Cistanche Tubulosa กระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ของมนุษย์ที่เป็นสื่อกลางและระยะแพร่กระจาย

อัฟนัน ซาเลห์ อัล-เมนฮาลี, ซาเฟีย อาลี จามีลา, ไอชาห์ เอ. ลาติฟ, โมฮาเหม็ด เอ. เอลราเยส, โมฮัมเหม็ด อัลไซราฟี, โมรานา จากันจาค

Anti Doping Lab Qatar, Toxicology and Multipurpose, โดฮา, กาตาร์

Anti Doping Lab Qatar, Life Science Research, โดฮา, กาตาร์

ติดต่อ:joanna.jia@wecistanche.com

บทคัดย่อ

มะเร็งลำไส้ใหญ่เป็นมะเร็งที่พบมากเป็นอันดับสามของโลก การรักษาแบบเดิมได้แสดงให้เห็นประสิทธิภาพในระดับปานกลางและมีผลเสียรุนแรง ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า ในการศึกษาครั้งนี้Cistanchetubulosaซึ่งเป็นชื่อท้องถิ่นว่า ธนูน ถือเป็นกลยุทธ์ทางการรักษาโรคที่มีศักยภาพ เนื่องจากเป็นที่รู้จักในด้านศักยภาพการรักษาสูงในด้านการแพทย์แผนโบราณและมีความอุดมสมบูรณ์ในภูมิภาคตะวันออกกลาง สกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากผงCistanchetubulosaและทดสอบคุณสมบัติต้านมะเร็งกับลำไส้ใหญ่ทั้งสี่โรคมะเร็งสายพันธุ์ของเซลล์ซึ่งรวมถึงสองเซลล์ที่ได้มาจากเนื้องอกปฐมภูมิ (CaCo2 และ HCT116) และสองสายที่ได้มาจากตำแหน่งที่แพร่กระจาย (LoVo และ SW620) ผลกระทบของCistanchetubulosaยังได้ศึกษาการเหนี่ยวนำของอะพอพโทซิสและสภาวะสมดุลรีดอกซ์ของเซลล์Cistanchetubulosaแสดงความเข้มข้นและการยับยั้งที่ขึ้นอยู่กับเวลาของการเพิ่มจำนวนของเซลล์มะเร็งที่ทดสอบทั้งหมดมากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์เมื่อ 72 ชั่วโมงของการบำบัดด้วยสารสกัดหยาบ 1 มก./มล. การยับยั้งการแพร่กระจายถูกทำเครื่องหมายโดยการชักนำให้เกิดการตายของเซลล์ การผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาภายในเซลล์ และซูเปอร์ออกไซด์ของไมโตคอนเดรีย ข้อมูลนี้ชี้ให้เห็นว่า Cistanche tubulosa เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการบำบัดมะเร็งลำไส้ใหญ่ด้วยสารเติมแต่ง นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่แสดงฤทธิ์ทางชีวภาพในการต้านมะเร็งของ Cistanche tubulosa ต่อเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่

สารออกฤทธิ์ของCistancheมีต้านมะเร็งผล

ตัวย่อ:

7-AAD, 7-อะมิโน-แอคติโนมัยซิน ดี;

ซีทีอีCistancheสารสกัดทูบูโลซ่า;

EMEM สื่อจำเป็นขั้นต่ำของ Eagle;

FBS, ซีรั่มวัวในครรภ์; DCF, 2,7-ไดคลอโรฟลูออเรสซีน;

DCFH-DA, 2,7-ไดคลอโรไดไฮโดรฟลูออเรสซีน ไดอะซิเตต;

DMEM สื่อ Modified Eagle ของ Dulbecco;

DMSO, ไดเมทิลซัลฟอกไซด์; MTT, 3-[4,5-ไดเมทิลไทอะซอล-2-อิล]-2,5-ไดฟีนิลเตตราโซเลียม;

