ارتباط تاثیر سولپرید، SCH23390 و ال‌دوپا بر بیان نسبی ژن های نوروپپتید Y وKisspeptin در موش های صحرایی مدل سندروم تخمدان پلی کیستیک (PCOS)
محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوریلیلا نژاددادگر 1 , فریبا محمودی 2 , صابر زهری 3 , علیرضا پناهی 4
1 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3 - گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
4 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
کلید واژه: موش صحرایی, SCH23390, ال‌دوپا, Kisspeptin, NPY, تخمدان پلی کیستیک, سولپرید,
چکیده مقاله :
نوروپپتید Y همراه است. در تحقیق حاضر، اثرات ال دوپا و آنتاگونیست‌های گیرنده دوپامین بر بیان ژن های KiSS1 و NPY در هیپوتالاموس موش‌های صحرایی مبتلا به PCOS بررسی شد. بعد از ایجاد PCOS با تزریق استرادیول والرات، 25 موش صحرایی PCOS در پنج گروه سالین، 100 میلی گرم بر کیلوگرم ال‌دوپا، تزریق هم زمان 10 میلی گرم بر کیلوگرم سولپرید و 100 میلی گرم بر کیلوگرم ال‌دوپا، تزریق هم زمان 1 میلی گرم بر کیلوگرم SCH23390 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم ال‌دوپا یا و تزریق هم زمان 10 میلی گرم بر کیلوگرم سولپرید، 1 میلی گرم بر کیلوگرم SCH23390 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم ال‌دوپا را دریافت کردند. پنج موش صحرایی سالم سالین را دریافت کردند. نمونه‌های هیپوتالاموسی جداسازی و فریز شدند. بیان نسبی ژن های کیس پپتین و NPY با روش ریل تایم PCR اندازه گیری شد. داده ها با استفاده از آزمون آماری آنوای یک طرفه و آزمون تعقیبی توکی آنالیز شدند. میانگین بیان نسبی ژن های KiSS1وNPY در گروه PCOS در مقایسه با موش های صحرایی سالم افزایش معنی دار پیدا کرد (به ترتیب 009/0p = و 001/0p = ). تزریق ال دوپا سبب کاهش معنی دار میانگین بیان نسبی ژن های KiSS1 و NPY در مقایسه با گروه PCOS شد (001/0p = ). تزریق همزمان SCH23390 هیدروکلراید و سولپرید با اعمال اثرات هم افزایی سبب مهار اثرات مهاری ال‌دوپا بر میانگین بیان نسبی KiSS1 در مقایسه با گروه ال دوپا شد (.045/0p =). مسیر پیام رسانی دوپامینرژیکی ممکن است از طریق مهار فعالیت نورون های کیس پپتین و NPY در کاهش ترشح GnRH/LH در موش های صحرایی PCOS نقش داشته باشد.
Polycystic ovary syndrome (PCOS) is associated with decreased dopamine release and increased secretion of GnRH, kisspeptin and neuropeptide Y (NPY). In the present study, the effects of L-dopa and dopamine receptor antagonists were investigated on the expression of KiSS1 and NPY genes in PCOS rats hypothalamus. Following the induction of PCOS by Estradiol Valerate inejction, 25 PCOS rats assigend to 5 groups received saline, L-dopa (100mg/kg), simultaneous injection of SCH23390 (1 mg/kg) and L-dopa (100 mg/kg), simultaneous injection of sulpride (10 mg/kg) and L-dopa (100 mg/kg), and simultaneous injection of SCH23390 (1 mg/kg), sulpride(10 mg/kg) and L-dopa (100 mg/kg) respectively. Five intact rats received saline. Hypothalamus samples were isolated and frozen. The relative expressions of KiSS1 and NPY were determined by real- time-PCR. Data analysis was done by one- way ANOVA and post hoc Tukey test. The mean relative expression of KiSS1 and NPY significantly increased in PCOS group compared to the healthy rat group (p = 0.009 and p = 0.001, respectively). L-dopa injection caused a significant decrease in the mean relative expression of KiSS1 and NPY compared to the PCOS group (p = 0.001 and p = 0.001 respectively). Simultaneous injections of SCH23390 and sulpride supressed the inhibitory effects of L-dopa on KiSS1 gene expression compared to L-dopa group exerting synergistic effects (p = 0.045). Dopaminergic signaling pathway may play a role in the decrease of GnRH/LH secretion in PCOS rats by inhibiting the kisspeptin and NPY neuronal activity.
1. Ayano G. 2016. Dopamine: receptors, functions, synthesis, pathways, locations and mental disorders: Review of literatures. J Ment Disord Treat, 2(2): 1-4.
2. Backholer K., Smith J., Rao A., Pereira A., Iqbal J., Ogawa S., Clarke L. 2010. Kisspeptin cells in the ewe brain respond to leptin and communicate with neuropeptide Y and proopiomelanocortin cells. Endocrinology, 151(5): 2233–2243.
3. Baranowska B., Radzikowska M., Wasilewska-Dziubihska E., Kaplihski A., Plonowski A. 1999. Neuropeptide Y, leptin, galanin in women with polycystic ovary syndrome. Gynecol Endocrinol, 13: 344-351.
4. Bekhtereva E.P. 1976. Effect of L-dopa on the gonadotropic function of the pituitary gland. Prob Endokrinol (Mosk), 22(4): 50-54.
