Fenýletanól glýkósíð úr Herba Cistanche bæta örumhverfið fyrir súrefnisæxli og auka áhrif oxaliplatíns í gegnum HIF-1 boðleiðina

Tengiliður: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Netfang:audrey.hu@wecistanche.com

LIMEI WEN, JUNPING HU, JIAWEI ZHANG og JIANHUA YANG

Ágrip.

Lifrarkrabbamein er ein algengasta tegund illkynja æxla og einkennist af miklum illkynja sjúkdómum, hröðu framvindu, háum sjúkdómum og dánartíðni. Greint hefur verið frá því að oxaliplatín (OXA) hafi áberandi árangur gegn langt gengið lifrarkrabbameini með þolanlegum eiturverkunum. Í föstum æxlum stuðlar súrefnissýra örumhverfið til þekjuvefs-mesenchymal umskipti (EMT), sem getur einnig valdið lyfjaónæmi lifrarkrabbameins gegn platínulyfjum. HerbaCistanche (Cistanche tubulosa) hefur verið oft notað í hefðbundinni kínverskri læknisfræði og fenýletanóíð glýkósíð frá HerbaCistanche(CPhG) eru helstu virku þættirnir. Þessi rannsókn miðar að því að kanna áhrif CPhGs á lífvænleika, frumudauða, fólksflutninga og innrás lifrarkrabbameinsfrumna. HepG2 lifrarkrabbameinsfrumum var skipt í samanburðarhópa, DMSO, CoCl2, OXA, OXA plús CoCl2 og CPhGs plús OXA plús CoCl2. Í kjölfarið voru öfug umritunar-magnuð PCR og western blot greining framkvæmd til að ákvarða tjáningarmagn súrefnisskortsframkallanlegs þáttar 1 (HIF-1), lysýloxíðasalíks 2 (LOXL2) og EMT-tengdra gena og próteina (þ.e. E. -cadherin og Twist), til að kanna áhrif CPhGs á lifrarkrabbamein. Niðurstöðurnar sýndu að CPhGs gætu aukið áhrif OXA á lifrarkrabbamein og hindrað flæði, innrás og apoptotic hraða lifrarkrabbameinsfrumna. Að auki olli CPhGs meðferð í raun niðurstjórnun HIF-1, LOXL2 og Twist og uppstjórnun E-cadherins. Núverandi niðurstöður benda til þess að CPhGs hafi kallað fram marktæka aukningu á næmi fyrir OXA og bælingu á súrefnisskorti af völdum EMT í lifur

cistanche ávinningur: andstæðingur-Lifrarkrabbamein

Kynning

Liver cancer is a malignant tumor that usually involves the digestive system, and consists of primary and secondary types. Primary liver cancer is divided into hepatocellular carcinoma and intrahepatic cholangiocarcinoma (1,2). Notably, liver cancer is associated with a high incidence and mortality rate worldwide (3). According to the World Health Organization, it is predicted that there will be >1,000,000 dauðsföll af völdum lifrarkrabbameins fyrir árið 2030 og af nýstaðfestum tilfellum munu þau á meginlandi Kína vera 46,6 prósent.

Greint hefur verið frá því að oxaliplatín (OXA) hafi hamlandi áhrif á vöxt lifrarkrabbameins með þolanlegum eiturverkunum í klínískum aðstæðum. Engu að síður er heildarvirkni lyfjameðferðar sem byggir á platínu hamlað af ónæmi fyrir æxlisfrumum (4). Það er vel viðurkennt að lifrarkrabbamein sýnir minna næmi fyrir krabbameinslyfjameðferð samanborið við aðrar tegundir krabbameins. Fjöllyfjaónæmi lifrarkrabbameins hefur stuðlað að ónæmi þess gegn fjölmörgum lækningaefnum (5). Í fyrri rannsókn greindu Xie og Zhong (6) frá því að HepG2 frumur sýndu lélegt næmi fyrir adriamycini, 5-flúorúrasíli og cisplatíni við súrefnisskort. Þrátt fyrir þá staðreynd að krabbameinslyf sem innihalda platínu eru helstu meðferðarúrræði fyrir krabbameini, er ónæmi fyrir þessum lyfjum hjá sjúklingum. Ennfremur eru horfur sjúklinga með lifrarkrabbamein enn slæmar (7,8). Hingað til hefur mikið átak verið gert til að kanna lyfjaónæmi og bæta lyfjanæmi hjá sjúklingum með lifrarkrabbamein.

Við súrefnisskortsaðstæður á sér stað enduræðamyndun í krabbameinsfrumum, sem getur leitt til þekjuvefja-mesenchymal umskipti (EMT) og æðahermi (VM). EMT og VM geta í kjölfarið stuðlað að innrás og fjarmeinvörpum. Ennfremur hefur verið talið að EMT gegni hlutverki sem drifkraftur framvindu krabbameins (9). Auk þess taka súrefnis-framkallanlegir þættir (HIF) þátt í myndun nýæða, orkuefnaskipta, frumufjölgun, innrás og meinvörp (10).

