.

Often one can infer whether missingness is related to observed variables, as Mavaddat and colleagues (6) conducted in their analysis comparing those included in the analysis with those excluded from the analysis, which may suggest MCAR is not a reasonable assumption for the variable in question. Distinguishing between NMAR and MAR patterns, however, is not feasible without making unjustifiable assumptions, as it is impossible to examine the nature of missingness for data that do not exist. Thus, one may rely on assumptions based on biological, clinical, and epidemiologic understandings.

There are theoretically sound methods for analyzing data that are either MAR or NMAR. For MAR data, likelihood-based methods and standard multiple imputation (MI) are examples of statistically valid approaches. Furthermore, MI is particularly simple to implement and readily available (4). Analogous methods (likelihood-based and MI-based) exist for NMAR data, although they are not as easily accessible and are more complex to implement (4, 8–14). The increase in complexity is due to the need to model the missing data distribution (or missing data mechanism), whereas assuming the data are MAR generally allows one to ignore this aspect. The goals of this article are to characterize the extent that missing data are present in molecular epidemiology studies, to elucidate how the issue is being addressed, and to discuss MI as a possible, practical solution.