ส่วนที่ 2: echinacoside กระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็ง Apoptotic โดยการยับยั้งเอนไซม์ฆ่าเชื้อในสระนิวคลีโอไทด์ MTh1

echinacoside กระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็ง apoptotic โดยการยับยั้งเอนไซม์ฆ่าเชื้อในสระนิวคลีโอไทด์ MTh1

11-

Cistanche เอ็กไคนาโคไซด์มีต้านมะเร็งและต่อต้าน apoptoticเอฟเฟกต์

ผลลัพธ์

การระบุ Echinacoside เป็นตัวยับยั้ง MTh 1

ในการค้นหาสารประกอบธรรมชาติที่สามารถยับยั้ง MTH1 ได้ เราใช้ MTH1-ปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาเป็นปริมาณงานสูงในการตรวจคัดกรองในหลอดทดลอง นอกจากนิวคลีโอไทด์ของพิวรีนที่ออกซิไดซ์แล้ว MTH1 ยังสามารถไฮโดรไลซ์ดีออกซีกัวโนซีน ไตรฟอสเฟตปกติเพื่อสร้างดีออกซีกัวโนซีนโมโนฟอสเฟตและไพโรฟอสเฟต ในการปรากฏตัวของไพโรฟอสฟาเตสอนินทรีย์ส่วนเกิน ไพโรฟอสเฟตทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นอนินทรีย์ฟอสเฟต ซึ่งสามารถหาปริมาณได้โดยใช้การทดสอบการดูดกลืนแสงด้วยมาลาไคต์ที่มีสีเขียวเป็นหลัก 41 ดังนั้นจึงช่วยให้สามารถวัดกิจกรรม MTH1 ทางอ้อมได้32 ในการทดสอบระบบการทดสอบ ก่อนอื่นเราวัด ผลของ (S)-crizotinib ซึ่งเป็นสารประกอบที่พิสูจน์แล้วว่าสามารถยับยั้ง MTH1 ได้33 ผลการวิจัยพบว่า (S)-crizotinib ยับยั้ง MTH1 (รูปที่ 1A) ได้อย่างมีศักยภาพด้วย IC50 ที่500 nM ซึ่งสูงกว่าที่รายงานโดย Huber ถึงเจ็ดเท่า et al (72 nM) 33 อาจเป็นเพราะความแตกต่างในวิธีการตรวจหาหรือแหล่งที่มาของสารเคมีและเอนไซม์ เราใช้วิธีการเกี่ยวกับโครโมโซมที่มีความไวน้อยกว่า ขณะที่ Huber และคณะใช้วิธีการเรืองแสงที่มีความไวสูง 33 เมื่อคำนึงถึงเรื่องนี้ เราจึงคัดเลือกสารประกอบธรรมชาติที่มีจำหน่ายในท้องตลาด 12 ชนิด (ตารางที่ S1) ซึ่งแต่ละชนิดเป็นส่วนประกอบหลักของสมุนไพรแบบดั้งเดิมที่มีศักยภาพในการต้านมะเร็ง กิจกรรม.เอ็กไคนาโคไซด์สารประกอบที่ทำให้บริสุทธิ์จากพืชสมุนไพรที่เป็นปรสิต Cistanche salsa (รูปที่ 1C) ยับยั้งปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 1B) โดยมี IC50 เท่ากับ 7.01±2.13 μM (รูปที่ 1D) การเพิ่มไพโรฟอสฟาเตสเพิ่มขึ้น 50 เท่าไม่มีผลกระทบต่อผลลัพธ์ในขณะที่การเพิ่มโปรตีน MTH1 อีกห้าเท่าจะลดระดับการยับยั้งลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยแนะนำว่าเอ็กไคนาโคไซด์ยับยั้งการทำงานของ MTH1 โดยเฉพาะในการทดสอบเอนไซม์ ในหลอดทดลอง