Lysyl oxidase (LOX)-like 2 (LOXL2) prótein er meðlimur LOX fjölskyldunnar og er nátengt samgildri krosstengingu kollagens og elastíns, sem getur leitt til bandvefs og er mikilvægt fyrir heilleika utanfrumu fylkisins ( 11). Í fyrri rannsókn var LOXL2 talið vera nátengt meinvörpum krabbameinsfrumna (12). Ennfremur hefur verið sýnt fram á að LOXL2 stýrir meingerð og framgangi fjölmargra tegunda illkynja krabbameins í gegnum utan- og innanfrumuleiðir, sem voru mikilvægar vísbendingar fyrir mat á slæmum horfum (13,14).Herba Cistancheer tonic jurt sem er almennt dreift í eyðimerkursvæðum, sem hefur verið oft notuð í hefðbundinni kínverskri læknisfræði (15,16).Cistanche tubulosa(C. tubulosa)er náttúrulegt jurtalyf sem almennt er gróðursett í Xinjiang sjálfstjórnarsvæðinu. Fenýletanóíð glýkósíða frá Herba Cistanche (CPhGs) þjóna sem einn af helstu virku innihaldsefnum Herba Cistanche. Áður gaf Hu et al (17) til kynna að CPhGs gætu dregið úr lifrarskaða í H22 æxlisberandi músum og hindrað vöxt krabbameinsfrumna. Það var gefið til kynna að undirliggjandi verkun gæti tengst lækkun á sermi-fetópróteini og gæti aukið ónæmi í músunum.

Í þessari rannsókn var súrefnisskortslíkan af HepG2 lifrarkrabbameinsfrumum framkallað með því að nota CoCl2. Á þessum grundvelli miðaði þessi rannsókn að því að kanna áhrif OXA á útbreiðslu, frumudauða, fólksflutninga og innrás krabbameinsfrumna í nærveru CPhGs við súrefnisskort. Að auki greindust mRNA og prótein tjáningarstig HIF-1, LOXL2, E-cadherin og Twist. Ennfremur voru nákvæmar aðferðir sem liggja að baki áhrifum CPhGs á meingerð lifrarkrabbameins rannsakaðar.

ávinningur af cistanche þykkni: meðhöndlun lifrarkrabbameins

efni og aðferðir

Frumlína. Lifrarkrabbameinsfrumulínan HepG2, eins og hún er auðkennd með STR aðferðinni, var veitt af Klínískri rannsóknarstofnun, First Affiliated Hospital Xinjiang Medical University (Urumqi, Kína). Frumurnar voru ræktaðar í háglúkósa DMEM (HyClone; Cytiva) sem innihélt 10 prósent nautgripafóstursermi (FBS; Hyclone; Cytiva) við 37˚C í hitakassa sem innihélt 5 prósent CO2.

Preparation of CPhGs. C. tubulosa extraction (CPhGs) was obtained from Hetian Dichen Biotech Co., Ltd.. The content of CPhGs was >80 prósent, þar á meðal var innihald echinacoside og verbascose 44,5 og 16,1 prósent, í sömu röð. Stönglum af C. tubulosa (Schrenk) Wight var safnað í október 2016 frá Xinjiang, Kína. Verksmiðjan var auðkennd af Dr. Junping Hu. Öll þessi skírteinissýni (nr. 201610) hafa verið afhent hjá Plant Herbarium, School of Pharmacy, Xinjiang Medical University, Xinjiang, Kína.

Tilraunahönnun. HepG2 frumur (5x104/ml) voru meðhöndlaðar með ýmsum styrkjum CPhGs (5, 25, 50, 100, 200 og 500 µg/ml) í 48 klst við 37˚C (24 klst. eftir sáningu) til að skima CPhGs-L/M/H skammt. HepG2 frumum (5x104/ml) var skipt í eftirfarandi hópa: i) Viðmiðunarhópur, ræktaður í háglúkósa DMEM; ii) DMSO hópur, ræktaður í 0,1 prósent DMSO (v/v); iii) CoCl2 hópur (súrefnisfallslíkan hópur), ræktaður í sermifríu DMEM sem inniheldur 100 µM CoCl2; iv) OXA

hópur (jákvæður samanburðarhópur), ræktaður í 5 µM OXA (Beijing Solar Science & Technology Co., Ltd.); v) OXA plús CoCl2 hópur, ræktaður í 5 µM OXA ásamt 100 µM CoCl2; og vi) CPhGs hópar, meðhöndlaðir með CPhGs-L/M/H (25, 50 og 100 µg/ml, í sömu röð) ásamt 5 µM OXA og 100 µM CoCl2.

