ผลของความเครียดจากความร้อนต่อการตายของเซลล์แบบ apoptosis และการแสดงออกของ heat shock protein ในเซลล์ไฟโบรบลาสต์จากตัวอ่อนไก่พื้นเมือง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของความเครียดจากความร้อนต่อการตายของเซลล์แบบ apoptosis และระดับการแสดงออกของ heat shock protein (HSP) ในเซลล์ไฟโบรบลาสต์จากตัวอ่อนไก่พื้นเมือง เซลล์จากตัวอ่อนไก่พื้นเมืองประดู่หางดำเชียงใหม่ (PC) และประดู่หางดำมข.55 (PK) ถูกนำมาเลี้ยงในอุณหภูมิปกติ (กลุ่มควบคุม; 37 องศาเซลเซียส 24 ชั่วโมง) และทดสอบความเครียดจากความร้อน (42 องศาเซลเซียส 6, 12 และ 24 ชั่วโมง) เพื่อวัดการตายของเซลล์แบบ apoptosis และการแสดงออกของ HSP ผลการศึกษาพบว่า เมื่อเซลล์ PC และ PK ได้รับความร้อน 42 องศาเซลเซียส 12 และ 24 ชั่วโมง มีอัตราการเกิด apoptosis เพิ่มขึ้นแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมและกลุ่มที่ได้รับความร้อน 42 องศาเซลเซียส 6 ชั่วโมง (P < 0.05) นอกจากนี้ อัตราการเกิด apoptosis ในเซลล์ PC ทั้งกลุ่มควบคุมและกลุ่มที่ได้รับความร้อน 42 องศาเซลเซียส 6, 12 และ 24 ชั่วโมง สูงกว่าเซลล์ PK อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) ระดับการแสดงออกของ HSP70 และ HSP90 ในเซลล์ PK ที่ได้รับความร้อน 42 องศาเซลเซียส 24 ชั่วโมง เพิ่มสูงขึ้นแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมและกลุ่มที่ได้รับความร้อน 42 องศาเซลเซียส 6 และ 12 ชั่วโมง (P < 0.05) ในขณะที่เซลล์ PC เมื่อได้รับความร้อน 42 องศาเซลเซียส 24 ชั่วโมง มีการแสดงออกของ HSP70 และ HSP90 สูงขึ้นแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (P < 0.05) แต่ไม่แตกต่างจากกลุ่มได้รับความร้อน 42 องศาเซลเซียส 6 และ 12 ชั่วโมง (P > 0.05) อย่างไรก็ตาม เมื่อเซลล์ได้รับความร้อน 42 องศาเซลเซียส 24 ชั่วโมง การแสดงออกของ HSP70 และ HSP90 ในเซลล์ PK สูงกว่า PC อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) การศึกษานี้ แสดงให้เห็นว่าเซลล์ไฟโบรบลาสต์จากตัวอ่อนไก่ประดู่หางดำมข.55 มีความสามารถในการทนร้อนได้ดีกว่าเซลล์จากไก่ประดู่หางดำเชียงใหม่เมื่อเซลล์สัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลายาวนาน
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
ชุดาภา เชียรพลแสน, รุจิรา เผ่าพันธ์ และธัญญะ ไชยันโต. 2561. การเปรียบเทียบสมรรถนะการผลิตและคุณภาพซากของไก่พื้นเมืองไทยพันธุ์ประดู่หางดำ มข.55 และประดู่หางดำฝูงพื้นฐานภายใต้สภาพการเลี้ยงแบบหลังบ้าน. ปัญหาพิเศษ ปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี. อุบลราชธานี.
ชัยยุทธ ดวงเดือน, มนต์ชัย ดวงจินดา, สุภร กตเวทิน และวรพล เองวานิช. 2550. ผลของภาวะเครียดเนื่องจากความร้อนต่อสมรรถนะการผลิตและการตอบสนองทางสรีรวิยาในไก่พื้นเมืองไทยพันธุ์ชีและไก่เนื้อ. วารสารสัตวแพทย์. 17(3): 122-133.
ธนวัต โชคเจริญ, วุฒิไกร บุญคุ้ม และวิบัณฑิตา จันทร์กิติสกุล. 2560. ความสัมพันธ์ของดัชนีอุณหภูมิความชื้นสัมพัทธ์ต่อจำนวนวันท้องว่างในโคนมลูกผสมไทย-โฮลสไตน์ภายใต้สภาพอากาศร้อนชื้นของประเทศไทย. แก่นเกษตร. 45(3): 425-432.
ธรรมนูญ ธานี, กมลทิพย์ สอนศิริ และพยุงศักดิ์ อินต๊ะวิชา. 2563. ผลของความเครียดจากความร้อนต่ออัตราการมีชีวิตรอด และการแสดงออกของยีนในเซลล์ไฟโบรบลาสต์ของโคขาวลำพูนและโคลูกผสมขาวลำพูน. วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร. 37(2): 60-70.
