Protective effect of melatonin against exogenous reactive oxygen species inducing cell death signaling in SH-SY5Y cultured cells

ผลของเมลาโทนินในการป้องกันการเหนี่ยวนำให้เกิดการตายของเซลล์โดย exogenous reactive oxygen species ในเซลล์เพาะเลี้ยง SH-SY5Y

Name: Chorkaew Putthaprasart

MeSH: Melatonin

MeSH: Cell Death

MeSH: Desipramine

MeSH: Fluorescent Antibody Technique

MeSH: Hydrogen Peroxide

MeSH: Oxidative Stress

Abstract: Oxidative stress is defined as a disturbance in the prooxidant-antioxidant balance, leading to potential cell damage. Reactive oxygen species such as superoxide radicals, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide may act also as a second intermediate in intracellular signaling leading to cell death. The objective of this research, therefore, was to better understand the cellular mechanisms of neuronal cell degeneration induced via oxidative stress and the protective roles of melatonin on this cell death. In the present study, the effects of melatonin on hydrogen peroxide-induced neuronal cell degeneration in a human dopaminergic neuroblastoma SH-SY5Y cultured cells were investigated. The results showed that hydrogen peroxide significantly decreased cell viability as determined by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)- 2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) assay, and melatonin was able to reverse the toxic effects of hydrogen peroxide. Desipramine, a monoamine uptake blocker was able to abolish the toxic effects of 1-methyl-4-phenylpyridinium iodide (MPP+) but not hydrogen peroxide on cell viability reduction. An inhibition of caspase enzyme activity by Ac-DEVD-CHO, a caspase-3 inhibitor significantly increased cell viability in hydrogen peroxide treated cells. The phosphorylation of transcription factors, nuclear factor kappa B (NF-κB) was increased in hydrogen peroxide treated cells and this effect was abolished by melatonin. Translocation of phosphorylated NF-κB to nuclear site using immunofluorescence was more observed in hydrogen peroxide treated cells than control-untreated cultured cells and the said effect was abolished by melatonin. In addition, induction of Bcl-2 and Bax proteins was demonstrated in SHSY5Y cultured cells treated with hydrogen peroxide, whereas the induction of Bax but not Bcl-2 was diminished by melatonin.

Abstract: สภาวะที่เซลล์มีการเสียสมดุลระหว่างอนุมูลอิสระและสารต้านอนุมูลอิสระและส่งผลให้เกิดการเสื่อม สลายของเซลล์นั้น เรียกว่า เซลล์อยู่ในสภาวะ oxidative stress สารอนุมูลอิสระโดยเฉพาะสารในกลุ่มที่รวมเรียกว่า reactive oxygen species เช่น superoxide radical, hydroxyl radical และ hydrogen peroxide พบว่า มีหน้าที่เป็น ตัวกลางสำคัญภายในเซลล์ที่จะเหนี่ยวนำให้มีการกระตุ้นขบวนการที่จะก่อให้เกิดการตายของเซลล์ จุดประสงค์ การทำวิจัยครั้งนี้ต้องการที่จะทำการศึกษาเพื่อให้มีความเข้าใจถึงกลไกภายในเซลล์ซึ่งถูกเหนี่ยวนำจากสภาวะ oxidative stress และก่อให้เกิดการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาท รวมทั้งการศึกษาเพื่อให้เกิดความเข้าใจมากขึ้น เกี่ยวกับผลของเมลาโทนิน (melatonin) ในการป้องกันการเสื่อมสลายของเซลล์ ในการศึกษาครั้งนี้ได้ทบสอบผล ของเมลาโทนินในการป้องกันการเหนี่ยวนำให้เกิดการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทในเซลล์เพาะเลี้ยงโดปามีน ชนิด SH-SY5Y ผลการศึกษาพบว่า hydrogen peroxide มีผลทำให้เซลล์เกิดการเสื่อมสลายเกิดขึ้นได้อย่างมี นัยสำคัญ โดยใช้วิธีการวัดสภาพของเซลล์ที่เรียกว่า MTT assay และเมลาโทนินสามารถลดผลของ hydrogen peroxideได้ ส่วนการใช้ Desipramine ซึ่งมีคุณสมบัติเป็น monoamine uptake blocker นั้นพบว่าสามารถที่จะลดผล ของการทำลายเซลล์จาก 1-methyl-4-phenylpyridinium iodide (MPP+) ได้แต่ไม่สามารถลดผลการทำลายเซลล์ของ hydrogen peroxideได้และเมื่อทำการศึกษาถึงผลของการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ caspase โดยใช้สาร Ac- DEVD-CHO ซึ่งเป็นตัวยับยั้งเอนไซม์ caspase-3 พบว่าสารดังกล่าว มีผลในการลดการทำลายเซลล์โดย hydrogen peroxide และในการวิจัยครั้งนี้ยังพบอีกว่า hydrogen peroxide มีผลเพิ่มการphosphorylation ของ transcription factor ชนิด nuclear factor kappa B (NF-κB) ขึ้นภายในเซลล์และผลดังกล่าวสามารถยับยั้งได้ด้วยเมลาโทนิน และ เมื่อทำการศึกษาด้วย immunofluorescence พบว่า กลุ่มเซลล์ที่ได้รับผลจาก hydrogen peroxide มีการเคลื่อนที่ของ phosphorylated NF-κB เข้าไปในนิวเคลียสของเซลล์มากกว่ากลุ่มควบคุมและผลดังกล่าวสามารถยับยั้งได้ด้วยเมลา โทนิน นอกจากนี้ hydrogen peroxide ยังส่งผลให้มีการเพิ่มขึ้นของปริมาณโปรตีน Bcl-2 และ Baxในเซลล์ เพาะเลี้ยง SH-SY5Y โดยที่เมลาโทนิน สามารถยับยั้งการเพิ่มขึ้นของประมาณโปรตีน Bax แต่ไม่สามารถยับยั้งการ เพิ่มขึ้นของปริมาณโปรตีน Bcl-2

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Banthit Chetsawang

Role: Thesis Advisors

Created: 2005

Modified: 2553-06-17

Issued: 2009-07-30

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740466699

CallNumber: TH C551p 2005

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Neurosciences

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4536624.pdf	1.83 MB	52	2025-01-22 14:33:50

ใช้เวลา

0.241183 วินาที