Frumulífvænleikapróf. Frumulífvænleiki var ákvarðaður með því að nota frumutalningarsett-8 (CCK-8) greiningu samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda (Beijing Solar Science & Technology Co., Ltd.) og eins og áður hefur verið lýst (18). Frum (2.0x103 frumur/brunn) var sáð í 96-brunn plötur. Í kjölfarið, ~24 klst eftir sáningu, voru frumur meðhöndlaðar í 48 klst í samræmi við meðferðaraðstæður í hverjum hópi. Miðlinum var síðan skipt út fyrir 100 µl háglúkósa DMEM, fylgt eftir með því að bæta við 10 µl CCK-8 hvarfefni; frumurnar voru ræktaðar í 1 klst við 37°C. Ljósþéttleiki var mældur með því að nota fjölgreiningar örplötulesara (Thermo Fisher Scientific, Inc.) við 450 nm. Sex endurtekningar voru útbúnar fyrir hvert ástand.

Ákvörðun á apoptotic hlutfalli. Apoptotic hlutfallið var ákvarðað með því að nota Annexin V/PI Apoptotic Detection Kit (Beijing Solar Science & Technology Co., Ltd.). HepG2 frumur (5x105) voru sáðar í 6-brunna plötur við 37˚C í 5 prósent CO2. Í kjölfarið, ~24 klst. eftir meðferð, voru frumurnar ræktaðar í sermifríu DMEM í 4 klst. Frumurnar voru síðan meltar með því að nota 0,25 prósent trypsínbeitt (Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.), fylgt eftir með að minnsta kosti þremur þvotti með forkældu PBS. Við skilvindu við 167,7 xg í 5 mínútur við 4˚C, voru frumurnar endursviflausnar með 1X bindibuffi og styrkurinn var stilltur á 1~5x106/ml og síðan litaðar með 5 µl Annexin V-FITC og 5 µl PI í 15 mínútur við stofuhita. Frumurnar fóru síðan í frumuflæðismælingu með BD LSRFortessa flæðifrumumæli (BD Biosciences) og FlowJo

10.6.2 hugbúnaður (Tree Star, Inc.).

Sárgræðslupróf. Hindrandi áhrif CPhGs á frumuflutning voru skoðuð með sáragræðsluprófi (19). Frumunum var sáð í 6-brunn plötur þar til 100 prósent samrennandi einlag fékkst. Í kjölfarið voru frumurnar særðar með 200 µl pípettuodda, þvegnar með PBS og ræktaðar með meðferðum í sermilausum miðli. Eftir lyfjameðferð var sáragræðsluhraði mældur við 0, 12, 24 og 48 klst. Sársmyndir voru teknar með því að nota flúrljómandi smásjá (Nikon Ti-S, Japan) í x10 stækkun. Lokun sárs var mæld með sársfjarlægð á hverju tímabili og gefin upp sem hundraðshluti af upphaflegri sárfjarlægð eftir 0 klst.

Transwell próf. Frumuinnrás var metin með Transwell greiningum. Frumur (1x105 frumur/ml) voru stöðvaðar í 200 µl háglúkósa DMEM án FBS. Frumunum var síðan sáð á Matrigel-húðaðar efri holur sem þaktar voru pólýetýlen tereftalat síuhimnu (holustærð, 8,0 µm). Alls 500 µl háglúkósa DMEM sem inniheldur 10 prósent FBS var sett í neðra hólfið. Bómullarþurrkur voru notaðar til að fjarlægja frumurnar á efra yfirborði síunnar eftir 48 klst við 37˚C. Frumurnar sem ruddust inn í gegnum himnuna voru festar með 4 prósent paraformaldehýði í 30 mín. Í kjölfarið voru frumur litaðar með 0,1 prósent kristalfjólubláu í 15 mínútur við stofuhita. Innrásarfrumur sáust undir flúrljómandi smásjá (Nikon Ti‑S) í x100 stækkun.

Reverse-umscription-quantitative PCR (RT-qPCR). Heildar-RNA var dregið úr HepG2 frumum með því að nota TRIzol® hvarfefni (Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.) og cDNA nýmyndun var framkvæmd með því að nota PrimeScript RT hvarfefnissettið (Takara Bio, Inc.) í samræmi við siðareglur framleiðanda. qPCR var framkvæmt á 7500 rauntíma PCR kerfi (Applied Biosystems; Thermo Fisher Scientific, Inc.) með því að nota TB green™ Premix Ex Taq™ (Takara Bio, Inc.) samkvæmt samskiptareglum framleiðanda. Primerarnir sem notaðir eru fyrir qPCR eru taldir upp í töflu I. PCR aðstæður fólust af eðlisbreytingu við 95˚C í 30 sekúndur, fylgt eftir með 40 lotum af eðlisbreytingu við 95˚C í 5 sekúndur og glæðingu við 60˚C í 30 sekúndur. Að lokum voru mögnunarniðurstöðurnar greindar með 2‑ΔΔCq aðferðinni (20).

