Sodyum Pentaborat Pentahidratın MC3T3-E1 Fare Pre-osteoblast Hücre Hattı Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi

Year 2025, Volume: 1 Issue: 2, 62 - 69, 25.12.2025

Oula Alkhalifa Aldham , Merve Çapkın Yurtsever

Abstract

Bor bileşikleri, insan sağlığı üzerindeki olumlu etkileri, antimikrobiyal özellikleri ve hücre çoğalmasını ve farklılaşmasını destekleyici etkileri ile pek çok çalışmada araştırılan bileşiklerdir. Bu çalışmada, sodyum pentaborat pentahidratın MC3T3-E1 fare osteoblast hücre hattının canlılığı ve kemik farklılaşması üzerindeki etkileri araştırılmıştır. SPP'nin hücre canlılığı üzerindeki etkisi MTT ve resazurin analizleri ile incelenmiştir. Seçilen konsantrasyonlarda SPP uygulanan ve uygulanmayan hücrelerin kemik farklılaşma özellikleri invert faz kontrast mikroskop görüntüleri ve ALP boyama yöntemleri ile incelenmiştir. MC3T3-E1 hücrelerinin canlılığının 24 saatlik kültür sonrasında kültür ortamında 2 mg/mL SPP'ye kadar etkilenmediği, bunun yanında 0.25 mg/mL SPP’nin hücre canlılığını control grubuna göre anlamlı olarak arttırdığı belirlenmiştir. Bu nedenle, SPP'nin MC3T3-E1 hücrelerinin 7. ve 14. günlerde kemik farklılaşması üzerindeki etkisini anlamak için 0.125, 0.25 ve 0.5 mg/mL SPP konsantrasyonları seçilmiştir. İnvert faz kontrast görüntüleri ve alkalin fosfataz boyaması, MC3T3-E1 hücre hattının kemik farklılaşma kapasitesinin SPP varlığında baskılandığını göstermiştir. SPP varlığında osteojenik olarak indüklenen hücrelerde ALP boyanması görülmemiştir. Bu bulgular, 0,125, 0,25 ve 0,5 mg/mL SPP'nin 24 saatte hücre canlılığı üzerinde olumsuz bir etki göstermemesine karşın uzun süreli kültürde osteojenik farklılaşmayı baskıladığını göstermiştir.

Keywords

MC3T3-E1 hücre hattı , osteojenik farklılaşma , SPP (NaB)

Project Number

24303003

Investigation of the Effects of Sodium Pentaborate Pentahydrate on MC3T3-E1 Mouse Pre-osteoblast Cell Line

Abstract

Boron compounds have been investigated in many studies for their positive effects on human health, antimicrobial properties and their effects on cell proliferation and differentiation. In this study, the effects of sodium pentaborate pentahydrate on the viability and osteogenic differentiation of MC3T3-E1 mouse osteoblast cell line were investigated. The effect of SPP on cell viability was examined by MTT and resazurin analyses. The osteogenic differentiation properties of cells with and without SPP treatment at selected concentrations were examined by invert phase contrast microscope images and alkaline phosphatase (ALP) staining methods. It was determined that the viability of MC3T3-E1 cells was not affected up to 2 mg/mL SPP in the culture medium after 24 hours of culture, while 0.25 mg/mL SPP significantly increased cell viability compared to the control group. Therefore, SPP concentrations of 0.125, 0.25 and 0.5 mg/mL were selected to understand the effect of SPP on osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells at days 7 and 14. Invert phase contrast images and ALP staining indicated that osteogenic differentiation capacity of MC3T3-E1 cell line was suppressed in the presence of SPP. There was no ALP stain in osteogenically induced cells in the presence of SPP. These findings showed that 0.125, 0.25 and 0.5 mg/mL SPP suppressed osteogenic differentiation in long-term cultures, although it had no negative effect on cell viability at 24 hours.

Keywords

MC3T3-E1 cell line , Osteogenic differentiation , SPP (NaB)

Supporting Institution

Scientific Research Projects Coordination Unit of Adana Alparslan Türkeş Science and Technology University (BAP)

Project Number

24303003

Thanks

The authors would like to thank Scientific Research Projects Coordination Unit of Adana Alparslan Türkeş Science and Technology University (BAP)

References

• [1] Xue, N., Ding, X., Huang, R., Jiang, R., Huang, H., Pan, X., Min, W., Chen, J., Duan, J. A., Liu, P., Wang, Y. (2022). Bone Tissue Engineering in the Treatment of Bone Defects. Pharmaceuticals 15, 7.
• [2] Manzini, B. M., Machado, L. M. R., Noritomi, P. Y., da Silva, J. V. L. (2021). Advances in Bone tissue engineering: A fundamental review. Journal of Biosciences 46, 1.
• [3] Maia, F. R., Bastos, A. R., Oliveira, J. M., Correlo, V. M., Reis, R. L. (2022). Recent approaches towards bone tissue engineering. Bone 154, 116256.
• [4] Yan, X. Z., Yang, W., Yang, F., Kersten-Niessen, M., Jansen, J. A., Both, S. K. (2014). Effects of continuous passaging on mineralization of MC3T3-E1 cells with improved osteogenic culture protocol. Tissue Engineering - Part C: Methods 20, 3.
• [5] Czekańska, E. M. (2014). In vitro cell and culture models for osteoblasts and their progenitors, PhD thesis. Cardiff University, School of Biosciences, Cardiff, Galler.
• [6] Czekanska, E. M., Stoddart, M. J., Richards, R. G., Hayes, J. S. (2012). In search of an osteoblast cell model for in vitro research. European Cells and Materials 24.
• [7] Chen, X., Pei, Y. (2016). Effects of sodium pentaborate pentahydrate exposure on Chlorella vulgaris growth, chlorophyll content, and enzyme activities. Ecotoxicology and Environmental Safety 132.
• [8] Taşlı, P. N., Doğan, A., Demirci, S., Şahin, F. (2013). Boron enhances odontogenic and osteogenic differentiation of human tooth germ stem cells (hTGSCs) in vitro. Biological Trace Element Research 153.
• [9] Şahin, E., Orhan, C., Erten, F., Şahin, F., Şahin, N., Şahin, K. (2023). The effect of different boron compounds on nutrient digestibility, intestinal nutrient transporters, and liver lipid metabolism. Turkish Journal of Medical Sciences 53, 3.
• [10] Ansari, S., Ito, K., Hofmann, S. (2022). Alkaline Phosphatase Activity of Serum Affects Osteogenic Differentiation Cultures. ACS Omega 7, 15.
• [11] Doǧan, A., Demirci, S., Bayir, Y., Halici, Z., Karakus, E., Aydin, A., Cadirci, E., Albayrak, A., Demirci, E., Karaman, A., Ayan, A. K., Gundogdu, C., Şahin, F. (2014). Boron containing poly-(lactide-co-glycolide) (PLGA) scaffolds for bone tissue engineering. Materials Science and Engineering C 44.