Cistanche tubulosa Fenylethanoïde glycosiden induceren apoptose in H22 hepatocellulaire carcinoomcellen via zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes
Mar 15, 2022
Voor meer informatie:ali.ma@wecistanche.com
Pengfei Yuan1 et al
Abstract
Achtergrond: Cistanche tubulosa(Schenk) R. Wight is een traditioneel Chinees medicijn dat de wortels van de Tamarix-plant parasiteert en is gebruikt voor de behandeling van mannelijke impotentie, onvruchtbaarheid, lichamelijke zwakte en als tonicum. Het antitumoreffect op hepatocellulair carcinoom is echter nog steeds ongrijpbaar. Hier onderzochten we het antitumoreffect vanCistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden(CTPG) op H22 hepatocellulaire carcinoomcellen zowel in vitro als in vivo en de mechanismen ervan.
Methoden:De morfologie, levensvatbaarheid,apoptose, celcyclus en mitochondriaal membraanpotentieel (Δψm) van H22-cellen werden respectievelijk geanalyseerd door omgekeerde microscopie, MTT-assay en flowcytometrie. De expressie en activering van eiwitten in deapoptoseroute werden gedetecteerd door Western blot. Het in vivo antitumoreffect werd geëvalueerd in een tumormuismodel dat was vastgesteld met mannelijke Kunming-muizen.
Resultaten:CTPG-behandeling onderdrukte de groei van H22-cellen significant op een dosis- en tijdsafhankelijke manier, wat gecorreleerd was met de verhoogdeapoptoseen stopzetting van de celcyclus in de fasen G0/G1 en G2/M. Bovendien werd chromosomale condensatie waargenomen in met CTPG behandelde H22-cellen. CTPG-behandeling verhoogde de Bax/Bcl-2-verhouding significant, verminderde Δψm en verhoogde de afgifte van cytochroom c. De niveaus van gesplitst caspase-8 en caspase-9 in zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes waren significant hoger dan sequentieel geactiveerde caspase-7 en -3 om PARP te splitsen. Ten slotte remde CTPG de groei van H22-cellen bij muizen en verbeterde het overlevingspercentage van tumormuizen.
conclusies: Deze resultaten suggereerden dat CTPG de groei van H22-cellen onderdrukte, zowel extrinsiek als intrinsiekapoptosepaden.
trefwoorden: Cistanche tubulosa, Fenylethanoide glycosiden, apoptose, Signaalroute, Tumormuismodel
Klik naar biologische Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden
Achtergrond
Leverkanker staat op de zesde plaats voor de incidentie van kanker en de vierde voor sterfgevallen door kanker wereldwijd. Bovendien stond het op de vierde plaats voor de incidentie van kanker en de eerste voor kankersterfte in landen met een lage sociodemografische index [1]. In China is leverkanker de derde belangrijkste doodsoorzaak door kanker in 2015 [2]. Meer dan 90 procent van de primaire leverkankers zijn hepatocellulair carcinoom (HCC) in de wereld [3]. Momenteel is leverresectie de belangrijkste optie voor de therapie van HCC. Echter, minder dan 30 procent van de patiënten met HCC voldeed aan de criteria van curatieve leverresectie en de algehele 5-jaarsoverleving is nog steeds zo laag als 35-50 procent vanwege het hoge recidiefpercentage [4, 5] . De beschikbaarheid van behandelingsopties voor patiënten met intermediaire tot gevorderde HCC is zeer beperkt. Sorafenib, een moleculair gericht medicijn, is door de FDA goedgekeurd als de eerstelijnsbehandeling voor geavanceerde HCC. Sorafenib verlengt echter slechts ongeveer 3 maanden overleving en het responspercentage is minder dan 4 procent [6, 7]. Het is dringend nodig om nieuwe medicijnen of strategieën tegen HCC te ontwikkelen.
