Kesan fraksi kaya tokotrienol ke atas keupayaan penjanaan semula dan modulasi pengekspresan gen dalam penuaan pramatang aruhan tekanan sel satelit otot skelet manusia

Abstract

Otot skelet manusia ialah organ penting yang terlibat dalam pergerakan dan penjanaan tenaga. Namun, otot skelet mengalami kemerosotan dari segi jisim, kekuatan dan penjanaan semula semasa penuaan yang dikenali sebagai sarkopenia. Sel satelit otot skelet terlibat dalam proses penjanaan semula sebagai tindak balas terhadap kehilangan otot. Tokotrienol, salah satu isomer vitamin E, dilaporkan mempunyai kesan perlindungan daripada tekanan oksidatif dan penuaan sel. Kajian ini bertujuan mengkaji kesan fraksi kaya tokotrienol (TRF) ke atas keupayaan proliferasi sel mioblas otot skelet manusia dalam penuaan pramatang aruhan tekanan (SIPS). Dos TRF, berjulat daripada 0 µg/ml ke 250 µg/ml, diperlakukan ke atas sel mioblas otot skelet. Aktiviti proliferasi sel mioblas adalah paling tinggi pada rawatan 50 µg/ml TRF lalu menjadikan dos ini sebagai dos optimum (p<0.05). Sel mioblas otot skelet diberikan rawatan yang berbeza, iaitu kumpulan kawalan tanpa rawatan, kumpulan kawalan TRF (sel diberi rawatan TRF sahaja), kumpulan kawalan SIPS (sel diaruh tekanan oleh rawatan 1 mM hidrogen peroksida), kumpulan prarawatan TRF (sel diberi rawatan TRF sebelum aruhan SIPS) dan kumpulan pascarawatan TRF (sel diberi rawatan TRF selepas aruhan SIPS). Kesan TRF terhadap morfologi, aktiviti β-galaktosidase berkaitan penuaan (SA-β galaktosidase), proliferasi sel dan ekspresi gen sel mioblas ditentukan. SIPS telah mengaruh morfologi senesen sel mioblas, iaitu sel menjadi besar, leper berserta filamen intermediat yang ketara. Aktiviti SA-β-galaktosidase dan proliferasi sel kumpulan kawalan SIPS berkurangan secara signifikan berbanding dengan kumpulan kawalan tanpa rawatan (p<0.05). Kumpulan prarawatan tidak mengurangkan aktiviti SA-β galaktosidase mahupun meningkatkan proliferasi sel SIPS (p>0.05). Namun, aktiviti SA-β-galaktosidase mengalami penurunan dan aktiviti proliferasi telah meningkat secara signifikan bagi kumpulan pascarawatan berbanding kumpulan kawalan SIPS (p<0.05). Analisis mikroatur oligonukleotida menunjukkan peningkatan regulasi bagi 11 gen dan penurunan regulasi bagi 30 gen (perubahan gandaan sekurang-kurangnya 1.5; p<0.05) dalam kumpulan kawalan SIPS berbanding dengan kumpulan kawalan tanpa rawatan. Pascarawatan TRF meningkatkan regulasi 378 gen dan menurunkan regulasi 527 gen (perubahan gandaan sekurang-kurangnya 1.5; p<0.05) berbanding dengan kumpulan kawalan SIPS. Analisis laluan KEGG dengan Partek Genomic Suite menunjukkan pascarawatan TRF secara signifikan mengawal atur gen yang terlibat dalam laluan KEGG, iaitu pengisyaratan p53 (RRM2B, SESN1), pengisyaratan ErbB (EREG, SHC1, SHC3) dan FoxO (MSTN, SMAD3) berbanding dengan kumpulan kawalan SIPS (p<0.05). Kesimpulannya, prarawatan TRF tidak memperbaiki keadaan SIPS pada sel mioblas. Namun, pascarawatan TRF mengurangkan morfologi senesen dan aktiviti SA-β-galaktosidase, memperbaiki keupayaan proliferasi dan mengawalatur ekspresi gen berkaitan dalam sel mioblas senesen.