Effect of oxidative stress on microglial activation and iron accumulation - Rattanakorn Suntawalimp (Chulalongkorn University, 2019)
เซลล์ไมโครเกลียเป็นเซลล์ค้ำจุนในระบบประสาทส่วนกลาง ทำหน้าที่เสมือนเซลล์ภูมิคุ้มกันของสมอง เซลล์ไมโครเกลียในสถานะถูกกระตุ้นจะมีการเพิ่มจำนวนมากขึ้นในสมองที่มีการเสื่อมตามอายุขัยและจะพบมากขึ้นในสมองของผู้สูงอายุที่เป็นโรคความเสื่อมทางระบบประสาท โดยพบว่าเซลล์ไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นเหล่านี้มีการสะสมธาตุเหล็ก ซึ่งธาตุเหล็กนี้จะทำให้เกิดการสร้างอนุพันธ์ออกซิเจนที่ว่องไวผ่านทางปฏิกิริยาเฟนตัน ดังนั้นการเพิ่มจำนวนของเซลล์ไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นและมีธาตุเหล็กสะสมภายในเซลล์ จึงถูกมองว่าเป็นปัจจัยคุกคามหนึ่งที่ส่งผลต่อการอยู่รอดของเซลล์ประสาท แต่อย่างไรก็ตามสาเหตุที่ทำให้เซลล์ไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นมีการสะสมของธาตุเหล็กยังไม่เป็นที่ทราบ ผู้วิจัยจึงตั้งสมมติฐานว่าระดับความเครียดออกซิเดชัน ที่เพิ่มขึ้นในสมองที่มีการเสื่อมตามอายุขัยและในโรคความเสื่อมทางระบบประสาท อาจจะเป็นสาเหตุสำคัญที่จะชักนำให้เซลล์ไมโครเกลียมีการสะสมธาตุเหล็กมากขึ้น วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือเพื่อศึกษาผลของความเครียดออกซิเดชันต่อการสะสมของธาตุเหล็กและภาวะการถูกกระตุ้นของเซลล์ไมโครเกลีย โดยทำการทดลองเพาะเลี้ยงเซลล์ไมโครเกลียภายใต้ภาวะเครียดออกซิเดชันโดยตรง และภายใต้ภาวะเครียดออกซิเดชันที่ผ่านทางเซลล์แอสโตไซต์ ผลการศึกษาพบว่าการกระตุ้นด้วยภาวะเครียดออกซิเดชันโดยตรงไม่ทำให้เซลล์ไมโครเกลียมีการสะสมของธาตุเหล็ก ในขณะที่การกระตุ้นด้วยภาวะเครียดออกซิเดชันที่ผ่านทางเซลล์แอสโตไซต์ทำให้เซลล์ไมโครเกลียมีการสะสมของธาตุเหล็กและทำให้เซลล์อยู่ในสภาวะถูกกระตุ้น โดยมีการเพิ่มขึ้นของตัวบ่งชี้ภาวะการถูกกระตุ้นของเซลล์ไมโครเกลีย ทั้งการแสดงออกของ ferritin เพิ่มขึ้น, สารกระตุ้นการอักเสบ (IL-1β, IL-6, and TNF-α) เพิ่มขึ้น, อนุพันธ์ออกซิเจนที่ว่องไวเพิ่มขึ้น และความต่างศักย์ของเมมเบรนไมโทคอนเดรียลดลง นอกจากนั้นเซลล์ไมโครเกลียนี้ยังพบการสะสมของธาตุเหล็กผ่านทางการเพิ่มขึ้นของโปรตีนที่นำธาตุเหล็กเข้า DMT1 และการลดลงของโปรตีนที่นำธาตุเหล็กออก FPN โดยสรุปแล้วการสะสมของธาตุเหล็กในเซลล์ไมโครเกลียเป็นผลมาจากภาวะเครียดออกซิเดชันที่ผ่านทางเซลล์แอสโตไซต์ แต่ไม่ได้มีผลจากภาวะเครียดออกซิเดชันโดยตรง