afزبان
صفحه اصلی / دانش / محتوای

دانش

اثرات شیمیایی پیشگیری کننده و محافظ کبدی جنیستئین از طریق مهار استرس اکسیداتیو و مسیر سیگنالینگ Versican/PDGF/PKC در سرطان کبدی ناشی از تجربی در موش صحرایی توسط تیواستامید

Mar 16, 2022

برای دریافت جزئیات بیشتر لطفا تماس بگیریدtina.xiang@wecistanche.com

چکیده

هدف، واقعگرایانهجنستئین یک ایزوفلاون شناخته شده موجود در سویا با فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضد التهابی، ضد رگ زایی و ضد توموری است. این مطالعه با هدف آزمون تواناییجنستئیندر تعدیل محور فاکتور رشد مشتق از پلاکت/ورسیکان (PDGF) در HCC.

مواد و روش هاHCC به طور تجربی در موش های صحرایی نر نژاد Sprague-Dawley القا شد و سپس با 25 یا 75 میلی گرم بر کیلوگرم جنیستئین تیمار شد. فعالیت های آنتی اکسیدانی جنیستئین با اندازه گیری بیان ژن Nrf2 و سطوح کبدی مالون دی آلدئید (MDA)، سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و گلوتاتیون کاهش یافته ارزیابی شد. بیان پروتئین‌های versican، PDGF، پروتئین کیناز C (PKC) و ERK{4}} با وسترن بلات و ایمونوهیستوشیمی ارزیابی شد.

نتایجHCC باعث افزایش استرس اکسیداتیو، سطوح بیان پروتئین PDGF، versican، PKC و ERK شد. جنستئین به طور قابل توجهی افزایش ناشی از HCC در استرس اکسیداتیو را کاهش داد. علاوه بر این، جنیستئین به طور وابسته به دوز، افزایش سطح بیان پروتئین PDGF، versican، PKC و ERK ناشی از HCC را کاهش داد. علاوه بر این، جنستئین به حفظ ساختار طبیعی سلول های کبدی کمک کرد و رسوب بافت فیبری را به ویژه در دوزهای بالا کاهش داد.

نتیجه گیری: جنستئین اعمال ضد تومور وآنتی اکسیداناثرات و بنابراین سرکوب توسعه HCC از طریق مهار محور دو طرفه PDGF/versican، سرکوب هر دو ERK1 و PKC به عنوان تنظیم کننده پایین دست. بنابراین، جنیستئین یک کاندید درمانی جدید بالقوه برای بهبود نتیجه بیماران مبتلا به HCC است.

کلید واژه ها: ERK; جنستئین کارسینوم سلولهای کبد؛ Nrf2; فاکتور رشد مشتق از پلاکت؛ پروتئین کیناز C؛ ورسیکان

flavonoids anti cancer

برای کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید

مقدمه

کارسینوم هپاتوسلولار (HCC) علت اصلی مرگ و میر بیماران مبتلا به سیروز است. HCC پنجمین بیماری شایع کبدی است و با پیش آگهی ضعیف مشخص می شود و دومین علت شایع مرگ و میر ناشی از سرطان است [1]. HCC می تواند ناشی از قرار گرفتن در معرض عوامل متعددی از جمله هپاتیت مزمن C یا عفونت ویروسی هپاتیت B، مصرف زیاد الکل و دیابت باشد [2]. HCC یک بیماری التهابی است که بیش از 90 درصد از بیماران مبتلا به HCC دچار آسیب مزمن کبدی می شوند [3،4]. پیش آگهی HCC به دلیل میزان بالای متاستاز و عود بیماری ضعیف است [5]. مسیرهای مولکولی که زیربنای تهاجم HCC هستند، گریزان باقی می مانند، که مانع از کشف درمان های جدید می شود. بسیاری از بیماران به دلیل عدم وجود درمان های موثر، تسلیم HCC می شوند. بنابراین، یافتن راهبردهای درمانی مؤثرتر برای بهبود نتایج HCC بسیار مهم است.