PE, ไฟโคอีริทริน; RFU หน่วยเรืองแสงสัมพัทธ์

ROS ออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา

การแนะนำ

มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักเป็นมะเร็งที่พบได้บ่อยที่สุดชนิดหนึ่งทั่วโลก (Brenner et al., 2014) และอุบัติการณ์ของมะเร็งเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยมีผู้ป่วยประมาณ 2.4 ล้านรายในปี 2578 เนื่องจากการรับประทานอาหารและรูปแบบการใช้ชีวิตที่ทันสมัย ​​ควบคู่ไปกับการออกกำลังกายที่ลดลง ความพยายามในปัจจุบันไม่เพียงพอที่จะต่อสู้กับการแพร่ระบาดในปัจจุบันของมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีแนวทางใหม่ในการป้องกันและรักษาที่มีประสิทธิภาพ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตร่วมกับการแทรกแซงทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า เช่น Phytotherapeutics (Weidner et al., 2015) Phytotherapy การใช้พืชสมุนไพรในการรักษาโรคเป็นส่วนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในประวัติศาสตร์ของมนุษย์โบราณ พืชสมุนไพรถูกใช้เป็นแหล่งการรักษาทางเลือกสำหรับโรคมะเร็งมาช้านาน โดยคิดเป็นมากกว่าร้อยละหกสิบของสารต้านมะเร็งที่ใช้ในยาแผนโบราณ (Balunas and Kinghorn, 2005; Saibu et al., 2015) ตัวอย่างที่รู้จักกันดี ได้แก่ สารสกัดจาก Catharanthus roseus G. Don (Apocynaceae), Taxus baccata L. (Taxaceae) และ Camptotheca acuminate Decne (Nyssaceae) (Cragg and Newman, 2005; da Rocha et al., 2001) สารสกัดจากสมุนไพรและไฟโตเคมิคอลหลายชนิดแสดงให้เห็นว่ามีฤทธิ์ต้านมะเร็งในมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก อันเนื่องมาจากการเหนี่ยวนำการผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา (ROS) และการตายของเซลล์มะเร็งที่เกี่ยวข้องในกรณีของสารสกัดจาก Melissa officinalis (Weidner et al., 2015)

CistancheDeserticola มีฤทธิ์ในการยับยั้งเซลล์อะพอพโทซิส

ในบรรดาผู้สมัคร PhytotherapeuticCistancheTubulosa ซึ่งเป็นพืชในทะเลทรายกาฝาก Orobanchaceae (Jiang et al., 2009) ที่กระจายอยู่ทั่วไปในพื้นที่แห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้งของแอฟริกา เอเชีย และภูมิภาคเมดิเตอร์เรเนียน แสดงให้เห็นว่ามีคุณสมบัติทางยาที่มีคุณค่าCistancheมีการใช้ทูบูโลซาอย่างกว้างขวางในการแพทย์แผนโบราณ และแนะนำว่าให้ผลในการรักษาโรคไตบกพร่อง, ตกขาวผิดปกติ, ภาวะมีบุตรยากในสตรี และท้องผูกในวัยชรา (Jiang et al., 2009) นอกจากการใช้ยาแผนโบราณแล้ว สรรพคุณทางยาที่สำคัญของ Cistanche Tubulosa ได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมารวมถึง vasorelaxant (Yoshikawa et al., 2006), hepatoprotective (Morikawa et al, 2010), anti-hyperglycemic และ hypolipidemic effects (Xiong et al., 2013) Cistanche Tubulosawas ยังได้รับการแนะนำว่าเป็นการเสริมศักยภาพของระบบภูมิคุ้มกัน โปรโมเตอร์ของการสร้างกระดูก และสารต่อต้านริ้วรอยและต่อต้านความเหนื่อยล้า (Xu et al., 2014) นอกจากนี้ สารสกัด Cistanche tubulosa ยังช่วยป้องกันการสะสมของ amyloid ในแบบจำลองโรคอัลไซเมอร์ (Wu et al., 2015) แม้จะมีการใช้การรักษาที่หลากหลาย แต่ยังไม่มีการศึกษาผลของ Cistanche Tubulosa ในฐานะสารต้านมะเร็งที่มีศักยภาพ

ในงานปัจจุบัน เราได้ตรวจสอบฤทธิ์ต้านมะเร็งของCistancheTubulosa ในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะแพร่กระจาย 2 สายพันธุ์หลักและ 2 สายพันธุ์ และกลไกที่เป็นไปได้ที่อยู่เบื้องหลังผลกระทบนี้

วัสดุและวิธีการ

การรวบรวมและการเตรียมสารสกัดจากพืช

ตัวอย่างของCistancheTubulosa ถูกเก็บรวบรวมจากพื้นที่ทะเลทรายในกาตาร์ในปี 2014 และความถูกต้องของโรงงานได้รับการยืนยันโดยนักสัตววิทยา ตัวอย่างบัตรกำนัลถูกเก็บไว้ในแผนกพิษวิทยาและเอนกประสงค์ที่ ADLQ ตัวอย่างพืชที่ตากแดดถูกบดด้วย Retsch Knife Mill Grindomix GM300 ให้เป็นผงละเอียด สกัดผง 20 กรัมด้วยน้ำบริสุทธิ์พิเศษ 200 มล. ข้ามคืนที่ 37 องศาบนเชคเกอร์แบบหมุนที่เวลา 200 น. น้ำมันดิบCistancheสารสกัดทูบูโลซา (CTE) ถูกหมุนเหวี่ยงเป็นเวลา 30 นาทีที่ 8000 รอบต่อนาทีเพื่ออัดเม็ดสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ สารลอยเหนือตะกอนที่เก็บรวบรวม และการทำแห้งแบบเยือกแข็งโดยใช้ Labconco Freezone 6 บวกกับเครื่องทำแห้งแบบแช่แข็ง สารสกัดแห้งถูกสร้างใหม่ในตัวกลางของ Modified Eagle ของ Dulbecco (DMEM, SIGMA, เยอรมนี) จนถึงความเข้มข้น 20 มก./มล. และกรองปราศจากเชื้อผ่านตัวกรองเมมเบรนขนาด 0.2- ไมครอน

