บทบาทของ phosphatidylinositol 3 kinase pathway ในการทำลายกระจกตาเนื่องจากการได้รับแสงสีฟ้า

*ประกาศสำคัญ: Research Squareเผยแพร่รายงานทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นที่ไม่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ (peer-review) ดังนั้นจึงไม่ควรถือเป็นข้อสรุป สล็อตออนไลน์ เป็นแนวทางปฏิบัติทางคลินิก/พฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ หรือถือเป็นข้อมูลที่กำหนดไว้

ในการศึกษาล่าสุดภายใต้การตรวจสอบที่วารสารMolecular Medicineและขณะนี้มีอยู่ใน เซิร์ฟเวอร์ Preprint ของ Research Square *นักวิจัยในจีนได้ตรวจสอบบทบาทของวิถี phosphatidylinositol 3 kinase (PI3K)/ โปรตีนไคเนส B (AKT) ในการทำให้เกิดการหยุดชะงักของเมตาบอลิซึมและการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ ระหว่างเซลล์เยื่อบุผิวกระจกตาของมนุษย์ (hCECs) และเนื้อเยื่อกระจกตาของหนู

การศึกษา: การเปิดรับแสงสีน้ำเงินส่งเสริมความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเจน การตายของเซลล์ และยับยั้งการมีชีวิต การอพยพ และการสมานแผลของกระจกตาผ่านการยับยั้งเส้นทางการส่งสัญญาณ PI3K/AKT ในเซลล์เยื่อบุผิวกระจกตา  เครดิตรูปภาพ: Kitreel / Shutterstock.com

การศึกษา:  การเปิดรับแสงสีน้ำเงินส่งเสริมความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเจน การตายของเซลล์ และยับยั้งการมีชีวิต การอพยพ และการสมานแผลของกระจกตาผ่านการยับยั้งเส้นทางการส่งสัญญาณ PI3K/AKT ในเซลล์เยื่อบุผิวกระจกตา  เครดิตรูปภาพ: Kitreel / Shutterstock.com

พื้นหลัง

การศึกษาก่อนหน้านี้ได้รายงานว่าการได้รับแสงสีฟ้าซึ่งมีความยาวคลื่นระหว่าง 400 ถึง 480 นาโนเมตร (นาโนเมตร) อาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อต่างๆ โดยเฉพาะกระจกตาและเรตินาของดวงตา ความเสียหายนี้อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ความผิดปกติของไมโทคอนเดรีย การตายของเซลล์ การเสื่อมของจอประสาทตา และกระบวนการอักเสบ

การได้รับแสงสีน้ำเงินสามารถบรรเทาการเปลี่ยนแปลงของเยื่อบุผิว-เมเซนไคมอลผ่านการดูดเลือดอัตโนมัติของเซลล์ที่บกพร่อง การเปิดใช้งานทางเดินของปัจจัยนิวเคลียร์คัปปาบี (NF-κB) และทำให้ตาแห้ง อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าเส้นทาง PI3K/AKT จะเกี่ยวข้องกับพยาธิสรีรวิทยาของความเสียหายหรือไม่นั้นยังไม่ชัดเจน

เกี่ยวกับการศึกษา

ในการศึกษาปัจจุบัน นักวิจัยได้สำรวจการมีส่วนร่วมที่เป็นไปได้ของเส้นทาง PI3K/AKT ในการไกล่เกลี่ยผลกระทบของการเปิดรับแสงสีน้ำเงินต่อเนื้อเยื่อกระจกตาของมนุษย์และหนู

ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสแบบย้อนกลับเชิงปริมาณ (qRT-PCR), Western blot (WB), การทดสอบรอยขีดข่วนของเซลล์ และการทดสอบสปีชีส์ออกซิเจนปฏิกิริยาของเซลล์ (ROS) ประเมินความเสียหายของกระจกตาที่เกิดจากแสงสีน้ำเงินโดยใช้การย้อมด้วยโซเดียมฟลูออเรสซินในกระจกตาในร่างกาย