Western blot greining. Prótein voru dregin út úr frumum sem voru meðhöndlaðar í 48 klst. með einsleitni í RIPA lýsisbuffi (Thermo Fisher Scientific, Inc.) sem innihélt próteasa og fosfatasa hemla. Innihald frumupróteins var ákvarðað með BCA aðferð. Prótein (40 µg) voru síðan aðskilin með SDS-PAGE á 10 prósenta hlaupi og flutt yfir á PVDF himnu. Himnan var stífluð í 5 prósent fitulausri mjólk í 1 klst við 4˚C og ræktuð með eftirfarandi frummótefnum: ‑aktín (1:5,000; vörunúmer bs-0061R; BIOSS), HIF ‑1 (1:1,000; cat. no. ab179483; Abcam), LOXL2 (1:500; cat. no. ab179810; Abcam), E-cadherin (1:1,000 ; vörunúmer bs‑10009R; BIOSS) og Twist1 (1:500; vörunúmer bs-2441R; BIOSS) yfir nótt við 4˚C. Himnan var síðan ræktuð með geita-anti-kanínu IgG H&L aukamótefnum (1:2.000; cat. no. ab205718; Abcam) í 4 klst við stofuhita. Eftir þvott með TBS‑0,05 prósent Tween‑20 voru blettirnir sýndir með Enhanced Chemiluminescence kerfi (Amersham; Cytiva). Hlutfallslegur styrkleiki böndanna var hálf-magngreindur með þéttleikagreiningu með ImageJ2x hugbúnaði (útgáfa 2.1.4.7; Rawak Software Inc.), og þéttleikarit af niðurstöðunum voru staðlað að styrkleika ‑aktíns.

Tölfræðigreining. SPSS 19.0 hugbúnaður (SPSS, Inc.) var notaður við gagnagreiningu. Gögnin eru sett fram sem meðaltal ± staðalfrávik og voru greind með einstefnu ANOVA fylgt eftir með Tukey's post hoc prófi. P<0.05 was="">talið gefa til kynna tölfræðilega marktækan mun. Allar tilraunir voru framkvæmdar að minnsta kosti í þríriti.

Niðurstöður

Áhrif CPhGs á lífvænleika frumna. HepG2 frumur voru meðhöndlaðar með ýmsum styrkjum CPhGs (5, 25, 50, 100, 200 og 500 µg/ml) í 48 klst (24 klst eftir sáningu). Eins og sýnt er á mynd 1, var marktæk minnkun á lífvænleika frumna sem voru meðhöndlaðir með 200 og 500 µg/ml CPhG samanborið við samanburðarhópinn (P<0.05). these="" findings="" indicated="" that="" cphgs="" could="" modulate="" cell="" viability="" in="" a="" dose‑dependent="">

CPhGs auka áhrif OXA á lifrarkrabbamein. Áhrif CPhGs á OXA-mótaða HepG2 frumu lífvænleika voru í kjölfarið metin (mynd 2). Eftir ~48 klst. minnkaði samsetning CPhGs og OXA marktækt lífvænleika HepG2 frumna samanborið við OXA plúsCoCl2 hópur. Nánar tiltekið hamluðu CPhGs-M plús OXA plús CoCl2 og CPhGs-H plús OXA plús CoCl2 marktækt lífvænleika HepG2 frumna samanborið við í OXA plús CoCl2 hópnum (P<0.05 and=""><0.01,>

CPhGs hamla flæði og innrás krabbameinsfrumna í lifur. Til að rannsaka frekar innrásarmöguleika og flutningsgetu lifrarkrabbameinsfrumna eftir meðferð með CPhGs og OXA, voru gerðar sáragræðslu- og Transwell-próf. Sáragræðslugreiningin benti til þess að, samanborið við það í DMSO hópnum, minnkaði flæði HepG2 frumna eftir meðferð með CoCl2, OXA og CPhGs (200 eða 500 µg/ml) (P<0.05; fig.="" 3a="" and="" b).="" for="" the="" transwell="" assay,="" the="" invasive="" ability="" of="" cells="" was="" markedly="" inhibited="" in="" the="" co-treatment="" groups="" (cphgs="" +="" oxa="" +="" cocl2)="" compared="" with="" that="" in="" the="" oxa="" +="" cocl2="" group=""><0.01; fig.="" 3c="" and="" d).="" conversely,="" in="" the="" co‑treatment="" groups="" (cphgs="" +="" oxa="" +="" cocl2),="" the="" invasive="" potential="" and="" migratory="" ability="" of="" cells="" was="" markedly="">

Áhrif CPhGs og OXA á apoptosis. Eftir meðferð með samsetningu CPhGs og OXA fyrir

48 klst. voru HepG2 frumurnar litaðar með Annexin V-FITC og PI, fylgt eftir með frumuflæðismælingu til að ákvarða frumudauða. Eins og sýnt er á mynd 4A, sýndu sammeðferðarhóparnir (CPhGs-L/M/H plús OXA plús CoCl2) smám saman hækkun á hlutfalli apoptótískra frumna með aukningu á styrk CPhGs. Flestar frumur sem voru meðhöndlaðar með CPhGs og OXA voru staðbundnar á Q4 svæðinu, sem benti til þess að samsetning CPhGs og OXA framkallaði frumudauði á frumstigi. Samanborið við OXA plús CoCl2 hópinn, greindist marktæk hækkun á apoptotic tíðni frumna í hópunum sem fengu meðferð með OXA, CoCl2 og miðlungs eða stórum skömmtum af CPhGs (P<0.01; fig.="" 4b).="" these="" findings="" indicated="" that="" the="" combination="" of="" oxa="" and="" cphgs="" may="" contribute="" to="" the="" apoptosis="" of="" hepg2="">

