Efek Terapi Sekretom MSC HUVEC terhadap Mencit Model Hiperglikemia: Kajian In Silico dan In Vivo terhadap Ekspresi miR-23a-3p, mRNA FAS, dan mRNA FOXO3 pada Jaringan Pankreas

Khadija Lung Ayu, Prof. dr. Sofia Mubarika Haryana, M.Med.Sc., Ph.D.

2024 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis

Latar Belakang: Hiperglikemia merupakan gejala utama berbagai penyakit metabolik, salah satunya diabetes. Hiperglikemia  sebagai salah satu gejala penyakit diabetes dapat menyebabkan kerusakan organ, salah satunya pankreas. Terapi menggunakan sekretom MSC HUVEC memiliki potensi besar sebagai alternatif terapi pada kerusakan pankreas akibat hiperglikemia. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji efek terapi sekretom MSC HUVEC pada perubahan ekspresi miR-23a-3p, mRNA FAS, dan mRNA FOXO3 jaringan pankreas pada hewan model yang diinduksi hiperglikemia baik secara in vivo maupun in silico.

Metode: Basis data miRPathDB dan miRTarBase digunakan untuk analisis in silico kemudian data mRNA target dari miR-23a-3p dikumpulkan. Selanjutnya dilakukan analisis pengayaan gen sesuai basis data pengelompokan jalur persinyalan KEGG dan Wikipathway. Pengujian dilanjutkan secara in vivo, sekretom diinjeksikan pada mencit model hiperglikemia yang kemudian diukur ekspresi miR-23a-3p, mRNA FAS, dan mRNA FOXO3 dari jaringan pankreas. Hasil pengukuran ekspresi dianalisis secara statistik dengan Independent T-test atau Mann Whitney.

Hasil: Berdasarkan uji in silico, miR-23a-3p menargetkan jalur persinyalan FOXO dan apoptosis, dengan target langsung pada mRNA FAS dan FOXO3, di mana miR-23a-3p memiliki interaksi lebih kuat dengan mRNA FAS. Pada hasil analisis in vivo, ekspresi miR-23a-3p berbeda signifikan antara dosis 2 dengan kelompok yang tidak diterapi, sementara ekspresi mRNA FAS lebih rendah pada kelompok yang menerima dosis sekretom 2 (0,025 mL), sehingga menginduksi perbaikan kondisi pankreas. Ekspresi FOXO3 tidak berbeda signifikan pada kelompok dosis sekretom, mengindikasikan miR-23a-3p tidak berpengaruh dalam regulasi ekspresi FOXO3.

Kesimpulan: Sekretom MSC HUVEC dosis 0,025 dapat menginduksi regenerasi sel beta pankreas dengan menghambat jalur apoptosis melalui regulasi ekspresi mRNA FAS oleh miR-23a-3p pada sekretom. 

Background: Hyperglycemia is a major symptom of various metabolic diseases, including diabetes, which can cause organ damage, particularly to the pancreas. Therapy using the secretome of HUVEC MSCs holds significant potential as an alternative treatment for pancreatic damage caused by hyperglycemia. Therefore, this study aims to investigate the therapeutic effects of the HUVEC MSC secretome on the expression changes of miR-23a-3p, FAS mRNA, and FOXO3 mRNA in pancreatic tissue of hyperglycemia-induced animal models, both through in vivo and in silico approach.

Methods: The miRPathDB and miRTarBase databases were used for in silico analysis, followed by the collection of target mRNA data for miR-23a-3p. Subsequently, gene enrichment analysis was performed according to the KEGG and Wikipathway signalling pathway databases. For in vivo testing, the secretome was injected into hyperglycemic mouse models via intramuscular administration, and the expression levels of miR-23a-3p, FAS mRNA, and FOXO3 mRNA from pancreatic tissue were measured. The expression measurement results were statistically analyzed using the Independent T-test or Mann-Whitney test.

Results: Based on in silico analysis, miR-23a-3p targets the FOXO signalling pathway and apoptosis, directly targeting on FAS and FOXO3 mRNA, where miR-23a-3p exhibits stronger interactions with FAS mRNA. In vivo analysis results indicated that miR-23a-3p expression differed significantly between the 2-dose and untreated groups. In contrast, FAS mRNA expression was lower in the group receiving the 2-dose secretome (0.025 mL), thus improving pancreatic condition. The expression of FOXO3 did not differ significantly in the secretome dose groups, indicating that miR-23a-3p does not affect the regulation of FOXO3 expression.

Conclusion: The secretome of MSC HUVEC at a dose of 0.025 mL can induce pancreatic beta-cell regeneration by inhibiting the apoptosis pathway through the regulation of FAS mRNA expression by miR-23a-3p in the secretome.

Kata Kunci : MSC-HUVEC secretome, hyperglycaemia, FAS, FOXO3, Apoptosis