Echinacoside ยับยั้ง MTh 1 ของเซลล์เพื่อเพิ่มภายในเซลล์ 8-oxog

ต่อไปเราถามว่าเอ็กไคนาโคไซด์สามารถยับยั้งการทำงานของ MTH1 ภายในเซลล์ได้ การยับยั้ง MTH1 ของเซลล์จะส่งผลให้ 8-oxoG ภายในเซลล์เพิ่มขึ้น พบว่า Avidin จับกับ 8-oxoG ที่มีความจำเพาะสูง 42 ดังนั้นเราจึงใช้การย้อมด้วย immunofluorescent กับ Cy3-conjugated avidin เพื่อเปรียบเทียบระดับ intracellular 8-oxoG ในสายเซลล์มะเร็งต่างๆ ก่อนและ หลังจากเอ็กไคนาโคไซด์การรักษา. MG{{0}} osteosarcoma, SK-HEP-1hepatocarcinoma, MCF-7 มะเร็งเต้านมและเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ SW480 ถูกบำบัดด้วย 0 ไมโครโมลาร์, 15 ไมโครโมลาร์, 30 ไมโครโมลาร์, 60 μM หรือ 80 μM Echinacoside เป็นเวลา 5 ชั่วโมง 12 ชั่วโมง หรือ 24 ชั่วโมง การย้อมสีด้วย Cy3-conjugated avidin เปิดเผยว่าการรักษาด้วย Echinacoside ขนาด 60 μM เป็นเวลา 24 ชั่วโมงอย่างชัดเจนและเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในระดับเซลล์ 8-oxoG (Cy3-avidin reactive substance) ในเซลล์มะเร็งเหล่านี้ ( รูปที่ 2A และ B) ความเข้มข้นที่สูงขึ้น (80 μM) ของเอ็กไคนาโคไซด์ส่งผลให้เกิดการย้อมสีเซลล์ 8-oxoG ที่แข็งแรงขึ้น (รูปที่ 2B) ซึ่งชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์ของการตอบสนองต่อขนานยา ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน

โดยการย้อมสีอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ด้วยโมโนโคลนอลแอนติ-8-oxoG แอนติบอดีของหนูเมาส์ (รูปที่ S1A)43 ความเข้มข้นของเอ็กไคนาโคไซด์(60 ไมโครโมลาร์) ที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในเซลล์ 8-oxoG สูงกว่า IC50 (7.01 ไมโครโมลาร์) จากการสอบวิเคราะห์ในหลอดทดลองอย่างมาก น่าจะเป็นเพราะความแตกต่างในความไวของการทดสอบทั้งสองแบบ การย้อมสีด้วยอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์นั้นไวน้อยกว่าการทดสอบเอนไซม์ในหลอดทดลองมาก นอกจากนี้จำนวนโมเลกุลของตัวยับยั้งที่สามารถเข้าถึงและมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ MTH1 ยังได้รับอิทธิพลจากกระบวนการทางชีววิทยาที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ในการทดสอบในหลอดทดลอง dGTP ที่ชื่นชอบน้อยกว่าถูกใช้เป็นสารตั้งต้น และด้วยเหตุนี้จึงอาจง่ายกว่า (ใช้ตัวยับยั้งน้อยลง) ในการยับยั้ง MTH1 ส่งผลให้ IC50 ในการทดสอบในหลอดทดลองลดลง

ดิต้านมะเร็งและสารต้านอนุมูลอิสระผลกระทบของเอ็กไคนาโคไซด์จากCistancheทะเลทราย

เซลลูลาร์ 8-oxoG สร้างขึ้นโดย ROS ซึ่งถูกต่อต้านโดยสารต้านอนุมูลอิสระ ดังนั้น การเพิ่มขึ้นของ ROS ของเซลล์หรือการยับยั้งการทำงานของสารต้านอนุมูลอิสระจะส่งผลให้ระดับเซลล์ 8-oxoG เพิ่มขึ้นด้วยเอ็กไคนาโคไซด์ตัวมันเองเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพ44,45 จึงควรปรับปรุงมากกว่าการยับยั้งการทำงานของสารต้านอนุมูลอิสระ เพื่อตรวจสอบว่าระดับ ROS มือถือมีการเปลี่ยนแปลงโดยเอ็กไคนาโคไซด์การรักษา เซลล์มะเร็งชนิดเดียวกันได้รับการรักษาด้วย 0 μM, 15 μM, 30 μM, 60 μM หรือ 80 μM Echinacoside เป็นเวลา 5 ชั่วโมง, 12 ชั่วโมง หรือ 24 ชั่วโมง จากนั้นจึงวิเคราะห์โดยโฟลว์ ไซโตเมตรี หลังจากการย้อมด้วยฟลูออเรสเซนต์ โพรบ 2′,7′-ไดคลอโรฟลูออเรสซีนไดอะซิเตต ผลการวิจัยพบว่าไม่มีการรักษาใดที่เปลี่ยนแปลงระดับ ROS ของเซลล์ (รูปที่ 2C และ D) ดังนั้น ระดับ oxoG ของเซลล์ที่เพิ่มขึ้น 8- มักเกิดจากการยับยั้ง MTH1 โดย Echinacoside