قبلاً گزارش شده بود که فاکتور رشد مشتق از پلاکت (PDGF)، به عنوان عضوی از خانواده فاکتورهای رشد پیش التهابی، نقش مهمی در تنظیم سنتز ورسیکان دارد. علاوه بر این، PDGF بیان mRNA versican را تنظیم مثبت می کند. سطوح بیان PDGF به شدت با درجه و تهاجم HCC همبستگی دارد، که نشان دهنده نقش مهم PDGF در شروع، پیشرفت، تهاجم و متاستاز HCC است [6]. علاوه بر این، سطح بیان پروتئین کیناز C (PKC) به شدت با سطح بیان PDGF در ارتباط است. بنابراین، مهارکننده های PKC را می توان به عنوان داروهای ضد سرطان جدید استفاده کرد [7]. علاوه بر این، مسیر سیگنالینگ ERK/PDGF به سرطان زایی HCC کمک می کند و به عنوان یک کاندید مناسب برای تشخیص بیماران پرخطر به عنوان هدفی برای درمان درد سرطان در نظر گرفته می شود [8-10].

جنستینیک محصول ایزوفلاون سویا است که به عنوان یک مهارکننده رگزایی و یک فیتواستروژن عمل می کند. طیف گسترده ای از خواص مهم را نشان می دهد، از جملهضد التهاب, آنتی اکسیداناثرات ضد تکثیری و ضد رگ زایی، که همگی به ژنیستئین پتانسیل شیمیایی پیشگیری می کنند [11]. علاوه بر این، گزارش شده است که جنیستئین با گیرنده های استروژن در حیوانات و انسان ها تداخل دارد و اثراتی مشابه استروژن ایجاد می کند [12]، و همچنین بر گیرنده های آندروژنی اثر می گذارد [13]. همچنین مشخص شده است که جنیستئین فعالیت ضد ویروسی را در برابر عفونت روتاویروس نشان می دهد [14].

گزارش شده است که جنستئین با ایجاد توقف G2/M و آپوپتوز نسبت به سلول های HCC برای سلول های سالم کمتر مضر است [15]. با این حال، تا آنجا که ما می دانیم، هیچ مطالعه قبلی در مورد بررسی اثر مهار مسیر سیگنالینگ versican/PDGF/PKC توسط جنیستئین در HCC وجود نداشته است. بنابراین، هدف مطالعه حاضر ارزیابی اثرات شیمی‌پیشگیرانه و محافظ کبدی جنیستئین در HCC از طریق بررسی تأثیر آن بر مسیرهای سیگنالینگ versican/PDGF/PKC و ERK بود. برای القای HCC در موش‌ها از تیواستامید استفاده شد [3،4،16،17].

مواد و روش ها

آزمایشات روی حیوانات. در مجموع، 50 موش صحرایی نر چهار هفته ای اسپراگ داولی (وزن، 180-200 گرم) در مطالعه حاضر مورد استفاده قرار گرفتند. پروتکل‌های آزمایشی و کلیه مراحل توسط دانشکده داروسازی کمیته اخلاق پژوهشی دانشگاه منصوره (منصوره، مصر؛ شماره تأییدیه 2020-181) تأیید شد. موش ها در چرخه 12 ساعت روشنایی / 12 ساعت تاریکی نگهداری شدند موش ها به طور تصادفی به پنج گروه با 10 حیوان در هر گروه تقسیم شدند. حیوانات در ابتدای مطالعه به صورت 5 موش در قفس نگهداری شدند. پنج گروه به شرح زیر بودند: (i) گروه کنترل، موش‌ها به صورت داخل صفاقی (IP) PBS، 10 میلی‌مولار، pH 7.4 تزریق شدند؛ (من) گروه کنترل تحت درمان با ژنیستئین، موش‌ها 75 میلی‌گرم بر کیلوگرم جنیستئین دریافت کردند (سیگما آلدریچ). Merck KGaA) روزانه به مدت 16 هفته با گاواژ خوراکی؛ گروه (il) HCC، موش‌ها 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم تیواستامید (TAA؛ Tocris Bioscience)، تزریق داخل صفاقی دو بار در هفته به مدت 16 هفته؛ (IV) HCC تحت درمان با جنیستئین، موش‌ها دریافت کردند. 25 میلی گرم بر کیلوگرم جنیستئین با گاواژ خوراکی روزانه به مدت 16 هفته. و (v) HCC تحت درمان با جنیستئین، موش‌ها 75 میلی‌گرم بر کیلوگرم جنیستئین را به‌مدت 16 هفته به‌صورت گاواژ خوراکی دریافت کردند. از روز اول، حیوانات در هر دو گروه HCC تحت درمان با جنیستئین با 200 میلی گرم بر کیلوگرم TAA داخل صفاقی، دو بار در هفته به مدت 16 هفته، همراه با درمان روزانه با جنیستئین خوراکی تزریق شدند. غلظت جنستئین و روش تجویز مورد استفاده مطابق با آنچه در مطالعات قبلی برای درمان سرطان در موش ها استفاده شده بود انتخاب شد [18،19]. علاوه بر این، مطالعات اولیه برای اطمینان از اثربخشی دوزهای انتخابی در درمان سرطان انجام شد.

