University of Jyväskylä | JYX Digital Repository

  • English  | Give feedback |
    • suomi
    • English
 
  • Login
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.
View Item 
  • JYX
  • Opinnäytteet
  • Pro gradu -tutkielmat
  • View Item
JYX > Opinnäytteet > Pro gradu -tutkielmat > View Item

Main protein component of high density lipoprotein, apolipoprotein A1, modulates leukocyte cell respiration

Thumbnail
View/Open
945.6Kb

Downloads:  
Show download detailsHide download details  
Authors
Lehtola, Anette
Date
2015
Discipline
Solu- ja molekyylibiologiaCell and molecular biology

 
HDL:n (high density lipoprotein) pääproteiinikomponentin, apolipoproteiini A1:n (ApoA1), on todettu lisäävän glykolyysia ja oksidatiivista fosforylaatiota hiiren luurankolihassoluissa. ApoA1:llä oletetaan myös olevan merkittävä rooli lihaksen normaalissa aineenvaihdunnassa ja siihen liittyvissä sairauksissa. ApoA1 vaikuttaa leukosyyttien aktivaatioon ja jakautumiseen säätelemällä solun sisäistä kolesterolitasoa. Nämä muutokset vaikuttavat myös solun aineenvaihduntaan. ApoA1:n suoranaista vaikutusta leukosyyttien soluhengitykseen ei kuitenkaan ole aiemmin tutkittu. Aiemmin on esitetty, että leukosyyttejä voitaisiin käyttää biomarkkerina kuvaamaan muutoksia mitokondrioiden toiminnassa aineenvaihduntaan liittyvän stressin aikana. Eräässä tutkimuksessa leukosyyttien mitokondrioita käytettiin onnistuneesti kuvaamaan fysiologisia muutoksia sydänlihassoluissa. Tämän pro gradu -tutkimuksen taustalla on tulevaisuuden päämäärä siitä, että leukosyyttien mitokondrioiden avulla voitaisiin kuvata lihassoluissa tapahtuvia ApoA1 välitteisiä aineenvaihdunnan muutoksia. Tässä tutkimuksessa tavoitteena on selvittää vaikuttaako ApoA1 samoin leukosyyttien soluhengitykseen, kuin sen on aiemmin esitetty vaikuttavan lihassolujen soluhengitykseen. Tutkimuksella on kaksi hypoteesia: 1) ApoA1 lisää soluhengitystä ja 2) ApoA1 vaikuttaa soluhengityskompleksiproteiinien määrään leukosyyteissä. Soluviljelyolosuhteissa kasvavat ihmisen T lymfosyytit altistettiin ApoA1:lle 50 µg/ml konsentraatiossa 4, 12 tai 24 tunnin ajan. Muutoksia soluhengityksessä monitoroitiin korkean resoluution respirometrillä kokonaisissa (4, 12, 24h) ja läpäistyissä (12h) soluissa. Läpäistyjen solujen avulla pystyttiin tutkimaan kullekkin hengityskompleksille ominaista soluhengitystä. ApoA1:n vaikutusta hengityskompleksiproteiinien määrään tutkittiin western blot – menetelmällä käyttäen viiden vasta-aineen sekoitusta. Soluhengitys oli tilastollisesti merkittävästi lisääntynyt ROUTINE (p= 0.040) ja ETS (p= 0.011) hengitystiloissa kokonaisissa soluissa, joita oli altistettu ApoA1:lle 4 tunnin ajan. ROUTINE hengitystila kuvaa kokonaisten solujen soluhengitystä kasvatusmediumin substraateilla. ETS hengitystila kuvaa oksidatiiviseen fosforylaatioon liittyvän elektroninsiirron maksimaalista kapasiteettia. ApoA1:lle 4 tunnin ajan altistetuissa soluissa ROUTINE hengitystila oli kauempana ETS hengitystilasta (p= 0.035), kuin kontrolli soluissa. Hengityskompleksi IV:n proteiinimäärä oli alentunut (p= 0.018) ApoA1:lle altistetuissa soluissa. Hengityskompleksikohtainen hengitys ei tuottanut tilastollisesti merkittäviä tuloksia. Kokonaisilla soluilla saadut tulokset vahvistivat ensimmäisen hypoteesin. Nämä tulokset osoittavat että ApoA1 lisää ETS kapasiteettia leukosyyteissä. Lisääntynyt ETS kapasiteetti nostaa myös ROUTINE –tilan hengitystä ja ylijäämä hengitystasoa. Toinen hypoteesi vahvistettiin myös, sillä hengityskompleksi CIV:n proteiinimäärä oli merkittävästi alentunut. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan todeta että ApoA1 lisää soluhengitystä kokonaisissa leukosyyteissä ja muokkaa soluhengityskompleksien proteiineja. On kuitenkin otettava huomioon, että tämä tutkimus on alustava ja toteutettu pienellä näytemäärällä. Tulosten varmistamiseksi on suotavaa tehdä vielä lisätutkimuksia suuremmalla näytemäärällä. Läpäistyistä soluista ei onnistuttu saamaan merkitseviä tuloksia, sillä metodissa havaittiin useita artifaktoja. Hengityskompleksikohtaista hengitystä olisi syytä tutkia tulevaisuudessa, että saataisiin tarkempaa tietoa ApoA1:n vaikutuksesta soluhengitysketjun eri osiin.. Tässä havaitut tulokset ovat kaikesta huolimatta lupaavia leukosyyttien biomarkkerina käytön tulevaisuuden kannalta. ...
 
