Asprosin hormonunun nöroendokrin etkilerinin hipotalamik hücre hatlarında in vitro yöntemlerle araştırılması
The in vitro investigation of neuroendocrine effects of the asprosin hormone in hypothalamic cell lines
Yazar: AYSUN ÜÇER
Danışman: DOÇ. DR. İHSAN SERHATLIOĞLU
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı / Biyofizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
Vücut yağ ve kas ağırlığı belirli bir eşik değere ulaştığı zaman, çeşitli metabolik sinyaller puberte başlangıcını ve dolayısıyla üreme fonksiyonunu düzenleyen hipotalamik nöronal ağa bu bilgiyi iletir. Fakat bu metabolik tetikleyicilerin doğası hala net değildir. Literatürde vücut ağırlığı/metabolik durumla ilgili bilgilerin nöroendokrin üreme aksı ile ilişkilendirilmesinde; leptin, insülin ve ghrelin gibi çeşitli eksitatör ve inhibitör metabolik sinyallerin rolü belirlenmiştir. Fakat bu faktörler tek başlarına puberte ve üremenin metabolik düzenleyicileri değildirler. Buna bağlı olarak vücut yağ/kas kütlesi ile ilişkili olabilecek diğer potansiyel sinyallerin araştırılmasının gerekliliği söz konusudur. Beyaz yağ doku hücrelerinden salınan bir hormon olan asprosin, karaciğerden dolaşıma hızlı bir şekilde glikoz salınımına sebep olmaktadır. Yağ dokudan salgılanan asprosinin bir yandan karaciğerden kana glikoz salınmasını kontrol ettiğinin anlaşılması ve diğer yandan sperm motilitesini artırıcı etkisi bu hormonun erkeklerde enerji metabolizması ve üreme faaliyetlerinin başlaması arasında anahtar bir rol oynayabileceği düşüncesini doğurmaktadır. Ancak asprosinin nöroendokrin üreme aksı üzerindeki etki mekanizması hala tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu çalışma kapsamında yapılacak olan in vitro çalışmalar ile asprosinin puberteye geçiş üzerindeki hipotalamik hücre hatlarına olası etkilerini inceleme amacıyla gonadotropin salgılatıcı hormon (GnRH), gonadotropin inhibitör hormon (GnIH) ve kisspeptin nöronları üzerinde etkileri belirlenmeye çalışıldı. 
Çalışmada immortal hipotalamik hücre hatları GnRH (mHypoA GFP), GnIH (mHypoA50) ve kisspeptin (mHypoA GFP3) kullanıldı. Asprosinin farklı dozlarda (1 nM,10 nM ve 100 nM ) ve farklı zamanlarda (0., 30., 60., 90., 120. dakika) bu hücre hatlarındaki GnRH, GnIH ve Kisspeptin sekresyonu üzerindeki etkisi ELISA yöntemiyle belirlendi. Veriler Students't testi ve tek yönlü varyans analizi ve varyans analizinin ardından post-hoc Tukey's testi kullanılarak gerçekleştirildi.
Asprosinin 1nM ve 10 nM dozlarında uygulandığı GnRH hücre hattında; GnRH tüm zamanlarda anlamlı şekilde azalırken, 100 nM' da ise anlamlı şekilde artmıştır. GnIH hücre hattında, 1nM ve 10 nM asprosin dozlarında GnIH düzeyinde 30., 60., dakikalarda anlamlı bir artış, 100 nM dozda; yalnızca 120. dakikada anlamlı bir azalma görülmüştür. Kisspeptin hücre hattında 1 nM ve 10 nM asprosin uygulaması; kisspeptin düzeyinde tüm zamanlarda anlamlı bir azalışa yol açarken, 100 nM dozda ise anlamlı bir fark gözlemlenmemiştir. Bu bulgular, asprosinin hipotalamik hücre hatları üzerinde etkili olabileceğini göstermektedir. Bu durum puberteye geçiş ve üreme sisteminin merkezi olarak düzenlenmesinde önemli bir rol oynayabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
When body fat and muscle weight reach a certain threshold, various metabolic signals transmit this information to the hypothalamic neuronal network that regulates the onset of puberty and thus reproductive function. However, the nature of these metabolic triggers is still unclear. In the literature, the role of various excitatory and inhibitory metabolic signals such as leptin, insulin and ghrelin in linking body weight/metabolic status information with the neuroendocrine reproductive axis has been established. However, these factors alone are not metabolic regulators of puberty and reproduction. Accordingly, there is a need to investigate other potential signals that may be related to body fat/muscle mass. Asprosin, a hormone released from white adipose tissue cells, causes a rapid release of glucose from the liver into the circulation. The understanding that asprosine secreted from adipose tissue controls the release of glucose from the liver into the bloodstream on the one hand, and its sperm motility-enhancing effect on the other, leads to the thought that this hormone may play a key role between energy metabolism and the onset of reproductive activities in men. However, the mechanism of action of asprosine on the neuroendocrine reproductive axis is still not fully elucidated. In this study, we aimed to determine the effects of asprosine on gonadotropin-releasing hormone (GnRH), gonadotropin inhibitory hormone (GnIH) and kisspeptin neurons in order to examine the possible effects of asprosine on hypothalamic cell lines on the transition to puberty with in vitro studies. 
Immortal hypothalamic cell lines GnRH (mHypoA GFP), GnIH (mHypoA50) and kisspeptin (mHypoA GFP3) were used in the study. The effects of asprosine at different doses (1 nM, 10 nM and 100 nM) and at different times (0, 30, 60, 90, 120 minutes) on GnRH, GnIH and Kisspeptin secretion in these cell lines were determined by ELISA method. Data were analyzed using Students't test and one-way analysis of variance and analysis of variance followed by post-hoc Tukey's test.
In the GnRH cell line in which asprosine was administered at doses of 1 nM and 10 nM; GnRH was significantly decreased at all times and significantly increased at 100 nM. In the GnIH cell line, a significant increase in GnIH level was observed at  30., 60. minutes at 1nM and 10 nM asprosine doses, while at 100 nM dose; a significant decrease was observed only at 120 minutes. In the kisspeptin cell line, 1 nM and 10 nM asprosine treatment caused a significant decrease in kisspeptin levels at all times, while no significant difference was observed at 100 nM dose. These findings suggest that asprosine may have an effect on hypothalamic cell lines. This suggests that it may play an important role in the transition to puberty and central regulation of the reproductive system.