สายเซลล์และการบำรุงรักษาเซลล์

เซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ในมนุษย์ CaCo2, SW620 และ LoVo ได้มาจาก Cell Lines Service (CLS, Eppelheim, Germany) ในขณะที่เซลล์ HCT 116 เป็นของขวัญจากวิทยาศาสตร์ชีวภาพและสิ่งแวดล้อม ภาควิชาที่มหาวิทยาลัยกาตาร์ CaCo2 และ HCT11 ได้มาจากตำแหน่งหลักของมะเร็งลำไส้ในขณะที่ SW620 และ LoVo มาจากตำแหน่งที่แพร่กระจาย เซลล์ SW620, HCT116 และ LoVo ได้รับการเพาะเลี้ยงและบำรุงรักษาในสื่อ DME ในขณะที่เซลล์ CaCo2 ได้รับการดูแลในสื่อขั้นต่ำที่จำเป็นของ Eagle (EMEM, SIGMA, เยอรมนี) เซลล์ถูกเพาะเลี้ยงด้วยการเพาะเลี้ยงชั้นเดียวที่ 37 องศาในอาหารเลี้ยงเชื้อตามลำดับที่เสริมด้วยซีรัมของตัวอ่อนในครรภ์ 10 เปอร์เซ็นต์ (FBS, SIGMA, เยอรมนี) และ 1 เปอร์เซ็นต์ Penicillin/Streptomycin (SIGMA ประเทศเยอรมนี) ในบรรยากาศที่มีความชื้นซึ่งมีคาร์บอนไดออกไซด์ 5 เปอร์เซ็นต์

การทดสอบความมีชีวิตของเซลล์

การสอบวิเคราะห์ {{0}}[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium (MTT) ถูกใช้เพื่อประเมินการออกฤทธิ์ที่เป็นพิษต่อเซลล์ของ CTE คล้ายกับที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (Jaganjac et al., 2010) ความหนาแน่นของการเพาะเมล็ดของ CaCo2, HCT116, SW620 และเซลล์ LoVo ที่เพาะเลี้ยงในเพลต 96-หลุมคือ 104 เซลล์ต่อหลุม เซลล์ถูกชุบในตัวกลางตามลำดับที่เสริมด้วย FBS 10 เปอร์เซ็นต์ 24 ชั่วโมงก่อนการบำบัด หลังจาก 24 ชั่วโมง ตัวกลางถูกกำจัดออกและเซลล์ถูกบำบัดด้วย CTE 0, 0.25, 0.5, 1 และ 2 มก./มล. เป็นเวลา 24, 48 และ 72 ชั่วโมงที่ 37 องศาในบรรยากาศที่ทำให้ชื้นที่มี CO2 5 เปอร์เซ็นต์ เมื่อบำบัดด้วย CTE ตัวกลางถูกกำจัดออกและ 40 ไมโครลิตรของสารละลาย MTT (0.5 มก./มล.) ถูกเติมลงในแต่ละหลุม

หลังจากการบ่ม 3 ชั่วโมง สารละลาย MTT จะถูกลบออก ผลิตภัณฑ์ฟอร์มาซานละลายในไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO, SIGMA, เยอรมนี) และการดูดกลืนแสงถูกวัดที่ 590 นาโนเมตรด้วยเครื่องอ่านไมโครเพลท (Infinite 200 PRO NanoQuant, Tecan Trading AG, สวิตเซอร์แลนด์)

การทดสอบอะพอพโทซิส

ตรวจพบการตายของเซลล์ใน CaCo2, HCT116, SW620 และเซลล์ LoVo โดยใช้ PE Annexin V Apoptosis Detection Kit I ที่มี 7-Amino-Actinomycin D (7-AAD) เป็นสีย้อมที่สำคัญ (Becton Dickinson International, Belgium) ตามคำแนะนำของผู้ผลิต โดยสังเขป เซลล์ถูกเพาะในเพลต 24-หลุมที่ความหนาแน่น 5×104 เซลล์/หลุมในตัวกลางตามลำดับที่เสริมด้วย FBS 10 เปอร์เซ็นต์เป็นเวลา 24 ชั่วโมงก่อนการเติม CTE (0, 0.5, หรือ 1 มก./มล.) หลังจากการบ่ม CTE 24 เซลล์ถูกเก็บเกี่ยว ล้างสองครั้งด้วยน้ำเกลือบัฟเฟอร์ฟอสเฟตเย็น และย้อมด้วยไฟโคอีรีทริน (PE) แอนเนกซิน V และ 7-AAD เป็นเวลา 15 นาทีที่อุณหภูมิห้องในความมืด เซลล์ที่ย้อมสีถูกวิเคราะห์ภายใน 1 ชั่วโมงโดยโฟลว์ไซโตเมทรีโดยใช้ FACS โฟลว์ไซโตมิเตอร์ Aria III และซอฟต์แวร์ FACSDiva (Becton Dickinson) ที่อัตราการไหลต่ำ โดยมีอย่างน้อย 104 เซลล์ การบำบัดเซลล์เป็นเวลา 4 ชั่วโมงด้วย 6 ไมโครโมลาร์แคมป์โทเทซิน (SIGMA) ถูกใช้เป็นกลุ่มควบคุมเชิงบวกสำหรับการสอบวิเคราะห์

