تاثير همزمان شيكونين و گلوتاتيون پروكسيداز-1 بر افزايش بقا نورون‏هاي دوپامين ساز در برابر مسموميت پاركينسوني

The Concomitant Effect of Shikonin and Glutathione Peroxidase-1 on Enhanced Survival of Dopaminergic Neurons against Parkinsonian Toxicity

هدف: هدف از اين مطالعه بررسي تاثير آنزيم گلوتاتيون پراكسيداز-1 و شيكونين بر افزايش بقا نورون‏هاي دوپامين ساز در برابر مسموميت پاركينسوني بود. مواد و روش‏ها: براي افزايش بيان ژن گلوتاتيون پراكسيداز-1 (GPX-1) در نورونهاي دوپامين ساز، لنتي ويروس‏هاي نوتركيب ناقل اين ژن همراه با ژن گزارشگر GFP ساخته شد و براي آلوده سازي نورونها استفاده گرديد. بدنبال افزايش بيان GPX-1 در نورون‏هاي آلوده شده به ويروس، ميزان بقا اين نورون‏ها در برابر مسموميت پاركينسوني و نيز تيمار آن‏ها با شيكونين، اندازه گيري شد. نتايج: به دنبال بيان ژن GFP كه در زير ميكروسكوپ فلورسنس مشاهده شد، افزايش بيان ژن GPX-1 نيز با تكنيك RT-PCR به اثبات رسيد. نتايج اين آزمايشات نشان داد كه هم افزايش بيان ژن GPX-1 و هم تيمار نورون‏ها با شيكونين بطور جداگانه‏اي باعث افزايش معني‏داري در بقا اين نورونها در برابر مسموميت پاركينسوني نسبت به نورونهاي طبيعي و نورونهاي كنترل (آلوده شده با pLV-EGFP) گرديد. درصد بقا پس از افزايش بيان GPX-1 در حدود 14 درصد و پس از افزايش شيكونين 11 درصد بيشتر از حالت بدون تيمار برآورد گرديد. مهم‏تر آنكه حضور توام اين دو عامل درصد بقا را تا 29 درصد افزايش داد. نتيجه گيري: نتايج حاصله نشان داد كه افزايش بيان ژن GPX-1 و تيمار سلول‏ها با شيكونين علاوه برآن‏كه بطور جداگانه بر بقا سلول‏ها در برابر توكسين پاركينسوني تاثير فزاينده دارند، در صورت حضور هم‏زمان، يك تاثير هم افزايي داشته و احتمالا بطور سينرژيك عمل مي‏نمايند.

Aim: the aim of this study was to examine the effect of glutathione peroxidase-1 (GPX-1) and shikonin on enhanced survival of dopaminergic neurons PC12 against parkinsonian toxicity. Material and methods: in order to overexpress GPX-1 in PC12 neurons, recombinant lentiviruses carrying both GPX-1 and reporter GFP genes were generated and used to infect target cells. The survival rate of the transduced neurons in the presence or absence of shikonin was then quantified. Results: following GFP gene expression observed under the fluorescent microscope, the overexpression of GPX-1 was determined using the RT-PCR analysis. Changes in cell survival against parkinsonian toxicity were examined in the presence of two factors: GPX-1 overexpression and shikonin treatment. The results indicated that both GPX-1 overexpression and shikonin treatment of the PC12 cells increased significantly cell survival against parkinsonian toxicity. Survival increased by 14% after GPX-1 overexpression and by 11% following shikonin treatment. More importantly, when the two factors were applied simultaneously (by shikonin treatment of GPX-1-overexpressing cells) they saved 83% of the neuronal cells that was up by 29%. This increase of survival rate was significant compared to the increase achieved by each factor alone. Conclusion: our data showed that GPX-1 gene overexpression and shikonin treatment not only individually increase PC12 cell survival against oxidative stress caused by the parkinonian toxin 6-OHDA, but also will function additively and/ or synergistically if they are applied together. Keywords: Pakinson, Glutathione peroxidase, Shikonin, Dopaminergic neuron