นิทัศน์ วิชาสิทธิ์, ศศิธร สุวัฒนากูร, ทศพร อินเจริญ, สนธยา นุ่มท้วม และรังสรรค์ เจริญสุข. 2562. ความหลากหลายทางพันธุกรรมของยีน HSP70 ในไก่พื้นเมืองไทย. วารสารเกษตรนเรศวร. 16(1): 37-44.
วิชาภรณ์ เลิศวีรพล. 2560. บทบาทของฮีทช็อคโปรตีน 70 ในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตของปศุสัตว์. เชียงใหม่สัตวแพทยสาร. 15(1): 1-14.
วุฒิไกร บุญคุ้ม, มนต์ชัย ดวงจินดา, บัญญัติ เหล่าไพบูลย์ และเทวินทร์ วงษ์พระลับ. 2557. อิทธิพลของความเครียดเนื่องจากความร้อนต่อค่าพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมและผลผลิตไข่ในไก่พื้นเมืองไทยพันธุ์ประดู่หางดำ. แก่นเกษตร. 42(3): 319-328.
ศุภนนท์ ตู้นิ่ม, มนต์ชัย ดวงจินดา และสุภร กตเวทิน. 2553. การศึกษาความหลากหลายของยีน HSP70 ในไก่พื้นเมืองไทยสายพันธุ์ต่าง ๆ. แก่นเกษตร. 38(ฉบับพิเศษ): 71-75.
สุภาวรรณ เวียงนาค, บัญญัติ เหล่าไพบลย์, วิบัณฑิตา จันทร์กิติสกุล, มนต์ชัย ดวงจินดา และวุฒิไกร บุญคุ้ม. 2562. อิทธิพลของความเครียดเนื่องจากความร้อนต่อค่าพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมและน้ำหนักตัวของไก่ไทยสายพันธุ์สังเคราะห์. แก่นเกษตร. 47(5): 939-950.
อำนวย เลี้ยวธารากุล, พัชรินทร์ สนธิ์ไพโรจน์ และศิริพันธ์ โมราถม. 2539. การผสมพันธุ์และการคัดเลือกพันธุ์ไก่พื้นเมืองสถานีบำรุงพันธุ์สัตว์มหาสารคาม II. สมรรถรูปการณ์ผลิตของไก่พื้นเมืองที่เลี้ยงในสถานีบำรุงพันธุ์สัตว์. วารสารเกษตร. 12:55-64.
Aengwanich, W. 2007. Comparative ability to tolerate heat between Thai indigenous chickens, Thai indigenous chickens crossbred and broilers by using heterophil/lymphocyte ratio. Pakistan Journal of Biological Sciences. 10(11): 1840–1844.
Bagatell, R., G.D. Paine-Murrieta, C.W. Taylor, E.J. Pulcini, S. Akinaga, I.J. Benjamin, and L. Whitesell. 2000. Induction of a heat shock factor 1-dependent stress response alters the cytotoxic activity of Hsp90-binding agents. Clinical Cancer Research. 6: 3312–3318.
Beere, H.M., and D.R. Green. 2001. Stress management-heat shock protein-70 and the regulation of apoptosis. Trends in Cell Biology. 11(1): 6-10.
Catelli, M.G., N. Binart, J.R. Feramisco, and D.M. Helfman. 1985. Cloning of the chick hsp 90 cDNA in expression vector. Nucleic Acids Research. 13(17): 6035-6047.
Cedraz, H., J.G.G. Gromboni, A.A.P. Garcia, Junior, R.V.F. Filho, T.M. Souza, E.R. de Oliveira, E.B. de Oliveira, C.S. do Nascimento, C. Meneghetti, and A.A. Wenceslau. 2017. Heat stress induces expression of HSP genes in genetically divergent chickens. PLoS One. 12(10): e0186083.
Duangjinda, M., S. Tunim, C. Duangdaen, and W. Boonkum. 2017. Hsp70 genotypes and heat tolerance of commercial and native chickens reared in hot and humid conditions. Brazilian Journal of Poultry Science. 19(1): 7-18.
Ekambaram, P. 2011. HSP70 expression and its role in preeclamptic stress. Indian Journal of Biochemistry and Biophysics. 48(4): 243-55.
Fanny, D. 2004. The sculpturing role of fibroblast-like cells in morphogenesis. Perspectives in Biology and Medicine. 47(3): 339-356.
Fulda, S., G.M. Adrienne, H. Osamu, and S. Afshin. 2010. Cellular stress responses: cell survival and cell death. International Journal of Cell Biology. 1-23.
Guan, W., D. Wang, C. Bai, M. Zhang, C. Li, and Y. Ma. 2012. Biological characteristic of an embryonic fibroblast line from Xiaoshan chicken for genetic conservation. Journal of Cell and Animal Biology. 6(4): 46-53.