Traditionele Chinese geneeskunde (TCM) alleen of in combinatie met andere strategieën is gebruikt om HCC te behandelen en heeft de klinische voordelen aangetoond, waaronder een langere overlevingstijd, verbeterde levenskwaliteit, minder bijwerkingen, enzovoort [8, 9]. Cistanche, een soort TCM, heeft verschillende biologische functies, zoals anti-oxidatie, anti-ontsteking, anti-veroudering en neuroprotectie [10, 11].Fenylethanoide glycosidenzijn beschouwd als de belangrijkste actieve componenten van Cistanche, die verschillende activiteiten hebben, waaronder antioxidatie, ontstekingsremmende werking, hepatoprotectie en neuroprotectie [12-15]. Onze groep heeft dat gemeldCistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden(CTPG) zou kunnen veroorzaken:apoptosein melanoom B16-F10-cellen en remmen de groei van tumoren bij muizen [16]. In deze studie hebben we het antitumoreffect van CTPG op HCC H22-cellen zowel in vitro als in vivo gemeten en de mechanismen ervan onderzocht. We vonden dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)geïnduceerdapoptosein H22-cellen via zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes en onderdrukte de groei van H22-tumoren bij muizen.
Methoden:
mobiele lijn
De muizen H22 hepatocellulaire carcinoomcellen werden verkregen van het Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, Xinjiang University (Urumqi, Xinjiang, China) en gekweekt in RPMI 1640 medium (Gibco) aangevuld met 100 U/ml penicilline en 100 ug/ml streptomycine en 10 procent door warmte geïnactiveerd foetaal runderserum (Gibco) bij 37 graden in een bevochtigde atmosfeer van 5 procent CO2.
MTT-test
CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)werd gekocht van Hetian Dichen Biotech Co., Ltd. (Hetian, Xinjiang, China), en de belangrijkste verbindingen van CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)werden gekwalificeerd en gekwantificeerd door middel van hogedrukvloeistofchromatografie [16]. De levensvatbaarheid van de cellen werd geëvalueerd door 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-difenyltetrazoliumbromide (MTT) (Sigma, St. Louis, MO , VS) test. H22-cellen werden geënt in 96-putjesplaten met een dichtheid van 2 x 104 cellen in 1{00 ul medium per putje en gekweekt bij 37°C. Na 24 uur werden cellen behandeld met verschillende concentraties CTPG (0,100, 200, 300 en 400 ug/ml) of 0,3 procent DMSO (gelijk aan die in 400 ug/ml CTPG) gedurende respectievelijk 24, 48 en 72 uur. Na 7 minuten centrifugeren bij 1000 rpm, werd het supernatant weggegooid en werd 100 µl MTT-oplossing (5 mg/ml in PBS) aan elk putje toegevoegd. De platen werden gedurende 4 uur bij 37°C geïncubeerd en 100 µl DMSO werd toegevoegd om de gevormde formazankristallen op te lossen. De OD490-waarden werden gedetecteerd door een 96-well microplate reader (Bio-Rad Laboratories, CA, VS). De levensvatbaarheid van de cellen werd berekend volgens de formule: levensvatbaarheid van de cellen (procent)=(ODbehandeld/ODonbehandeld) x 100 procent.
Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden
Detectie van apoptose
H22-cellen werden behandeld met verschillende concentraties CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)({{0}}, 100, 200, 300 en 400 ug/ml) of 0,3 procent DMSO gedurende 24 uur, en vervolgens gekleurd met Annexin VFITC/Propidiumjodide (PI)apoptoseDetectiekit (YEASEN, China) volgens de instructies van de fabrikant. Monsters werden geanalyseerd met flowcytometrie (BD FACSCalibur, VS).
Detectie van mitochondriaal membraanpotentiaal
H22-cellen werden behandeld met verschillende concentraties CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)(0, 200 en 400 ug/ml) gedurende 24 uur en vervolgens gekleurd met de membraandoorlatende JC-1-kleurstof (Beyotime, China) gedurende 20 minuten bij 37 graden. Na tweemaal wassen met JC-1-buffer, werden de monsters opnieuw gesuspendeerd met 300 ul JC-1-buffer en geanalyseerd met flowcytometrie (BD FACSCalibur, VS).