การผลิต ROS ภายในเซลล์

การผลิต ROS ภายในเซลล์ถูกตรวจสอบโดยใช้ 2,7-ไดคลอโรไดไฮโดรฟลูออเรสซีน ไดอะซีเตต (DCFH-DA, SIGMA, เยอรมนี) DCFH-DA คือโพรบที่ไม่เรืองแสง ซึ่งถูกออกซิไดซ์ด้วย ROS ภายในเซลล์ไปยังสารประกอบเรืองแสง 2,7-dichlorofluorescein (DCF) (Poljak-Blazi et al., 2011) การทดสอบ DCFH DA ดำเนินการในลักษณะเดียวกันกับที่เราได้อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (Cindric et al, 2013; Poljak-Blazi et al., 2011) โดยสรุป ความหนาแน่นของการเพาะของเซลล์ CaCo2, HCT116, SW620 และ LoVo ที่เพาะเลี้ยงในเพลตสีดำ 96-หลุมคือ 104 เซลล์ต่อหลุม เซลล์ถูกเคลือบในตัวกลางตามลำดับที่เสริมด้วย FBS 10 เปอร์เซ็นต์เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ก่อนที่เซลล์บำบัดจะถูกบ่มด้วย DCFH-DA 10 µM ที่ 37 องศา เป็นเวลา 30 นาทีในอากาศ 5 เปอร์เซ็นต์ CO2/ 95 เปอร์เซ็นต์ในอากาศ จากนั้นเซลล์ถูกล้างและบำบัดด้วย CTE 0, 0.5 และ 1 มก./มล. ในตัวกลางที่ไม่มีฟีนอลเรด การก่อตัวของ ROS ภายในเซลล์ได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องตลอด 25 ชั่วโมงที่ 37 องศาและ CO2 5 เปอร์เซ็นต์โดยใช้เครื่องอ่านไมโครเพลทที่มีโมดูลควบคุมการเรืองแสงและก๊าซด้านบน (Infinite 200 PRO, Tecan Trading AG, สวิตเซอร์แลนด์) ความเข้มของการเรืองแสงถูกวัดด้วยความยาวคลื่นกระตุ้น 500 นาโนเมตรและการตรวจจับการปล่อยที่ 529 นาโนเมตร หน่วยโดยพลการ หน่วยเรืองแสงสัมพัทธ์ (RFU) มีพื้นฐานอยู่บนความเข้มของการเรืองแสงโดยตรง

การสร้างไมโตคอนเดรียซูเปอร์ออกไซด์

ความสามารถของ CTE ในการเหนี่ยวนำการสร้างซูเปอร์ออกไซด์โดยไมโตคอนเดรียถูกประเมินโดยใช้โพรบสีแดงที่กำหนดเป้าหมายโดยไมโตคอนเดรีย (Life Technologies) และ Hoechst 33342 สำหรับการย้อมด้วยนิวเคลียร์ (Life Technologies) เซลล์ CaCo2, HCT116, SW620 และเซลล์ LoVo ถูกเพาะในเพลต 96-หลุมที่ความหนาแน่น 104 เซลล์ต่อหลุมในตัวกลางตามลำดับที่เสริมด้วย FBS 10 เปอร์เซ็นต์เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นเซลล์ถูกบรรจุด้วย MitoSOX 4 ไมโครโมลาร์ และ Hoechst 33342 2 ไมโครโมลาร์ เป็นเวลา 20 นาที ล้างสีย้อมส่วนเกิน และบำบัดหลุมด้วย CTE 0, 0.5 และ 1 มก./มล. เป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่ 37 องศาและ 5 เปอร์เซ็นต์ CO2 ความเข้มของการเรืองแสงถูกวัดด้วยความยาวคลื่นกระตุ้น 510 นาโนเมตร และการตรวจจับการปล่อยที่ 580 นาโนเมตรสำหรับ MitoSOX และความยาวคลื่นกระตุ้น 350 นาโนเมตร และการตรวจจับการปล่อยที่ 461 นาโนเมตรสำหรับ Hoechst 33342 โดยใช้เครื่องอ่านไมโครเพลทที่มีการเรืองแสงด้านบน (Infinite 200 PRO, Tecan Trading AG ประเทศสวิสเซอร์แลนด์)