ระยะเวลาของการเปิดรับ hCEC ต่อแสงสีน้ำเงินได้รับการประเมินโดยใช้ชุดการตรวจนับเซลล์-8 (CCK-8) นอกจากนี้ยังกำหนดระดับโปรตีน Bcl-2 และ Bax

ในการตรวจสอบบทบาทของเส้นทาง PI3K/AKT นั้น hCECs ได้รับการรักษาด้วย LY294002 ซึ่งเป็นตัวยับยั้งเส้นทาง AKT การแสดงออกของ Zona occludens 1 (ZO-1), N-cadherin (N-cad) และ E-cadherin (E-cad) ได้รับการประเมินและคำนวณอัตราส่วน E-cadherin/N-cadherin

ผลลัพธ์

การได้รับแสงสีน้ำเงินส่งเสริมการตายของเซลล์ เพิ่มระดับ ROS และยับยั้งการย้ายถิ่น การเพิ่มจำนวน และความมีชีวิตของเซลล์ผ่านการยับยั้งทางเดิน PI3K/AKT ใน hCECs ในหลอดทดลอง นอกจากนี้ การได้รับแสงสีฟ้ายังทำให้เกิดข้อบกพร่องในเยื่อบุผิวกระจกตา และทำให้แผลในเนื้อเยื่อกระจกตาหนูหายช้า

การค้นพบการทดสอบ CK-8 แสดงให้เห็นถึงความมีชีวิตของ hCEC ที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มสองวันเมื่อเทียบกับกลุ่มที่ไม่มีชั่วโมง การได้รับแสงสีน้ำเงินตามด้วยการรักษาด้วย LY294002 แสดงผลร่วมกันในการลดความมีชีวิตของ hCEC ในสองกลุ่ม

eBook แอนติบอดี

eBook โฟกัสอุตสาหกรรมแอนติบอดี

รวบรวมบทสัมภาษณ์ บทความ และข่าวสารชั้นนำในปีที่ผ่านมา

ดาวน์โหลดสำเนาฟรี

การวิเคราะห์แบบ Western blot แสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในอัตราส่วน p-AKT/AKT ในกลุ่มสองวัน โดยมีอัตราส่วน phosphorylated ribosomal โปรตีน S6 kinase beta-1 (p-p70S6K)/p70S6K ที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในหนึ่งวันและสองวัน กลุ่ม ดังนั้นบ่งชี้ถึงการยับยั้งการส่งสัญญาณ PI3K/AKT/p70S6K โดยการสัมผัสกับแสงสีน้ำเงิน 

เมื่อเปรียบเทียบกับ hCECs ที่บำบัดด้วยไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) เป็นเวลาศูนย์ชั่วโมง อัตราส่วน p-p70S6K/p70S6K และ p-AKT/AKT ลดลงอย่างชัดเจนในกลุ่มการบำบัด LY294002 ในศูนย์ชั่วโมง, DMSO สองวัน และ LY294002 สองวัน . สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงการยับยั้ง PI3K/AKT/p70S6K ในทำนองเดียวกันระหว่าง hCEC ที่สัมผัสกับแสงสีน้ำเงิน 

ระดับ Cyclin A2 และไคเนส 2 ที่ขึ้นกับไซคลิน (CDK 2) ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นสารตั้งต้นทางเดิน PI3K/AKT ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มบำบัด LY294002 ชั่วโมงศูนย์, DMSO สองวัน และ LY294002 สองวันเมื่อเปรียบเทียบกับ กลุ่ม DMSO ศูนย์ชั่วโมง ดังนั้น การยับยั้งการแพร่กระจายของ hCEC โดยการสัมผัสกับแสงสีน้ำเงินจึงมีสาเหตุมาจากวิถี PI3K/AKT

ระดับโปรตีน Bax เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มหนึ่งวันและสองวัน ในขณะที่ระดับ Bcl-2 ลดลงอย่างชัดเจนในกลุ่มสองวัน นอกจากนี้ อัตราส่วนโปรตีน Bcl-2 ต่อโปรตีน Bax ลดลงในกลุ่มหนึ่งวันและสองวัน