مجموعه نمونهنمونه‌های خون (2 میلی‌لیتر از شبکه رترو-اوربیتال هر موش صحرایی بیهوش با تیوپنتال سدیم (4{9}} میلی‌گرم/کیلوگرم داخل صفاقی) از طریق سوراخ کردن شبکه رترو-اوربیتال جمع‌آوری شد. خون موش‌ها در سانتریفیوژ شد. 3000 دور در دقیقه به مدت 5 دقیقه و سرم متعاقباً قبل از تجزیه و تحلیل عملکرد کبد در دمای{6}}C ذخیره شد. کبد موش کامل تازه استخراج شد، با نرمال سالین شستشو داده شد و به دو قسمت تقسیم شد. یک قسمت در 10 درصد بافر ثابت شد. فرمالدئید برای بررسی مورفولوژیکی و هیستوپاتولوژیک. دومی در حجم 10- برابری 0.01 مولار بافر فسفات سدیم-پتاسیم، pH 7.4، همگن شد و برای آنالیز بیوشیمیایی در دمای -80 درجه سانتیگراد ذخیره شد.

تجزیه و تحلیل مورفولوژیک. نمونه‌های کبد تثبیت‌شده با فرمالین به بخش‌های 5- میکرومتر بریده شدند و با رنگ‌های ماسون تری کروم و اسید پریودیک شیف (PAS) رنگ‌آمیزی شدند. بخش ها به صورت ناشناس کدگذاری شده و با استفاده از یک سیستم کامپیوتری با دوربین دیجیتال (شرکت نیکون) به صورت ماسک بررسی شدند.

ایمونوهیستوشیمی. آنالیزهای ایمونوهیستوشیمی با استفاده از مقاطع پارافین {{0}um انکوبه شده با آنتی بادی های مونوکلونال برای versican، PDGF، PKC و ERK-1 (Abcam) در رقت 1:500 در دمای 4 درجه سانتیگراد در طول شب انجام شد. بخش‌ها متعاقباً با آنتی‌بادی‌های ثانویه (Abcam) کونژوگه به ​​HRP درمان شدند. سپس 2 درصد DAB در 50 میلی مولار تریس بافر با pH7.6 به عنوان کروموژن اضافه شد. اسلایدها با هماتوکسیلین رنگ آمیزی شدند و با استفاده از یک سیستم کامپیوتری دیجیتال به کمک دوربین (Nikon Corporation) به صورت ماسکی مورد بررسی قرار گرفتند [20].

ارزیابی اثرات محافظتی کبد. فعالیت سرمی آلانین آمینوترانسفراز (ALT)، آسپارتات آمینوترانسفراز (AST، آلکالین فسفاتاز، گاما گلوتامیل ترانسفراز (GGT) و آلبومین (BioDiagnostic Co.) به روش اسپکتروفتومتری برای ارزیابی اثرات محافظتی کبد اندازه گیری شد.