mRNA expression levels of HIF‑1α, LOXL2, E‑cadherin and Twist following CPhGs and OXA co‑incubation. There were no statistical differences in the mRNA expression levels of HIF‑1α, LOXL2, E‑cadherin and Twist between the control and DMSO groups (P>0.05; mynd 5A-D). Aftur á móti olli CoCl2 marktækri aukningu á mRNA tjáningargildum LOXL2, HIF-1 og Twist samanborið við þær í DMSOhópur (bls<0.01; fig.="" 5a,="" b="" and="" d).="" compared="" with="" those="" in="" the="" oxa="" +="" cocl2="" group,="" the="" mrna="" expression="" levels="" of="" loxl2,="" hif‑1α="" and="" twist="" were="" significantly="" enhanced="" in="" the="" cphgs‑h="" +="" oxa="" +="" cocl2="" groups=""><0.01; fig.="" 5a,="" b="" and="" d).="" by="" contrast,="" cocl2="" induced="" a="" significant="" downregulation="" in="" the="" mrna="" expression="" levels="" of="" e‑cadherin="" compared="" with="" those="" in="" the="" dmso="" group=""><0.01; fig.="" 5c).="" all="" concentrations="" of="" cphgs="" combined="" with="" oxa="" and="" cocl2="" were="" able="" to="" upregulate="" the="" mrna="" expression="" levels="" of="" e‑cadherin="" compared="" with="" those="" in="" the="" oxa="" +="" cocl2="" group=""><0.01; fig.="" 5c).="" these="" results="" indicated="" that="" the="" combination="" of="" cphgs="" and="" oxa="" effectively="" inhibited="" the="" emt="" under="" hypoxic="">

Prótein tjáningarstig HIF-1, LOXL2, E-cadherin og Twist eftir CPhGs og OXA samræktun. Niðurstöður Western blotting leiddu í ljós að próteintjáningarmagn HIF-1, LOXL2 og Twist var uppstýrt við súrefnisskort samanborið við þær í DMSO hópnum. Hinsvegar,

próteintjáningarmagn E-cadherins var lækkað við súrefnisskort (P<0.01; fig.="" 6a="" and="" b).="" notably,="" the="" protein="" expression="" levels="" of="" hif‑1α,="" loxl2,="" and="" twist="" were="" significantly="" decreased="" in="" the="" cphgs‑m="" +="" oxa="" +="" cocl2="" or="" cphgs‑h="" +="" oxa="" +="" cocl2="" groups="" compared="" with="" those="" in="" the="" oxa="" +="" cocl2="" group=""><0.01; fig.="" 6a="" and="" b).="" compared="" with="" dmso="" group,="" cocl2="" treatment="" significantly="" decreased="" the="" expression="" level="" of="" e‑cadherin.="" in="" the="" cphgs="" groups,="" the="" protein="" expression="" levels="" of="" e‑cadherin="" were="" significantly="" increased="" compared="" with="" those="" in="" the="" oxa="" +="" cocl2="" group=""><0.01; fig.="" 6b).="" these="" findings="" indicated="" that="" cphgs="" treatment="" could="" effectively="" inhibit="" the="" downregulation="" of="" e‑cadherin,="" and="" the="" upregulation="" of="" hif‑1α,="" loxl2="" and="" twist="" induced="" by="">

Umræða

Súrefnisskortur er algengur eiginleiki í örumhverfi krabbameins; þetta tengist aðallega því að fjölgun ákrabbameinsfrumur eru hraðari samanborið við æðamyndun afbrigðilegra nýæða. Að auki verða önnur líffræðileg ferli, þar á meðal fjölgun, meinvörp og lyfjanæmi fyrir áhrifum af súrefnisskorti (21). Súrumhverfi æxlissúrefnis er mikilvægt fyrir meingerð og framgang krabbameins, og það er einnig mikilvægt fyrir lyfjaþol og æðamyndun lifrarkrabbameins (22).

Í þessari rannsókn voru HepG2 frumur meðhöndlaðar með ýmsum styrkjum CPhGs, þar á meðal gætu CPhGs (200 µg/ml) framkallað verulega minnkun á lífvænleika frumna. Sérstaklega gætu CPhGs stýrt lífvænleika frumna á skammtaháðan hátt. Við súrefnisskortsaðstæður hamlaði samsetning OXA og CPhGs (50 eða 100 µg/ml) marktækt lífvænleika HepG2 frumna samanborið við OXA meðferð eingöngu. Svipuð skammtaháð tilhneiging kom fram í flæðis- og innrásarmælingum lifrarkrabbameinsfrumna. Eins og er hafa umfangsmiklar rannsóknir verið gerðar til að rannsaka hlutverk frumudrepunar krabbameinsfrumna í meingerð lifrarsjúkdóma (23-26). Nokkrar aðferðir hafa verið þróaðar til að meðhöndla lifrarkrabbamein með því að stuðla að frumudauða (27-29); því afskipti af

HepG2 frumu frumudauða getur þjónað sem efnilegur frambjóðandi til að koma í veg fyrir og meðhöndla lifrarkrabbamein. Frumsjávarfrumum HepG2 frumna jókst marktækt eftir meðferð með samsetningu CPhGs-M/-H og OXA samanborið við frumur sem voru meðhöndlaðar með OXA eingöngu. Þess vegna var gefið til kynna að CPhGs gætu aukið verulega æxlisáhrif OXA.