การได้รับแสงสีน้ำเงินทำให้ความสามารถในการมีชีวิตของ hCEC ลดลงและส่งเสริมการตายของเซลล์ผ่านการยับยั้งทางเดิน PI3K/AKT/p70S6K ที่ขึ้นกับเวลา การเปิดรับแสงสีน้ำเงินยับยั้งการก่อตัวของรอยต่อแน่นใน hCECs อย่างมีนัยสำคัญผ่านการยับยั้ง PI3K/AKT

การค้นพบการทดสอบรอยขีดข่วนบ่งชี้ว่าการสมานแผลล่าช้าระหว่าง hCECs ที่ได้รับการรักษาด้วย LY294002 และผู้ที่สัมผัสกับแสงสีน้ำเงินเป็นเวลาสองวัน ในบรรดา hCECs ที่บำบัดด้วย LY294002 เป็นเวลา 0 ชั่วโมง, DMSO ที่บำบัดเป็นเวลา 2 วัน และ hCECs ที่บำบัดด้วย LY294002 เป็นเวลา 2 วัน ระดับ ZO-1 และ E-cad สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ระดับ N-cad ลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเปรียบเทียบกับศูนย์ - ชั่วโมงกลุ่มที่ได้รับ DMSO

สังเกตอัตราส่วน E-cadherin/N-cadherin ที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น การยับยั้ง PI3K/AKT จึงมีความสำคัญต่อการลดการย้าย hCEC ที่เกิดจากแสงสีฟ้า

กลุ่มที่ได้รับการรักษาด้วย LY294002 เป็นเวลา 0 ชั่วโมงและกลุ่มที่ได้รับการรักษาด้วย DMSO เป็นเวลา 2 วันส่งเสริมการตายของเซลล์ hCEC อย่างมากเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม ระดับ Bax เพิ่มขึ้นในกลุ่ม LY294002 0 ชั่วโมงและกลุ่ม DMSO สองวัน; อย่างไรก็ตาม อัตราส่วน Bcl-2/Bax ลดลงอย่างมากระหว่าง LY294002 ที่บำบัดด้วยศูนย์ชั่วโมง DMSO ที่บำบัดสองวัน และ LY294002 hCECs ที่บำบัดสองวัน เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม hCECs ที่บำบัดด้วย LY294002 เป็นศูนย์ชั่วโมงและ DMSO ที่บำบัดด้วย DMSO เป็นเวลา 2 วันแสดงการแสดงออกของ ROS ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

หลังจากได้รับแสงสีน้ำเงินเป็นเวลาสองสัปดาห์ ค่าการเรืองแสงที่กระจกตาของหนูเมาส์มีค่ามากกว่าค่าที่สังเกตได้หลังจากได้รับแสงจากสภาพแวดล้อมเป็นเวลาสองสัปดาห์อย่างมีนัยสำคัญที่ 10.6 และ 6.7 ตามลำดับ

การบาดเจ็บที่มีนัยสำคัญต่อเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวของกระจกตาของหนูถูกสังเกตหลังจากการรักษาด้วยยาหยอดตา LY294002 หนึ่งสัปดาห์หรือการสัมผัสกับแสงสีน้ำเงินเป็นเวลาสองสัปดาห์ การรักษาทั้งสองยังส่งผลให้เกิดบาดแผลที่เยื่อบุผิวกระจกตา เมื่อนำมารวมกัน การค้นพบนี้บ่งชี้ถึงความเสียหายที่เกิดจากแสงสีฟ้าต่อเนื้อเยื่อเยื่อบุผิวกระจกตาของหนูผ่านการยับยั้งทางเดิน PI3K/AKT

โดยรวมแล้ว ผลการศึกษาแสดงให้เห็นความเสียหายของกระจกตาในมนุษย์และหนูจากการได้รับแสงสีฟ้าผ่านการยับยั้งทางเดิน PI3K/AKT