فعالیت آنتی اکسیدانی. سطوح بافت کبدی مالون دی آلدئید (MDA)، پراکسید هیدروژن، سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و گلوتاتیون احیا شده (GSH) با استفاده از کیت های تجاری موجود خریداری شده از شرکت BioDiagnostic اندازه گیری شد.

سطوح EL/SA.a-fetoprotein (AFP) با استفاده از کیت های ELISA تجاری موجود (Wuhan USCN Business Co, Ltd.) تجزیه و تحلیل شد.

واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی (RT-PCR). آنالیز PCR همانطور که قبلاً توسط گروه ما توضیح داده شد [4] انجام شد. دنباله Nrf2 پرایمر فوروارد 5'-GAGACGGCCATGACTGAT-3' و پرایمر معکوس، 5'-GTGAGGGGGATCGATGAGTAA-3'و برای GAPDH، پرایمر جلو 5'-CCATCAACGACCCCTTCATT{12}'و معکوس آغازگر 5'- CACGACATACTCAGCACCAGC{15}}'.

وسترن بلاتینگ. سطوح بیان پروتئین PDGF، versican، PKC، و ERK در نمونه‌های کبدی همانطور که قبلاً توضیح داده شد تعیین شد[21]. به طور خلاصه، پروتئین کل با استفاده از یک سنجش پروتئین (Bio-Rad Laboratories, Inc.) تعیین شد. پروتئین کل با استفاده از SDS-PAGE (20 ug/lane) جدا شد و متعاقباً به یک غشای نیتروسلولزی منتقل شد. آنتی بادی های اولیه (1:500) از سیگما آلدریچ (Merck KGaA) خریداری شد و با غشاها در دمای 4 درجه سانتیگراد یک شبه انکوبه شدند. غشاها با 1:{9}}اکتین در دمای اتاق (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) در PBST حاوی 5 درصد شیر بدون چربی بررسی شدند. 1:5000). نوارهای پروتئینی با استفاده از لومینسانس شیمیایی افزایش یافته مشاهده شدند. این داده ها به عنوان چگالی نوری نسبی بیان می شوند.

تحلیل آماری. داده ها به صورت میانگین ± SEM بیان می شوند. نرمال بودن توزیع نمونه با استفاده از آزمون کولموگروف- اسمیرنوف مورد بررسی قرار گرفت. روش کاپلان مایر برای ارزیابی بقای موش استفاده شد. برای تعیین تفاوت بین گروه‌ها، از آزمون ANOVA یک طرفه و سپس آزمون تعقیبی بونفرونی استفاده شد. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از SPSS نسخه 20 (IBM Corp.) انجام شد<0.05 was="" considered="" to="" indicate="" a="" statistically="" significant="">

flavonoids antioxidant

نتایج

اثر درمان با ژنیستئین خوراکی بر HCC ناشی از HCCاسترس اکسیداتیو. موش‌های HCC به ترتیب 2.51 و 2.{3} برابر افزایش سطح MDA کبدی و پراکسید هیدروژن را نشان دادند. علاوه بر این، موش‌های HCC در مقایسه با گروه کنترل به ترتیب 57، 60 درصد و 63 درصد کاهش در سطوح Nrf2، GSH و SOD کبدی نشان دادند. با این حال، درمان موش های HCC با جنیستئین منجر به کاهش وابسته به دوز در سطوح MDA و پراکسید هیدروژن، و همچنین افزایش وابسته به دوز در سطوح GSH، SOD و Nrf2 در مقایسه با گروه HCC شد (شکل 1). این نتایج نشان داد که جنیستئین ممکن است اثرات آنتی اکسیدانی در موش HCC داشته باشد.

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic oxidative stress and antioxidant markers. (a) gene expression of Nrf2, (b) Malondialdehyde, (c) hydrogen peroxide, (d) superoxide dismutase and (e) reduced glutathione levels compared with the normal control in TAA-induced HCC rats. Data are expressed as the mean ± SEM, *P < 0.05 vs. control; #P < 0.05 vs. HCC group; and $P < 0.05 versus, HCC + 75 mg/kg genistein group. HCC, hepatocellular carcinoma; TAA, thioacetamide; C, control; G, genistein.

اثر جنستئین بر مرگ و میر ناشی از HCC و افزایش AFP. تصاویر کبد از موش HCC افزایش تعداد گره ها را در مقایسه با گروه کنترل نشان داد. درمان موش‌های HCC با جنیستئین منجر به کاهش وابسته به دوز در تعداد گره‌ها در کبد موش‌ها می‌شود (شکل 2). علاوه بر این، تیمار موش‌های HCC با 25 میلی‌گرم بر کیلوگرم جنیستئین، میزان بقای موش‌ها را از 30 درصد افزایش داد. گروه HCC به 50 درصد . علاوه بر این، موش‌های HCC تحت درمان با 75 میلی‌گرم بر کیلوگرم جنیستئین، نرخ بقای 90 درصدی را افزایش دادند. در پایان آزمایش، موش‌های کنترل و موش‌های کنترل تحت درمان با جنستئین 75 میلی‌گرم بر کیلوگرم، 100 درصد بقا را نشان دادند. بقای موش نیز با کاهش قابل توجهی در سطوح سرمی AFP در مقایسه با گروه کنترل همراه بود (شکل 3). بنابراین، این نتایج نشان داد که جنیستئین ممکن است با کاهش میزان مرگ و میر و سطوح سرمی AFP، اثرات درمانی علیه HCC ایجاد کند.

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on liver images in in (a) the control group, (b) the control group treated with 75 mg/kg genistein, (c) the HCC group, (d) the HCC group treated with 25 mg/kg genistein and (e) the HCC treated with 75 mg/kg genistein

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on survival rate and AFP serum levels in TAA-induced HCC rats. (a) Rat survival rate. (b) AFP serum levels were determined using ELISA. Data are presented as the mean ± SEM, *P < 0.05 vs. control; #P≤0.05 vs. HCC group; $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. AFP, α-fetoprotein; TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein.

تاثیر جنستئین بر تست های عملکرد کبدی. همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، در مقایسه با گروه کنترل، سطوح سرمی ALT، AST، آلکالین فسفاتاز و GGT به طور قابل توجهی در گروه HCC افزایش یافت، در حالی که کاهش قابل توجهی در سطح آلبومین سرم وجود داشت. درمان موش‌های HCC با جنیستئین منجر به کاهش قابل‌توجهی در سطوح سرمی ALT، AST، آلکالین فسفاتاز و GGT و افزایش سطح آلبومین سرم در مقایسه با گروه HCC، به‌ویژه در گروهی که با 75 میلی‌گرم بر کیلوگرم جنیستئین دریافت کردند، شد. این نتایج اثرات محافظتی کبدی تولید شده توسط جنستئین را در برابر موش‌های HCC نشان می‌دهد.

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on serum liver markers levels in TAA-induced HCC rats. (a) ALT, (b) AST, (c) alkaline phosphatase, (d) GGT and (e) albumin levels. Data are expressed as the mean ± SEM, *P < 0.05 vs. control; #P < 0.05 vs. HCC group; and $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. GPT, glutamine aminotransferase; TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein.

اثر جنستئین بر تغییرات مورفولوژیکی ناشی از HCC. بررسی نمونه‌های کبد موش از گروه‌های کنترل که با تری کروم ماسون رنگ‌آمیزی شده بودند، عدم وجود فیبروز را نشان داد. با این حال، تصاویر گرفته شده از بافت کبد در گروه HCC، سپتوم های فیبری بسیار رنگ آمیزی را در مقایسه با گروه کنترل نشان داد. درمان موش های HCC با جنیستئین باعث کاهش رسوب بافت فیبری شد، به ویژه پس از درمان با 75 میلی گرم بر کیلوگرم جنیستئین (شکل 5). علاوه بر این، همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، نمونه های رنگ آمیزی شده با PAS ظاهر طبیعی در گروه های کنترل نشان دادند. رنگ‌آمیزی PAS در گروه HCC در مقایسه با گروه کنترل کاهش یافت و در موش‌های HCC تحت درمان با جنیستئین به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. بنابراین، این نتایج نشان داد که جنیستئین ممکن است ساختار سلول های کبدی را بهبود بخشد.

