Cistanche Tubulosa Phenylethanoid-Glykoside induzieren Apoptose in hepatozellulären H22-Karzinomzellen sowohl über extrinsische als auch intrinsische Signalwege
Mar 15, 2022
Weitere Informationen:ali.ma@wecistanche.com
Pengfei Yuan1 et al
Abstrakt
Hintergrund: Cistanche tubulosa(Schenk) R. Wight ist eine traditionelle chinesische Medizin, die die Wurzeln der Tamarix-Pflanze parasitiert und zur Behandlung von männlicher Impotenz, Sterilität, Körperschwäche und als Tonikum verwendet wurde. Seine Antitumorwirkung auf das hepatozelluläre Karzinom ist jedoch noch schwer zu fassen. Hier untersuchten wir die Antitumorwirkung vonCistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside(CTPG) an hepatozellulären H22-Karzinomzellen sowohl in vitro als auch in vivo und ihre Mechanismen.
Methoden:Die Morphologie, Lebensfähigkeit,Apoptose, Zellzyklus und mitochondriales Membranpotential (Δψm) von H22-Zellen wurden durch invertierte Mikroskopie, MTT-Assay bzw. Durchflusszytometrie analysiert. Die Expression und Aktivierung von Proteinen in derApoptoseSignalweg wurden durch Western Blot nachgewiesen. Die In-vivo-Antitumorwirkung wurde in einem Tumor-Mausmodell bewertet, das unter Verwendung männlicher Kunming-Mäuse etabliert wurde.
Ergebnisse:Die CTPG-Behandlung unterdrückte das H22-Zellwachstum signifikant dosis- und zeitabhängig, was mit der Zunahme korrelierteApoptoseund Zellzyklusarrest in den Phasen G0/G1 und G2/M. Darüber hinaus wurde eine chromosomale Kondensation in CTPG-behandelten H22-Zellen beobachtet. Die CTPG-Behandlung erhöhte das Bax/Bcl-2-Verhältnis signifikant, reduzierte Δψm und verstärkte die Freisetzung von Cytochrom c. Die Niveaus von gespaltener Caspase-8 und Caspase-9 sowohl in extrinsischen als auch intrinsischen Signalwegen waren signifikant erhöht, die sequenziell Caspase-7 und -3 aktivierten, um PARP zu spalten. Schließlich hemmte CTPG das Wachstum von H22-Zellen in Mäusen und verbesserte die Überlebensrate von Tumormäusen.
Schlussfolgerungen: Diese Ergebnisse legen nahe, dass CTPG das H22-Zellwachstum sowohl durch extrinsische als auch durch intrinsische Wirkung unterdrücktApoptoseWege.
Schlüsselwörter: Cistanche tubulosa, Phenylethanoidglykoside, Apoptose, Signalweg, Tumor-Maus-Modell
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Hintergrund
Leberkrebs rangiert weltweit an sechster Stelle bei der Krebsinzidenz und an vierter Stelle bei Krebstodesfällen. Darüber hinaus belegte es in Ländern mit niedrigem soziodemografischen Index den vierten Platz bei der Krebsinzidenz und den ersten Platz bei der Krebssterblichkeit [1]. In China ist Leberkrebs im Jahr 2015 die dritthäufigste krebsbedingte Todesursache [2]. Mehr als 90 Prozent der primären Leberkrebserkrankungen weltweit sind hepatozelluläre Karzinome (HCC) [3]. Derzeit ist die Leberresektion die Hauptoption für die Therapie des HCC. Allerdings erfüllten weniger als 30 % der Patienten mit HCC die Kriterien einer kurativen Leberresektion, und die Gesamtüberlebensrate von 5- Jahren beträgt aufgrund der hohen Rezidivrate immer noch nur 35-50 % [4, 5] . Die Verfügbarkeit von Behandlungsoptionen für Patienten mit intermediärem bis fortgeschrittenem HCC ist sehr begrenzt. Sorafenib, ein molekular zielgerichtetes Medikament, wurde von der FDA als Erstlinienbehandlung für fortgeschrittenes HCC zugelassen. Sorafenib verlängert das Überleben jedoch nur um etwa 3 Monate und die Ansprechrate beträgt weniger als 4 Prozent [6, 7]. Es ist dringend erforderlich, neue Medikamente oder Strategien gegen HCC zu entwickeln.
