Amiloid beta ile PDIA3 arasındaki ilişkinin nörona farklılaştırılmış SH-SY5Y hücrelerinde incelenmesi
Investigation of the association between amyloid beta and PDIA3 in neuron differentiated SH-SY5Y cells
Yazar: İDİL YÜKSEKEL
Danışman: PROF. DR. ERDİNÇ DURSUN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Nöroloji = Neurology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Amiloid = Amyloid ; Amiloid beta protein = Amyloid beta protein ; Disülfitler = Disulfides ; Hücre farklılaşması = Cell differentiation ; Hücre kültürü = Cell culture ; Katlanmış proteinler = Folded proteins ; Nöroblastom = Neuroblastoma

Özet:
Sağlıklı bireylerin beyin omurilik sıvısı (BOS)'nda protein disülfit izomeraz A3 (PDIA3)'ün serbest amiloid-beta (Aβ) peptitleriyle kompleks oluşturarak agregasyonunu önleyebildiği ve nöronlarda koruyucu etkisi olduğu, PDIA3 susturulmuş primer nöronlarda hücre içi Aβ1-42 üretiminin arttığı ve tam uzunluktaki amiloid öncül proteini (APP)'nin ER'de PDIA3 dahil olmak üzere çeşitli kalite kontrol şaperonları ile etkileşim gösterdiği bilinmektedir. Bu bilgiler, nöronlarda PDIA3'ün Aβ işlenme yolağında önemli bir rolü olabileceğini düşündürmektedir. Bu doğrultuda, çalışmamızda RA/BDNF ile nörona farklılaştırılan insan nöroblastoma SH-SY5Y hücre kültüründe 0,1µM ve 5µM olmak üzere iki farklı dozda ve 48 ve 72 saat olmak üzere iki saat aralığında Aβ1-42 peptit uygulamalarıyla Alzheimer-benzeri patolojiye sahip model oluşturuldu. Gerçekleştirilen Western blot yöntemiyle PDIA3'ün hücre içi ve hücre dışı protein ekspresyon seviyeleri hem sağlıklı nöronal hücre popülasyonunda hem de amiloid uygulaması yapılan patolojik gruplarda araştırıldı. Gruplardaki hücresel stres LDH sitotoksisite testi ile ölçüldü. Yapılan istatistiksel analizler sonucunda elde ettiğimiz bulgulara göre, 0,1µM Aβ1-42 uygulanan grubun hücre içindeki PDIA3 seviyesinin 48. saatte kontrole kıyasla azalırken (p<0,05), 72 saat sonunda arttığı (p<0,05), hücre dışına salınan PDIA3'ün protein seviyesinin ise 48 saat 0,1µM ve 5µM Aβ1-42 uygulanan gruplarda kontrol grubuna kıyasla arttığı saptandı (sırasıyla p<0,05 ve p<0,01) ve bu değişimlerin doza ve uygulanma süresine bağlı olarak farklılık gösterdiği belirlendi. Bu çalışma, Aβ'nın PDIA3 seviyesi üzerine etkisini nöronal hücrelerde ortaya koyan ilk çalışmadır.

Abstract:
Studies have shown that by forming a complex with free amyloid-beta (Aβ) peptides in the cerebrospinal fluid (CSF) of healthy individuals, protein disulfide isomerase A3 (PDIA3) can prevent its aggregation and has a protective effect on neurons, that intracellular Aβ1-42 production is increased in PDIA3-silenced primary neurons, and that full-length amyloid precursor protein (APP) interacts with various quality control chaperones in the ER, including PDIA3. These suggest that PDIA3 may have an important role in the Aβ processing pathway in neurons. Accordingly in our study, a model with Alzheimer's-like pathology was created with Aβ1-42 peptide treatments at two different doses as 0.1µM and 5µM and at intervals of 48 and 72 hours within the human neuroblastoma SH-SY5Y cell culture differentiated into neurons by RA/BDNF. Intracellular and extracellular protein expression levels of PDIA3 were investigated both in healthy neuronal cell populations and in pathological groups treated with amyloid. Cellular stress was measured by the LDH cytotoxicity test. According to our findings, the intracellular PDIA3 levels of the 0.1µM Aβ1-42 administered group decreased compared to the control at the 48th hour (p<0.05) and increased at the end of 72 hours (p<0.05). The extracellular protein levels of released PDIA3 were found to be increased in the groups treated with 0.1µM and 5µM Aβ1-42 for 48 hours (p<0.05 and p<0.01, respectively), and these changes were determined to differ depending on the dose and the duration of administration. This study is the first to reveal the effect of Aβ on PDIA3 levels in neuronal cells.