Anjiyopoietin benzeri protein 8 (ANGPTL8) geninin mitokondriyal biyogeneze ve ateroskleroza etkisinin in vitro incelenmesi
Examining the effect of angiopoietin-like protein-8 (ANGPTL8) gene on mitochondrial biogenesis and atherosclerosis in vitro.
Yazar: ASLIHAN GİZEM BİLGİN
Danışman: DOÇ. DR. NESLİHAN ÇOBAN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Genetik = Genetics ; Kardiyoloji = Cardiology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
Koroner arterlerde aterosklerotik plak oluşumuna sebep olan ateroskleroz, koroner arter hastalığı (KAH) patogenezinin temelinde yer almaktadır. Ateroskleroz gelişiminde etkili olan moleküler mekanizmaların aydınlatılması önem taşımaktadır. Oksidatif stres sonucu bozulmuş mitokondriyal biyogenez (MB), ateroskleroz gelişimi açısından önemlidir. Yapılan çalışmalar sonucu lipit metabolizmasındaki işlevi aracılığıyla ateroskleroz ve tip 2 diyabet (T2DM) ile ilişkisi gösterilen anjiyopoietin benzeri protein 8 (ANGPTL8)'in oksidatif stres artışı üzerindeki rolü ve MB üzerindeki etkisi bilinmemektedir. Bu çalışmada, ateroskleroz ve MB ile ANGPTL8 ilişkisinin değerlendirilmesi amacıyla ANGPTL8 anlatımının siRNA aracılı baskılanması ve MB'nin metformin aracılı indüklenmesinin ardından ilişkili genlerin anlatım düzeyleri, hücresel total reaktif oksijen türleri (ROT) seviyeleri ve mitokondri sayısında meydana gelen değişimler incelenmiştir.
Metformin ve siRNA uygulaması yapılan HEPG2 hücrelerinde kantitatif gerçek zamanlı PCR ile PRKAA1, PRKAB1, SIRT1 ve PPARGC1A gen anlatımları, western blot tekniği ile protein düzeyleri; konfokal lazer taramalı mikroskop kullanılarak ise mitokondri sayıları ve proteinlerin hücresel lokalizasyonları belirlenmiştir. ANGPTL8 siRNA transfeksiyonu yapıldığında, PRKAB1 ve SIRT1 anlatım seviyelerinde ve mitokondri sayılarında azalma gözlenirken, hücresel total ROT seviyelerinde artış olduğu belirlenmiştir. Metformin uygulaması yapıldığında ise ANGPTL8 gen anlatımının artmasıyla birlikte PRKAB1 ve SIRT1 gen anlatımları ve mitokondri sayısında artış gözlemlenirken, hücresel total ROT seviyelerinde azalma olduğu belirlenmiştir.
Bu çalışma, HEPG2 hücrelerinde, ANGPTL8 anlatım seviyelerinin, MB ile ilişkili genlerin anlatım seviyelerine etkisinin incelendiği ilk çalışma olması sebebi ile önem arz etmektedir. Çalışmamızdan elde edilen sonuçlar, ANGPTL8'in trigliserit mekanizmasının yanı sıra MB üzerindeki düzenleyici etkisi ile de ateroskleroz gelişimi üzerinde etkili olabileceğini göstermektedir. Bu bilgiler ışığında, ANGPTL8'in KAH tedavisinde potansiyel bir ilaç hedefi olabileceğini öngörülmektedir.   
Anahtar Kelimeler: ANGPTL8, ateroskleroz, KAH, metformin, mitokondri.

Abstract:
Atherosclerosis, the cause of atherosclerotic plaque in coronary arteries, underlies coronary artery disease (CAD). Understanding the molecular mechanisms of atherosclerosis is crucial. Impaired mitochondrial biogenesis (MB) due to oxidative stress plays a role in atherosclerosis pathogenesis. Angiopoietin-like protein 8 (ANGPTL8) is linked to atherosclerosis and type 2 diabetes (T2DM), but its impact on oxidative stress and MB is unknown. In this study, the expression levels of related genes, cellular total reactive oxygen species (ROS) levels and changes in the number of mitochondria were examined after ANGPTL8 siRNA transfection and metformin-mediated MB induction to evaluate the association between ANGPTL8 and atherosclerosis and MB.
In HEPG2 cells treated with metformin and siRNA, gene expressions of PRKAA1, PRKAB1, SIRT1, and PPARGC1A were determined by quantitative real-time PCR, protein levels using western blot, and mitochondria numbers and protein localizations utilizing laser-scanning confocal microscopy. ANGPTL8 siRNA transfection decreased PRKAB1 and SIRT1 expressions and mitochondria numbers, while increasing ROS levels. On the other hand, metformin treatment increased PRKAB1 and SIRT1 expressions and mitochondria numbers, while decreasing ROS levels.
This study is the first to examine the effect of ANGPTL8 expression on MB-related genes in HEPG2 cells. The results suggest that ANGPTL8 induces atherosclerosis pathogenesis not only through triglyceride regulation but also by affecting MB. In the current study, ANGPTL8 is thought to be a potential drug target in the treatment of coronary artery disease.
Key Words: ANGPTL8, atherosclerosis, CAD, metformin, mitochondria.