The main protein component of high density lipoprotein (HDL), apolipoprotein A1 (ApoA1), has previously been shown to stimulate glycolysis and mitochondrial oxidative phosphorylation in mouse muscle cells. ApoA1 is also suggested to have a role in normal metabolism and metabolic diseases in skeletal muscle. In leukocytes, by regulating cellular cholesterol, ApoA1 is able to affect leukocyte cell activation and proliferation and through these actions, cell metabolism can be changed. However, direct effects of ApoA1 to leukocyte cell respiration have not been studied. Leukocytes have been suggested to function as predictive biomarkers of mitochondrial function under metabolic stress. Leukocyte mitochondria have previously been used to reflect physiological changes in heart muscle cells and the ultimate target is that leukocytes could be used to reflect ApoA1 related metabolic changes in muscle cells. The aim of this preliminary study was to examine whether ApoA1 has similar effect on leukocyte cell respiration, as it does on mouse muscle mitochondria. First hypothesis is that ApoA1 increases human leukocyte cell respiration and second hypothesis is that ApoA1 affects the amount of respiration complex proteins in human leukocytes. To examine the effect of ApoA1 to cell respiration, cultured human T lymphocytes were incubated for 4, 12 or 24 hours with 50 µg/ml of ApoA1. Cell respiration was studied with high resolution respirometry in intact (4h, 12h, 24h) cells and complex specific respiration was studied with permeabilized cells (12h). Glutamate, malate, succinate, ADP, oligomycin, CCCP, rotenone and antimycin A were used to induce different respiration states. Effect of ApoA1 on respiration complex proteins was determined with western blot using antibody cocktail for proteins of five different respiration complexes. Increase in cell respiration was statistically significant at ROUTINE respiration (p= 0.040) and ETS capacity (p= 0.011) in intact cells treated with ApoA1 for 4 hours. ROUTINE respiration reflects respiration in intact cells by growth medium substrates. ETS capacity reflects the maximal capacity of oxidative phosphorylation related electron transfer. ROUTINE control ratio was significantly decreased (p= 0.035) in 4 hours ApoA1 treated intact cells. This indicates that ROUTINE respiration is operating closer to ETS capacity in control cells than in ApoA1 cells. Respiration complex IV proteins were significantly decreased in ApoA1 treated cells (p= 0.018). Complex specific respiration in permeabilized cells was not significantly affected by ApoA1 treatment. First hypothesis was confirmed by results obtained with intact cells. These results indicate ApoA1 increased ETS capacity in leukocytes. Increased ETS capacity leads to increased ROUTINE respiration and residual respiration. Second hypothesis was confirmed since significant decrease in CIV protein was discovered with western blot. Based on this study, it can be concluded that ApoA1 increases cell respiration in intact leukocytes and affects respiration complex proteins. However, this study was limited preliminary study and further experiments with larger sample size are needed to confirm the obtained results. Due to several artifacts significant results were not obtained regarding complex specific respiration in permeabilized cells. Respiration in permeabilized cells should be examined in future studies to gain knowledge of more detailed effects of ApoA1 to cell respiration. Nonetheless the results obtained here are promising for the future use of leukocytes to reflect metabolism in muscle cells. ...
 