Die Traditionelle Chinesische Medizin (TCM) allein oder in Kombination mit anderen Strategien wurde zur Behandlung von HCC eingesetzt und zeigte die klinischen Vorteile, einschließlich verlängerter Überlebenszeit, verbesserter Lebensqualität, reduzierter Nebenwirkungen und so weiter [8, 9]. Cistanche, eine Art TCM, hat verschiedene biologische Funktionen, wie Anti-Oxidation, Anti-Entzündung, Anti-Aging und Neuroprotektion [10, 11].Phenylethanoidglykosidegelten als die wichtigsten aktiven Komponenten von Cistanche, die verschiedene Aktivitäten haben, einschließlich Antioxidation, Entzündungshemmer, Hepatoprotektion und Neuroprotektion [12-15]. Unsere Fraktion hat das gemeldetCistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside(CTPG) induzieren könnteApoptosein Melanom-B16-F10-Zellen und hemmen das Wachstum von Tumoren in Mäusen [16]. In dieser Studie haben wir die Antitumorwirkung von CTPG auf HCC H22-Zellen sowohl in vitro als auch in vivo gemessen und ihre Mechanismen untersucht. Wir haben dieses CTPG gefunden(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)induziertApoptosein H22-Zellen sowohl über extrinsische als auch intrinsische Signalwege und unterdrückte das Wachstum von H22-Tumoren in Mäusen.
Methoden
Zelllinie
Die hepatozellulären H22-Karzinomzellen der Maus wurden vom Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, Xinjiang University (Urumqi, Xinjiang, China) erhalten und in RPMI 1640-Medium (Gibco), ergänzt mit 100 U/ml Penicillin und 100 ug/ml, kultiviert Streptomycin und 10 Prozent hitzeinaktiviertes fötales Rinderserum (Gibco) bei 37 Grad in einer befeuchteten Atmosphäre mit 5 Prozent CO2.
MTT-Assay
CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)wurde von Hetian Dichen Biotech Co., Ltd. (Hetian, Xinjiang, China) gekauft, und die Hauptverbindungen von CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)wurden durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie qualifiziert und quantifiziert [16]. Die Zelllebensfähigkeit wurde durch 3-(4, 5-Dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-Diphenyltetrazoliumbromid (MTT) (Sigma, St. Louis, MO , USA)-Assay. H22-Zellen wurden in 96-Well-Platten mit einer Dichte von 2 × 104 Zellen in 100 ul Medium pro Well inokuliert und bei 37 Grad kultiviert. Nach 24 h wurden die Zellen mit unterschiedlichen Konzentrationen von CTPG (0,100, 200, 300 und 400 ug/ml) oder 0,3 Prozent DMSO (entspricht dem in 400 ug/ml CTPG) für 24, 48 bzw. 72 h behandelt. Nach Zentrifugation bei 1000 U/min für 7 min wurde der Überstand verworfen und 100 ul MTT-Lösung (5 mg/ml in PBS) wurden zu jeder Vertiefung gegeben. Die Platten wurden 4 h bei 37 Grad inkubiert und 100 ul DMSO wurden zugegeben, um die gebildeten Formazan-Kristalle aufzulösen. Die OD490-Werte wurden mit einem 96--Well-Mikroplattenlesegerät (Bio-Rad Laboratories, CA, USA) erfasst. Die Zelllebensfähigkeit wurde nach folgender Formel berechnet: Zelllebensfähigkeit (Prozent)=(OD behandelt/OD unbehandelt) x 100 Prozent.
Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside
Nachweis von Apoptose
H22-Zellen wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen von CTPG behandelt(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)({{0}}, 100, 200, 300 und 400 ug/ml) oder 0,3 % DMSO für 24 h und dann gefärbt mit Annexin VFITC/Propidiumiodid (PI)ApoptoseDetection Kit (YEASEN, China) gemäß den Anweisungen des Herstellers. Die Proben wurden durch Durchflusszytometrie (BD FACSCalibur, USA) analysiert.