HIF-1 getur aukið tjáningarstig E-cadherin, N-cadherin og Vimentin, auk sumra umritunarþátta, eins og Snail1/2, Zeb1 og Twist1. Í kjölfarið gæti þetta leitt til taps á frumuskautun, losunar á frumu-frumumótum, breytinga á frumubeinagrindpróteini og flæðis og innrásar krabbameinsfrumna, sem gæti leitt til flutnings krabbameinsfrumna í blóðrásarkerfið í gegnum basilar himnuna. og síðar meinvörp (30). Í þessari rannsókn var CoCl2 notað til að framkalla líkan af súrefnisskorti, sem olli aukningu á lífvænleika HepG2 frumna, auk frumuflutnings og innrásar. Ennfremur var mRNA og prótein tjáningarmagn HIF-1 aukið marktækt, sem bendir til þess að CoCl2 hafi valdið myndun

súrefnissýknu örumhverfi. Meðferð með samsetningu CPhGs og OXA hamlaði verulega mRNA og prótein tjáningarmagn HIF-1 af völdum súrefnisskorts. Þessar niðurstöður bentu til þess að CPhG gæti dregið úr örumhverfi lifrarkrabbameins á skammtaháðan hátt.

E-cadherin er Ca2 plús-háð viðloðun sameind, sem gegnir lykilhlutverki í viðloðun frumu og frumu, viðhaldi heilleika vefjabyggingar og boðsendingar. Ef um er að ræða niðurstýringu eða jafnvel tap á viðloðun virkni, geta krabbameinsfrumur sýnt stjórnlausa fjölgun og aðgreiningu, sem getur stuðlað að aukinni innrás krabbameinsfrumna og síðar meinvörpum (31). Að auki er E-cadherin mikilvægt til að hindra EMT krabbameinsfrumna, sem er nátengt aðgreiningu, innrás, meinvörpum og horfum á mörgum illkynja þekjusjúkdómum. EMT-örvandi umritunarþættir (EMT-TFs), eins og Twist, Snail og Zeb, skipta sköpum fyrir EMT. Tilkynnt hefur verið um að súrefnisskortur virkjar boðleiðir sem örva EMT-TF tjáningu; sérstaklega, það gæti beint stuðlað að EMT með umritunarvirkjun þessara þátta (32). Snúningurinn er mjög varðveittur helix-hring-helix

umritunarþáttur sem hefur verið nýgreindur á undanförnum árum. High Twist tjáning hefur greinst í fjölmörgum gerðum krabbameinsfrumna (33). Þess vegna er nauðsynlegt að kanna tengslin á milli Twist-tjáningar og flutnings eða meinvarpa krabbameinsfrumna, sem og klínískra forvarna og meðferðar á meinvörpum (34). Í þessari rannsókn kom í ljós að mRNA- og próteintjáningarmagn E-cadherins var lækkað í viðurvist súrefnisskorts, en mRNA- og próteintjáningarmagn Twist var hækkað. Þessar niðurstöður voru í samræmi við niðurstöður innrásar- og fólksflutningamælinga, sem gáfu til kynna að súrefnisskortur gæti stuðlað að því að EMT komi fram. Eftir meðferð með OXA var próteintjáningarmagni E-cadheríns lækkað; þetta benti til þess að OXA sýndi lélega skilvirkni við að hindra vöxt lifrarkrabbameinsfrumna, en það gæti stuðlað að EMT. Hins vegar, í samsettri meðferð með CPhGs, sýndi næmi HepG2 frumna fyrir OXA verulegan bata í nærveru súrefnisskorts. Ennfremur gæti sammeðferð með CPhGs og OXA hindrað frumulíf, flutning og innrás HepG2 frumna. Núverandi rannsókn uppgötvaði aðeins

Twist og E-cadherin tjáning; því miða framtíðarrannsóknir að því að einbeita sér að fleiri EMT-tengdum merkjum, til að meta hamlandi áhrif CPhGs á EMT af völdum súrefnisskorts í lifrarkrabbameini.

