Molecular, Genetic, and Biochemical Nutrition Commons^™

Prediction Of Human Dietary Δ15N Intake From Standardized Food Records: Validity And Precision Of Single Meal And 24-H Diet Data, Frank Hülsemann, Karsten Koehler, Jürgen Wittsiepe, Michael Wilhelm, Annett Hilbig, Mathilde Kersting, Hans Braun, Ulrich Flenker, Wilhelm Schänzer

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Natural stable isotope ratios (δ15N) of humans can be used for nutritional analyses and dietary reconstruction of modern and historic individuals and populations. Information about an individual’s metabolic state can be obtained by comparison of tissue and dietary δ¹⁵N. Different methods have been used to estimate dietary δ¹⁵N in the past; however, the validity of such predictions has not been compared to experimental values. For a total of 56 meals and 21 samples of 24-h diets, predicted and experimental δ¹⁵N values were compared. The δ¹⁵N values were predicted from self-recorded food intake …

Time Course Of Changes In Neuromuscular Responses At 30% Versus 70% 1 Repetition Maximum During Dynamic Constant External Resistance Leg Extensions To Failure, Cory M. Smith, Terry J. Housh, Ethan C. Hill, Richard J. Schmidt, Glen O. Johnson

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

The purpose of the current study was to examine the time course of changes in neuromuscular responses from the vastus medialis (VM) during low versus high intensity dynamic constant external resistance (DCER) leg extension muscle actions to failure. Thirteen men performed DCER leg extensions to failure at 30% and 70% 1-repetition maximum (1-RM) as well as 1-RM measurements pretest and posttest. Electromyogaphy and mechanomyographic signals were measured from the VM. There were no differences in neuromuscular responses pretest versus posttest 1-RM. There were timedependent differences between the 30% and 70% 1-RM protocols. The initial phase of the 30% 1- RM …

Hepatocyte Abca1 Deletion Impairs Liver Insulin Signaling And Lipogenesis, Chia-Chi C. Key, Mingxia Liu, C. Lisa Kurtz, Soonkyu Chung, Elena Boudyguina, Timothy A. Dinh, Alexander Bashore, Peter E. Phelan, Barry I. Freedman, Timothy F. Osborne, Xuewei Zhu, Lijun Ma, Praveen Sethupathy, Sudha B. Biddinger, John S. Parks

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Plasma membrane (PM) free cholesterol (FC) is emerging as an important modulator of signal transduction. Here, we show that hepatocyte-specific knockout (HSKO) of the cellular FC exporter, ATPbinding cassette transporter A1 (ABCA1), leads to decreased PM FC content and defective trafficking of lysosomal FC to the PM. Compared with controls, chow-fed HSKO mice had reduced hepatic (1) insulin- stimulated Akt phosphorylation, (2) activation of the lipogenic transcription factor Sterol Regulatory Element Binding Protein (SREBP)-1c, and (3) lipogenic gene expression. Consequently, Westerntype diet-fed HSKO mice were protected from steatosis. Surprisingly, HSKO mice had intact glucose metabolism; they showed normal gluconeogenic gene …

Greater Neural Adaptations Following High- Vs. Low-Load Resistance Training, Nathaniel D. M. Jenkins, Amelia A. Miramonti, Ethan C. Hill, Cory M. Smith, Kristen C. Cochrane-Snyman, Terry J. Housh, Joel T. Cramer

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

We examined the neuromuscular adaptations following 3 and 6 weeks of 80 vs. 30%one repetition maximum (1RM) resistance training to failure in the leg extensors. Twenty-six men (age = 23.1 ± 4.7 years) were randomly assigned to a high- (80% 1RM; n = 13) or low-load (30% 1RM; n = 13) resistance training group and completed leg extension resistance training to failure 3 times per week for 6 weeks. Testing was completed at baseline, 3, and 6 weeks of training. During each testing session, ultrasound muscle thickness and echo intensity, 1RM strength, maximal voluntary isometric contraction (MVIC) strength, and contractile …

Differential Activity And Content Of High-Affinity Glutamate Transporters, Content Of Their Regulatory Proteins, And Capacity For Glutamine And Glutathione Synthesis In Tissues Of Finished Versus Growing Steers, Jing Huang

Theses and Dissertations--Animal and Food Sciences

Improvement of feeding regimens for production animals has been hindered by a lack of fundamental knowledge about how the capacity to regulate nutrient absorption across cell membranes affects the function of nutrient metabolizing enzymes. The objective is to determine if the activities and protein content of system X^-_AG glutamate transporter, its regulatory protein (GTRAP3-18 and ARL6IP1), glutamine synthetase (GS) and glutathione (GSH) content, changes in liver (Experiment 1), longissimus dorsi (LM) and subcutaneous adipose tissue (SF) (Experiment 2) as beef steers transitioned from predominantly-lean (growing) to -lipid (finished) tissue accretion phases. In liver (Experiment 1), system X^{- …}

The International Scientific Association For Probiotics And Prebiotics (Isapp) Consensus Statement On The Definition And Scope Of Prebiotics, Glenn R. Gibson, Robert W. Hutkins, Mary Ellen Sanders, Susan L. Prescott, Raylene A. Reimer, Seppo J. Salminen, Karen Scott, Catherine Stanton, Kelly S. Swanson, Patrice D. Cani, Kristin Verbeke, Gregor Reid

Department of Food Science and Technology: Faculty Publications

In December 2016, a panel of experts in microbiology, nutrition and clinical research was convened by the International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics to review the definition and scope of prebiotics. Consistent with the original embodiment of prebiotics, but aware of the latest scientific and clinical developments, the panel updated the definition of a prebiotic: a substrate that is selectively utilized by host microorganisms conferring a health benefit. This definition expands the concept of prebiotics to possibly include non-carbohydrate substances, applications to body sites other than the gastrointestinal tract, and diverse categories other than food. The requirement for selective …

