Holothuria leucospilota – #Anatomy SC Mahidol #Anatomy MUSC ภาควิชากายวิภาคศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล Department of Anatomy, Faculty of Science, Mahidol University.

Triterpenoid saponin-containing Holothuria leucospilota extract mitigates amyloid-β proteotoxicity in transgenic C. elegans through activations of protein clearance and stress resistance pathways

Anatomy SC Mahidol — Fri, 06 Mar 2026 03:11:33 +0000

ชื่องานวิจัยภาษาไทย

สารสกัดจากปลิงทะเลดำ (Holothuria leucospilota) ที่มี triterpenoid saponin สามารถลดความเป็นพิษของ amyloid-β ในหนอนดัดแปลงพันธุกรรม C. elegans ผ่านการกระตุ้นกลไกการกำจัดโปรตีนและการต้านความเครียดของเซลล์

Highlight

สารสกัดจากปลิงทะเลดำ (Holothuria leucospilota) ที่มี triterpenoid saponin เป็นองค์ประกอบ สามารถลดความเป็นพิษของโปรตีนอะไมลอยด์เบต้า (Aβ) ในหนอนดัดแปลงพันธุกรรม Caenorhabditis elegans ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยสามารถชะลอการเกิดอัมพาต ลดการสะสมของ Aβ ลดความเครียดออกซิเดชัน และกระตุ้นระบบกำจัดโปรตีนรวมถึงกลไกต้านความเครียดระดับเซลล์

ที่มาและความสำคัญ

โรคอัลไซเมอร์เป็นโรคความเสื่อมระบบประสาทลำดับต้นๆ ซึ่งปัจจุบันยังไม่มียารักษาที่มีประสิทธิภาพ ปลิงทะเลดำถูกนำมาใช้เป็นอาหารและสารบำรุงสุขภาพในประเทศแถบเอเชียอย่างยาวนาน การศึกษาวิจัยนี้จึงศึกษาการออกฤทธิ์ของสารสกัดจากปลิงทะเลดำในการลดความเป็นพิษจากการเกาะกลุ่มของโปรตีนอะไมลอยด์เบต้า ซึ่งเป็นพยาธิสภาพหลักของโรค เพื่อเป็นแนวทางในการป้องกันและรักษาโรคอัลไซเมอร์ต่อไป

Abstract

The black sea cucumber Holothuria leucospilota, an Asian traditional food and medicine, has been explored for health benefits, including neuroprotective effects. Although its anti-Parkinson’s effects have been demonstrated, its potential anti-Alzheimer’s effects remain unexplored. Therefore, this study aimed to investigate the effects and underlying mechanisms of H. leucospilota extracts on amyloid-β (Aβ) proteotoxicity in a Caenorhabditis elegans model of Alzheimer’s disease (AD). All fractions of H. leucospilota extracts were proven to be non-toxic to C. elegans. Among them, the ethyl acetate fraction (HLEA) at 500 μg/mL exhibited the greatest efficacy due to its ability to delay Aβ-induced paralysis in muscular Aβ-expressing C. elegans. Moreover, HLEA at 500 μg/mL rescued the chemotaxis defects in neuronal Aβ-expressing worms. The levels of Aβ oligomers and deposits declined after HLEA treatment of AD worms. Correspondingly, HLEA alleviated Aβ toxicity by lowering ROS levels and extending the lifespan of AD worms. Furthermore, differential RNA sequencing analysis revealed that the lysosome, proteasome, and antioxidant pathways were activated in HLEA-treated AD worms. RT-qPCR assays confirmed that HLEA upregulated ubiquitin-proteasome system, autophago-lysosomal, and antioxidant genes. Moreover, HLEA treatment promoted the nuclear localization of key transcription factors, SKN-1 and DAF-16, along with upregulation of their downstream antioxidant genes, indicating activation of SKN-1 and DAF-16 signaling pathways. Lastly, mass spectrometry analysis revealed that HLEA was predominantly composed of triterpenoid saponins. In summary, HLEA at 500 μg/mL diminished Aβ proteotoxicity by activating the protein clearance mechanism and SKN-1 and DAF-16 stress resistance pathways in the C. elegans AD model.

KEYWORDS: Holothuria leucospilota, Amyloid-β, Alzheimer’s disease, Caenorhabditis elegans, Ubiquitin proteasome system, Autophago-lysosomal pathway, Stress resistance pathway

Citation: Thongdechsri S, Kamonnat C, Sanguanphun T, Kraokaew P, Jattujan P, Niamnont N, Smith SJ, Cummins SF, Jongkamonwiwat N, Sobhon P, Meemon K*. Triterpenoid saponin-containing Holothuria leucospilota extract mitigates amyloid- proteotoxicity in transgenic C. elegans through activations of protein clearance and stress resistance pathways. Food Biosci. 2026;77:108427. DOI: 10.1016/j.fbio.2026.108427.