Analyse van celcyclus
H22-cellen werden geïnoculeerd in kweekschalen van 60 mm en behandeld met verschillende concentraties CTPG (0, 100,200, 300 en 400 ug/ml) of 0,3 procent DMSO gedurende 24 uur . Alle cellen werden verzameld en tweemaal gewassen met PBS. Cellen werden gedurende 2 uur gefixeerd in 70 procent ijskoude ethanol bij -20 graden en tweemaal gewassen met PBS en vervolgens opnieuw gesuspendeerd in 300 ul Propidiumjodide/RNase-kleuringsbuffer (BD Biosciences). Na 10 minuten bij kamertemperatuur werden monsters verzameld door middel van flowcytometrie (BD FACSCalibur, VS) en werd de celcyclusdistributie geanalyseerd met de ModFit LT 3.0-software.
fenylethanoïde glycosideninCistanche tubulosa
Hoechst 33.258 kleuring
De morfologische veranderingen van H22-celkernen werden geanalyseerd door middel van membraanpermeabele DNA-bindende kleurstof Hoechst 33.258 kleuring. H22-cellen werden gezaaid in een 6-putjesplaat met een concentratie van 1 x 105 cellen/putje in een medium van 2 ml. Na 60 procent ~ 70 procent samenvloeiing werden de cellen behandeld met CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)(0, 100, 200, 300 en 400 ug/ml) gedurende 24 uur. De cellen werden verzameld en gefixeerd met 4 procent ijskoude paraformaldehyde bij 4 graden gedurende 10 minuten. Na wassen met PBS werden cellen gekleurd met Hoechst 33.258 (Beyotime, China) bij 4 graden gedurende 10 minuten. Monsters werden waargenomen door een omgekeerde fluorescentiemicroscoop (Nikon Eclipse Ti-E, Japan).
Western blot
Anti-caspase-3, anti-gesplitst caspase-3, Anti-Bcl-2 en anti-Bax werden gekocht bij Beyotime Biotech Co., Ltd. (Shanghai, China). Anti-caspase-7, anti-gespleten-caspase-7, anti-caspase-8, anti-gesplitst-caspase-8, anti-caspase-9, anti gesplitst caspase-9, anti-PARP, anti-gesplitst PARP, antimuis IgG-HRP en anti-konijn IgG-HRP werden gekocht bij Cell Signaling Technology. Anti- -actine werd gekocht bij Beijing ComWin Biotech Co., Ltd. (Beijing, China).
H22-cellen werden behandeld met verschillende concentraties CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)({{0}}, 100, 200, 300 en 400 ug/ml) of 0,3 procent DMSO gedurende 24 uur. Cellen werden verzameld en gelyseerd met de Cell Lysis Solution RIPA (Beijing ComWin Biotech Co., Ltd) gedurende 30 minuten op ijs. Monsters werden afgedraaid (12, 000 g gedurende 15 minuten bij 4 graden) om de supernatanten te verzamelen en eiwitconcentraties werden gemeten met BCA-kit (Thermo Fisher Scientific, VS). Een gelijke hoeveelheid eiwit in elk monster werd geïsoleerd door 12% SDS-PAGE en overgebracht naar PVDF-membranen (Biosharp, China). Na blokkering met TBST-buffer die 5 procent magere melk bevatte, werden de membranen geïncubeerd met respectievelijk overeenkomstige primaire antilichamen en secundaire antilichamen die waren geconjugeerd aan mierikswortelperoxidase (HRP). Na wassen met TBST werden de doeleiwitten gedetecteerd door ECL-assaykit (Beyotime, China).
Verklaring over dieren en ethiek
6-8 weken oude mannelijke Kunming-muizen werden gekocht bij Animal Laboratory Center, Xinjiang Medical University (Urumqi, Xinjiang, China). Muizen werden gehouden in een standaard temperatuurgecontroleerde, lichtgecycleerde dierenfaciliteit van de Xinjiang University. Alle dierstudies zijn uitgevoerd volgens de richtlijnen van de Animal Care and Use Committee van de Xinjiang University. Het protocol is goedgekeurd door het Comité voor de ethiek van dierproeven van Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering (BRGE-AE001), Xinjiang University.
Tumor muis studie
Voor inductie van tumormuismodel werden mannelijke Kunming-muizen subcutaan geïnjecteerd met 1 x 106 H22-cellen in 100 ul PBS in de rechterflank. Na 3 dagen werden de muizen willekeurig verdeeld in 3 groepen (7 muizen/groep). De controlegroep werd subcutaan rond de tumor geïnjecteerd met 0,1 ml DMSO. CTPG-200 en CTPG-400 groepen werden subcutaan geïnjecteerd met 200 of 400 mg/kg CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)in 0,1 ml DMSO rond de tumor. Muizen werden gedurende maximaal 21 dagen om de 2 dagen behandeld. Tumorgroottes werden gemeten met schuifmaten tot 25 dagen en tumorvolume werd berekend volgens de formule: tumorvolume (mm3)=(lengte×breedte2)/2. Na 25 dagen werd de overleving van tumormuizen elke dag gevolgd tot het einde van deze studie.
