ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การศึกษาคุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ป่วยธาลัสซีเมีย และการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การศึกษาคุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ป่วยธาลัสซีเมีย และการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง
นักวิจัย : ปราณี ฟู่เจริญ , Pranee Fucharoen
คำค้น : Biological sciences , Biology and biochemistry , BT-B-06-MG-14-4505 , Cell biology , Cytology , Erythropoiesis , Hematopoietic growth factors , Stem cells , Thalassemia , ธาลัสสีเมีย , ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ , สาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ , เซลล์ต้นกำเนิด , เม็ดเลือดแดง
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2548
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/2212
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ธาลัสซีเมียเป็นโรคทางพันธุกรรมที่พบบ่อยที่สุดในประเทศไทย เกิดจากยีนผิดปกติที่ทำให้การสร้างโปรตีนโกลบินสายใดสายหนึ่ง ซึ่งเป็นส่วนประกอบของฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงลดน้อยลงหรือสร้างไม่ได้ โกลบินที่จับคู่ไม่ได้และเหลือเป็นส่วนเกินจะสะสมอยู่ในเม็ดเลือดแดงทำให้ เกิดพยาธิสภาพกับเซลล์ เม็ดเลือดแดงจึงแตกง่ายและมี ineffective erythropoiesis ผู้ป่วยจะมีอาการซีด เหลือง ตับและม้ามโต เพราะเม็ดเลือดแดงอายุสั้นและถูกทำลายง่าย ส่งผลให้การทำงานของอวัยวะต่าง ๆ บกพร่องและเกิดพยาธิสภาพต่าง ๆ ตามมามากมาย งานวิจัยที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยธาลัสซีเมียมีกระบวนการสร้างเม็ด เลือดแดงที่ผิดปกติ โดยมีการแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวน (proliferation) เซลล์อ่อนมากกว่าคนปกติ การศึกษาเซลล์เม็ดเลือดในไขกระดูกของผู้ป่วยธาลัสซีเมียพบว่ามีเซลล์เม็ด เลือดแดงตัวอ่อนมากกกว่าคนปกติถึง 5-6 เท่า และเซลล์เม็ดเลือดแดงบางส่วนไม่สามารถเจริญจนเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงตัวแก่ การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มจำนวนเซลล์เม็ดเลือดแดงอย่างมากมายนี้ ทำให้เซลล์เข้าสู่กระบวนการเกิด apoptosis (programmed cell death) เพิ่มขึ้นด้วย เม็ดเลือดแดงของผู้ป่วยธาลัสซีเมียเกิด apoptosis ได้ในอัตราต่าง ๆ กัน โดยเฉลี่ยประมาณ 3-4 เท่าของคนปกติ ถ้าผู้ป่วยมีการสร้างเม็ดเลือดแดงเพิ่มขึ้นถึง 5-6 เท่าแล้ว แสดงว่าเม็ดเลือดแดงธาลัสซีเมียเกิด apoptosis มากกว่าเม็ดเลือดแดงปกติถึง 15 เท่า นอกจากนั้น พบว่าการเกิด apoptosis ของเซลล์เม็ดเลือดแดงมีความสัมพันธ์กับการเกิด ineffective erythropoiesis ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ผู้ป่วยธาลัสซีเมียมีอาการซีด แม้ว่าจะมีการศึกษาถึงกระบวนการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง (erythropoiesis) ในคนปกติ แต่กลไกต่าง ๆ ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันแน่ชัด โดยเฉพาะความรู้เกี่ยวกับการสร้างเม็ดเลือดแดงและกลไกการเกิด ineffective erythropoiesis ในผู้ป่วยธาลัสซีเมีย การควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดงอาศัย growth factor และ cytokine หลายชนิด อาทิ erythropoietin (EPO) ช่วยรักษา cell survival ในระยะท้ายของ erythroid progenitors โดยจับกับ receptor บนผิวเซลล์ ทำให้มี signal transduction และเกิดปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนต่าง ๆ ในซัยโตพลาสม งานวิจัยนี้ ศึกษาความสำคัญของ phosphoinositol 3-kinase (PI3-kinase) pathway ที่มีต่อการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดงด้วย EPO โดยใช้ inhibitor Ly294002 ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า EPO อาศัย PI3-kinase ไปทำให้เกิด phosphorylation ของ protein kinase B (c-Akt) และควบคุมการแสดงออกของ anti-apoptotic protein, Bcl-x ทำให้สามารถป้องกันการเกิด apoptosis ได้ เซลล์ที่ขาด EPO จะเกิด apoptosis และถูกทำลายไป นอกจากนั้นยังได้ศึกษาบทบาทของโปรตีน NF-?B ซึ่งเป็น transcription factor โดยใช้ cyclosporine A (CsA) ซึ่งเป็นสารยับยั้งการแยกตัวของ NF-?B ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า EPO ช่วยป้องกันการเกิด apoptosis โดยทำให้มี translocation ของ NF-?B จากซัยโตพลาสมไปยังนิวเคลียส ซึ่งจะไปควบคุมการสร้าง apoptosis inhibitory protein, Bcl-x สำหรับ interferon-? (IFN-?) นอกจากจะเป็น potent inhibitor ของการสร้างเม็ดเลือดแดงในระยะที่เป็น immature erythroid progenitors และทำให้เม็ดเลือดแดงเกิด apoptosis แล้ว งานวิจัยนี้พบว่า IFN-? ชะลอการเกิด apoptosis ของ mature erythroid progenitor cells โดยการกระตุ้นการสร้างโปรตีน FLIP ซึ่งเป็น apoptotic inhibitor ที่ขัดขวางการสร้าง caspase 8 การศึกษาเซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิดที่เพาะเลี้ยงจากเลือด เพื่อดูผลของ EPO และ cytokines ต่าง ๆ ต่อการสร้างเม็ดเลือดแดงธาลัสซีเมีย พบว่าไม่แตกต่างจากการสร้างเม็ดเลือดแดงปกติ แต่เมื่อศึกษาเซลล์เพาะเลี้ยงที่มาจากไขกระดูกของผู้ป่วยธาลัสซีเมีย พบว่ามี cell viability ลดต่ำลงกว่าเซลล์เพาะเลี้ยงที่มาจากไขกระดูกของคนปกติหรือเซลล์เพาะเลี้ยง ที่มาจากเลือดของผู้ป่วยธาลัสซีเมียและคนปกติ ผลการทดลองที่ได้สอดคล้องกับเปอร์เซ็นต์การติดสี annexin V โดยเซลล์ที่เพาะเลี้ยงมาจากไขกระดูกของผู้ป่วยธาลัสซีเมียในวันที่ 7 จะมีเปอร์เซ็นต์การติดสี annexin V สูงกว่าค่าที่วัดจากเซลล์ที่มาจากไขกระดูกและเลือดของคนปกติ 3-5 เท่า และผลในวันที่ 14 มีค่าสูงกว่าเซลล์ที่มาจากเลือดของผู้ป่วยธาลัสซีเมียและคนปกติ 2-7 เท่า ผลการตรวจลักษณะเซลล์พบว่า เซลล์เพาะเลี้ยงที่มาจากไขกระดูกของผู้ป่วยธาลัสซีเมียมีเซลล์แมคโครฟาจ (macrophage) เจริญเติบโตร่วมด้วยในปริมาณ 6-18% ในขณะที่เซลล์จากเลือดของผู้ป่วยธาลัสซีเมียแทบจะไม่พบเซลล์แมคโครฟาจเลยและ ไม่พบการตายแบบ apoptosis เพิ่มขึ้น ข้อสังเกตนี้นำไปสู่สมมติฐานว่าการเกิด ineffective erythropoiesis และการที่เซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิดของผู้ป่วยธาลัสซีเมียมีการตายแบบ apoptosis ในปริมาณที่มากกว่าคนปกติ อาจเนื่องมาจากความผิดปกติของเซลล์และการมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์แมคโครฟาจที่ อยู่แวดล้อมรอบเซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิดในไขกระดูก เมื่อทำการเพาะเลี้ยงเซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิดร่วมกับแมคโครฟาจที่แยกจาก เลือดผู้ป่วยโดยใช้ CD14 พบว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิดเกิด apoptosis เพิ่มขึ้นตามจำนวนแมคโครฟาจที่เพิ่มขึ้น แต่จำนวนเซลล์เม็ดเลือดแดงที่เป็น Fas positive cells กลับไม่เพิ่มขึ้น โดยพบว่าร้อยละ 46 ของเซลล์ที่เกิด apoptosis ไม่มีการแสดงออกของ Fas บนผิวเซลล์ การเกิด ineffective erythropoiesis และการเกิด apoptosis มีความสำคัญ เพราะการเข้าใจกลไกที่ทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิดถูกทำลายเพิ่มขึ้นใน ไขกระดูกของผู้ป่วยธาลัสซีเมีย อาจนำไปสู่วิธีการลดการเกิด apoptosis ซึ่งอาจจะเป็นวิธีการหนึ่งที่จะรักษาผู้ป่วยได้ เพื่อให้เข้าใจกลไกการสร้างเม็ดเลือดแดงและการเกิด apoptosis ในเซลล์เม็ดเลือดแดงธาลัสซีเมียดีขึ้น จึงใช้เทคนิค microarrays เพื่อศึกษาการแสดงออกของยีน (expression) ในเซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิดปกติเปรียบเทียบกับเซลล์เม็ดเลือดแดงธาลัสซี เมีย พบว่าการแสดงออกของยีนบางกลุ่มมีความแตกต่างกัน ซึ่งต้องการการศึกษารายละเอียดต่อไป

บรรณานุกรม :
ปราณี ฟู่เจริญ , Pranee Fucharoen . (2548). การศึกษาคุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ป่วยธาลัสซีเมีย และการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ปราณี ฟู่เจริญ , Pranee Fucharoen . 2548. "การศึกษาคุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ป่วยธาลัสซีเมีย และการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ปราณี ฟู่เจริญ , Pranee Fucharoen . "การศึกษาคุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ป่วยธาลัสซีเมีย และการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2548. Print.
ปราณี ฟู่เจริญ , Pranee Fucharoen . การศึกษาคุณสมบัติของเซลล์ต้นกำเนิดในผู้ป่วยธาลัสซีเมีย และการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2548.