Keywords
apolipoproteiinit proteiinit soluhengitys valkosolut markkerit
URI

http://urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201509152880

Metadata
Show full item record
Collections
  • Pro gradu -tutkielmat [23396]

Related items

Showing items with similar title or keywords.

  • Prediction of leukocyte counts during paediatric acute lymphoblastic leukaemia maintenance therapy 

    Karppinen, Santeri; Lohi, Olli; Vihola, Matti (Nature Publishing Group, 2019)
    Maintenance chemotherapy with oral 6-mercaptopurine and methotrexate remains a cornerstone of modern therapy for acute lymphoblastic leukaemia. The dosage and intensity of therapy are based on surrogate markers such as ...
  • Acute and chronic effects of combined endurance and strength training on blood leukocytes in untrained healthy men 

    Lasmanova, Jevgenia (2014)
  • Does Longer Leukocyte Telomere Length and Higher Physical Fitness Protect Master Athletes From Consequences of Coronavirus (SARS-CoV-2) Infection? 

    Simões, Herbert Gustavo; Rosa, Thiago Santos; Sousa, Caio Victor; da Silva Aguiar, Samuel; Motta-Santos, Daisy; Degens, Hans; Korhonen, Marko T.; Grubert Campbell, Carmen Silvia (Frontiers Media, 2020)
  • MicroRNAs in Extracellular Vesicles in Sweat Change in Response to Endurance Exercise 

    Karvinen, Sira; Sievänen, Tero; Karppinen, Jari E.; Hautasaari, Pekka; Bart, Geneviève; Samoylenko, Anatoliy; Vainio, Seppo J.; Ahtiainen, Juha P.; Laakkonen, Eija K.; Kujala, Urho M. (Frontiers Media, 2020)
    Background: To date, microRNAs (miRs) carried in extracellular vesicles (EVs) in response to exercise have been studied in blood but not in non-invasively collectable body fluids. In the present study, we examined whether ...
  • Vascular Adhesion Protein 1 Mediates Gut Microbial Flagellin-Induced Inflammation, Leukocyte Infiltration, and Hepatic Steatosis 

    Toivonen, Raine; Vanhatalo, Sanja; Hollmén, Maija; Munukka, Eveliina; Keskitalo, Anniina; Pietilä, Sami; Elo, Laura; Huovinen, Pentti; Jalkanen, Sirpa; Pekkala, Satu (MDPI, 2021)
    Toll-like receptor 5 ligand, flagellin, and Vascular Adhesion Protein-1 (VAP-1) are involved in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). This study aimed to determine whether VAP-1 mediates flagellin-induced hepatic fat ...
  • Browse materials
  • Browse materials
  • Articles
  • Conferences and seminars
  • Electronic books
  • Historical maps
  • Journals
  • Tunes and musical notes
  • Photographs
  • Presentations and posters
  • Publication series
  • Research reports
  • Research data
  • Study materials
  • Theses

Browse

All of JYXCollection listBy Issue DateAuthorsSubjectsPublished inDepartmentDiscipline

My Account

Login

Statistics

View Usage Statistics
  • How to publish in JYX?
  • Self-archiving
  • Publish Your Thesis Online
  • Publishing Your Dissertation
  • Publication services

Open Science at the JYU
 
Data Protection Description

Accessibility Statement

Unless otherwise specified, publicly available JYX metadata (excluding abstracts) may be freely reused under the CC0 waiver.
Open Science Centre