Association Between Energy Balance And Metabolic Hormone Suppression During Ultra-Endurance Exercise, Bjoern Geesmann, Jenna C. Gibbs, Joachim Mester, Karsten Koehler

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Ultra-endurance athletes often accumulate an energy deficit when engaging in ultra-endurance exercise, and upon completion of the exercise, they exhibit endocrine changes that are reminiscent of starvation. However, it remains unclear whether these endocrine changes are a result of the exercise per se or secondary to the energy deficit, and more importantly, whether these changes can be attenuated by increased dietary intake. Our goal was to assess the relationship between changes in key metabolic hormones following ultra-endurance exercise and measures of energy balance. Metabolic hormones as well as energy intake and expenditure were assessed in 14 well-trained male cyclists who …

Less-Than-Expected Weight Loss In Normal-Weight Women Undergoing Caloric Restriction And Exercise Is Accompanied By Preservation Of Fat-Free Mass And Metabolic Adaptations, Karsten Koehler, M. J. De Souza, N. I. Williams

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Background/Objectives: Normal-weight women frequently restrict their caloric intake and exercise, but little is known about the effects on body weight, body composition and metabolic adaptations in this population.

Subjects/Methods: We conducted a secondary analysis of data from a randomized controlled trial in sedentary normal-weight women. Women were assigned to a severe energy deficit (SEV: –1062 ± 80 kcal per day; n = 9), a moderate energy deficit (MOD: –633 ± 71 kcal per day; n = 7) or energy balance (BAL; n = 9) while exercising five times per week for 3 months. Outcome variables included changes in body weight, …

Web-Based Interventions Alone Or Supplemented With Peer-Led Support Or Professional Email Counseling For Weight Loss And Weight Maintenance In Women From Rural Communities: Results Of A Clinical Trial, Patricia A. Hageman, Carol H. Pullen, Melody Hertzog, Bunny J. Pozehl, Christine Eisenhauer, Linda S. Boeckner

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Objective. This trial compared the effectiveness of a web-based only (WO) intervention with web-based supplemented by peer-led discussion (WD) or professional email counseling (WE) across 3 phases to achieve weight loss and weight maintenance in women from underserved rural communities.

Methods. 301 women (BMI of 28–45 kg/m²) randomly assigned to groups participated in guided weight loss (baseline to 6 months), guided weight loss and maintenance (6 to 18 months), and self-managed weight maintenance (18 to 30 months).

Results. Retention was 88.7%, 76.5%, and 71.8% at 6, 18, and 30 months, respectively. Intent-to-treat analyses demonstrated no group …

Nonprofit Pay In A Competitive Market: Wage Penalty Or Premium?, Christian King, Gregory B. Lewis

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Two competing theories argue that the nonprofit sector pays differently: Nonprofit employees may accept lower pay to be able to do meaningful work for a good cause, or they may earn higher pay due to nonprofit organizations’ tax exemptions and weaker incentives to hold down wages. To test these opposing expectations, we use the 2005-2013 American Community Surveys to examine pay differences among registered nurses working for nonprofit, for-profit, and public hospitals. We also test hypotheses that public and nonprofit hospitals have smaller pay disparities by gender, race, and relationship status. We find that pay is highest in nonprofit hospitals, …

Milk Exosomes: Beyond Dietary Micrornas, Janos Zempleni

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Extracellular vesicles deliver a variety of cargos to recipient cells, including the delivery of cargos in dietary vesicles from bovine milk to non-bovine species. The rate of discovery in this important line of research is slowed by a controversy whether the delivery and bioactivity of a single class of vesicle cargos, microRNAs, are real or not. This opinion paper argues that the evidence in support of the bioavailability of microRNAs encapsulated in dietary exosomes outweighs the evidence produced by scholars doubting that phenomenon is real. Importantly, this paper posits that the time is ripe to look beyond microRNA cargos and …

Role Of Oxygen Free Radicals, Nitric Oxide And Mitochondria In Mediating Cardiac Alterations During Liver Cirrhosis Induced By Thioacetamide, G. Jayakumar Amirtharaj, Sathish Kumar Natarajan, Anna Pulimood, K. A. Balasubramanian, Aparna Venkatraman, Anup Ramachandran

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Thioacetamide (TAA) administration is widely used for induction of liver cirrhosis in rats, where reactive oxygen radicals (ROS) and nitric oxide (NO) participate in development of liver damage. Cardiac dysfunction is an important complication of liver cirrhosis, but the role of ROS or NO in cardiac abnormalities during liver cirrhosis is not well understood. This was investigated in animals after TAA-induced liver cirrhosis and temporal changes in oxidative stress, NO and mitochondrial function in the heart evaluated. TAA induced elevation in cardiac levels of nitrate before development of frank liver cirrhosis, without gross histological alterations. This was accompanied by an …

Healthy Eating: How Do We Define It And Measure It? What’S The Evidence?, Christy C. Tangney, Beth A. Staffileno, Heather Rasmussen

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

A healthy diet can be defined in many ways, including defining one’s food intake by a dietary pattern. As described in the Dietary Guidelines for Americans Committee report, there are several defined dietary patterns associated with lower rates of chronic diseases. These include the Healthy Eating Index, Dietary Approach to Stop Hypertension, and those based on the Mediterranean diet. This review will focus on guiding health care professionals, including nurse practitioners, how a healthy diet pattern is defined, how it is measured, and a summary of recent evidence supporting the healthfulness of these dietary patterns.

Prebiotics And Inflammatory Bowel Disease, Heather Rasmussen, Bruce R. Hamaker

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Inflammatory bowel disease risk factors include poor diet, and corresponding low intake of dietary fiber, specifically prebiotics, which is fermented by the gut microbiota. Dietary fibers, many of which are potential prebiotics, have hundreds to thousands of unique chemical structures that may promote bacteria or bacterial groups to provide beneficial health effects. In vitro and in vivo animal models provide some support for the use of prebiotics for inflammatory bowel disease through inflammation reduction. Studies using prebiotics in patients with inflammatory bowel disease are limited and focus on only a select few prebiotic substances.