5. Besecke L.M., Wolfe A.M., Pierce M.E., Takahashi J.S., Levine J.E. 1994. Neuropeptide Y stimulates luteinizing hormone-releasing hormone release from superfused hypothalamic GT1-7 cells. Endocrinology, 135(4): 1621-1627.
6. Bina K.G., Cincotta A.H. 2000. Dopaminergic agonists normalize elevated hypothalamic neuropeptide Y and corticotropin-releasing hormone, body weight gain, and hyperglycemia in ob/ob mice. Neuroendocrinology, 71(1): 68-78.
7.Bukan N., Güneş M. 2015. Examination of angiopoietin-like protein 4, neuropeptide y, omentin-1 levels of obese and non-obese patients with polycystic ovary syndrome. Gynecol Endocrinol, 31(11): 903-906.
8. Cao G., Gardner A., Westfall T.C., 2007. Mechanism of dopamine mediated inhibition of neuropeptide Y release from pheochromocytoma cells (PC12 cells). Biochem Pharmacol, 73(9):1446-1454.
9. Chaudhari N., Dawalbhakta M., Nampoothiri L. 2018. GnRH dysregulation in polycystic ovarian syndrome (PCOS) is a manifestation of an altered neurotransmitter profile. Reprod Biol Endocrinol, 16(1): 37.
10. Chittawar P.B., 2012. Kisspeptin: Role in reproduction and implications for infertility management. J Hum Reprod Sci, 5(2): 226.
11. Dhillon S.S., Gingerich S., Belsham D.D., 2009. Neuropeptide Y induces gonadotropin-releasing hormone gene expression directly and through conditioned medium from mHypoE-38 NPY neurons. Regul Pept, 156: 96-103.
12. Goodman R.L., Maltby M.J., Millar R.P., Hileman S.M., Nestor C.C., Whited B., Tseng A.S., Coolen L.M., Lehman M.N. 2012. Evidence that dopamine acts via kisspeptin to hold GnRH pulse frequency in check in anestrous ewes. Endocrinology, 153: 5918-5927.
13. Harter C.J.L., Kavanagh G.S., Smith. J.T., 2018. The role of kisspeptin neurons in reproduction and metabolism. Journal of Endocrinology, 238(3): 173-183.
14. Karla P.S., Bonavera J.J., Karla S.P. 1995. Central administration of antisense oligodeoxynucleotid of neuropeptide Y(NPY) mRNA levels the critical role of newly synthesized in regulation of LHRH release. Regul Pept, 59: 215-220.
15. Kim G.L., Dhillon S.S., Belsham DD., 2010. Kisspeptin directly regulates neuropeptide Y synthesis and secretion via the ERK1/2 and p38 mitogen-activated protein kinase signaling pathways in NPY-secreting hypothalamic neurons. Endocrinology, 151(10): 5038 –5047
16. Kiyokawa M., Matsuzaki T., Iwasa T., Ogata R., 2011. Neuropeptide Y mediates orexin A-mediated suppression of pulsatile gonadotropin-releasing hormone secretion in ovariectomized rats. Medical Investigation, 58: 11-18.
17. Kuo D.Y., 2002. Co-administration of dopamine D1 and D2 agonists additively decreases daily food intake, body weight and hypothalamic neuropeptide Y level in rats. J Biomed Sci, 9(2): 126-132.
18. Lara H.E., Dissen G.A., Leyton V., Paredes A., Fuenzalida H., Fiedler J.L., Ojeda S.R., 2000. An increased intraovarian synthesis of nerve growth factor and its low affinity receptor is a principal component of steroid-induced polycystic ovary in the rat. Endocrinology, 141(3):1059-1072.
19. Lehman M.N., Hileman S.M., Goodman R.L. 2013. Neuroanatomy of the kisspeptin signaling system in mammals: comparative and developmental aspects. Adv Exp Med Biol, 784: 27-62
20. Liu X., Herbison A.E., 2013. Dopamine regulation of gonadotropin-releasing hormone neuron excitability in male and female mice. Endocrinology, 154(1): 340-350.
21. Pfaus J.G., Phillips A.G., 1991. Role of dopamine in anticipatory and consummatory aspects of sexual behavior in the male rat. Behav Neurosci, 105(5): 727-743.
22. Polak K., Czyzyk A., Simoncini T., 2017. New markers of insulin resistance in polycystic ovary syndrome. J Endocrinol Invest, 40(1): 1-8.
23. Tang R., Ding X., Zhu J., 2019. Kisspeptin and Polycystic Ovary Syndrome. Front of Endocrinology (Lausanne), 10: 298.
24. Venegas-Meneses B., Padilla J.F., Juárez C.E., Morán J.L., Morán C., Rosas N, Silva A.H., Dominguez R., 2015. Effects of ovarian dopaminergic receptors on ovulation. Endocrine, 50(3): 783-796.
25.Wahab F., Atika B., Shahab M., 2013. Kisspeptin as a link between metabolism and reproduction: evidences from rodent and primate studies. Metabolism, 62(7): 898-910.
26. Wang J., Wu D., Guo H., Li M., 2019. Hyperandrogenemia and insulin resistance: The chief culprit of polycystic ovary syndrome. Life Science, 236: 116940.
_||_