Nachweis des mitochondrialen Membranpotentials
H22-Zellen wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen von CTPG behandelt(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)(0, 200 und 400 ug/ml) für 24 h und dann mit dem membrandurchlässigen JC-1-Farbstoff (Beyotime, China) für 20 min bei 37 Grad gefärbt. Nach zweimaligem Waschen mit JC-1-Puffer wurden die Proben mit 300 ul JC-1-Puffer resuspendiert und durch Durchflusszytometrie (BD FACSCalibur, USA) analysiert.
Analyse des Zellzyklus
H22-Zellen wurden in 60-mm-Kulturschalen inokuliert und mit verschiedenen Konzentrationen von CTPG (0, 100,200, 300 und 400 ug/ml) oder 0,3 % DMSO für 24 h behandelt . Alle Zellen wurden gesammelt und zweimal mit PBS gewaschen. Die Zellen wurden in 70 Prozent eiskaltem Ethanol bei –20 Grad für 2 Stunden fixiert und zweimal mit PBS gewaschen, dann in 300 μl Propidiumiodid/RNase-Färbepuffer (BD Biosciences) resuspendiert. Nach 10 min bei Raumtemperatur wurden Proben durch Durchflusszytometrie (BD FACSCalibur, USA) gesammelt und die Zellzyklusverteilung wurde mit der Software ModFit LT 3.0 analysiert.
PhenylethanoidglykosideinCistanche tubulosa
Hoechst 33.258 Färbung
Die morphologischen Veränderungen der H22-Zellkerne wurden durch Färbung mit dem membrandurchlässigen DNA-bindenden Farbstoff Hoechst 33.258 analysiert. H22-Zellen wurden in einer 6--Well-Platte in einer Konzentration von 1 × 10 5 Zellen/Well in 2 ml Medium ausgesät. Nach 60 % ~ 70 % Konfluenz wurden die Zellen mit CTPG behandelt(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)(0, 100, 200, 300 und 400 ug/ml) für 24 h. Die Zellen wurden gesammelt und mit 4 Prozent eiskaltem Paraformaldehyd bei 4 Grad für 10 Minuten fixiert. Nach dem Waschen mit PBS wurden die Zellen mit Hoechst 33.258 (Beyotime, China) bei 4 Grad für 10 Minuten gefärbt. Proben wurden durch ein invertiertes Fluoreszenzmikroskop (Nikon Eclipse Ti-E, Japan) beobachtet.
westlicher Fleck
Anti-Caspase-3, Anti-gespaltene Caspase-3, Anti-Bcl-2 und Anti-Bax wurden von Beyotime Biotech Co., Ltd. (Shanghai, China) bezogen. Anti-Caspase-7, Anti-Spalt-Caspase-7, Anti-Caspase-8, Anti-Spalt-Caspase-8, Anti-Caspase-9, Anti Gespaltene Caspase-9, Anti-PARP, Anti-gespaltenes PARP, Anti-Maus-IgG-HRP und Anti-Kaninchen-IgG-HRP wurden von Cell Signaling Technology bezogen. Anti- -actin wurde von Beijing ComWin Biotech Co., Ltd. (Peking, China) erworben.
H22-Zellen wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen von CTPG behandelt(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)({{0}}, 100, 200, 300 und 400 ug/ml) oder 0,3 Prozent DMSO für 24 h. Die Zellen wurden gesammelt und mit der Cell Lysis Solution RIPA (Beijing ComWin Biotech Co., Ltd) für 30 min auf Eis lysiert. Die Proben wurden zentrifugiert (12,000 g für 15 min bei 4 Grad), um die Überstände zu sammeln, und die Proteinkonzentrationen wurden mit dem BCA-Kit (Thermo Fisher Scientific, USA) gemessen. Eine gleiche Proteinmenge in jeder Probe wurde durch 12 % SDS-PAGE isoliert und auf PVDF-Membranen (Biosharp, China) übertragen. Nach dem Blockieren mit TBST-Puffer, der 5 % fettfreie Milch enthielt, wurden die Membranen mit entsprechenden primären Antikörpern bzw. sekundären Antikörpern, die mit Meerrettichperoxidase (HRP) konjugiert waren, inkubiert. Nach dem Waschen mit TBST wurden die Zielproteine mit dem ECL-Testkit (Beyotime, China) nachgewiesen.