Keywords: Inflammatory bowel disease, Ulcerative colitis, …

Evaluation Of A Dietary Screener: The Mediterranean Eating Pattern For Americans Tool, L. A. Cerwinske, Heather Rasmussen, S. Lipson, A. S. Volgman, Christy C. Tangney

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Background: Evidence exists for an association between accordance with a Mediterranean diet pattern and slower rates of cognitive decline. However, an ‘Americanized’ version of the Mediterranean diet screener is needed to assess accordance in the USA. Thus, the Mediterranean Eating Pattern for Americans (MEPA) tool was developed to assess accordance with a Mediterranean-like food pattern when time is limited. The present study aimed to determine whether the MEPA screener captured the key elements of the Mediterranean diet compared to the more comprehensive food frequency questionnaire (FFQ).

Methods: The study comprised a cross-sectional study in which 70 women completed both the …

Mechanisms Of Phytochemicals From Murraya Koenigii And Stevia Rebuadiana In Cell Model Of Diabetes, Hepatocellular Carcinoma And Cholangiocarcinoma Under Hyperglycemic Conditions, Nattakarn Nooron

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Diabetes mellitus (DM) is a group of metabolic disorders in which high blood glucose levels over a prolonged period, caused by deficiency of insulin production from the pancreas, or by the insulin resistance. Several epidemiological studies suggest that diabetic population is not only at increased risk of cardiovascular complications, but also at substantially higher risk of many types of malignancies. Hyperglycemia induced free radical reactive oxygen species (ROS) production, which is a major cause of cell injury and organ damage, especially affects pancreatic beta cells. Whereas insulin resistance in skeletal muscle tissue and adipocyte are the major sites of postprandial …

Mechanisms Of Thai Medicinal Plant Extracts On The Attenuation Of Glutamate-Mediated Neurotoxicity, Anchalee Prasansuklab

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

As the world population ages, neurodegenerative diseases, particularly Alzheimer's disease, are becoming a major public health concern with increasing incidence and prevalence worldwide while no cure currently exists. To challenge this situation, herbal medicine may provide a potential alternative treatment as use of natural-derived substances has been proven to be effective in the prevention and/or treatment of several diseases. During the past decades, increasing evidence has implicated excessive glutamate levels in the pathway of neuronal cell death. Thailand is a place known for cultivating a variety of tropical plants and herbs, so far many of them have never been examined …

Effects Of Plant Extracts On Melanin Biosynthesis And Melanogenetic Gene Expression In B16f10 Melanoma Cells, Moragot Chatatikun

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Ultraviolet radiation from sunlight is a significant environmental factor in skin damage and can induce hyperpigmentation disorder and aesthetic problem. Development of novel whitening phytochemical compounds from natural products has been become trends recently. The purpose of this study was to find some plant extracts that reduce melanin synthesis and melanogenetic gene expression in alpha-MSH-induced B16F10 mouse melanoma cells. To screen total phenolics and flavonoids, antioxidant activity, and anti-mushroom tyrosinase activity, we used 13 plants which were extracted with petroleum ether, dichloromethane and ethanol solvents, subsequently. We found that total phenolic content of 13 plants extracts was found in the …

Role Of Progesterone Receptor A And B Isoforms In Lung Neuroendocrine Tumors, Teeranut Asavasupreechar

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Lung neuroendocrine tumors (NETs) incidences are increasing in recent years. Women with lung NETs have significantly better survival rates as compared to men suggesting the involvement of sex steroids and their receptors in the progression of lung NETs. Recent data suggested that progesterone receptor (PR) may play a role in the survival of lung NET patients. PR exists as two major isoforms, PRA and PRB. How expression of PR isoforms affects proliferation of lung NETs and patient's survival is not known. To determine the role of PR isoforms in lung NETs, we constructed H727 lung NET cell models expressing PRB …