เอ็กไคนาโคไซด์ทำให้เกิดความเสียหายของ DNA อย่างกว้างขวางโดยเฉพาะในเซลล์มะเร็ง การรวมตัวของ 8-oxoG เข้ากับ DNA จะกระตุ้น BER และ MMR ซึ่งสร้างการแตกของ DNA สายเดี่ยว (SSB) และช่องว่าง 16,17 โดยปกติ รอยแตกเหล่านี้และช่องว่างจะถูกปิดผนึกโดย กลไกการซ่อมแซมที่เกี่ยวข้องกับการเติมช่องว่างและการผูกมัดโดย DNA polymerases และ ligases46,47 อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ SSB ของเซลล์อาจทำให้ความสามารถในการซ่อมแซมเซลล์อิ่มตัว นำไปสู่การก่อตัวของการแตก DNA แบบสองสาย (DSB)18 และการส่งสัญญาณ DDR จำนวนมาก เพื่อตรวจสอบว่าเอ็กไคนาโคไซด์-กระตุ้นการเพิ่มขึ้นของเซลล์ 8-oxoG ทำให้เกิดความเสียหายของดีเอ็นเอ เราตรวจสอบหนึ่งในเครื่องหมายเริ่มต้นของความเสียหายของดีเอ็นเอ 53BP1 ซึ่งจับกับไซต์ของ DSB เป็นการตอบสนองของเซลล์ที่เร็วที่สุดต่อ DSB.48 MG-63 SK-HEP-1, MCF-7, และ SW480 สายพันธุ์ของเซลล์มะเร็งและสายเซลล์ที่ไม่เป็นมะเร็ง ตับปกติของมนุษย์ L-O2,49 ไตของตัวอ่อนมนุษย์ HEK 293 และไฟโบรบลาสต์ของหนูเมาส์ NIH/ 3T3 ถูกบำบัดด้วยเอไคนาโคไซด์ 0 ไมโครโมลาร์, 15 ไมโครโมลาร์, 30 ไมโครโมลาร์, 60 ไมโครโมลาร์ หรือ 80 ไมโครโมลาร์ เป็นเวลา 5 ชั่วโมง, 12 ชั่วโมง หรือ 24 ชั่วโมง การย้อมสีภูมิคุ้มกันด้วยฟลูออเรสเซนต์แสดงให้เห็นว่าการบำบัดด้วยเอไคนาโคไซด์ 60 ไมโครโมลาร์เป็นเวลา 24 ชั่วโมงนั้นเพิ่มจำนวนเซลล์อย่างจำเพาะที่มีจุดโฟกัสนิวเคลียร์ 53BP1 ที่ย้อมอย่างเข้มข้นห้าจุดหรือมากกว่าในมะเร็งทั้งหมดแต่ไม่พบในสายพันธุ์ของเซลล์ที่ไม่เป็นมะเร็งใดๆ (รูปที่ 2E และ F) การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในจำนวนของ 53BP1 บวกกับเซลล์ถูกมองว่าเร็วเท่ากับ 5 ชั่วโมงหลังจากการเริ่มต้นของการบำบัดเอไคนาโคไซด์ (รูปที่ 2F) ความเข้มข้นที่สูงขึ้น (80 ไมโครโมลาร์) ของเอไคนาโคไซด์หรือเวลาการบำบัดที่นานกว่า (12 ชั่วโมงและ 24 ชั่วโมง) ส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นที่มากขึ้นในทั้งจำนวน 53BP1 บวกเซลล์ (รูปที่ 2F) และจำนวนของจุดโฟกัสของเซลล์ 53BP1 ผลลัพธ์เหล่านี้ร่วมกันชี้ให้เห็นว่าการยับยั้ง MTH1 โดย Echinacoside ทำให้เกิดการสะสมของ oxoG 8- และความเสียหายของ DNA อย่างกว้างขวางในมะเร็ง แต่ไม่ใช่ในเซลล์ที่ไม่เป็นมะเร็ง

echinacoside ยับยั้งการเพิ่มจำนวนเซลล์มะเร็ง

ในเซลล์แบบวนรอบ การแตกของสาย DNA ที่ไม่ได้รับการซ่อมแซมจะทำให้เกิดการยุบตัวของส้อมจำลอง DNA ซึ่งจะนำไปสู่การอุดตันของการเพิ่มจำนวนเซลล์โดยการเหนี่ยวนำการหยุดวงจรของเซลล์และการตายของเซลล์50 เพื่อตรวจสอบผลกระทบของเอ็กไคนาโคไซด์เกี่ยวกับการเจริญเติบโตและการเพิ่มจำนวนของเซลล์ ก่อนอื่นเราวิเคราะห์การเติบโตของเซลล์มะเร็ง MG-63, SK-HEP-1, MCF-7 และ SW480 ที่บำบัดด้วย Echinacoside โดยการวิเคราะห์การก่อรูปโคโลนี ผลการวิจัยพบว่าเซลล์มะเร็งที่รักษาด้วย 60 μM หรือ 80 μMเอ็กไคนาโคไซด์เกิดโคโลนีน้อยลงมาก และโคโลนีที่ก่อตัวขึ้นมีขนาดเล็กกว่ามาก (รูปที่ 3A และ B) ซึ่งบ่งชี้ว่ามีศักยภาพในการเติบโตที่ยับยั้งอย่างมาก ต่อไป เราวิเคราะห์การงอกขยายของเซลล์มะเร็งเหล่านี้ ร่วมกับเซลล์ที่ไม่ใช่มะเร็ง L-O2, HEK 293 และ NIH/3T3 โดยการทดสอบ MTT ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าขนาดยาเอไคนาโคไซด์ขึ้นอยู่กับขนาดยายับยั้งการงอกขยายของมะเร็ง แต่ไม่ใช่เซลล์ที่ไม่เป็นมะเร็ง (รูปที่ 3C) การศึกษาในช่วงเวลาของเซลล์มะเร็งที่รักษาด้วย Echinacoside 60 μM พบว่าหลังจากผ่านไป 5 ชั่วโมง ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่มที่ไม่ได้รับการรักษาและกลุ่มการรักษา แต่หลังจาก 12 ชั่วโมง การเพิ่มจำนวนเซลล์มะเร็งถูกยับยั้งอย่างมีนัยสำคัญโดย 60 μMเอ็กไคนาโคไซด์(ภาพที่ 3D)

ขั้นตอนของวัฏจักรเซลล์โดยโฟลว์ไซโตเมทรีพบว่าเอ็กไคนาโคไซด์ลดเปอร์เซ็นต์ของเซลล์ทั้งในระยะ S และ G2/M โดยขึ้นอยู่กับขนาดยา ในขณะที่เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ในระยะ G1 เพิ่มขึ้น (รูปที่ 4C และ D) หลังการรักษา 80 μM Echinacoside ของเซลล์ MG-63 เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เซลล์ในระยะ G2/M ลดลงจาก 15 เปอร์เซ็นต์เป็นเกือบศูนย์ และเซลล์ในระยะ S ลดลงจาก 37 เปอร์เซ็นต์ เป็น 17 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่เซลล์ในระยะ G0/1 เพิ่มขึ้นจาก 43 เปอร์เซ็นต์เป็น 80 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 4E) ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าการรักษาด้วยเอ็กไคนาโคไซด์กระตุ้นการหยุดวงจรของเซลล์และปิดกั้นเซลล์มะเร็งในระยะ G1