Tiere und Ethik-Erklärung
6-8 Wochen alte männliche Kunming-Mäuse wurden vom Animal Laboratory Center der Xinjiang Medical University (Urumqi, Xinjiang, China) gekauft. Die Mäuse wurden in einer standardmäßigen temperaturgeregelten Tiereinrichtung mit Lichtzyklus der Universität Xinjiang gehalten. Alle Tierversuche wurden gemäß den Richtlinien des Animal Care and Use Committee der Xinjiang University durchgeführt. Das Protokoll wurde vom Ausschuss für Ethik bei Tierversuchen des Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering (BRGE-AE001) der Universität Xinjiang genehmigt.
Tumor-Maus-Studie
Zur Induktion des Tumormausmodells wurden männlichen Kunming-Mäusen subkutan 1 × 106 H22-Zellen in 100 &mgr;l PBS in die rechte Flanke injiziert. Nach 3 Tagen wurden die Mäuse zufällig in 3 Gruppen (7 Mäuse/Gruppe) eingeteilt. Der Kontrollgruppe wurde 0,1 ml DMSO subkutan um den Tumor injiziert. CTPG-200- und CTPG-400-Gruppen wurden subkutan 200 oder 400 mg/kg CTPG injiziert(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)in 0,1 ml DMSO um den Tumor herum. Mäuse wurden alle 2 Tage für bis zu 21 Tage behandelt. Die Tumorgrößen wurden unter Verwendung von Messschiebern bis zu 25 Tagen gemessen und das Tumorvolumen wurde gemäß der Formel berechnet: Tumorvolumen (mm3)=(Länge × Breite 2)/2. Nach 25 Tagen wurde das Überleben der Tumormäuse jeden Tag bis zum Ende dieser Studie überwacht.
statistische Analyse
Die statistische Signifikanz wurde durch eine Einweg-Varianzanalyse zwischen den Behandlungs- und Kontrollgruppen berechnet. Alle Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) ausgedrückt. p < 0,05="" wurde="" als="" statistisch="" signifikant="">
Ergebnisse
CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)verringerte die Lebensfähigkeit von H22-Zellen in vitro
Um die Antitumorwirkung von CTPG zu untersuchen(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)auf HCC wurden H22-Zellen mit verschiedenen Konzentrationen von CTPG (0, 100, 200, 300 und 400 ug/ml) in vitro behandelt. Nach 24 h wurde die Morphologie der H22-Zellen unter Verwendung eines Umkehrmikroskops beobachtet. Wir fanden heraus, dass die Morphologie von H22-Zellen durch die CTPG-Behandlung dramatisch verändert wurde. Mit zunehmender CTPG-Konzentration wurden die Zellen klein und rund und die Zellzahl war ebenfalls stark reduziert (Abb. 1a). Der MTT-Assay wurde verwendet, um die Lebensfähigkeit von H22-Zellen nach CTPG-Behandlung für 24, 48 bzw. 72 h zu analysieren. CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)signifikant reduzierte H22-Zelllebensfähigkeit in dosis- und zeitabhängiger Weise (Abb. 1b). CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)bei 300 ug/ml erreichte die beste Hemmungsrate (Fig. 1c). Die IC50-Werte von CTPG für H22-Zellen betragen 236 ug/ml nach 24 h und 169,8 ug/ml nach 48 h.
CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)induzierte Apoptose in H22-Zellen
Es sollte untersucht werden, ob die verminderte Lebensfähigkeit von H22-Zellen durch die Induktion von vermittelt wirdApoptosewurden H22-Zellen mit verschiedenen Konzentrationen von CTPG (0, 100, 200, 300 und 400 ug/ml) für 24 h behandelt und mit PI und Annexin V gefärbt. Die Ergebnisse der Durchflusszytometrie zeigten, dass CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)erheblich induziertApoptosevon H22-Zellen (einschließlich früher und späterApoptose) dosisabhängig (Abb. 2a). Obwohl die hohe Dosis von CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)auch deutlich erhöhte Nekrose von H22-Zellen, Nekrose spielt eine untergeordnete Rolle bei der Hemmung des H22-Zellwachstums aufgrund seines geringeren Anteils (8,3 Prozent) im Vergleich zu dem vonApoptose(52,6 Prozent). Weiterhin wurden Gesamtproteine von H22-Zellen nach CTPG isoliert(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Behandlung und die Expression von antiapoptotischem B-Zell-Lymphom 2 (Bcl-2) und proapoptotischem BCL-2--assoziiertem X-Protein (Bax) wurden durch Western Blot nachgewiesen. Graustufenscandaten zeigten, dass die Expressionsniveaus von Bax und Bcl-2 erhöht bzw. erniedrigt waren. Das Bax/Bcl-2-Verhältnis war signifikant erhöht (Abb. 2b). Diese Ergebnisse legen nahe, dass CTPG induziertApoptosein H22-Zellen.
CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)induziert Chromosomenkondensation und Zellzyklusstillstand in H22-Zellen
Es wurde berichtet, dass DNA-Schäden und Zellzyklusarrest, die durch Medikamente induziert werden, das Wachstum von Tumorzellen hemmen und verursachen könnenApoptosein Tumorzellen [17, 18]. Nachweis der Kernmorphologie in H22-Zellen nach CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Behandlung für 24 h wurden H22-Zellen durch Hoechst 33,342 gefärbt und unter Verwendung von invertierter Fluoreszenzmikroskopie beobachtet. CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)behandelte Zellen zeigten eine dosisabhängige Zunahme von hell kondensiertem Chromatin der Kerne, während die unbehandelten Zellen homogen gefärbte Kerne zeigten (Fig. 3a). Die Zellzyklusverteilung in H22-Zellen wurde weiter durch PI-Färbung nach CTPG-Behandlung für 24 h analysiert. Wie in Fig. 3b gezeigt, CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Die Behandlung erhöhte signifikant den Anteil von G0/G1-- und G2/M-Phasenzellen und verringerte signifikant den Anteil von S-Phasenzellen, was darauf hindeutet, dass CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)induzierten G0/G1- und G2/M-Phasenarrest in H22-Zellen. Die hohe Dosis von CTPG erhöhte auch signifikant den Anteil von Sub-G1-Zellen.
CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)verringertes Mitochondrienmembranpotential und erhöhte die Freisetzung von Cytochrom c
Mitochondrien-abhängiger Weg spielt eine wichtige Rolle bei der Induktion vonApoptose[19, 20]. Die Änderungen des mitochondrialen Membranpotentials (Δψm) können sein
überwacht durch JC-1-Färbung aufgrund des JC-1-Aggregats (rote Fluoreszenz) kann unter Verringerung von Δψm in Monomer (grüne Fluoreszenz) zerfallen [21]. Nach CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Nach 24-stündiger Behandlung wurden H22-Zellen mit JC-1-Farbstoff gefärbt. Die durchflusszytometrischen Daten zeigten, dass die rote Fluoreszenz im FL-2-Kanal und die grüne Fluoreszenz im FL-1-Kanal nach CTPG signifikant verringert und erhöht waren(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Behandlung. Der Anteil an PE−FITC plus Zellen war signifikant erhöht (Abb. 4a), was darauf hindeutet, dass CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)reduzierte das Δψm in H22-Zellen. Dies steht im Einklang mit dem erhöhten Bax/Bcl-2-Verhältnis. Folglich beobachteten wir, dass die Freisetzung von Cytochrom c nach CTPG signifikant erhöht war(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Behandlung (Abb. 4b). Diese Ergebnisse zeigten, dass CTPG teilweise induzieren könnteApoptosein H22-Zellen über einen mitochondrienabhängigen (intrinsischen) Weg.