การวิเคราะห์รูปแบบการแสดงออกของโปรตีโอมและอินเทอแรกโตมเพื่อค้นหาสารบ่งชี้สำหรับโรคออทิซึมสเปกตรัม, ฉัตรระวี พิชิตพันธ์พงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบัน ออทิซึมสเปกตรัม (Autism spectrum disorder, ASD) ยังคงเป็นโรคที่ยังคงไม่ทราบกลไกระดับโมเลกุล แน่ชัด ยีนและโปรตีนที่เคยมีการรายงานการแสดงออกผิดปกติไปในผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัมมีความสามารถในการทำซ้ำ (Reproducibility) ต่ำหรืออาจไม่มีเลย ซึ่งน่าจะมาจากความหลากหลายของอาการแสดงของผู้ป่วย จากการศึกษาล่าสุด แสดงให้เห็นว่าการจัดกลุ่มออทิซึมสเปกตรัมออกเป็นกลุ่มย่อยตามความรุนแรงของลักษณะทางคลินิกสามารถช่วยในการระบุยีนและกลไกที่ผิดปกติไปในกลุ่มย่อยของผู้ป่วย อย่างไรก็ตาม การแบ่งกลุ่มผู้ป่วยเป็นกลุ่มย่อยตามความรุนแรงของลักษณะทางคลินิกใน ออทิซึมสเปกตรัมยังไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการค้นหาโปรตีน Biomarker ที่เกี่ยวข้องกับออทิซึมสเปกตรัม ในการศึกษาครั้งนี้ ผู้วิจัยทำการวิเคราะห์โดยการแบ่งกลุ่มผู้ป่วยจำนวน 85 รายออกเป็นกลุ่มย่อยทางคลินิกตามคะแนน ADI-R และทำการวิเคราะห์รูปแบบการแสดงออกของยีนในออทิซึมสเปกตรัมในแต่ละกลุ่มย่อยเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมคนปกติที่อายุใกล้เคียงกันและเพศเดียวกันกับผู้ป่วย (Sex/age-matched control) ซึ่งสามารถระบุยีนที่มีการแสดงออกผิดปกติ (Differentially expressed genes, DEGs) ในออทิซึมสเปกตรัม นอกจากนี้ ผู้วิจัยได้ทำการวิเคราะห์รูปแบบการแสดงออกของโปรตีโอมจากเซลล์ไลน์เม็ดเลือดขาว (Lymphoblastoid cell lines,LCLs) ด้วยเทคนิค Two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE) ร่วมกับ Nano-liquid chromatography-tandem mass spectrometry (Nano-LC-MS/MS) รายชื่อของโปรตีนที่มีการแสดงออกผิดปกติไปอย่างมีนัยสำคัญที่ได้จากการวิเคราะห์ถูกนำมาเปรียบเทียบกับ DEGs และผลการวิเคราะห์ Meta-analysis ของโปรตีนและโปรตีโอมในการศึกษาก่อนหน้า หน้าที่ทางพยาธิสภาพที่มีความเกี่ยวข้องกับโปรตีนถูกวิเคราะห์โดยโปรแกรม Ingenuity Pathway Analysis (IPA) และได้ทำการคัดเลือกโปรตีนที่น่าสนใจมาทำการตรวจสอบโดยใช้ Western blot analysis จากการศึกษาครั้งนี้พบว่าผลการวิเคราะห์การแบ่งกลุ่มผู้ป่วยออกเป็นกลุ่มย่อยทางคลินิกตามคะแนน ADI-R สามารถแบ่งผู้ป่วยออกเป็น 4 กลุ่มย่อย ซึ่งพบว่าหนึ่งในกลุ่มนั้น เป็นกลุ่มออทิซึมสเปกตรัมที่มีความบกพร่องทางภาษารุนแรง จากผลวิเคราะห์รูปแบบ ทรานสคริปโตมของเซลล์ไลน์เม็ดเลือดขาว พบว่ามีจุดโปรตีนจำนวน 82 จุดที่มีการแสดงออกผิดปกติไปอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มออทิซึมสเปกตรัมที่มีความบกพร่องทางภาษารุนแรง และได้ทำการคัดเลือก 18 จุดโปรตีนจากทั้งหมดมาวิเคราะห์ชนิดของโปรตีนโดยเทคนิค Nano-LC-MS/MS ซึ่งพบว่ามีความเกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบประสาทและกระบวนการอักเสบ จากการศึกษานี้พบว่าจากโปรตีนทั้งหมด การแสดงออกของ Isocitrate dehydrogenase (IDH2) และ Diazepam binding inhibitor (DBI) ลดลงในออทิซึมสเปกตรัม ซึ่งโปรตีนเหล่านี้ยังพบการแสดงออกผิดปกติในการวิเคราะห์ Meta-analysis ของทรานสคริปโตมและโปรตีโอมร่วมด้วย การแบ่งกลุ่มออทิซึมสเปกตรัมออกเป็นกลุ่มย่อยทางคลินิกตามด้วยการวิเคราะห์ทรานสคริปโตมและโปรตีโอมแบบบูรณาการร่วมกัน ทำให้การศึกษานี้สามารถระบุโปรตีนที่มีการแสดงออกผิดปกติไปอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มย่อยของออทิซึมสเปกตรัมที่มีความบกพร่องทางภาษาอย่างรุนแรง ซึ่งโปรตีนเหล่านี้อาจทำหน้าที่เป็นตัวแทนในการช่วยระบุกลไกทางโมเลกุลของออทิซึมสเปกตรัมในอนาคต ตลอดจน อาจพัฒนาไปเป็น …