statistische analyse
Statistische significantie werd berekend door eenrichtingsanalyse van variantie tussen de behandelings- en controlegroepen. Alle gegevens werden uitgedrukt als het gemiddelde ± standaarddeviatie (SD). p < 0.05="" werd="" als="" statistisch="" significant="">
Resultaten
CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)verminderde de levensvatbaarheid van H22-cellen in vitro
Om het antitumoreffect van CTPG te onderzoeken(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)op HCC werden H22-cellen in vitro behandeld met verschillende concentraties CTPG (0, 100, 200, 300 en 400 ug/ml). Na 24 uur werd de morfologie van H22-cellen waargenomen met behulp van een omgekeerde microscoop. We ontdekten dat de morfologie van H22-cellen drastisch was veranderd door CTPG-behandeling. Met toenemende CTPG-concentratie werden cellen klein en rond en het aantal cellen was ook sterk verminderd (figuur 1a). MTT-assay werd gebruikt om de levensvatbaarheid van H22-cellen te analyseren na CTPG-behandeling gedurende respectievelijk 24, 48 en 72 uur. CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)significant verminderde levensvatbaarheid van H22-cellen op een dosisafhankelijke en tijdafhankelijke manier (figuur 1b). CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)bij 300 ug/ml bereikte de beste remmingssnelheid (Fig. 1c). De waarden van IC50 van CTPG voor H22-cellen zijn 236 ug/ml na 24 uur en 169,8 ug/ml na 48 uur.
CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)geïnduceerde apoptose in H22-cellen
Om te onderzoeken of de verminderde levensvatbaarheid van H22-cellen wordt gemedieerd door de inductie vanapoptose, werden H22-cellen 24 uur behandeld met verschillende concentraties CTPG (0, 100, 200, 300 en 400 ug/ml) en gekleurd met PI en annexine V. De flowcytometrieresultaten toonden aan dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)aanzienlijk geïnduceerdapoptosevan H22-cellen (inclusief vroege en late)apoptose) op een dosisafhankelijke manier (Fig. 2a). Hoewel de hoge dosis CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)ook significant verhoogde necrose van H22-cellen, necrose speelt een ondergeschikte rol bij de remming van H22-celgroei vanwege het lagere aandeel (8,3 procent) in vergelijking met dat vanapoptose(52,6 procent). Verder werden totale eiwitten van H22-cellen geïsoleerd na CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling en de expressies van anti-apoptotisch B-cellymfoom 2 (Bcl-2) en pro-apoptotisch BCL-2-geassocieerd X-eiwit (Bax) werden gedetecteerd door Western blot. Scangegevens in grijswaarden toonden aan dat de expressieniveaus van Bax en Bcl-2 respectievelijk verhoogd en verlaagd waren. De Bax / Bcl -2-verhouding was significant verhoogd (figuur 2b). Deze resultaten suggereren dat CTPG leidt tot:apoptosein H22-cellen.
CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)induceert chromosomale condensatie en stopzetting van de celcyclus in H22-cellen
Er is gemeld dat DNA-schade en celcyclusstilstand veroorzaakt door medicijnen de groei van tumorcellen kunnen remmen en veroorzaken:apoptosein tumorcellen [17, 18]. Om de morfologie van kernen in H22-cellen te detecteren na CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling gedurende 24 uur werden H22-cellen gekleurd door Hoechst 33.342 en waargenomen met behulp van omgekeerde fluorescentiemicroscopie. CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandelde cellen vertoonden een dosisafhankelijke toename van helder gecondenseerd chromatine van kernen, terwijl de onbehandelde cellen homogeen gekleurde kernen vertoonden (Fig. 3a). Celcyclusverdeling in H22-cellen werd verder geanalyseerd door PI-kleuring na CTPG-behandeling gedurende 24 uur. Zoals getoond in Fig. 3b, CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling verhoogde het aandeel G0/G1-- en G2/M-fasecellen aanzienlijk en verminderde het aandeel S-fasecellen aanzienlijk, wat suggereert dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)geïnduceerde G0/G1- en G2/M-fase-arrestatie in H22-cellen. De hoge dosis CTPG verhoogde ook het aandeel sub-G1-cellen aanzienlijk.
CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)verminderde mitochondriale membraanpotentiaal en verhoogde de afgifte van cytochroom c
mitochondriaal-afhankelijke route speelt een belangrijke rol bij de inductie vanapoptose[19, 20]. De veranderingen in de mitochondriale membraanpotentiaal (Δψm) kunnen
gevolgd door JC-1-kleuring als gevolg van JC-1-aggregaat (rode fluorescentie) kan desintegreren in monomeer (groene fluorescentie) met de reductie van Δψm [21]. Na CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling gedurende 24 uur, werden H22-cellen gekleurd met JC-1-kleurstof. De flowcytometriegegevens toonden aan dat de rode fluorescentie in het FL-2-kanaal en de groene fluorescentie in het FL-1-kanaal significant waren afgenomen en verhoogd na CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling. Het aandeel PE−FITC plus-cellen was significant verhoogd (Fig. 4a), wat suggereert dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)verminderde de m in H22-cellen. Dit komt overeen met de verhoogde Bax/Bcl-2-verhouding. Dientengevolge zagen we dat de afgifte van cytochroom c significant verhoogd was na CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling (Fig. 4b). Deze resultaten gaven aan dat CTPG gedeeltelijk zou kunnen inducerenapoptosein H22-cellen via een mitochondriaal-afhankelijke (intrinsieke) route.
CTPG activeerde de caspase-route en verhinderde DNA-herstel
Vervolgens de activering van caspase geïnduceerd door CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)via zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes werd geanalyseerd. Na CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling gedurende 24 uur werden totale eiwitten geïsoleerd uit H22-cellen en de niveaus van pro- en gesplitste caspases werden gedetecteerd door Western-blot. Vergeleken met de onbehandelde of de DMSO-controle, CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling reguleerde niet alleen het niveau van gesplitste caspase-8 (extrinsieke route) aanzienlijk, maar ook het niveau van gesplitste caspase-9 (intrinsieke route) (Fig. 5). Achtereenvolgens splitsten geactiveerde caspase-8 en -9 de stroomafwaartse pro-caspase-3 en -7 die werden waargenomen in Fig. 5. Geactiveerde caspase-3 splitste het DNA reparatie-enzym van poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) om DNA-herstel te voorkomen en DNA-schade te accumuleren zoals waargenomen in Fig. 3a. Deze resultaten gaven aan dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)geïnduceerdapoptosein H22-cellen via zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes.
CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)onderdrukt de groei van H22 HCC in vivo en verbetert de overlevingskans van tumormuizen
Ten slotte het antitumoreffect van CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)op HCC werd geëvalueerd in een tumormuismodel, dat werd vastgesteld door subcutane injectie van H22-cellen. Na 3 dagen H22-celinjectie werden tumormuizen behandeld met CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)8 keer. Het lichaamsgewicht van muizen en tumorgroottes werden op aangegeven tijdstippen gevolgd. Zoals getoond in Fig. 6a, heeft het lichaamsgewicht van muizen in elke groep geen significant verschil, wat suggereert dat de geselecteerde doses CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)geen duidelijke bijwerkingen hebben. Interessant is dat de tumorgroei bij muizen behandeld met zowel 200 mg/kg als 400 mg/kg CTPG significant werd geremd (Fig. 6b). Bovendien zijn de twee doses CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling verbeterde de overleving van tumormuizen (3/7, 3/7) aanzienlijk in vergelijking met de controlegroep (0/7) aan het einde van het experiment (Fig. 6b). We ontdekten ook dat CTPG de proliferatie van splenocyten geïsoleerd uit mannelijke Kunming-muizen op een dosisafhankelijke manier significant verhoogde (Fig. 6c), wat suggereert dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)heeft een immunostimulerend effect.