Harding, R.L., O. Halevy, S. Yahav, and S.G. Velleman. 2016. The effect of temperature on proliferation and differentiation of chicken skeletal muscle satellite cells isolated from different muscle types. Physiological Reports. 4(8): e12770.
Ibtisham, F., Y. Zhao, A. Nawab, H. Liguang, J. Wu, M. Xiao, Z. Zhao, and L. An. 2018. The effect of high temperature on viability, proliferation, apoptosis and anti oxidant status of chicken embryonic fibroblast cells. Brazilian Journal of Poultry Science. 20(3): 463-470.
Joshi, P.C., B. Panda, and B.C. Joshi. 1980. Effect of ambient temperature on semen characteristics of White Leghorn male chickens. Indian Veterinary Journal. 57: 52-56.
Kregel, K.C. 2002. Heat shock proteins: modifying factors in physiological stress responses and acquired thermotolerance. Journal of Applied Physiology. 92: 2177-2186.
McDaniel, C.D., R.K. Bramwell, J.L. Wilson, and B. Howarth. 1995. Fertility of male and female broiler breeders following exposure to an elevated environmental temperature. Poultry Science. 74(6): 1029-1038.
Murugesan, S., R. Ullengala, and V. Amirthalingam. 2017. Heat shock protein and thermal stress in chicken. In book chapter 6. Heat Shock Proteins in Veterinary Medicine and Sciences.
Reissis, Y., E.G. Gareta, M. Korda, G.W. Blunn, and J. Hua. 2013. The effect of temperature on the viability of human mesenchymal stem cells. Stem Cell Research & Therapy. 4(6): 139.
SAS. 2014. SAS OnDemand for Academics (SAS Institute Inc. 2014) https://www.sas.com/th_th/software/on-demand-for-academics.html.
Siddiqui, S.H., S.A. Subramaniyan, D. Kang, J. Park, M. Khan, H.W. Choi, and K. Shim. 2020. Direct exposure to mild heat stress stimulates cell viability and heat shock protein expression in primary cultured broiler fibroblasts. Cell Stress and Chaperones. 25: 1033-1043.
Singh, A.K., R.C. Upadhyay, D. Malakar, S. Kumar, and S.V. Singh. 2014. Effect of thermal stress on HSP70 expression in dermal fibroblast of zebu (Tharparkar) and crossbred (Karan-Fries) Journal of Thermal Biology. 43: 46-53.
Sinha, K., J. Das, P.B. Pal, and P.C. Sil. 2013. Oxidative stress: the mitochondria-dependent and mitochondria-independent pathways of apoptosis. Archives of Toxicology. 87: 1157–1180.
Soleimani, A.F., I. Zulkifli, A.R. Omar, A.R. Raha. 2011. Physiological responses of 3 chicken breeds to acute heat stress. Poultry Science. 90(7): 1435-1440.
Surai, P.F. 2015. Antioxidant systems and vitagenes in poultry biology: heat shock proteins. Journal of Science. 5(12): 1188-1222.
Vandana, G.D., V. Sejian, A.M. Lees, P. Pragna, M.V. Silpa, and S.K. Maloney. 2021. Heat stress and poultry production: impact and amelioration. International Journal of Biometeorology. 65: 163-179.
Wang, X., J. Cai, J. Zhang, C. Wang, A. Yu, Y. Chen, and Z. Zuo. 2008. Acute trimethyltin exposure induces oxidative stress response and neuronal apoptosis in Sebastiscus marmoratus. Aquatic Toxicology. 90: 58-64.
Wu, H. Y., S.Y. Peng, H. Li, J.W. Lee, P. Kesorn, H.H. Wu, J.C. Ju, and P.C. Shen. 2017. Ear fibroblasts derived from Taiwan yellow cattle are more heat resistant than those from Hostein cattle. Journal of Thermal Biology. 66: 56-62.
Xu, J., T. Shu, S. Erbao, Y. Bin, B. Endong. 2017. Inhibition of heat shock protein 70 intensifies heat-stressed damage and apoptosis of chicken primary myocardial cells in vitro. Molecular Medicine Reports. 15(5): 2881-2889.
Yuajit, C., C. Muanprasat, S. Homvisasevongsad, and V. Chatsudthipongb. 2017. Steviol stabilizes polycystin 1 expression and promotes lysosomal degradation of CFTR and b-catenin proteins in renal epithelial cells. Biomedicine & Pharmacotherapy. 94: 820-826.
Zhang, X.H., W. Hong, T. Shu, L.N. Qiao, X. Jiao, Z. Miao, S.M. Ya, Y. Bin, Z.I. Qi, K. Nicole, H. Joerg, B.D. EN. 2017. Apoptosis in response to heat stress is positively associated with heatshock protein 90 expression in chicken myocardial cells in vitro. Journal of veterinary science. 18(2): 129-140.