Echinacoside ทำให้เกิดการตายของเซลล์มะเร็ง

สอดคล้องกับการสังเกตการเพิ่มจำนวนเซลล์ การวิเคราะห์ Western blot พบว่าการรักษาด้วย 60 μM และ 80 μMเอ็กไคนาโคไซด์เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพิ่มระดับของแคสเปสที่ออกฤทธิ์-3และโปรตีนโพลีเมอเรสโพลี (ADP-ไรโบส) ที่แยกออกในเซลล์มะเร็ง (รูปที่ 5A และ B) ซึ่งแนะนำการเหนี่ยวนำของอะพอพโทซิสที่ขึ้นกับแคสเปส จากนั้นเราตรวจสอบเครื่องหมายเซลล์ของการตายของเซลล์หลายตัว ประการแรก สัณฐานวิทยานิวเคลียร์ของเอ็กไคนาโคไซด์- พบเซลล์มะเร็งที่บำบัดด้วยการย้อมด้วย DNA dye DAPI ซึ่งแสดงว่า 24 ชั่วโมงรักษาด้วย 60 μM และ 80 μMเอ็กไคนาโคไซด์เพิ่มจำนวนลักษณะเด่นของการตายของเซลล์ ซึ่งรวมถึง pyknosis และโครมาตินแบบควบแน่น (นิวเคลียสที่สว่างกว่า) (รูปที่ 5C) ประการที่สอง DNA ที่สกัดจากเซลล์มะเร็งที่บำบัดในทำนองเดียวกันถูกวิเคราะห์โดยอิเล็กโตรโฟรีซิสบนเจล agarose ซึ่งเผยให้เห็นรูปแบบบันไดตายแบบอะพอพโทติกทั่วไป (รูปที่ S1B) สุดท้าย แคสเปสที่ออกฤทธิ์ในเซลล์-3ถูกตรวจพบโดยการย้อมสีอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งแสดงให้เห็นสัญญาณของแคสเปสที่กระตุ้นอย่างแรง-3ในเอ็กไคนาโคไซด์- เซลล์มะเร็งที่บำบัดแล้ว (รูปที่ S1C)

ต่อไป เปอร์เซ็นต์ของเซลล์อะพอพโทติกถูกวัดโดย Annexin V-FITC และการย้อมสีสองครั้งและโฟลว์ไซโตเมทรี การวิเคราะห์เซลล์ที่บำบัดด้วย 0 μM, 15 μM, 30 μM, 60 μM, 80 μM หรือ 160 μMเอ็กไคนาโคไซด์เป็นเวลา 2 ชั่วโมง 5 ชั่วโมง 12 ชั่วโมง หรือ 24 ชั่วโมง พบว่าความเข้มข้นของ . 60 μM ขึ้นไปเอ็กไคนาโคไซด์เหนี่ยวนำการตายแบบอะพอพโทซิสที่มีนัยสำคัญในเซลล์มะเร็ง MG-63, SK-HEP-1, MCF-7 และ SW480 (รูปที่ 6A) แต่ไม่พบในเซลล์มะเร็ง L-O2, HEK 293 และ เซลล์ NIH/3T3 (รูปที่ S2) หลังการบำบัดเซลล์ MG-63 ที่มี 60 μM, 80 μM หรือ 160 μMเอ็กไคนาโคไซด์เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ apoptotic เพิ่มขึ้นจาก 8.89 เปอร์เซ็นต์ เป็น 33.72 เปอร์เซ็นต์ , 39.01 เปอร์เซ็นต์ และ 48.12 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ (รูปที่ 6A) การศึกษาตามเวลาแสดงให้เห็นว่าหลังจากผ่านไป 5 ชั่วโมง ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่มที่ไม่ได้รับการรักษาและกลุ่มที่ได้รับการรักษา แต่พบการตายของเซลล์ที่มีนัยสำคัญหลังจากการรักษาด้วย Echinacoside ที่มีความเข้มข้น 60 ไมโครโมลาร์หรือสูงกว่าเป็นเวลา 12 ชั่วโมง (รูปที่ 6B และ S3)

สุดท้าย การวัดศักย์ของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียด้วยสีย้อมเรืองแสง JC-1 แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าสูญเสียศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียอย่างเห็นได้ชัดหลังการรักษาด้วย 60 ไมโครโมลาร์เอ็กไคนาโคไซด์เป็นเวลา 12 ชั่วโมง (รูปที่ 6C) แต่ไม่ใช่หลังจาก 5 ชั่วโมง ซึ่งบ่งชี้ถึงการกระตุ้นเส้นทางการตายของเซลล์โดยแท้จริงตามความเสียหายของ DNA ที่เกิดจาก 8-oxodG ที่เพิ่มขึ้น