การศึกษาเครือข่ายควบคุมยีนโดยภาวะเหนือพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับโรคออทิซึมสเปกตรัมด้วยการวิเคราะห์ระดับเมธิเลชันของรีโทรทรานสโพซอนไลน์วัน, ชญานิน ตั้งสุวรรณศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ออทิซึมสเปกตรัมเป็นความผิดปกติที่เกี่ยวกับการพัฒนาของระบบประสาทและสมองที่มีความชุก 1 ใน 68 คนของเด็กในสหรัฐอเมริกา โดยจะมีระดับความรุนแรงและอาการแสดงทางคลินิกแตกต่างกันออกไปในแต่ละบุคคล ออทิซึมสเปกตรัมจัดเป็นโรคที่ไม่ทราบสาเหตุการเกิดที่แน่ชัด แต่เป็นที่เชื่อกันว่าสาเหตุของการเกิดโรคนั้นอาศัยปัจจัยร่วมหลายปัจจัย ได้แก่ ทั้งปัจจัยทางพันธุกรรมและปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม การวินิจฉัยออทิซึมสเปกตรัมในปัจจุบัน ใช้วิธีอิงจากการสังเกตพฤติกรรมผู้ป่วย วินิจฉัยโรคและความรุนแรงตามลักษณะอาการทางคลินิกเท่านั้น ยังไม่มีสารบ่งชี้ทางห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ที่สามารถใช้ในการวินิจฉัย หรือติดตามความรุนแรงของโรคอย่างจำเพาะ โดยผลการศึกษาก่อนหน้านี้ แสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยโรคออทิซึมสเปกตรัมมีความผิดปกติในระดับอณูชีวโมเลกุลมากมายทั้งในสมองและเลือด ซึ่งมีหลายประการที่สอดคล้องกับพยาธิสภาพระดับชีวโมเลกุลที่เกิดขึ้นในสมอง อย่างไรก็ตาม ยังไม่มียีนหรือโปรตีนชนิดใดที่สามารถใช้ในการอธิบายโรคออทิซึมสเปกตรัมได้ทั้งหมดในปัจจุบัน แสดงให้เห็นว่าอาจมีกลไกอื่น ๆ ที่สามารถทำให้เกิดพยาธิสภาพได้ ยิ่งไปกว่านั้น แม้โรคออทิซึมสเปกตรัมจะเป็นโรคที่มีอัตราการถ่ายทอดทางพันธุกรรมสูง แต่มีฝาแฝดร่วมไข่จำนวนไม่น้อยที่คนหนึ่งเป็นโรคแต่อีกคนไม่เป็น หรือมีระดับความรุนแรงของโรคไม่เท่ากัน เนื่องจากฝาแฝดร่วมไข่มีลำดับเบสของดีเอ็นเอที่เหมือนกันทุกประการเมื่อแรกเกิด แสดงให้เห็นว่า กลไกเหนือพันธุกรรมหรือเอพิเจเนติกส์อาจเป็นสาเหตุหรือมีความเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคออทิซึมสเปกตรัม รีโทรทรานสโพซอนไลน์วัน (retrotransposon LINE-1) เป็นส่วนของจีโนมที่สามารถเคลื่อนที่ได้ และมีอยู่ถึงประมาณร้อยละ 20 และในจีโนมมนุษย์ อย่างไรก็ตามบทบาทของ LINE-1 ในผู้ที่เป็นออทิซึมสเปกตรัมยังคงไม่ทราบแน่ชัด แต่มีรายงานว่าพบการควบคุมที่ผิดปกติของ LINE-1 ในสมองของหนูที่ขาด MECP2 และมีพฤติกรรมคล้ายออทิซึมสเปกตรัม ดังนั้นคณะผู้วิจัยจึงทำการวิเคราะห์ระดับเมธิเลชันของ LINE-1 เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงระดับเมธิเลชันของ LINE-1 ในเซลล์ของผู้ที่เป็นออทิซึมสเปกตรัม และผลต่อการแสดงออกของยีน รวมไปถึงบทบาทหน้าที่ทางชีวภาพของยีนนั้น ๆ โดยทำการศึกษาในเซลล์ไลน์เม็ดเลือดขาว (lymphoblastoid cell lines; LCLs) ของผู้ที่เป็นออทิซึมสเปกตรัมและคนปกติ นอกจากนี้ยังได้ทำการวิเคราะห์ทางชีวสารสนเทศศาสตร์ร่วมด้วย โดยได้ทำการวิเคราะห์ร่วมระหว่างรายชื่อยีนที่มี LINE-1 แทรกตัวอยู่และมีการแสดงออกที่ผิดปกติในผู้ที่เป็นโรคออทิซึมสเปกตรัม และได้คัดเลือกรายชื่อยีนมาทำการศึกษาบาทหน้าที่ทางชีวภาพ และความสัมพันธ์ของเครือข่ายการควบคุมยีนของยีนเหล่านั้นด้วยโปรแกรม Ingenuity Pathway Analysis (IPA) ซึ่งพบว่ายีนเหล่านั้นอาจจะมีความสัมพันธ์กับโรคทางระบบประสาทและสมอง ในส่วนของการวิเคราะห์ระดับเมธิเลชันของ LINE-1 ในดีเอ็นเอซึ่งสกัดมาจาก LCLs ของผู้ที่เป็นโรคออทิซึมสเปกตรัมและคนปกติ และดำเนินการโดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์ Combined Bisulfite Restriction Analysis (COBRA) ซึ่งพบว่าใน LCLs ของกลุ่มตัวอย่างที่เป็นออทิซึมสเปกตรัมมีระดับเมธิเลชันของ LINE-1 ที่เปลี่ยนแปลงไปเมื่อเทียบกับคนปกติ และเมื่อทำการวิเคราะห์ระดับเมธิเลชันของ LINE-1 ในแต่ละกลุ่มของ LCLs ที่เป็นออทิซึมสเปกตรัม ซึ่งถูกจัดแบ่งกลุ่มตามหลักเกณฑ์ของ ADI-R เนื่องจากออทิซึมสเปกตรัมเป็นโรคที่มีลักษณะอาการและความรุนแรงที่หลากหลายมาก คณะผู้วิจัยพบว่าแต่ละกลุ่มมีรูปแบบการเปลี่ยนแปลงของระดับเมธิเลชันของ LINE-1 ที่จำเพาะ และในบางกลุ่มไม่พบการเปลี่ยนแปลงของระดับเมธิเลชันของ LINE-1 นอกจากนี้ยังพบว่าการเมธิเลชันของ …