Discussie
TCM wordt al een lange geschiedenis gebruikt om verschillende ziekten te behandelen, waaronder kankers. Er is gemeld dat TCM kan leiden tot:apoptosein verschillende soorten tumorcellen via zowel extrinsieke (doodsreceptor-gemedieerde) als intrinsieke (mitochondria-afhankelijke) signaalroutes om antitumoreffecten uit te oefenen [22-25]. De twee routes kunnen respectievelijk caspase-8 en -9 activeren [24, 26]. Hier vonden we dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)de groei van H22-cellen aanzienlijk onderdrukt door inductie van apoptose en stopzetting van de celcyclus. De niveaus van gesplitst caspase-8 en -9 werden aanzienlijk verhoogd door CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)behandeling, wat suggereert dat zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes betrokken waren bij de inductie vanapoptose. Onze vorige studie toonde aan dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)geïnduceerde apoptose in melanoom B16-F10-cellen door een mitochondriaal-afhankelijke route die het niveau van gesplitst caspase-9 maar niet caspase-8 [16] verhoogde. CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)zou verschillende signaalroutes in verschillende soorten tumorcellen kunnen activeren.
De integriteit van het mitochondriale membraan wordt strak gereguleerd door de leden van de BCL-2-eiwitfamilie, waaronder Bax en Bcl-2 [27, 28]. De verhouding van Bax tot Bcl-2 speelt een cruciale rol in de mitochondriën-afhankelijkeapoptosepad [29]. In H22-cellen behandeld met CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)De verhouding Bax/Bcl-2 was aanzienlijk verhoogd, wat de verlaging van Δψm en de afgifte van cytochroom c, waargenomen in dit onderzoek, zou kunnen veroorzaken. Bijgevolg werd pro-caspase-9 gesplitst en geactiveerd. Ten slotte activeerden de initiatiefnemers van actieve caspase-8 en -9 de beul van caspase-3 om PARP te splitsen om DNA-herstel te voorkomen. Alles bij elkaar genomen, suggereerden deze resultaten dat CTPG induceerdeapoptosein H22-cellen via zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes. In een tumormuismodel onderdrukte CTPG de groei van H22 HCC aanzienlijk en verbeterde de overleving van tumormuizen aanzienlijk. Interessant, CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)dosisafhankelijk bevorderde de proliferatie van splenocyten van Kunming-muizen, wat consistent is met onze eerdere studie [16]. Deze resultaten suggereerden dat CTPG de groei van H22 HCC bij muizen zou kunnen onderdrukken door zowel direct antitumoreffect als indirecte immuunversterking.
Cistanche tululosaproducten
conclusies
CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)onderdrukte de groei van H22-cellen zowel in vitro als in vivo en induceerdeapoptosein H22-cellen via zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes. Deze gegevens gaven aan dat CTPG(Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden)zou een potentiële kandidaat kunnen zijn voor de behandeling van HCC.
Afkortingen
Bax: BCL-2-geassocieerd X-eiwit; Bcl-2: B-cellymfoom 2; CTPG:Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden; HCC: hepatocellulair carcinoom; HRP: mierikswortelperoxidase; MTT: 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-difenyltetrazoliumbromide; PARP: DNA-reparatie-enzym van poly (ADP-ribose)polymerase; TCM: traditionele Chinese geneeskunde; Δψm: mitochondriaal membraanpotentiaal
Financiering
Dit werk werd ondersteund door het High-Level Talent Introduction Project van Xinjiang Uygur Autonomous Region aan JL, de Chinese National Natural Science Foundation Grant (31460241) aan JL, en het Doctoral Start-up Fund van Xinjiang University (BS160261 tot XW en BS150236 aan YL).
Beschikbaarheid van gegevens en materialen
De onbewerkte gegevens voor deze studie zijn op redelijk verzoek verkrijgbaar bij de corresponderende auteur.
Bijdragen van auteurs
JL en JL ontwierpen de experimenten. PY, JL, AA en YY voerden de experimenten uit. LX, XW en YL analyseerden de gegevens. PY, JL en JL schreven het manuscript. Alle auteurs droegen bij en keurden het definitieve manuscript goed.
Ethische goedkeuring
De dierstudie werd goedgekeurd door het Comité voor de Ethiek van Dierproeven van Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, Xinjiang University
Concurrerende belangen
De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende belangen hebben.
Opmerking van de uitgever
Springer Nature blijft neutraal met betrekking tot jurisdictieclaims in gepubliceerde kaarten en institutionele voorkeuren.
Auteur details
1Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, College of Life Science and Technology, Xinjiang University, 666 Shengli Road, Urumqi, Xinjiang 830046, China.2College of Life Science, Xinjiang Normal University, 102 Xinyi Road, Urumqi 830054, Xinjiang, China.3Aangesloten tumorziekenhuis van Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China.
