Viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesin stimulointi ja glukoosin käyttö biomolekyylien synteesissä - Vartiainen, Jennika (2024)
Lihakset ovat ihmisille elintärkeitä, sillä ne mahdollistavat kehon välttämättömät toiminnot, kuten hengittämisen ja liikkumisen. Lihaskoon säätely on kompleksinen prosessi, jonka ymmärtäminen voi mahdollistaa lihaskadon hoitomenetelmien kehittämisen. Tässä Pro gradu -tutkielmassa tutkittiin eri tapoja lisätä viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesiä sekä näiden lihassolujen glukoosin käyttöä biomolekyylien synteesissä. Viljellyille ihmislihassoluille tehtiin solukokeita tarkoituksena lisätä lihassolujen proteiinisynteesiä. Lihassoluista eristettiin proteiinit ja niiden proteiinikonsentraatiot mitattiin. Nestetuikelaskennan avulla tutkittiin lihassolujen sisältämien proteiinien määriä sekä glukoosin käyttöä proteiinien, RNA:n ja lipidien synteesissä. Seriinisynteesireitillä toimivan entsyymin, 3-fosfoglyseraattidehydrogenaasin (eng. Phosphoglycerate dehydrogenase, PHGDH), sekä Rapamysiinin mekanistisen kohteen 1 (eng. The mechanistic target of rapamycin complex 1, mTORC1) aktiivisuudesta kertovien fosforyloituneiden S6K1- ja S6-proteiinien määriä näytteissä tutkittiin Western blotin avulla. Tuloksia analysoitiin Western blotin membraanikuvia hyödyntäen. Seerumistimulaatio ja insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 (eng. Insulin-like growth factor 1, IGF-1) lisäsivät viljeltyjen ihmislihassolujen proteiinisynteesiä. Seerumistimulaatiossa lihassolujen medium sisälsi enemmän kasvutekijöitä suhteessa kontrolliryhmään. Seerumistimulaatio lisäsi 14C-glukoosin hiiliatomien kertymistä proteiineihin ja RNA:han, kun taas insuliinin kaltainen kasvutekijä 1 lisäsi 14C-glukoosin hiiliatomien kertymistä RNA:han ja lipideihin. Tulokset viittasivat siihen, että seerumistimulaatiolla ja insuliinin kaltaisella kasvutekijä 1:llä voi olla kykyä lisätä viljeltyjen ihmislihassolujen kasvua, mikä on tärkeä tulos lihaskadon hoitomenetelmiin liittyvien jatkotutkimusten kannalta. Tulevaisuuden tutkimuksissa tulisi selvittää, millainen vaikutus glukoosilla on biomassan synteesissä lihaksessa ja voidaanko näitä biosynteesireittejä hyödyntää lihaskadon hoitomenetelmien kehittämisessä.