การวิเคราะห์ทางสถิติ

สถิติพรรณนาแสดงเป็นค่าเฉลี่ยบวก /− SD ความสำคัญของความแตกต่างระหว่างกลุ่มได้รับการประเมินโดยใช้การทดสอบ Student t-test และแบบทดสอบ Chi-square เมื่อเปรียบเทียบมากกว่าสองกลุ่ม เราใช้ ANOVA ด้านเดียวกับการทดสอบภายหลังเฉพาะกิจที่เหมาะสม ใช้ SPSS 1101 สำหรับ Mircosoft Windows ความแตกต่างที่มี P น้อยกว่า 0.05 ถือว่ามีนัยสำคัญทางสถิติ

Cistancheมีต้านมะเร็งคุณสมบัติและปรับปรุงภูมิคุ้มกัน

ผลลัพธ์

ผลของ CTE ต่อการเพิ่มจำนวนของเซลล์มะเร็งลำไส้ของมนุษย์แสดงไว้ในรูปที่ 1 ความเข้มข้นของ CTE ทั้งหมดที่ทดสอบแสดงผลการยับยั้งอย่างแข็งแกร่งต่อสายเซลล์ CaCo2 ในลักษณะความเข้มข้นและขึ้นกับเวลา (รูปที่ 1A) การบำบัดด้วย CTE เจ็ดสิบสองชั่วโมงยับยั้งการเติบโตของเซลล์ CaCo2 ได้มากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม (p < 0.05="" สำหรับความเข้มข้นทั้งหมด)="" นอกจากนี้ยังตรวจพบผลกระทบที่มีนัยสำคัญของการรักษาด้วย="" cte="" ต่อการเติบโตของเซลล์="" hct116="" ที่จุดตลอดเวลาที่ความเข้มข้นสูงสุดสองระดับ="" (1="" มก./มล.="" และ="" 2="" มก./มล.)="" ซึ่งลดลงมากกว่า="" 70="" เปอร์เซ็นต์ในช่วงหลัง="" ความเข้มข้น="" (รูปที่="" 1b,="" p="">< 0.05)="" แม้ว่าความเข้มข้นของ="" cte="" ที่ต่ำกว่าทั้งสอง="" (0.25="" และ="" 0.5="" มก./มล.)="" จะลดการเจริญเติบโตของเซลล์="" hct116="" อย่างมีนัยสำคัญหลังจาก="" 24="" ชั่วโมง=""><0.05), they="" had="" no="" significant="" effect="" following="" 72="" hours="" treatment="" compared="" to="" control="" (p="">{{0}}.{{1}0}}5). การยับยั้งการเพิ่มจำนวนโดยขึ้นอยู่กับเวลาและความเข้มข้นด้วย CTE ได้รับการยืนยันเพิ่มเติมในเซลล์ LoVo มากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ที่ความเข้มข้นสูงสุด (p < 0.05)="" (รูปที่="" 1c)="" และความเข้มข้นของ="" cte="" ทั้งสี่ที่ทดสอบลดการเติบโตของเซลล์="" sw620="" หลังจาก="" 48="" ชั่วโมง="" (รูปที่="" 1d,="" p=""><0.05 สำหรับทั้งหมด)="" หลังการรักษา="" 72="" ชั่วโมง="" ผลแบบเดียวกันนี้สังเกตพบเฉพาะความเข้มข้นสูงสุด="" 2="" ระดับเท่านั้น="" (p="">< 0.05)="" ในขณะที่ความเข้มข้น="" 0.25="" และ="" 0.5="" มก./มล.="" ไม่แสดงผลที่มีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม="" (p=""> 0.05) ผลกระทบของการบำบัดด้วย CTE 0.5 และ 1 มก./มล. ต่อการชักนำให้เกิดอะพอพโทซิสได้รับการทดสอบเพิ่มเติมในทั้งสี่สายพันธุ์ของเซลล์ (รูปที่ 2) จำนวนเซลล์ที่เพิ่มขึ้นในการตายแบบอะพอพโทซิสในระยะเริ่มต้นถูกตรวจพบใน HCT116 และ LoVo หลังการรักษา 24 ชั่วโมงด้วย 0.5 มก./มล. (p<0.05, figure="" 2b="" and="" 2c)="" and="" in="" all="" cell="" lines="" at="" 1="" mg/ml=""><0.05). a="" significant="" increase="" in="" necrotic="" or="" late="" apoptotic="" cell="" number="" was="" further="" observed="" in="" caco2="" and="" sw620="" cell="" lines=""><0.05, figure="" 2a="" and="" 2d).="" the="" ability="" of="" cte="" to="" induce="" intracellular="" ros="" production="" is="" demonstrated="" in="" figure="" 3.="" three="" hours="" following="" cte="" treatment="" there="" was="" a="" strong="" increase="" in="" intracellular="" ros="" production="" in="" all="" cell="" lines=""><0.05). the="" intracellular="" ros="" production="" increased="" progressively="" throughout="" the="" 25="" hours="" of="" treatment="" in="" a="" time="" and="" concentration-dependent="" manner.="" furthermore,="" staining="" of="" cells="" with="" mitochondria-targeted="" probe="" revealed="" a="" strong="" impact="" of="" cte="" on="" mitochondrial="" superoxide="" production="" in="" a="" concentration-dependent="" manner="" (figure="" 4).="" the="" highest="" increase="" in="" superoxide="" production="" by="" mitochondria="" was="" observed="" in="" hct116="" (69%,="" figure="" 4b)="" and="" lovo="" cells="" (82%,="" figure="" 4c)="" following="" 24="" hours="" of="" treatment="" with="" 1="" mg/ml="" of="">