Cistanche tululosaproducten
Van: 'Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosidenopwekkenapoptosein H22 hepatocellulaire carcinoomcellen via zowel extrinsieke als intrinsieke signaalroutes 'door Pengfei Yuan1 et al.
---Yuan et al. BMC complementaire en alternatieve geneeskunde (2018) 18:275 https://doi.org/10.1186/s12906-018-2201-1
Referenties
1. Wereldwijde ziektelast Kankersamenwerking, Fitzmaurice C, Allen C, Barber RM, Barregard L, Bhutta ZA, Brenner H, Dicker DJ, Chimed-Orchir O, Dandona R, et al. Wereldwijde, regionale en nationale kankerincidentie, sterfte, verloren levensjaren, jaren geleefd met een handicap en voor handicaps gecorrigeerde levensjaren voor 32 kankergroepen, 1990 tot 2015: een systematische analyse voor de wereldwijde studie van de ziektelast. JAMA Oncol. 2017;3:524-48.
2. Chen W, Zheng R, Baade PD, Zhang S, Zeng H, Bray F, Jemal A, Yu XQ, He J.Cancer-statistieken in China, 2015. CA Cancer J Clin. 2016;66: 115-32.3. Europese vereniging voor de studie van de lever, Europese organisatie voor onderzoek en behandeling van kanker. EASL-EORTC klinische praktijkrichtlijnen: behandeling van hepatocellulair carcinoom. JHepatol. 2012;56:908–43.
4. Roayaie S, Obeidat K, Sposito C, Mariani L, Bhoori S, Pellegrinelli A, Labow D, Llovet JM, Schwartz M, Mazzaferro V. Resectie van hepatocellulaire kanker Minder dan of gelijk aan 2 cm: resultaten van twee westerse centra. Hepatologie. 2013;57:1426–35.
5. Ting CT, Cheng YY, Tsai TH. Kruidengeneesmiddelinteractie tussen de traditionele hepatoprotectieve formulering en sorafenib op hepatotoxiciteit, histopathologie en farmacokinetiek bij ratten. Moleculen. 2017;22:E1034.
6. Llovet JM, Ricci S, Mazzaferro V, Hilgard P, Gane E, Blanc JF, de Oliveira AC, Santoro A, Raoul JL, Forner A, et al. Sorafenib bij gevorderd hepatocellulair carcinoom. N Engl J Med. 2008;359:378-90.
7. Cheng AL, Kang YK, Chen Z, Tsao CJ, Qin S, Kim JS, Luo R, Feng J, Ye S, Yang TS, et al. Werkzaamheid en veiligheid van sorafenib bij patiënten in de regio Azië-Pacific met gevorderd hepatocellulair carcinoom: een fase III gerandomiseerde, dubbelblinde, placebo-gecontroleerde studie. Lancet Oncol. 2009;10:25–34.
8. Shi Z, Song T, Wan Y, Xie J, Yan Y, Shi K, Du Y, Shang L. Een systematische review en meta-analyse van traditionele Chinese insectengeneesmiddelen gecombineerde chemotherapie voor niet-chirurgische hepatocellulaire carcinoomtherapie. Wetenschappelijke Rep.2017;7:4355.
9. Yang Z, Liao X, Lu Y, Xu Q, Tang B, Chen X, Yu Y. Add-on-therapie met traditionele Chinese geneeskunde verbetert de resultaten en vermindert bijwerkingen bij hepatocellulair carcinoom: een meta-analyse van gerandomiseerde gecontroleerde onderzoeken. Evid Gebaseerd Complement Alternatief Med. 2017;2017:3428253.
10. Lin LW, Hsieh MT, Tsai FH, Wang WH, Wu CR. Anti-nociceptieve en ontstekingsremmende activiteit veroorzaakt door Cistanche deserticola bij knaagdieren. J Ethnopharmacol. 2002;83:177-82.
11. Wu CR, Lin HC, Su MH. Omkering door waterige extracten vanCistanche tubulosavan gedragstekorten in het Alzheimer-achtige rattenmodel: relevantie voor amyloïde afzetting en centrale neurotransmitterfunctie. BMC-complement Altern Med. 2014;14:202.