Tilkynnt hefur verið um að HIF-1 ýti undir tjáningu LOXL2 og eykur flutning og innrás krabbameinsfrumna í lifur, sem gæti tengst slæmum horfum lifrarkrabbameins (30). Í fyrri rannsókn jókst tjáningarmagn LOXL2 í aðliggjandi lifrarkrabbameinsvef verulega samanborið við það í krabbameinsvefjum (35). Að auki var það nátengt innrás og meinvörpum lifrarkrabbameins. Þöggun LOXL2 gena með litlum truflunum RNA hamlaði fjölgun HepG2 og SMCC-7721 frumna, sem leiddi til stöðvunar á frumuhringi krabbameinsfrumna og aukinni frumudauða (36). Shao et al (35) könnuðu fylgni á milli LOXL2 í lifrarkrabbameinssýnum og klínískra meinafræðilegra þátta, VM og horfur meðal 201 tilviks sem fékk skurðaðgerð til meðferðar. Tilgátan var sú að LOXL2 gegndi mikilvægu hlutverki í meingerð og framgangi lifrarkrabbameins, sem gæti verið markmið fyrir þróun lyfja. Ennfremur sýndu Peng et al (37) fram á að LOXL2 gæti virkjað snigl/E-cadherin og Src kínasa/Focal adhesion kínasa boðleiðir, sem geta stuðlað að meingerð og framvindu EMT magakrabbameinsfrumna. Í þessari rannsókn, við súrefnisskortsaðstæður, var mRNA og prótein tjáningarstig LOXL2 aukin, en tjáning þess var minnkað eftir meðferð með OXA. Ennfremur leiddi meðferð með blöndu af CPhG og OXA til augljósrar niðurstýringar á LOXL2 tjáningu, sem getur í raun hjálpað til við æxlishemjandi áhrif OXA á lifrarkrabbamein.

Það eru nokkrar takmarkanir á þessari rannsókn. Í þessari rannsókn hefði átt að nota tvær lifrarkrabbameinsfrumulínur í viðbót, þar á meðal SMCC-7721 frumulínuna, en ekki var hægt að nota þær þar sem ekki var hægt að kaupa þessar frumulínur vegna þess að þær voru ranggreindar og fengnar úr HeLa frumum. Að auki greindi þessi rannsókn ekki andoxunaráhrif mismunandi styrks CPhGs í frumunum.

Að lokum, CPhGs gætu skipt um súrefnisæxli örumhverfi lifrarkrabbameinsfrumna með því að móta HIF-1 boðleiðina. Að auki jókst næmi lifrarkrabbameinsfrumna fyrir OXA marktækt sem svar við meðferð með blöndu af CPhGs og OXA. Þessar niðurstöður geta veitt nýja meðferðaraðferð til að bæta næmi lifrarkrabbameins fyrir krabbameinslyfjameðferð.

Viðurkenningar

Á ekki við.

Fjármögnun

Þessi rannsókn var studd af Xinjiang Key Laboratory of Natural Drug Active Components and Drug Release Technology (styrkur nr. XJDX1713), varaframbjóðandaverkefnið fyrir leiðtoga vísinda- og tækninýsköpunar í Xinjiang Uygur sjálfstjórnarsvæðinu (styrk nr. 2019XS14), National Natural Science Foundation of China (styrkur nr. 81860735) og Bethune Charitable

Stofnunin „Bethune·Quest-bygging á lyfjafræðilegri vísindarannsóknargetu“ (styrkur nr. B-19-H-20200622).

Aðgengi gagna og efnis

Gagnasöfnin sem notuð eru og/eða greind í yfirstandandi rannsókn eru fáanleg hjá samsvarandi höfundi ef sanngjarnt er óskað.

Framlag höfunda

LMW og JWZ gerðu tilraunirnar, sömdu handritið og staðfestu áreiðanleika allra hrágagnanna. JPH og JHY hönnuðu þessa rannsókn. Allir höfundar lásu og samþykktu lokahandritið.

Siðfræðisamþykki og samþykki til þátttöku

Á ekki við.

Samþykki sjúklings fyrir birtingu

Á ekki við.

Samkeppnishagsmunir

Höfundar lýsa því yfir að þeir hafi engra hagsmuna að gæta.

Heimildir

1. Lifrarfrumukrabbamein. Nat Rev Dis Primers 2: 16019, 2016.

2. Gingold JA, Zhu D, Lee DF, Kaseb A og Chen J: Erfðafræðileg snið og efnaskiptajafnvægi í aðal lifrarkrabbameinum. Trends Mol Med 24: 395-411, 2018.

3. McGuire S: World cancer report 2014. Genf, Sviss: World Health Organization, the international Agency for research on cancer, WHO press, 2015. Adv Nutr 7: 418-419, 2016.

4. Gholamreza K, Jadidi-Niaragh F, Jahromi AS, Zandi K og Hojjat-Farsangi M: Verkfæri æxlisfrumnaþols gegn núverandi markmeðferðarefnum. Tumor Biol 37: 10021-10039, 2016.

5. Dong X og Mumper RJ: Nanomedicinal aðferðir til að meðhöndla fjöllyfjaónæm æxli: Núverandi framfarir. Nanomedicine (Lond) 5: 597-615, 2010.

6. Xie Y og Zhong DW: AEG-1 tengist súrefnisskorti af völdum lifrarfrumukrabbameins krabbameinslyfjaónæmis með því að stjórna PI3K/AKT/HIF-1alfa/MDR-1 ferli. EXCL J 15: 745-757, 2016.