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Salinthip Thongdechsri
แหล่งทุนวิจัย: National Research Council of Thailand
Credit ภาพ: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล

Neuroprotective effects of a medium chain fatty acid, decanoic acid, isolated from H. leucospilota against Parkinsonism in C. elegans PD model

Anatomy SC Mahidol — Wed, 08 Mar 2023 08:41:25 +0000

ชื่องานวิจัยภาษาไทย

ฤทธิ์ของสารสกัด decanoic acid จากปลิงทะเลดำในการป้องกันเซลล์ประสาทและต้านโรคพาร์กินสันในสัตว์ทดลอง C. elegans

Highlight

สารสกัด decanoic acid จากปลิงทะเลดำ สามารถลดความเสียหายของเซลล์ประสาท ลดอนุมูลอิสระ ฟื้นฟูการทำงานของเซลล์ประสาท อีกทั้งยังสามารถลดการเกาะกลุ่มของโปรตีนอัลฟ่าไซนิวคลิอิน โดยการกระตุ้นผ่านทาง DAF-16 transcription factor เพื่อกระตุ้นการแสดงออกของยีนต้านอนุมูลอิสระ (sod-3) และยีน heat shock proteins (hsp16.1, hsp16.2 และ hsp12.6)

ที่มาและความสำคัญ

ปลิงทะเลได้นำมาใช้เป็นอาหารและทางการแพทย์ของประเทศแถบเอเชียอย่างยาวนาน การศึกษาวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าสารสกัดจาก ethyl acetate fraction จากปลิงทะเลดำสามารถต้านโรคพาร์กินสันในสัตว์ทดลองได้ การศึกษาวิจัยนี้จึงได้สกัดสารบริสุทธิ์จากปลิงทะเลดำและทดสอบการออกฤทธิ์ในการป้องกันเซลล์ประสาทและต้านโรคพาร์กินสันโดยใช้ C. elegans เป็นสัตว์ทดลองต้นแบบ

Abstract

Sea cucumbers are marine organism that have long been used for food and traditional medicine in Asian countries. Recently, we have shown that ethyl acetate fraction (HLEA) of the crude extract of the black sea cucumber, Holothuria leucospilota, could alleviate Parkinsonism in Caenorhabditis elegans PD models. In this study, we found that the effective neuroprotective activity is attributed to HLEA-P1 compound chemically isolated and identified in H. leucospilota ethyl acetate. We reported here that HLEA-P1 could attenuate DAergic neurodegeneration, improve DAergic-dependent behaviors, reduce oxidative stress in 6-OHDA-induced C. elegans. In addition, HLEA-P1 reduced α-synuclein aggregation, improved behavior deficit and recovered lipid deposition in transgenic C. elegans overexpressing α-synuclein. We also found that HLEA-P1 activates nuclear localization of DAF-16 transcription factor of insulin/IGF-1 signaling (IIS) pathway. Treatment with 25 μg/ml of HLEA-P1 upregulated transcriptional activity of DAF-16 target genes including anti-oxidant genes (such as sod-3) and small heat shock proteins (such as hsp16.1, hsp16.2, and hsp12.6) in 6-OHDA-induced worms. In α-synuclein-overexpressed C. elegans strain, treatment with 5 μg/ml of HLEA-P1 significantly activated mRNA expression of sod-3 and hsp16.2. Chemical analysis demonstrated that HLEA-P1 compound is decanoic acid/capric acid. Taken together, our findings revealed that decanoic acid isolated from H. leucospilota exerts anti-Parkinson effect in C. elegans PD models by partly modulating IIS/DAF-16 pathway.

KEYWORDS: Parkinson’s disease, dopaminergic neurons, α-synuclein, Holothuria leucospilota, C. elegans, decanoic acid

Citation: Sanguanphun T, Sornkaew N, Malaiwong N, Chalorak P, Jattujan P, Niamnont N, Sobhon P and Meemon K (2022) Neuroprotective effects of a medium chain fatty acid, decanoic acid, isolated from H. leucospilota against Parkinsonism in C. elegans PD model. Front. Pharmacol. 13:1004568. doi: 10.3389/fphar.2022.1004568

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Tanatcha Sanguanphun
แหล่งทุนวิจัย: Specific League Funds from Mahidol University to KM and Ph.D. scholarship from Science Achievement Scholarship of Thailand (SAST) to TS.
Credit ภาพ: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล