Analysis of effects of thymoquinone and naringenin on mitochondrial dynamics and apoptosis in hepatocellular carcinoma and two healthy human cell lines
Timokinon ve naringeninin hepatoselüler karsinom ile iki ayrı sağlıklı insan hücre hattında mitokondriyal dinamikler ve apoptozdaki etkilerininanalizi
- Tez No: 1011668
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞENAY VURAL KORKUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyokimya, Biology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, doğal kökenli iki fitokimyasal bileşik olan thymoquinone ve naringeninin kanser ve normal hücre modellerinde mitokondriyal fonksiyon, oksidatif stres ve mitofaji üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Bu amaçla hepatoselüler karsinom hücre hattı HepG2 ile normal hücre modelleri olarak insan dermal fibroblastları ve insan umbilikal ven endotel hücreleri kullanılmıştır. Hücre canlılığı, mitokondriyal metabolik aktiviteyi ölçmeye dayalı tetrazolyum temelli kolorimetrik yöntem ile değerlendirilmiştir. Uzun dönem proliferatif kapasite koloni oluşum deneyi ile incelenmiş, hücre migrasyonu ise yara iyileşme analizi ile değerlendirilmiştir. Apoptotik değişiklikler nükleer boyama yöntemi ve 20 kaspaz-3 enzim aktivitesi ölçümü ile belirlenmiş, mitokondriyal membran potansiyeli floresan temelli mitokondriyal depolarizasyon analizi ile değerlendirilmiştir. Hücresel redoks durumu toplam oksidan durum, toplam antioksidan durum ve oksidatif stres indeksi ölçümleri ile analiz edilmiştir. Mitokondriyal dinamikler ve mitofaji ile ilişkili gen ve protein ekspresyonları ise kantitatif gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu ve immünoblot analizleri kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, thymoquinone uygulamasının her iki hücre tipinde de hücre canlılığını doza bağlı olarak azalttığını, ancak apoptotik aktivasyon, oksidatif stres artışı ve mitofaji yanıtlarının özellikle HepG2 hücrelerinde daha belirgin olduğunu göstermiştir. Naringenin uygulaması ise hücre tipine bağlı farklı yanıtlar oluşturmuş ve özellikle HepG2 hücrelerinde kaspaz-3 aktivitesi artışı, mitokondriyal depolarizasyon ve oksidatif stres artışı ile ilişkili belirgin etkiler gözlenmiştir. Her iki bileşiğin de dinamin ilişkili protein 1, PTEN ile indüklenen kinaz 1, sequestosome 1 ve transkripsiyon faktörü EB gibi temel mitokondriyal kalite kontrol bileşenlerini hücre tipine özgü şekilde modüle ettiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, thymoquinone ve naringeninin mitokondriyal fonksiyon, redoks dengesi ve mitofaji mekanizmalarını hücre tipine bağlı olarak farklı şekillerde düzenlediği ve özellikle kanser hücrelerinde mitokondri aracılı apoptotik yolakları tercihli olarak tetikleyebileceği gösterilmiştir. Bu bulgular, söz konusu fitokimyasalların mitokondri hedefli kanser tedavi stratejileri için umut verici adaylar olabileceğini düşündürmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of two naturally derived phytochemicals, thymoquinone and naringenin, on mitochondrial function, oxidative stress, and mitophagy were comparatively investigated in cancer and normal cell models. For this purpose, the hepatocellular carcinoma cell line HepG2 and normal cell models including human dermal fibroblasts and human umbilical vein endothelial cells were used. Cell viability was assessed by the tetrazolium-based colorimetric assay measuring mitochondrial metabolic activity. Long-term proliferative capacity was evaluated using the colony formation assay, and cell migration was analyzed by the wound healing assay. Apoptotic alterations were determined by nuclear staining and caspase-3 enzyme activity measurement, while mitochondrial membrane potential was evaluated using a fluorescence-based mitochondrial depolarization assay. Cellular redox status was analyzed by measuring total oxidant status, total antioxidant status, and the oxidative stress index. The expression of genes and 18 proteins associated with mitochondrial dynamics and mitophagy was examined by quantitative real-time polymerase chain reaction and immunoblot analysis. The results demonstrated that thymoquinone reduced cell viability in both cell types in a dose-dependent manner. However, apoptotic activation, oxidative stress elevation, and mitophagy responses were more pronounced in HepG2 cells. Naringenin treatment produced cell type–dependent responses, with notable increases in caspase-3 activity, mitochondrial depolarization, and oxidative stress particularly in HepG2 cells. Both compounds modulated key mitochondrial quality control components including dynamin-related protein 1, PTEN-induced kinase 1, sequestosome 1, and transcription factor EB in a cell-specific manner. In conclusion, thymoquinone and naringenin differentially regulate mitochondrial function, redox homeostasis, and mitophagy depending on cell type and may preferentially trigger mitochondria-mediated apoptotic pathways in cancer cells. These findings suggest that these phytochemicals may represent promising candidates for mitochondria-targeted cancer therapeutic strategies.
Benzer Tezler
- Naringenin ve Timokinon'un TFEB geninin ekspresyonuna etkilerinin HepG2 ve fibroblast hücrelerinde analizi
Analysis of the effects of Narigenin and Thymoquinoe on the expression of the TFEB gene in HepG2 and fibroblast cells
VİLDAN SARAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. ŞENAY VURAL KORKUT
- Pentilentetrazol ile oluşturulan temporal lob epilepsi modelinde timokinonun testis hasarı üzerindeki etkilerinin histolojik açıdan incelenmesi
Histological analysis of the effects of thymoquinone on testicular damage in pentylentetrazole-induced temporal lobe epilepsy model
FATMA BEDİA KARAKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Histoloji ve EmbriyolojiMarmara ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP ŞİRVANCI
- Trıchloroethylene ile oluşturulmuş karaciğer hasarıüzerine Thymoquınone'un etkileri ve heat shock protein70'in immün reaktivitesi
Effects of thymoquinone (TQ) on liver damage induced trichloroethylene (TCE) and heat shock protein (HSP) 70 immunreactivity
ARZU GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Histoloji ve EmbriyolojiFırat ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERİMAN ÇOLAKOĞLU
- Trıchloroethylene ile oluşturulmuş karaciğer hasarı üzerine thymoquınone'un etkileri ve heat shock protein 70'in immün reaktivitesi
Effects of thymoquinone (TQ) on liver damage induced trichloroethylene (TCE) and heat shock protein (HSP) 70 immunreactivity
ARZU GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Histoloji ve EmbriyolojiFırat ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERİMAN ÇOLAKOĞLU
- Gebelikte uygulanan diklofenak sodyum ve timokinonun postnatal 4 ve 10 haftalık sıçan ovaryum preantral follikül sayısına etkilerinin stereolojik yöntemle araştırılması
Investigation of effects of diclofenac sodium and thymoquinone administered during pregnancy on ovarium follicle number of postnatal 4 and 10 weeks old rats with stereological method.
AYFER KÖRKOCA
Doktora
Türkçe
2018
Histoloji ve EmbriyolojiYüzüncü Yıl ÜniversitesiTıbbi Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ÇETİN RAĞBETLİ