อภิปรายผล

แม้ว่าการศึกษาก่อนหน้านี้ได้รายงานสรรพคุณทางยามากมายของCistanchetubulosa นี่เป็นรายงานฉบับแรกเกี่ยวกับฤทธิ์ต้านการงอกขยายในเซลล์มะเร็ง สารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพของ Cistanchetubulosa ที่สกัดด้วยน้ำ ซึ่งเป็นตัวทำละลายที่มีขั้วสูง แสดงฤทธิ์ทางชีวภาพในการต้านมะเร็งที่รุนแรง ก่อนหน้านี้เราได้เปรียบเทียบประสิทธิภาพของCistancheทูบูโลซาถูกละลายในน้ำเทียบกับตัวทำละลายอื่นๆ เช่น เมทานอลและเอทิลอะซิเตต แต่สารสกัดจากน้ำแสดงฤทธิ์ต้านมะเร็งที่มีแนวโน้มดีที่สุด (ไม่แสดงข้อมูล)

เราได้แสดงให้เห็นความสามารถของ CTE ที่ 1 มก./มล. และ 2 มก./มล. ในการยับยั้งการเจริญเติบโต 60 เปอร์เซ็นต์ของทั้งสายเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะแรกและระยะแพร่กระจาย โดยเผยให้เห็นบทบาทที่สำคัญของ Cistanche tubulosa ในการรักษามะเร็งลำไส้ใหญ่ เมื่อเทียบกับเซลล์ปกติ เซลล์มะเร็งมักมีลักษณะเฉพาะโดยความผิดปกติของรีดอกซ์ homeostasis และกลยุทธ์ทั่วไปของการบำบัดต้านมะเร็งในปัจจุบันคือการเพิ่มความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเซลล์ (Yang et al, 2013) แม้ว่า ROS ในระดับต่ำทางสรีรวิทยาจะมีบทบาทสำคัญในฐานะโมเลกุลส่งสัญญาณ แต่การผลิต ROS ที่มากเกินไปอาจส่งผลต่อความไม่เสถียรของมะเร็งและมะเร็งได้ (Liou and Storz, 2010) ความไม่สมดุลในสภาวะสมดุลรีดอกซ์ของเซลล์ทำให้เซลล์มะเร็งเสี่ยงต่อการตายของเซลล์ที่เกิดจาก ROS มากขึ้น (Jaganjac et al., 2008; Nogueira and Hay, 2013) ผลการต่อต้านการแพร่กระจายของ CTE ที่รายงานในการศึกษานี้สามารถสื่อกลางโดยกลไกภายนอกและภายในเซลล์ต่างๆ ของสารประกอบที่รู้จักและไม่รู้จักภายในสารสกัด โดยมุ่งเป้าไปที่เส้นทางที่หลากหลายซึ่งมีบทบาทสำคัญในการตายของเซลล์ เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างรูปแบบต่างๆ ของการตายของเซลล์ เราได้ตรวจสอบกลไกที่เป็นไปได้ซึ่งรับผิดชอบต่อความเป็นพิษต่อเซลล์ที่เกิดจาก CTE ที่สังเกตพบ

ข้อมูลของเราระบุว่า CTE เพิ่มการผลิต ROS ภายในเซลล์และส่งผลให้เซลล์ตายด้วย ROS สถานะรีดอกซ์ของเซลล์ยังมีบทบาทสำคัญในการควบคุมอะพอพโทซิสและห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนของไมโตคอนเดรียเป็นหนึ่งในสถานที่สำคัญของการสร้าง ROS ของเซลล์ (Trachootham et al., 2008) นอกจากนี้ ROS ภายในเซลล์ยังสามารถทำให้เกิดการตายของเซลล์ผ่านทางวิถีทั้งที่ขึ้นกับไมโตคอนเดรียและอิสระ (Sinha et al., 2013) อันที่จริง ข้อมูลของเรายังระบุด้วยว่า CTE ทำให้เกิด phosphatidylserine externalization ซึ่งเป็นผลทั่วไปในการตายของเซลล์มะเร็งระยะแรกและระยะแพร่กระจาย ซึ่งบ่งชี้ว่ากลไกการตายที่เกิดจาก CTE นั้นอาศัยกระบวนการอะพอพโทซิสมากกว่าที่จะเป็นเนื้อร้าย การกระตุ้นอะพอพโทซิสในเซลล์มะเร็งเป็นกลยุทธ์ในการแก้ไข และยาต้านมะเร็งหลายชนิดอาจส่งผลอะพอพโทซิสในเซลล์มะเร็ง