CTPG aktivierte den Caspase-Weg und verhinderte die DNA-Reparatur
Als nächstes die durch CTPG induzierte Aktivierung von Caspase(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)über extrinsische und intrinsische Signalwege analysiert. Nach CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Nach 24-stündiger Behandlung wurden Gesamtproteine aus H22-Zellen isoliert und die Konzentrationen an pro- und gespaltenen Caspasen durch Western Blot nachgewiesen. Verglichen mit dem unbehandelten oder der DMSO-Kontrolle, CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Die Behandlung regulierte nicht nur den Spiegel an gespaltener Caspase-8 (extrinsischer Weg), sondern auch den Spiegel an gespaltener Caspase-9 (intrinsischer Weg) signifikant hoch (Abb. 5). Sequenziell spalteten aktivierte Caspase -8 und -9 die stromabwärts gelegene Pro-Caspase -3 und -7, die in Fig. 5 beobachtet wurden. Aktivierte Caspase -3 spaltete die DNA Reparaturenzym der Poly(ADP-Ribose)-Polymerase (PARP), um DNA-Reparatur zu verhindern und DNA-Schäden zu akkumulieren, wie in Fig. 3a beobachtet. Diese Ergebnisse zeigten, dass CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)induziertApoptosein H22-Zellen sowohl über extrinsische als auch über intrinsische Signalwege.
CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)unterdrückt das Wachstum von H22 HCC in vivo und verbessert die Überlebensrate von Tumormäusen
Schließlich die Antitumorwirkung von CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)auf HCC wurde in einem Tumormausmodell evaluiert, das durch subkutane Injektion von H22-Zellen etabliert wurde. Nach 3 Tagen Injektion von H22-Zellen wurden Tumormäuse mit CTPG behandelt(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)8 mal. Das Körpergewicht der Mäuse und Tumorgrößen wurden zu den angegebenen Zeitpunkten überwacht. Wie in 6a gezeigt, weist das Körpergewicht der Mäuse in jeder Gruppe keinen signifikanten Unterschied auf, was darauf hindeutet, dass die ausgewählten Dosen von CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)keine offensichtlichen Nebenwirkungen haben. Interessanterweise wurde das Tumorwachstum bei Mäusen, die sowohl mit 200 mg/kg als auch mit 400 mg/kg CTPG behandelt wurden, signifikant gehemmt (Fig. 6b). Darüber hinaus die zwei Dosen von CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Die Behandlung verbesserte das Überleben der Tumormäuse (3/7, 3/7) im Vergleich zur Kontrollgruppe (0/7) am Ende des Experiments erheblich (Abb. 6b). Wir fanden auch heraus, dass CTPG die Proliferation von Splenozyten, die aus männlichen Kunming-Mäusen isoliert wurden, in dosisabhängiger Weise signifikant verstärkte ( 6c ), was darauf hindeutet, dass CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)hat eine immunstimulierende Wirkung.
Diskussion
TCM wird seit langer Zeit zur Behandlung verschiedener Krankheiten, einschließlich Krebs, eingesetzt. Es wurde berichtet, dass TCM induzieren kannApoptosein verschiedenen Arten von Tumorzellen sowohl über extrinsische (Todesrezeptor-vermittelte) als auch intrinsische (Mitochondrien-abhängige) Signalwege, um Antitumorwirkungen auszuüben [22–25]. Die beiden Wege können Caspase -8 bzw. -9 aktivieren [24, 26]. Hier haben wir das CTPG gefunden(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)signifikant unterdrücktes H22-Zellwachstum durch Induktion von Apoptose und Zellzyklusarrest. Die Spiegel der gespaltenen Caspase -8 und -9 wurden durch CTPG signifikant hochreguliert(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)Behandlung, was darauf hindeutet, dass sowohl extrinsische als auch intrinsische Signalwege an der Induktion von beteiligt warenApoptose. Unsere vorherige Studie zeigte, dass CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)induzierte Apoptose in Melanom-B16-F10-Zellen durch einen mitochondrienabhängigen Signalweg, der die Menge an gespaltener Caspase-9, aber nicht an Caspase-8 erhöhte [16]. CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)könnte unterschiedliche Signalwege in verschiedenen Arten von Tumorzellen aktivieren.