การศึกษาเครือข่ายควบคุมยีนโดยภาวะเหนือพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับโรคออทิซึมสเปกตรัมด้วยการวิเคราะห์ระดับเมธิเลชันของดีเอ็นเอเคลื่อนที่ Alu, ธนิต แซ่หลิ่ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โรคออทิซึมสเปกตรัมเป็นกลุ่มโรคของความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาทที่มีสาเหตุมาจากหลายปัจจัย การศึกษาก่อนหน้าพบว่าในเลือดของผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัมจะรูปแบบการแสดงออกของยีนแตกต่างจากคนปกติ และยังพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาเมธิเลชันบนดีเอ็นเอในเลือดและสมองของผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัมซึ่งปฏิกิริยาดีเอ็นเอเมธิเลชันเป็นกลไกที่ควบคุมการแสดงออกของยีน และยังเป็นกลไกที่ตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป ดีเอ็นเอเคลื่อนที่ Alu หรือ Alu elements เป็นดีเอ็นเอส่วนที่มีจำนวนซ้ำ ๆ ในจีโนม และสามารถเหนี่ยวนำการแสดงออกของยีนได้ผ่านกลไกเมธิเลชันของดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นกลไกหนึ่งที่ควบคุมอัตราการเพิ่มจำนวนตนเองในจีโนม โดย Alu elements มีสัดส่วนการเกิดปฏิกิริยาเมธิเลชันสูงถึงร้อยละ 23 ของปฏิกิริยาเมธิเลชันที่เกิดขึ้นทั้งหมดบนจีโนมของมนุษย์ อย่างไรก็ตามยังไม่เคยมีผู้ทำการศึกษาว่ากลุ่มยีนที่แสดงออกผิดปกติในผู้ป่วยโรคออทิซึมสเปกตรัมนั้นมีความเกี่ยวข้องกับ Alu elements หรือไม่ ในงานวิจัยนี้ผู้ทำวิจัยได้ทำการค้นพบว่ากลุ่มยีนที่มี Alu elements แทรกตัวอยู่มีระดับแสดงออกของยีนที่ผิดปกติในเลือด หรือเซลล์ไลน์ที่พัฒนามาจากเลือดของผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัมผ่านการวิเคราะห์แบบ meta-analysis และโดยผู้ทำวิจัยพบว่ามียีนจำนวน 423 ยีนที่มีการแสดงออกผิดปกติซึ่งเมื่อนำมาวิเคราะห์หาบทบาทหน้าที่ทางชีวภาพของกลุ่มยีนเหล่านี้ด้วยเครื่องมือชีวสารสนเทศ พบว่ามีความเกี่ยวข้องกับกระบวนการพัฒนาการของระบบประสาท และมีความเกี่ยวกับโรคที่มีความผิดปกติคล้ายกับโรคออทิซึมสเปกตรัม และนอกจากนี้ผลการศึกษาในเซลล์โมเดลจากผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัมที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงของระดับและรูปแบบการเกิดปฏิกิริยาเมธิเลชันของ Alu elements ในผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัมกลุ่มย่อยที่ผ่านการจัดจำแนกกลุ่มผู้ป่วยด้วยข้อมูลแบบสอบถามทางพฤติกรรมสำหรับการวินิจฉัยผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัม สอดคล้องกับผลการวิเคราะห์รูปแบบการแสดงออกของยีนในผู้ป่วยกลุ่มที่มีระดับเมธิเลชันผิดปกติจะมีรูปแบบการแสดงออกของยีนที่มี Alu elements แทรกตัวอยู่ผิดปกติด้วย ซึ่งข้อมูลการค้นพบใหม่นี้ได้แสดงให้เห็นความถึงสัมพันธ์ระหว่างระดับปฏิกิริยาเมธิเลชันของ Alu elements กับความผิดปกติของระดับการแสดงออกของยีนในผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัมเมื่อมีการจัดจำแนกผู้ป่วยตามลักษณะอาการพฤติกรรมทางคลินิก ซึ่งอาจใช้อธิบายความผิดปกติทางชีวโมเลกุลที่จำเพาะในผู้ป่วยแต่ละกลุ่มได้ และอาจพัฒนาเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในเลือดของโรคออทิซึมสเปกตรัมในอนาคตได้

ผลและกลไกของสารสกัดจากเมล็ดของหมามุ่ยไทย และหมามุ่ยอินเดียต่อการกระตุ้นการเจริญของนิวไรท์, สุทิน วันสวัสดิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กระบวนการสร้างนิวไรท์ เป็นกระบวนการที่สำคัญในการเจริญพัฒนา การซ่อมแซมส่วนที่เสียหาย รวมถึงการสื่อสารระหว่างเซลล์ของเซลล์ประสาท ซึ่งหากกระบวนการการสร้างนิวไรท์เกิดความผิดปกติสามารถก่อให้เกิดโรคความผิดปกติของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน และโรคฮันติงตัน เป็นต้น ในการศึกษาวิจัยนี้ศึกษาฤทธิ์การต้านสารอนุมูลอิสระ และการกระตุ้นการสร้างนิวไรท์จากสารสกัดเมล็ดของหมามุ่ยไทย และหมามุ่ยอินเดียในเซลล์ประสาทเพาะเลี้ยงชนิด Neuro2a การศึกษาคุณสมบัติในการต้านสารอนุมูลอิสระโดยวิธี DPPH และ ABTS assays นอกจากนั้นทำการศึกษาอัตราการรอดชีวิตของเซลล์ประสาทโดยวิธี MTT พร้อมกับศึกษาการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการงอกของนิวไรท์ ประกอบด้วย Ten-4 และ GAP-43 โดยวิธี Real-time PCR ซึ่งจากการทดสอบพบว่าสารสกัดจากเมล็ดหมามุ่ยไทย และเมล็ดหมามุ่ยอินเดียด้วยตัวทำละลายเอทานอลมีความสามารถในการต้านสารอนุมูลอิสระ และพบว่าสารสกัดจากเมล็ดหมามุ่ยไทย และเมล็ดหมามุ่ยอินเดียไม่เป็นพิษต่อเซลล์ประสาท จากนั้นทำการศึกษาฤทธิ์ และกลไกของสารสกัดจากสมุนไพรต่อการกระตุ้นการงอกของนิวไรท์ โดยพบว่าสารสกัดจากเมล็ดหมามุ่ยไทยด้วยตัวทำละลายเอทานอล สามารถกระตุ้นการสร้างนิวไรท์โดยผ่านการเพิ่มการแสดงออกของยีน Ten-4 และ GAP-43 ในขณะที่สารสกัดจากเมล็ดของหมามุ่ยอินเดียด้วยตัวทำละลายเฮกเซนกระตุ้นการสร้างนิวไรท์โดยผ่านการเพิ่มการแสดงออกของยีน Ten-4 อีกทั้งศึกษาผลการยับยั้งการแสดงออกของยีน Ten-4 ต่อการกระตุ้นการสร้างนิวไรท์ของสารสกัดสมุนไพร ซึ่งพบว่ามีการสร้างนิวไรท์ และความยาวของนิวไรท์ลดลง จากการศึกษาสามารถบ่งชี้ได้ว่าสารสกัดจากเมล็ดหมามุ่ยไทย และหมามุ่ยอินเดียสามารถปกป้องเซลล์ประสาทจากสารอนุมูลอิสระได้ และสามารถกระตุ้นการงอกของนิวไรท์โดยผ่านการเพิ่มการแสดงออกของยีน GAP-43 และ Ten-4 ซึ่งเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการพัฒนายาการกระตุ้นการเจริญพัฒนาของเซลล์ประสาทสำหรับป้องกัน หรือรักษาโรคความผิดปกติของระบบประสาท