สารประกอบหรือสารสกัดที่มีฤทธิ์โปรอะพอพโทซิสในเซลล์มะเร็งจึงอาจมีประโยชน์ในการวิจัยยาต้านมะเร็ง (Wong, 2011) เพื่อตรวจสอบว่าเอฟเฟกต์โปรอะพอพโทติกที่เหนี่ยวนำโดย CTE นั้นเป็นสื่อกลางโดยกลไก ROS ที่เหนี่ยวนำโดยไมโตคอนเดรียหรือไม่ เราวัดการผลิตซูเปอร์ออกไซด์โดยใช้โพรบเรืองแสงที่กำหนดเป้าหมายไมโตคอนเดรียในเซลล์ที่ได้รับการรักษาด้วย CTE ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า CTE กระตุ้นการผลิตไมโตคอนเดรียลซูเปอร์ออกไซด์ ซึ่งบ่งชี้ว่ากิจกรรมต้านมะเร็งของ Cistanche tubulosa อย่างน้อยก็เป็นส่วนหนึ่งที่ไกล่เกลี่ยผ่านกลไก ROS ที่เกิดจากไมโตคอนเดรีย

Cistancheมีต้านมะเร็งและตับการป้องกันเอฟเฟกต์

บทสรุป

โดยสรุป ข้อมูลของเราแนะนำว่าสารสกัดจากน้ำจากพืชทะเลทราย Cistanche tubulosa อาจเป็นตัวแทนที่มีแนวโน้มว่าจะใช้วิธีต้านมะเร็งร่วมกับการรักษาแบบทั่วไปอื่นๆ สำหรับการป้องกันและรักษามะเร็งลำไส้ใหญ่ เรายังแสดงให้เห็นด้วยว่าความเป็นพิษของสารสกัดจากพืชต่อเซลล์มะเร็งนั้นเกิดจากการผลิต ROS ภายในเซลล์ที่เพิ่มขึ้น และอย่างน้อยก็ในบางส่วนโดยการตายของเซลล์ที่ขึ้นกับไมโตคอนเดรีย การศึกษาเพิ่มเติมกำลังดำเนินการอย่างต่อเนื่องเพื่อแยกและกำหนดลักษณะเฉพาะขององค์ประกอบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพซึ่งรับผิดชอบต่อกิจกรรมต้านมะเร็ง

จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อประเมินศักยภาพการใช้สารสกัดนี้ในฐานะตัวแทนเคมีบำบัดที่มีประสิทธิภาพ และเพื่อทำความเข้าใจกลไกการออกฤทธิ์ต่อเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ในระดับโมเลกุล จำเป็นต้องมีการศึกษาพรีคลินิกและทางคลินิกเพิ่มเติมเพื่อยืนยันผลที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพที่สังเกตได้ของ Cistanche tubulosa ในการป้องกันมะเร็ง

กิตติกรรมประกาศ

การสนับสนุนทางการเงินและการอุปถัมภ์

การศึกษานี้ได้รับการสนับสนุนโดย Anti-Doping Lab Qatar

ผลประโยชน์ทับซ้อน:

ผู้เขียนประกาศไม่มีความขัดแย้งทางผลประโยชน์

ข้อมูลอ้างอิง

Balunas MJ, Kinghorn, AD. การค้นพบยาจากพืชสมุนไพร วิทย์ชีวิต. 2005;78:431-41.

Brenner H, Kloor M, โรคฝี CP. มะเร็งลำไส้ใหญ่. มีดหมอ 2014;383,1490-502.

Cindric M, Cipak A, Zapletal E, Jaganjac M, Milkovic L, Waeg G, Stolc S, Zarkovic N, Suzana Borovic S. Stobadine ลดการด้อยค่าของแบบจำลองสิ่งกีดขวางลำไส้ที่เกิดจาก 4-hydroxynonenal ท็อกซิคอลในหลอดทดลอง 2013;27:426-32.

Cragg GM, นิวแมนดีเจ พืชเป็นแหล่งของสารต้านมะเร็งJ Ethnopharmacol. 2005;100:72-9.da

Rocha AB, Lopes RM, Schwartsmann G. ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติในการรักษามะเร็ง CurrOpin ฟาร์มาคอล. 2001;1:364-9.

Jaganjac M, Matijevic T, Cindric M, Cipak A, Mrakovcic L, Gubisch W, Zarkovic N. การเหนี่ยวนำของ CMV-1 โปรโมเตอร์โดย 4-ไฮดรอกซี-2-ระบุในเซลล์ไตของตัวอ่อนของมนุษย์ พล.ต.อ.แอคตา ไบโอชิม 2010;57:179-83.