Die Integrität der mitochondrialen Membran wird durch die Mitglieder der BCL-2-Proteinfamilie, einschließlich Bax und Bcl-2, streng reguliert [27, 28]. Das Verhältnis von Bax zu Bcl-2 spielt eine entscheidende Rolle bei den Mitochondrien-abhängigenApoptoseWeg [29]. In mit CTPG behandelten H22-Zellen(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)wurde das Bax/Bcl-2-Verhältnis signifikant hochreguliert, was zu der in dieser Studie beobachteten Verringerung von Δψm und der Freisetzung von Cytochrom c führen könnte. Folglich wurde Pro-Caspase-9 gespalten und aktiviert. Schließlich aktivierten die Initiatoren der aktiven Caspase-8 und -9 den Vollstrecker der Caspase-3, um PARP zu spalten, um die DNA-Reparatur zu verhindern. Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass CTPG induziertApoptosein H22-Zellen sowohl über extrinsische als auch über intrinsische Signalwege. In einem Tumormausmodell unterdrückte CTPG signifikant das Wachstum von H22 HCC und verbesserte das Überleben von Tumormäusen erheblich. Interessanterweise CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)dosisabhängig die Proliferation von Splenozyten von Kunming-Mäusen gefördert, was mit unserer früheren Studie übereinstimmt [16]. Diese Ergebnisse legten nahe, dass CTPG das Wachstum von H22 HCC in Mäusen sowohl durch direkte Antitumorwirkung als auch durch indirekte Immunverstärkung unterdrücken könnte.
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Schlussfolgerungen
CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)das Wachstum von H22-Zellen sowohl in vitro als auch in vivo unterdrückt und induziertApoptosein H22-Zellen sowohl über extrinsische als auch über intrinsische Signalwege. Diese Daten zeigten, dass CTPG(Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside)könnte ein potenzieller Kandidat für die Behandlung von HCC sein.
Abkürzungen
Bax: BCL-2--assoziiertes X-Protein; Bcl-2: B-Zell-Lymphom 2; CTPG:Cistanche tubulosa Phenylethanoidglykoside; HCC: hepatozelluläres Karzinom; HRP: Meerrettichperoxidase; MTT: 3-(4, 5-Dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-Diphenyltetrazoliumbromid; PARP: DNA-Reparaturenzym der Poly(ADP-ribose)polymerase; TCM: traditionelle chinesische Medizin; Δψm: Mitochondrienmembranpotential
Finanzierung
Diese Arbeit wurde durch das High-Level Talent Introduction Project der Autonomen Region Xinjiang Uygur an JL, den Grant der Chinese National Natural Science Foundation (31460241) an JL und den Doctoral Start-up Fund der Xinjiang University (BS160261 an XW und BS150236 an) unterstützt YL).
Verfügbarkeit von Daten und Materialien
Die Rohdaten für diese Studie sind auf begründete Anfrage an den entsprechenden Autor erhältlich.
Autorenbeiträge
JL und JL gestalteten die Experimente. PY, JL, AA und YY führten die Experimente durch. LX, XW und YL analysierten die Daten. PY, JL und JL haben das Manuskript geschrieben. Alle Autoren haben beigetragen und das endgültige Manuskript genehmigt.
Ethik-Zulassung
Die Tierstudie wurde vom Ausschuss für Ethik bei Tierversuchen des Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, Xinjiang University, genehmigt
Konkurrierende Interessen
Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.
Anmerkung des Herausgebers
Springer Nature bleibt neutral in Bezug auf Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.
Angaben zum Autor
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.3Angegliedertes Tumorkrankenhaus der Medizinischen Universität Xinjiang, Urumqi 830011, China.
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Aus: 'Cistanche tubulosa PhenylethanoidglykosideinduzierenApoptosein hepatozellulären H22-Karzinomzellen sowohl über extrinsische als auch intrinsische Signalwege' von Pengfei Yuan1 et al
---Yuan et al. BMC Komplementär- und Alternativmedizin (2018) 18:275 https://doi.org/10.1186/s12906-018-2201-1
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