การศึกษาผลของการที่แม่ได้รับบิสฟีนอลเอต่อทรานสคริปโตมและอินเทอร์แอกโตมของยีนที่เกี่ยวข้องกับโรคออทิซึมสเปกตรัมในเซลล์ระบบประสาทของลูกหนู, สุรางค์รัตน์ ทองกร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โรคออทิซึมสเปกตรัม (Autism Spectrum Disorder, ASD) คือ โรคทางพัฒนาการระบบประสาทที่พบในเพศชายมากกว่าเพศหญิงโดยไม่ทราบสาเหตุ สาเหตุการเกิดโรคออทิซึมสเปกตรัมยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดแต่การได้รับบิสฟีนอลเอขณะตั้งท้องมีความสัมพันธ์ต่อการเกิดโรคออทิซึมสเปกตรัมในลูกหนู อย่างไรก็ตามยังไม่มีการศึกษาแน่ชัดว่าการได้รับบิสฟีนอลเอขณะตั้งท้องส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับโรคออทิซึมสเปกตรัมหรือไม่ โดยเฉพาะเมื่อวิเคราะห์แบบแยกเพศ ในการศึกษาครั้งนี้ ทางคณะผู้วิจัยจึงทำการศึกษาผลของการได้รับบิสฟีนอลเอในขณะตั้งท้องต่อการแสดงออกของยีนในสมองและความเกี่ยวข้องกับโรคออทิซึมสเปกตรัมรวมไปถึงหน้าที่ของเซลล์ระบบประสาท ในการทำนายว่าการได้รับบิสฟีนอลเอสามารถเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนและมีความสัมพันธ์กับโรคออทิซึมสเปกตรัมหรือไม่ ทางผู้วิจัยได้ทำการวิเคราะห์แบบ meta-analysis โดยใช้ข้อมูลการแสดงออกของยีนที่ผิดปกติจากการได้รับบิสฟีนอลเอที่ได้ตีพิมพ์ไปแล้วและใช้การวิเคราะห์แบบ hypergeometric distribution หาความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มยีนดังกล่าวกับรายชื่อยีนจากฐานข้อมูลโรคออทิซึมสเปกตรัมต่าง ๆ สำหรับการศึกษาถึงผลของการได้รับบิสฟีนอลเอขณะตั้งท้องต่อการแสดงออกของยีนที่มีความเกี่ยวข้องกับโรคออทิซึมสเปกตรัมนั้น คณะผู้วิจัยได้นำสมองส่วนฮิปโปแคมปัสที่แยกได้จากลูกหนูที่แม่ได้รับบิสฟีนอลขณะตั้งท้องมาวิเคราะห์ทางทรานสคริปโตมิกส์ด้วยเทคนิค RNA-seq และใช้โปรแกรม Ingenuity Pathway Analysis วิเคราะห์อินเตอร์แอกโตมและบทบาทหน้าที่ทางชีวภาพของกลุ่มยีนที่มีการแสดงออกผิดปกติ ยีนที่มีความสัมพันธ์กับโรคออทิซึมสเปกตรัมถูกคัดเลือกเพื่อยืนยันด้วยเทคนิค quantitative RT-PCR นอกจากนี้เซลล์ระบบประสาทที่แยกได้จากลูกหนูถูกนำมาเพาะเลี้ยงเพื่อศึกษาความยาวของสายใยประสาท การศึกษาพบว่า จากการวิเคราะห์ทาง meta-analysis ยีนที่มีการแสดงออกผิดปกติจากการได้รับบิสฟีนอลเอมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับหน้าที่และโรคออทิซึมสเปกตรัม การวิเคราะห์ RNA-seq ในสมองส่วนฮิปโปแคมปัสที่แยกได้จากลูกหนูที่แม่ได้รับบิสฟีนอลเอขณะตั้งท้องพบว่ายีนที่มีการแสดงออกผิดปกติมีความสัมพันธ์กับโรคออทิซึมสเปกตรัม เป็นที่น่าสนใจอย่างยิ่งว่ากลุ่มยีนที่เคยมีการรายงานว่ามีความผิดปกติในโรคออทิซึมสเปกตรัม ได้แก่ Auts2 Foxp2 และ Smarcc2 แสดงออกผิดปกติอย่างจำเพาะต่อเพศ การวิเคราะห์เชิงอินเตอร์แอกโตมพบว่ายีนที่มีการแสดงออกผิดปกติจากการได้รับบิสฟีนอลเอมีความเกี่ยวข้องอย่างมีนัยสำคัญกับบทบาทหน้าที่ทางระบบประสาทที่เคยมีรายงานในผู้ป่วยออทิซึมสเปกตรัม การวิเคราะห์ความยาวของสายใยประสาทพบว่าการได้รับบิสฟีนอลเอส่งเสริมความยาวของสายใยประสาทและการแตกแขนงของสายใยประสาทแต่ลดขนาดของตัวเซลล์อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ จากการศึกษาครั้งนี้พบว่าการได้รับบิสฟีนอลเอขณะตั้งท้องส่งผลต่อการแสดงออกที่ผิดปกติของยีนในสมองส่วนฮิปโปแคมปัสและกลุ่มยีนดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องกับโรคออทิซึมสเปกตรัมและแสดงออกจำเพาะในแต่ละเพศประกอบกับการได้รับบิสฟีนอลเอขณะตั้งท้องส่งเสริมความยาวของสายใยประสาท การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการได้รับบิสฟีนอลเอขณะตั้งครรภ์อาจเป็นสาเหตุหรือเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคออทิซึมสเปกตรัมและอาจจะเป็นหลักฐานที่อธิบายถึงความชุกของโรคนี้ในเพศชายที่มากกว่าเพศหญิงซึ่งควรศึกษาเพิ่มเติมในอนาคต

