การลดลงของระดับเมทิลเลชั่นของ Line-1 ในเซลล์มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ ที่ถูกกระตุ้นด้วย ภาวะเครียดจากออกชิเดชั่น อาศัยกลไกผ่านทางการลดลงของเอสอะดีโนซิลเมไทโอนีน

Abstract

เป็นที่ทราบกันดีว่าภาวะเครียดจากออกซิเดชั่นและการเปลี่ยนแปลงกระบวนการเหนือพันธุกรรม เป็นกลไกที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดมะเร็ง ก่อนหน้านี้ได้รายงานความสัมพันธ์ระหว่างภาวะเครียดจากออกซิเดชั่นและการเกิด LINE-1 hypomethylation ในผู้ป่วยมะเร็งกระเพาะปัสสาวะและคนปกติสุขภาพดี และพบว่า reactive oxygen species (ROS) ชักนำให้เกิด LINE-1 hypomethylation ได้ในเซลล์มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ แต่อย่างไรก็ตามยังไม่ทราบกลไกที่แน่ชัดการศึกษาในครั้งนี้เป็นการศึกษาในเซลล์เยื่อบุผิวท่อไต (HK-2) และเซลล์มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ 2 ชนิด ได้แก่ UM-UC-3 และ TCCSUP เพื่อพิสูจน์ว่า LINE-1 hypomethylation ที่ชักนำโดยภาวะเครียดจากออกซิเดชั่น เป็นผลมาจากการลดต่ำลงของ S-adenosylmethionine (SAM) ผลการศึกษาพบว่าการกระตุ้นเซลล์ด้วย 20 uM H2O2 เป็นเวลา 72 ชั่วโมงไม่ส่งผลต่อความมีชีวิตของเซลล์ แต่ส่งผลให้มีระดับการสร้าง ROS ภายในเซลล์และปริมาณโปรตีนคาร์บอนิลในเซลล์สูงขึ้น ผลการวัดระดับ LINE-1 methylation ด้วยเทคนิค combined bisulfite restriction analysis PCR พบว่า H2O2 สามารถทำให้เกิด LINE-1 hypomethylation ใน UM-UC-3 และ TCCUSP cell ตามระยะเวลาที่สัมผัส และพบว่า LINE-1 hypomethylation ในเซลล์ทั้ง 3 ชนิดที่ได้รับการกระตุ้นด้วย H2O2 เป็นเวลา 72 ชั่วโมง ถูกยับยั้งได้ด้วย a-tacophyeryl acetate (TA), N-acetylcysteine (NAC), methionine, SAM และ folic acid ระดับ SAM ในเซลล์ที่ถูกกระตุ้นด้วย H2O2 ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่พบการเพิ่มขึ้นของ total glutathione โดยการลดลงของ SAM ในเซลล์ที่ถูกกระตุ้นด้วย H2O2 สามารถดลับคืนสู่ระดับปกติได้ด้วยการให้ NAC, methionine, SAM และ folic acid ในขณะที่การเพิ่มขึ้นของระดับ glutathione สามารถกลับคืนสู่ระดับปกติได้ด้วยการให้ TA และ NAC นอกจากนั้นการศึกษานี้ยังพบการลดลงของระดับ homocysteine (Hcy)ในเซลล์ HK-2 และ TCCSUP ที่ถูกกระตุ้นด้วย H2O2 ซึ่งการให้ NAC สามารถยับยั้งการลดลงของ Hcy ได้ สรุป การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าในเซลล์ที่ถูกกระตุ้นด้วย H2O2 มีการลดลงของระดับ SAM และ Hcy ในขณะที่มีการเพิ่มระดับ total glutathion โดยลักษณะดังกล่าวสามารถทำให้กลับคืนสู่ภาวะปกติได้ด้วยสารต้านอนุมูลอิสระและการให้สารตัวกลางใน one-carbon metabolism ดังนั้น กลไกการเกิด Line-1 hypomethylation ในภาวะเครียดจากออกซิเดชั่น น่าจะเกิดจากการเพิ่มการสังเคราะห์ glutathione ผ่านวิถี transsulfuration ซึ่งมีการใช้ Hcy สำหรับสร้างเป็น cysteine ส่งผลให้เกิดการพร่อง Hcy ซึ่งสุดท้ายส่งผลให้เกิดการพร่อง SAM และเกิด LINE-1 hypomethylation