Hepatic sections stained with Masson's trichrome stain. (a) No fibrosis was demonstrated in the control group or the (b) control group treated with 75 mg/kg genistein. (c) HCC displayed green stained broad fibrous septa (arrows). (d) HCC treated with 25 mg/kg genistein demonstrated a mild decrease in fibrous tissue deposition (arrow). (e) HCC treated with 75 mg/kg genistein displayed very mild fibrous tissue deposition (arrow). Scale bars, 100 µm. HCC, hepatocellular carcinoma.

Hepatic sections stained with PAS stain. Livers in (a) the control group and (b) the control group treated with 75 mg/kg genistein displayed a healthy appearance. (c) HCC rats displayed a decreased positivity in staining compared with the control group. (d) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein displayed a slight increase in staining positivity compared with the untreated HCC group. (e) HCC treated with 75 mg/kg genistein displayed a markedly increased staining positivity compared with the untreated HCC group. Scale bars, 100 µm. PAS, periodic acid Schiff; HCC, hepatocellular carcinoma

اثر جنستئین بر افزایش سطح بیان پروتئین PDGF ناشی از HCC در بافت کبد. موش HCC افزایش قابل توجهی در سطح بیان پروتئین PDGF در مقایسه با گروه کنترل نشان داد. با این حال، تجویز خوراکی جنیستئین منجر به کاهش قابل توجهی در سطح بیان پروتئین PDGF به روشی وابسته به دوز شد. علاوه بر این، بخش های کبدی از گروه HCC افزایش قابل توجهی را در مناطق رنگ آمیزی شده با آنتی بادی های ضد PDGF در مقایسه با گروه کنترل نشان داد. با این حال، درمان موش‌های HCC با دوز بالاتر جنیستئین به طور قابل توجهی ناحیه رنگ‌آمیزی مثبت را در مقایسه با HCC کاهش داد و سطوح مشابهی را با سطوح مشاهده شده در گروه شاهد عادی کاهش داد (شکل 7). بنابراین، جنستئین بیان PDGF ناشی از HCC را بدون تأثیر بر گروه کنترل مسدود کرد.

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic PDGF protein expression levels in TAA-induced HCC rats. (a) PDGF protein expression levels were determined via western blotting. Photomicrographs of immunohistochemically stained hepatic sections using anti-PDGF antibodies in the following groups: (b) Control group; (c) control group treated with genistein at 75 mg/kg; (d) HCC group; (e) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein; and (f) HCC rats treated with 75 mg/kg genistein. (g) Relative immune-staining score of PDGF showing increase in HCC sections that was reduced by genistein treatment. Scale bars, 50 µm. *P < 0.05 vs. control; #P≤0.05 vs. HCC group; and $P < .05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. PDGF, platelet derived growth factor; TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein.

اثر جنستئین بر سطح بیان پروتئین ورسیکان ناشی از HCC افزایش می یابد. تزریق TAA منجر به افزایش قابل توجهی در سطح بیان پروتئین versican در مقایسه با گروه های کنترل شد. با این حال، درمان موش های HCC با جنیستئین منجر به کاهش سطح بیان پروتئین versican به صورت وابسته به دوز شد. علاوه بر این، بخش های کبدی از گروه HCC افزایش قابل توجهی در مناطق رنگ آمیزی شده با آنتی بادی های ضد ورسیکا نشان داد. با این حال، درمان با جنیستئین به طور قابل توجهی مناطق دارای رنگ آمیزی مثبت را به سطوح مشابه با گروه کنترل طبیعی در موش های تحت درمان با دوز بالاتر جنیستئین کاهش داد (شکل 8).