Cardiorespiratory Fitness Is Associated With Better Executive Function In Young Women, Samuel P. Scott, Mary Jane De Souza, Karsten Koehler, Dylan L. Petkus, Laura E. Murray-Kolb

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Purpose: A positive association between cardiorespiratory fitness (CRF) and cognitive function has been demonstrated mainly in children and older adults. Women attending college live in a cognitively demanding setting where optimal cognition matters but often experience declines in CRF. Our aim was to test whether CRF is associated with executive function in young adult women.

Methods: Participants in this cross-sectional study included 120 healthy women age 18–35 yr in a university setting. Each woman completed a maximal treadmill-based exercise test to determine peak oxygen uptake (V˙O_2peak), computerized tests of executive function, and questionnaires to assess motivation …

Eicosapentaenoic Acid Potentiates Brown Thermogenesis Through Ffar4-Dependent Up-Regulation Of Mir-30b And Mir-378*, Jiyoung Kim, Meshail Okla, Anjeza Erickson, Timothy P. Carr, Sathish Kumar Natarajan, Soonkyu Chung

Department of Nutrition and Health Sciences: Faculty Publications

Emerging evidence suggests that n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) promote brown adipose tissue thermogenesis. However, the underlying mechanisms remain elusive. Here, we hypothesize that n-3 PUFA promotes brown adipogenesis by modulating miRNAs. To test this hypothesis, murine brown preadipocytes were induced to differentiate the fatty acids of palmitic, oleate, or eicosapentaenoic acid (EPA). The increases of brown-specific signature genes and oxygen consumption rate by EPA were concurrent with up-regulation of miR-30b and 378 but not by oleate or palmitic acid. Next, we hypothesize that free fatty acid receptor 4 (Ffar4), a functional receptor for n-3 PUFA, modulates …

3-Hydroxy Fatty Acid Induce Trophoblast And Hepatocyte Lipoapoptosis, Taylor Bruett, Taylor Heng, Sathish Kumar Natarajan

UCARE: Research Products

Acute Fatty Liver of Pregnancy (AFLP) is a very rare and fatal condition for both the mother and the unborn offspring accompanied by severe maternal liver dysfunction. AFLP usually develops during the third trimester of pregnancy with symptoms of liver disease. AFLP is associated with a mutation in the enzyme, long-chain 3-hydroxy acyl CoA dehydrogenase (LCHAD) which is involved in the mitochondrial beta-oxidation of fatty acids. Defective beta-oxidation of fatty acids results in the individual unable to metabolize fatty acids which then causes fatty infiltration in their organs, such as the liver. This interferes with normal function of the liver …

Mechanism Of Triglyceride Lowering Action Of Akkermansia Muciniphila And Fenugreek In A Genetic Induced Hyperlipidemia, Jing Shen

Department of Nutrition and Health Sciences: Dissertations, Theses, and Student Research

Hyperlipidemia is a condition of abnormally elevated levels of lipids and/or lipoproteins in the blood circulation. It is usually accompanied with obesity, type 2 diabetes, insulin resistance, hypertension and non-alcoholic fatty liver diseases (NAFLD) and has become a great threat to human health. New therapeutic strategies are needed for the prevention and treatment of both genetic intervention-induced hyperlipidemia and environmentally induced hyperlipidemia. In this study, we determined the therapeutic effects of a diseaseprotecting gut bacteria, Akkermansia muciniphila, and an annual legume, fenugreek, on hypertriglyceridemia induced by genetic depletion of cAMP responsive binding protein H (CREBH KO) in mice. We found …

Delta Tocotrienol Attenuates Nlrp3 Inflammasome Activation Via Inhibition Of Nf-Κb Priming And Reactive Oxygen Species Generation, Teresa Buckner

College of Education and Human Sciences: Dissertations, Theses, and Student Research

Chronic, low-grade inflammation during obesity is associated with the development of metabolic dysfunction. The NLRP3 inflammasome is assembled in response to cellular stressors and leads to cytotoxic cytokines IL-1β and IL-18 production, which implicates the NLRP3 inflammasome in inflammatory conditions, including type 2 diabetes. Tocotrienols are antioxidant and anti-inflammatory forms of vitamin E. Delta-tocotrienol (dT3) displays NF-κB inhibitory and anti-oxidant abilities, and is easily isolated from the Annatto plant. My primary aim was to determine whether dT3 inhibits NLRP3 inflammasome activation and to compare the extent to which dT3 inhibits NLRP3 inflammasome with other tocotrienol forms, i.e. alpha-tocotrienol (aT3) and …

Characterization Of Extraction Methods To Recover Phenolic-Rich Extracts From Black Beans (Phaseolus Vulgaris) That Inhibit Alpha-Amylase And Alpha-Glucosidase Using Response Surface Approaches, Mazen Alharbi

Department of Nutrition and Health Sciences: Dissertations, Theses, and Student Research

Black beans contain high phenolic contents that are considered potent antioxidants. Relatively little is known about their ability to inhibit the carbohydrate-hydrolyzing enzymes α-amylase and α-glucosidase from releasing glucose from starch and/or disaccharides. The objective of this project was to determine the optimum procedures for extracting total phenols (TP), total flavonoids (TF) and total condensed tannins (TCT) from black beans (Phaseolus vulgaris), and then to determine the ability of the phenolic rich extracts to inhibit α-amylase and α-glucosidase. Due to their high phenolic levels, it was hypothesized that black beans would be an effective inhibitor of α-amylase and α-glucosidase, which …