Phenylethanoid Glycosides in cistanche (2)

ดิต้านมะเร็งและฤทธิ์ต้านการอักเสบของcistanche เอ็กไคนาโคไซด์

การอภิปราย

เอ็กไคนาโคไซด์เป็นสารประกอบธรรมชาติที่แยกได้จากพืชสมุนไพร Cistanche และ echinacea.51,52 แสดงให้เห็นว่ามีคุณสมบัติส่งเสริมสุขภาพและป้องกันโรคได้หลากหลาย รวมถึงการป้องกันระบบประสาท 53–58 ฤทธิ์ทางชีวภาพที่รู้จักกันดีและเป็นที่ยอมรับของเอ็กไคนาโคไซด์เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและออกฤทธิ์กำจัด ROS อย่างไรก็ตาม 44,45 ยังแสดงให้เห็นว่าทำให้เกิดความเสียหายของ DNA ออกซิเดชันในเซลล์มะเร็ง โดยกลไกพื้นฐานยังไม่ชัดเจน 58 ในการศึกษานี้ ใช้การตรวจคัดกรองในหลอดทดลองที่มีปริมาณงานสูง จากการทดสอบพบว่าเอ็กไคนาโคไซด์ยับยั้ง MTH1-ปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาอย่างมีประสิทธิผล การเพิ่มปริมาณของเอนไซม์ MTH1 ทำให้ระดับการยับยั้งลดลงในขณะที่การเพิ่มปริมาณของสารอนินทรีย์ pyrophosphatase ไม่ส่งผลต่อการยับยั้ง ซึ่งบ่งชี้ว่า Echinacoside ยับยั้งการทำงานของ MTH1 ในการทดสอบในหลอดทดลองโดยเฉพาะ การรักษาเซลล์มะเร็งในสายต่างๆ ของมนุษย์ด้วย Echinacoside ทำให้เกิดการยกระดับ 8-ระดับ oxoG ของเซลล์อย่างมีนัยสำคัญโดยไม่เปลี่ยนระดับ ROS ของเซลล์ เนื่องจาก Echinacoside เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพ ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าระดับ oxoG ภายในเซลล์ที่เพิ่มขึ้นน่าจะเกิดจากการยับยั้ง MTH1 ของเซลล์โดย Echinacoside

รักษาด้วยเอ็กไคนาโคไซด์ทำให้เกิดความเสียหายของ DNA อย่างกว้างขวางและการปรับเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของ G1/S-CDK blocker p21 ซึ่งตามมาด้วยการตายของเซลล์ apoptotic ที่ทำเครื่องหมายไว้และการปราบปรามของการเพิ่มจำนวนเซลล์โดยเฉพาะในมะเร็งแต่ไม่อยู่ในเซลล์ที่ไม่เป็นมะเร็ง นอกจากนี้ การสูญเสียศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียอย่างเห็นได้ชัดภายหลัง

เอ็กไคนาโคไซด์การรักษาบ่งชี้การเปิดใช้งานเส้นทางการตายของเซลล์ภายในเอ็กไคนาโคไซด์- ความเสียหายของ DNA ที่เหนี่ยวนำให้เกิดและการเพิ่มขึ้นของ p21 นั้นพบได้ภายใน 5 ชั่วโมงของการรักษา ในขณะที่การตายของเซลล์มะเร็ง การหยุดชะงักของศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย และการยับยั้งการเจริญเติบโตถูกสังเกตได้ 12 ชั่วโมงหลังจากเริ่มการรักษา ข้อมูลเหล่านี้สนับสนุนว่าการตายของเซลล์มะเร็งและการยับยั้งการเจริญเติบโตเป็นผลมาจากความเสียหายของ DNA ที่กว้างขวางซึ่งเกิดจากการยับยั้ง MTH1 การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการลดขนาดของพูล dNTP ของเซลล์สามารถทำให้เกิดความเครียดการจำลองแบบดีเอ็นเอและความเสียหายของดีเอ็นเอ 59,60 อย่างไรก็ตาม ระดับ oxoG 8- ในเซลล์มะเร็งที่ได้รับการรักษาด้วย Echinacoside เพิ่มขึ้น 200% ความเป็นไปได้ของการลดขนาดพูล dNTP และ Bcl2 ซึ่งเป็นโปรตีนที่ลดขนาดพูล dNTP 60 ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในเซลล์มะเร็ง SW480 ที่ได้รับการรักษาด้วย Echinacoside 58 นอกจากนี้ ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นชัดเจนว่า Echinacoside ยับยั้ง MTH1 โดยตรง ซึ่งอย่างน้อยก็อาจเป็นได้ มีส่วนรับผิดชอบต่อความเสียหายของ DNA และผลกระทบของเซลล์ที่เกิดจาก Echinacoside บางส่วน