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic versican protein expression levels in TAA-induced HCC rats. (a) Versican protein expression levels were determined via western blotting. Photomicrographs of immunohistochemically stained hepatic sections using anti-versican antibodies in the following groups: (b) Control group; (c) control group treated with genistein at 75 mg/kg; (d) HCC group; (e) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein; and (f) HCC rats treated with 75 mg/kg genistein. (g) Relative immune-staining score of versican showing increase in HCC sections that was reduced by genistein treatment. Scale bars, 50 µm. *P < 0.05 vs. control group; #P < 0.05 vs. HCC group; and $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein

اثر جنستئین بر سطح بیان پروتئین PKC ناشی از HCC افزایش می یابد. موش های HCC افزایش قابل توجهی در سطح بیان پروتئین PKC در مقایسه با گروه های کنترل نشان دادند. مقاطع کبدی رنگ‌آمیزی شده با آنتی‌بادی ضد PKC، افزایش سطح رنگ‌آمیزی را در گروه HCC در مقایسه با گروه‌های کنترل نشان داد. با این حال، درمان گروه HCC با جنیستئین منجر به کاهش سطح بیان پروتئین PKC به روشی وابسته به دوز شد. سطح بیان پروتئین PKC در گروه تیمار شده با 75 میلی گرم بر کیلوگرم جنیستئین مشابه با گروه کنترل بود (شکل 9).

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic PKC protein expression levels in TAA-induced HCC rats. (a) PKC protein expression levels were determined via western blotting. Photomicrographs of immunohistochemically stained hepatic sections using anti-PKC antibodies in the following groups: (b) Control group; (c) control group treated with genistein at 75 mg/kg; (d) HCC group; (e) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein; and (f) HCC rats treated with 75 mg/kg genistein. (g) Relative immune-staining score of PKC showing increase in HCC sections that was reduced by genistein treatment. Scale bars, 50 µm. *P < 0.05 vs. control group; #P < 0.05 vs. HCC group; $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. PKC; protein kinase C; TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein.

اثر جنستئین بر سطح بیان پروتئین ERK{1}} ناشی از HCC افزایش می‌یابد. گروه HCC افزایش قابل توجهی در سطح بیان پروتئین ERK در مقایسه با گروه کنترل نشان داد. علاوه بر این، بخش‌های کبدی موش‌های HCC در مقایسه با گروه‌های کنترل، افزایشی را در نواحی رنگ‌شده با آنتی‌بادی‌های ضد ERK{4} نشان دادند. با این حال، درمان گروه HCC با جنیستئین منجر به کاهش سطح بیان پروتئین ERK{5}} به روشی وابسته به دوز شد. سطح بیان پروتئین ERK در گروه تیمار شده با 75 میلی گرم بر کیلوگرم جنستئین مشابه با گروه کنترل بود (شکل 10).

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic ERK-1 protein expression levels in TAA-induced HCC rats. (a) ERK-1 protein expression levels were determined via western blotting. (b) Photomicrographs of immunohistochemically stained hepatic sections using anti-ERK-1 antibodies in the following groups: (b) Control group; (c) control group treated with genistein at 75 mg/kg; (d) HCC group; (e) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein; and (f) HCC rats treated with 75 mg/kg genistein respectively. (g) Relative immune-staining score of ERK-1 showing increase in HCC sections that was reduced by genistein treatment. Scale bars, 100 µm. *P < 0.05 vs. control group; #P < 0.05 vs. HCC group; $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein

4flavonoids anti-inflammatory

بحث

HCC به عنوان بدخیمی اولیه کبدی در نظر گرفته می شود و علت اصلی مرگ و میر ناشی از سرطان در سراسر جهان است [22]. HCC در برابر رادیوتراپی و درمان ابلیشن رزکسیون جراحی بسیار مقاوم است [23]. ریزمحیط کبد از اجزای مختلفی از جمله ماتریکس خارج سلولی (ECM)، سلول‌های ایمنی، سلول‌های کوپفر، سلول‌های اندوتلیال، فیبروبلاست‌ها، سیتوکین‌ها و فاکتورهای رشد مختلف تشکیل شده است که ریزمحیط بافت سرطان‌زا کبد را در برابر عود و توسعه آسیب‌پذیر می‌کند. تومورهای HCC de novo [24]. در یک ریزمحیط بافت سرطان زا، بیان پروتئوگلیکان به طور قابل توجهی تغییر می کند و بنابراین، پروتئوگلیکان ها را می توان به عنوان اهداف درمانی جذاب در HCC [6] در نظر گرفت. در مطالعه حاضر، HCC به طور قابل توجهی سطوح بیان پروتئین versican را افزایش داد. که می تواند منجر به تغییر در بقای سلول های تومور، رگ زایی و متاستاز شود و پیشرفت تومور را تسهیل کند [25]. هدف قرار دادن versican، یکی از پروتئوگلیکان‌های موجود در ریزمحیط تومور، ممکن است یک رویکرد درمانی جدید برای سرطان ارائه دهد. هدف از این مطالعه بررسی اثر انسداد بیان versican تعدیل‌شده با PDGF بر بیماری‌زایی HCC در داخل بدن بود.