12. Jiang Y, Tu PF. Analyse van chemische bestanddelen in Cistanche-soorten. JChromatogr A. 2009;1216:1970-9.
13. Morikawa T, Pan Y, Ninomiya K, Imura K, Matsuda H, Yoshikawa M, Yuan D, Muraoka O. Geacyleerde fenylethanoïde oligoglycosiden met hepatoprotectieve activiteit van de woestijnplantCistanche tubulosa.Bioorg Med Chem. 2010; 18:1882–90.
14. Nan ZD, Zeng KW, Shi SP, Zhao MB, Jiang Y, Tu PF.Fenylethanoide glycosidenmet ontstekingsremmende activiteiten van de stengels van Cistanche deserticola gekweekt in de Tarim-woestijn. Fitoterapia.2013;89: 167-74.
15. Deng M, Zhao J, Tu P, Jiang Y, Li Z, Wang Y. Echinacoside resues de SHSY5Y neuronale cellen van TNF-geïnduceerdeapoptose. EurJ Pharmacol. 2004;505:11–8.
16. Li J, Li J, Aipire A, Gao L, Huo S, Luo J, Zhang F.Fenylethanoide glycosidenvanCistanche tubulosaremt de groei van B16-F10-cellen zowel in vitro als in vivo door inductie vanapoptosevia een mitochondriaal-afhankelijke route. J Kanker. 2016;7:1877–87.
17. Shang HS, Chang CH, Chou YR, Yeh MY, Au MK, Lu HF, Chu YL, Chou HM, Chou HC, Shih YL, et al. Curcumine veroorzaakt DNA-schade en beïnvloedt de bijbehorende eiwitexpressie in HeLa menselijke baarmoederhalskankercellen. Oncol Rep. 2016;36:2207–15.
18. Wang R, Zhang Q, Peng X, Zhou C, Zhong Y, Chen X, Qiu Y, Jin M, Gong M, Kong D. Stellettin B induceert G1-arrestatie,apoptose, en autofagie in menselijke niet-kleincellige longkanker A549-cellen via het blokkeren van de PI3K/Akt/mTOR-route. Wetenschappelijke Rep. 2016;6:27071.
19. Sinha K, Das J, Pal PB, Sil PC. Oxidatieve stress: de mitochondriën-afhankelijke en mitochondriën-onafhankelijke routes vanapoptose. Boog toxicol. 2013; 87: 1157–80.
20. Zhang YS, Shen Q, Li J. Traditionele Chinese geneeskunde gericht op apoptotische mechanismen voor slokdarmkankertherapie. Acta Pharmacol Sin. 2016; 37:295-302.
21. Chong ZZ, Lin SH, Li F, Maiese K. De sirtuin-remmer nicotinamide verbetert de overleving van neuronale cellen tijdens acute anoxische schade via AKT, BAD, PARP en mitochondriaal geassocieerde "anti-apoptotische" routes. Curr Neurovasc Res. 2005;2:271-85.
22. Hu B, Wang SS, Du Q. Traditionele Chinese geneeskunde voor preventie en behandeling van hepatocarcinoom: van bank tot bed. Wereld J Hepatol. 2015;7:1209–32.
23. Hu B, An HM, Wang SS, Chen JJ, Xu L. Preventieve en therapeutische effecten van Chinese kruidenverbindingen tegen hepatocellulair carcinoom. Moleculen. 2016;21:142.
24. Xu H, Zhao X, Liu X, Xu P, Zhang K, Lin X. Antitumoreffecten van traditionele Chinese geneeskunde gericht op de cellulaire apoptotische route. Drug Des Devel Ther. 2015;9:2735–44.
25. Li-Weber M. Targetingapoptosepaden in kanker door Chinese geneeskunde. Kanker Let. 2013;332:304–12.
26. Xu G, Shi Y.apoptosesignaalroutes en lymfocythomeostase. Cel res. 2007;17:759-71.
27. Tait SW, Groene DR. Mitochondriën en celdood: permeabilisatie van het buitenmembraan en verder. Nat Rev Mol Cell Biol. 2010;11:621-32.
28. Galluzzi L, Kepp O, Kroemer G. Mitochondria: hoofdregulatoren van gevaarsignalering. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13:780–8.
29. Martinou JC, Youle RJ. mitochondriën inapoptose: Bcl-2 familieleden en mitochondriale dynamiek. Dev cel. 2011;21:92-101.
