ผลของอนุภาคทองคำระดับนาโนเมตรต่อการสร้างหลอดเลือดฝอย โดยมุ่งเน้นศึกษาความเปลี่ยนแปลงที่เซลล์เพอริไซต์

Abstract

Pericytes เป็นเซลล์ที่วางตัวอยู่ติดกับผนังด้านนอกของหลอดเลือดขนาดเล็ก ได้แก่ capillary และ post-capillary venule เซลล์นี้ทำหน้าที่หลักในการค้ำจุนหลอดเลือดดังกล่าว และมีความสำคัญต่อทั้งกระบวนการทางสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาของหลอดเลือด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสร้างหลอดเลือดใหม่ ปัจจุบันอนุภาคทองคำระดับนาโนเมตร (AuNPs) ถูกนำมาใช้เพื่อยับยั้งการสร้างหลอดเลือดใหม่ โดยยับยั้งการแบ่งตัว การเคลื่อนย้าย และกระบวนการ tube formation โดยมุ่งเน้นผลไปยัง endothelial cells เพียงอย่างเดียว แต่อย่างไรก็ตามยังไม่มีการศึกษาถึงผลของ AuNPs ต่อลักษณะสัณฐานและการทำงานของ pericytes การศึกษานี้จึงนำ 20 nm AuNPs ที่ความเข้มข้น 30 ppm มาทดสอบกับ pericytes โดยการเคลื่อนย้ายของเซลล์ศึกษาโดยใช้เทคนิค transwell migration, และระดับการแสดงออกของยีน Ki-67 ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้การแบ่งตัวของเซลล์ และ PDGFR-β ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ pericytes โดยใช้เทคนิค real-time RT-qPCR และลักษณะสัณฐานศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) นอกจากนี้ศึกษาการสร้างหลอดเลือดฝอยจำลองแบบสามมิติบน Matrigel โดยนำ pericytes ที่ได้รับ AuNPs มาเพาะเลี้ยงร่วมกับเซลล์ human umbilical cord endothelial cells ผลการศึกษาพบว่า AuNPs มีผลทำให้การเคลื่อนย้าย การแบ่งตัว และการแสดงออกระดับ mRNA ของยีน PDGFR-β ของ pericytes ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และผลการศึกษาภายใต้กล้อง TEM เปิดเผยให้เห็นอนุภาคทองคำที่ถูกบรรจุอยู่ใน organelles ต่างๆ ได้แก่ late endosomes, lysosomes และ mitochondria และที่น่าสนใจคือ mitochondria เหล่านี้มีลักษณะบวมพองหรือเสียสภาพ ในส่วนของการศึกษาจำนวนของการสร้างหลอดเลือดจำลอง พบว่ามีจำนวนลดลงอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มของ pericytes ที่ถูกใส่ AuNPs และพบว่า pericytes ในกลุ่มนี้มีลักษณะเป็นทรงกลม ไม่ยืดแขนงเพื่อสร้าง tube ส่งผลให้ tube มีลักษณะไม่สมบูรณ์เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม สรุปได้ว่า AuNPs สามารถส่งผลกระทบต่อลักษณะสัณฐานและคุณสมบัติของ pericytes ได้ จากผลการทดลองผู้วิจัยมุ่งหวังว่าจะสามารถนำอนุภาคทองคำมาปรับใช้เพื่อเป็นหนึ่งในทางเลือกสำหรับ anti-capillary tube formation โดยมีเป้าหมายต่อ pericytes ได้ในอนาคต