In vitro study of the effect of Benincasa hispida seed extract on neural differentiation of human dental pulp stem cells

Abstract

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सारांश

Benincasa hispida (BHS) को पारंपरिक रूप से मेध्य एवं रसायन गुणों के लिए जाना जाता है, जबकि स्टेम कोशिकाओं से संबंधित न्यूरल विभेदन को प्रभावित करने की इसकी संभावित भूमिका का प्रायोगिक अध्ययन सीमित है। वर्तमान इन विट्रो अध्ययन में मानव डेंटल पल्पस्टेम कोशिकाओं (hDPSCs) पर BHS के जलीय एवं एथेनॉलिक बीज अर्क के प्रभाव का मूल्यांकन किया गया। BHS बीजों का आसुत जल एवं एथेनॉल द्वारा सोक्सलेट निष्कर्षण से पृथक-पृथक अर्क तैयार किया गया तथा उनका भौतिक-रासायनिक मूल्यांकन किया गया। hDPSCs को एक्स प्लांट कल्चर विधि द्वारा पृथक किया गया और CD73, CD90, CD105, CD34, CD45 तथा HLA-DR मार्करों का उपयोग करके फ्लोसाइटोमेट्री द्वारा उनका लक्षण-निर्धारण किया गया। दोनों अर्कों की कोशिका-संगतता का मूल्यांकन 2 से 25 µg/mL की सांद्रता पर MTT परख द्वारा किया गया। न्यूरल विभेदन के मूल्यांकन हेतु hDPSCs को 10 µg/mL जलीय या एथेनॉलिक BHS अर्कयुक्त न्यूरलबेसल माध्यम में संवर्धित किया गया और 10 दिनों तक फेज-कॉन्ट्रास्टमाइक्रोस्कोपी द्वारा कोशिकीय रूपात्मक परिवर्तनों का अवलोकन किया गया। अर्क-उपचारित कोशिकाओं में Nestin जीन अभिव्यक्ति का मूल्यांकन रियल-टाइम RT-PCR द्वारा किया गया, जिसमें GAPDH को हाउस कीपिंग जीन के रूप में प्रयुक्त किया गया। दोनों BHS अर्कोंने 10 µg/mL तक उच्चकोशिका-जीविता प्रदर्शित की तथा 10 दिनों के संवर्धन के दौरान न्यूरल वंश-विकास के संकेत क रूपात्मक परिवर्तनों से संबद्ध पाए गए। ये निष्कर्ष दर्शाते हैं कि BHS बीज अर्क hDPSCs में प्रारंभिक न्यूरलप्रोजेनिटर-संबंधी परिवर्तनों को समर्थन देने की इनविट्रो क्षमता रखते हैं। वंश-विशिष्ट विभेदन की पुष्टि तथा अंत र्निहित क्रियाविधि को स्पष्ट करने के लिए अतिरिक्त न्यूरोनल एवं ग्लियल मार्करों तथा उपयुक्त पॉजिटिव नियंत्रणों का उपयोग करते हुए आगे के अध्ययन आवश्यक हैं।

Abstract

Benincasa hispida (BHS) is traditionally recognized for its Medhya and Rasayana properties, while its potential to influence stem cell-associated neural differentiation has received limited experimental attention. The present in vitro study evaluated the effect of aqueous and ethanolic seed extracts of BHS on human dental pulp stem cells (hDPSCs). BHS seeds were extracted separately with distilled water and ethanol using Soxhlet extraction, and the extracts were subjected to physicochemical evaluation. The hDPSCs were isolated by explant culture and characterized by flow cytometry using CD73, CD90, CD105, CD34, CD45 and HLA-DR markers. The cytocompatibility of both extracts was assessed by MTT assay at concentrations ranging from 2 to 25 µg/mL. For neural differentiation assessment, hDPSCs were cultured in neural basal medium supplemented with aqueous or ethanolic BHS extract at 10 µg/mL, and morphological changes were monitored for 10 days by phase-contrast microscopy. Nestin gene expression was evaluated in the extract-treated cells using real-time RT-PCR, with GAPDH used as the housekeeping gene. Both BHS extracts showed high cell viability at concentrations up to 10 µg/mL and were associated with morphological changes suggestive of neural lineage development during the 10-day culture period. These findings indicate that BHS seed extracts possess in vitro potential to support early neural progenitor-associated changes in hDPSCs. Further studies using additional neuronal and glial markers and appropriate positive controls are required to confirm lineage-specific differentiation and clarify the underlying mechanisms.