7. Xiong H, Ni Z, He J, Jiang S, Li X, He J, Gong W, Zheng L, Chen S, Li B, o.fl.: LncRNA HULC kallar fram sjálfsát með stöðugleika Sirt1 og dregur úr efnanæmi HCC frumna. Oncogene 36: 3528-3540, 2017.

8. Gade TPF, Tucker E, Nakazawa MS, Hunt SJ, Wong W, Krock B, Weber CN, Nadolski GJ, Clark TWI, Soulen MC, o.fl. Radiology 283: 702-710, 2017.

9. Siegel RL, Miller KD og Jemal A: Krabbameinstölfræði, 2017. CA Cancer J Clin 67: 7-30, 2017.

10. Dong LQ, Shen BQ og Ma Y: Rannsóknarframfarir á súrefnisskorti örumhverfis í lifrarfrumukrabbameini. Zhong Guo Pu Wai Ji Chu Yu Lin Chuang Za Zhi 25: 1254-1258, 2018 (á kínversku).

11. Moon HJ, Finney J, Ronnebaum T og Mure M: Mannlegur lýsýloxíðasa-líkur 2. Bioorg Chem 57: 231-241, 2014.

12. Ferreira S, Saraiva N, Rijo P og Fernandes AS: LOXL2 hemlar og framgangur brjóstakrabbameins. Andoxunarefni (Basel) 10: 312, 2021.

13. Philp CJ, Siebeke I, Clements D, Miller S, Habgood A, John AE, Navaratnam V, Hubbard RB, Jenkins G og Johnson SR: Krosstenging utanfrumu fylkis eykur trefjafrumuvöxt og verndar gegn fylkispróteinmyndun í lungnatrefjum. Am J Respir Cell Mol Biol 58: 594-603, 2018.

14. Galván JA, Zlobec I, Wartenberg M, Lugli A, Gloor B, Perren A og Karamitopoulou E: Tjáning E-cadherin bæla SNAIL, ZEB1 og ZEB2 með æxlis- og stromal frumum hefur áhrif á æxlisverðandi svipgerð og gefur til kynna misleitni stromal. frumur í krabbameini í brisi. Br J Cancer 112: 1944-1950, 2015.

15. Gu C, Yang X og Huang L: Cistanches herba: Taugalyfjafræðileg endurskoðun. Front Pharmacol 7: 289, 2016.

16. Fu Z, Fan X, Wang X og Gao X: Cistanches Herba: Yfirlit yfir efnafræði, lyfjafræði og lyfjahvörf. J Ethnopharmacol 219: 233-247, 2018.

17. Hu Q, You SP, Liu T, Wang B, Liu X og Jiang Y: Rannsókn á lifrarkrabbameinsáhrifum cistanche. Carcinog Teratog Mutagen 30: 194-199, 2018.

18. Mao J, Tian Y, Wang C, Jiang K, Li R, Yao Y, Zhang R, Sun D, ​​Liang R, Gao Z, o.fl.: CBX2 stjórnar útbreiðslu og frumudauða með fosfórun YAP í lifrarfrumukrabbameini. J Cancer 10: 2706-2719, 2019.

19. Qin Y, Liu HJ, Li M, Zhai DH, Tang YH, Yang L, Qiao KL, Yang JH, Zhong WL, Zhang Q, o.fl. HIF-1 merkjaleið. EBioMedicine 38: 25-36, 2018.

20. Livak KJ og Schmittgen TD: Greining á hlutfallslegum genatjáningargögnum með því að nota rauntíma magn PCR og 2(-Delta Delta C(T)) aðferðina. Aðferðir 25: 402-408, 2001.

21. Vaupel P: Örumhverfislífeðlisfræði æxla og áhrif þess á geislakrabbameinsfræði. Semin Radiat Oncol 14: 198-206, 2004.

22. Chen C og Lou T: þættir sem framkalla súrefnisskort í lifrarfrumukrabbameini. Oncotarget 8: 46691-46703, 2017.

23. Schwabe RF og Luedde T: Apoptosis and necroptosis in the lifur: Spurning um líf og dauða. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 15: 738-752, 2018.

24. Kanda T, Matsuoka S, Yamazaki M, Shibata T, Nirei K, Takahashi H, Kaneko T, Fujisawa M, Higuchi T, Nakamura H, et al: Apoptosis og óáfengir fitulifursjúkdómar. Heimur J Gastroenterol 24: 2661-2672, 2018.

25. Pittala S, Kremlin Y og Shoshan-Barmatz V: Miðað við lifrarkrabbamein og tengda sjúkdóma í músum með hvatbera VDAC1-undirstaða peptíð. Neoplasia 20: 594-609, 2018.

26. Jing ZT, Liu W, Xue CR, Wu SX, Chen WN, Lin XJ og Lin X: AKT virkjarinn SC79 verndar lifrarfrumur gegn TNF-miðluðum frumudauða og dregur úr d-Gal/LPS-völdum lifrarskaða. Am J Physiol Gastrointest Lifur Physiol 316: G387-G396, 2019.