กลุ่ม dNTP เป็นเป้าหมายที่สำคัญของ ROS และ dNTP ที่ถูกออกซิไดซ์เป็นแหล่งสำคัญของความเสียหายของ DNA ออกซิเดชัน3,10 DNA SSB และ DSB ที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมสามารถนำไปสู่ความชราภาพและการตายของเซลล์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพและระดับของ intratumor ความหลากหลายและอัตราการกลายพันธุ์สูงในเซลล์มะเร็ง ในทางตรงกันข้าม การยับยั้ง MTH1 มุ่งเป้าไปที่ฟีโนไทป์ที่แยกเซลล์มะเร็งส่วนใหญ่ออกจากเซลล์ปกติ และด้วยเหตุนี้จึงแสดงถึงกลยุทธ์การต่อต้านมะเร็งแบบใหม่ที่ไม่ถูกจำกัดด้วยการดัดแปลงทางพันธุกรรม ที่น่าสนใจคือ โมเลกุลขนาดเล็กที่เป็นปฏิปักษ์ของโปรตีนต้านการตายของเซลล์ Bcl266,67 และตัวเร่งปฏิกิริยาของโปรอะพอพโทซิส Bax68 ได้รับการพัฒนาและแสดงให้เห็นว่าเป็นสารต้านมะเร็งชนิดใหม่ที่น่าจับตามอง ด้วยกลไกการออกฤทธิ์ที่เสริมกัน การรวมตัวยับยั้ง MTH1 และสารเคมีที่ส่งเสริมการตายของเซลล์จะสร้างยาต้านมะเร็งรุ่นใหม่ที่น่าตื่นเต้น

เป็นครั้งแรกที่เราได้สาธิตฟังก์ชันใหม่ของ Echinacoside ในฐานะสารต้านมะเร็งตามธรรมชาติ ในการทดสอบในหลอดทดลอง Echinacoside ยับยั้ง MTH1 ด้วย IC50 ที่7.01 μM ค่า IC50 นี้สูงกว่าค่าของสารยับยั้ง MTH1 ที่รายงานจนถึงตอนนี้ 32,33,69 การใช้ (S)-crizotinib เป็นตัวควบคุมเชิงบวก เราพบว่าการทดสอบของเรามีความไวน้อยกว่าที่ใช้โดย Huber et al.33 ถึงเจ็ดเท่า , IC50 ที่แท้จริงของ Echinacoside มีแนวโน้มลดลง อย่างไรก็ตาม เพื่อพัฒนาเป็นยารักษาโรค อาจต้องปรับปรุงประสิทธิภาพของโมเลกุลเอไคนาโคไซด์ตามธรรมชาติ เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่ใช้เป็นยาสมุนไพรมาเป็นเวลานาน Echinacoside สามารถทำหน้าที่เป็นโครงสร้างทางเคมีที่ดีสำหรับการพัฒนาสารยับยั้ง MTH1 ที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย 37,70 เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติเป็นแหล่งรวมของโครงสร้างทางเคมีที่แปลกใหม่ สำหรับการออกแบบยาตามโครงสร้างที่มีเหตุผล 70 แนวทางที่คล้ายกับที่เราใช้ที่นี่

ร่วมกับความสนใจอย่างมากในผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติสำหรับการค้นพบยา จะเป็นประโยชน์ในการค้นหายาใหม่ที่มีเป้าหมาย มีประสิทธิภาพ และปลอดภัย

echinacoside in cistanche (2)