Jaganjac M, Poljak-Blazi M, Zarkovic K, Schaur RJ, Zarkovic N. การมีส่วนร่วมของ granulocytes ในการถดถอยที่เกิดขึ้นเองของมะเร็ง Walker 256 มะเร็งเล็ท 2008;260:180-6.

Jiang Y, Tu PF. การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีในสายพันธุ์ Cistanche J Chromatogr A. 2009;1216:1970-9.Liou GY, Storz P. ชนิดของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาในมะเร็ง ฟรี Radic Res. 2010;44:479-96.

Morikawa T, Pan Y, Ninomiya K, Imura K, Matsuda H, Yoshikawa M, Yuan D, Muraoka O. Acylated phenylethanoid oligoglycosides ที่มีฤทธิ์ป้องกันตับจากพืชทะเลทราย Cistanche tubulosa ไบโอออร์ก เมด เคม. 2010;18:1882-90.

Nogueira V, Hay N. วิถีทางโมเลกุล: ภาวะธำรงดุลของสายพันธุ์ออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาในเซลล์มะเร็งและนัยต่อการรักษามะเร็ง คลินิกโรคมะเร็ง Res. 2013;19:4309-14.

Poljak-Blazi M, Jaganjac M, Sabol I, Mihaljevic B, Matovina M, Grace M. ผลของเฟอร์ริกไอออนต่อการสร้างสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยา การเติบโตของเส้นเซลล์มะเร็งปากมดลูก และการแสดงออกของยีน E6/E7 ท็อกซิคอลในหลอดทดลอง 2011;25:160-6.

Saibu GM, Katerere DR, Rees DJG, Meyer M. ฤทธิ์เป็นพิษต่อเซลล์ในหลอดทดลองและโปรอะพอพโทติคของสารสกัดจากใบและหลอดไฟ Tulbaghia violacea เจ เอธโนฟาร์มาคอล. 2015;164:203-9.

Sinha K, Das J, Pal PB, Sil PC. ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน: วิถีอะพอพโทซิสที่ขึ้นกับไมโตคอนเดรียและไมโตคอนเดรีย ซุ้ม Toxicol.2013; 87:1157-80.

Trachootham D, Lu W, Ogasawara MA, Nilsa RD, Huang P. Redox ควบคุมการอยู่รอดของเซลล์ สัญญาณรีดอกซ์ต้านอนุมูลอิสระ 2008;10:1343-74.

Weidner C, Rousseau M, Plauth A, Wowro SJ, Fischer C, Abdel-Aziz H, Sauer S. Melissa officinalis แยกกระตุ้นการตายของเซลล์และยับยั้งการเพิ่มจำนวนในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ผ่านการก่อตัวของออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา ไฟโตเมดิซีน. 2015;22:262-70.

วงศ์ อาร์เอส. การตายของเซลล์มะเร็ง: จากการเกิดโรคจนถึงการรักษา J Exp Clin ความละเอียดของมะเร็ง 2011;30:87.

Wu SH, Chou FP, Chyau CC, เฉิน JH, Tu SF, Lin HH ฤทธิ์ต้านมะเร็งของสารสกัด Wasabia japonica ในเซลล์มะเร็งตับ Hep3B ผ่านการสะสม ROS ความเสียหายของ DNA และการตายของเซลล์ p73- เจ ฟังก์ ฟู้ดส์ 2015;14:445-55.

Xiong WT, Gu L, Wang C, Sun HX, Liu X. ฤทธิ์ลดน้ำตาลในเลือดและภาวะไขมันในเลือดต่ำของ Cistanche tubulosa ในหนู DB/DB ที่เป็นเบาหวานชนิดที่ 2 เจ เอธโนฟาร์มาคอล. 2013;150:935-45

Xu R, Sun S, Zhu W, Xu C, Liu Y, Shen L, Shi Y, Chen J. คุณสมบัติลายนิ้วมือมาโครอินฟราเรดแบบหลายขั้นตอนของสารสกัดเอทานอลจาก Cistanche สายพันธุ์ต่างๆ ในประเทศจีนรวมกับลายนิ้วมือ HPLC เจ โมล สตรัค 2014;1069:236-244.

หยาง วาย, คาราฮาโนว่า เอส, เวอร์เนอร์ เจ, บาซิน เอวี ชนิดของออกซิเจนปฏิกิริยาในชีววิทยามะเร็งและการบำบัดต้านมะเร็ง เคอเร่ เมดเคม. 2013;20:3677-92.

Yoshikawa M, Matsuda H, Morikawa T, Xie H, Nakamura S, Muraoka O. Phenylethanoid oligoglycosides และ acylated oligosugars ที่มีกิจกรรม vasorelaxant จาก Cistanche tubulosa ไบโอออร์ก เมด เคม. 2006;14:7468-75.