در دهه گذشته، علاقه فزاینده ای به عوامل بالقوه شیمیایی پیشگیری کننده سرطان به دست آمده از منابع طبیعی [20] وجود داشته است. جنستئین به عنوان ایزوفلاون سویا به دلیل اثرات مفید بالقوه آن بر بیماری های دژنراتیو از جمله سرطان، توجه را به خود جلب کرده است. یک مطالعه گزارش داده است که جنیستئین می تواند چندین هدف مولکولی حیاتی را هدف قرار دهد. این مطالعات همچنین نشان داده اند که جنیستئین همچنین دارای خواص پرواپوپتوز، توقف چرخه سلولی، ضد رگ زایی، ضد متاستاتیک، ضد تکثیر و ضد التهاب است [11]. با این حال، جنستئین به عنوان یک سرکوب کننده سرطان کبد در شرایط آزمایشگاهی در نظر گرفته می شود [26]. اخیراً نشان داده شده است که اثر محافظت شیمیایی جنیستئین ممکن است به اثرات پیش آپوپتوتیک و ضد التهابی آن از طریق مکانیسم‌های مربوط به پروتئین کیناز فعال شده با AMP نسبت داده شود [27]. مسیرهای مرتبط با تومورزایی، تکثیر، تهاجم، مهاجرت و متاستاز، و از این رو، آنها موضوع تحقیقات شدید برای شناسایی داروهای جدید برای درمان سرطان بوده اند [37].

تا جایی که ما می دانیم، مطالعه حاضر اولین مطالعه ای است که مکانیسم شیمیایی پیشگیری کننده جدید و امیدوارکننده ژنیستئین را در HCC در داخل بدن آشکار می کند. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که جنیستئین، به عنوان یک مسدود کننده گیرنده تیروسین کیناز، نه تنها بر سلول های تومور تأثیر می گذارد، بلکه بر CAF در ریزمحیط تومور نیز تأثیر می گذارد. نشان داده شد که جنیستئین آزادسازی PDGF را کاهش می دهد، که به نوبه خود سطوح بیان پروتئین versican را کاهش می دهد، که ممکن است منجر به کاهش آزادسازی PDGF از CAF ها شده باشد. بنابراین، حلقه بازخورد مثبت PDGF/versican ممکن است به عنوان یک هدف امیدوارکننده برای مبارزه با توسعه HCC، تهاجم، و رگزایی، و غلبه بر مقاومت به درمان تومور در نظر گرفته شود.

همچنین گزارش شده است که شبکه سیگنالینگ Ras/Raf/MEK/ERK نقش مهمی در پیشرفت HCC دارد [38]. با بهترین دانش ما، مطالعه حاضر برای اولین بار نشان داد که تجویز جنیستئین به کاهش وابسته به دوز ERK1، به عنوان جزئی از مسیر سیگنالینگ MAPK، و سطوح بیان پروتئین PKC، و همچنین کاهش قابل توجهی در PDGF دست یافت. و سطح بیان پروتئین versican، در مقایسه با گروه HCC. مطالعات قبلی نشان داده اند که بیان بیش از حد EGF، PDGF، و VEGF به عنوان عوامل رشد بالادست، همراه با RTK، شبکه سیگنالینگ Ras/Raf/MEK/ERK را در HCC فعال می کند. علاوه بر این، مشخص شده است که فعال‌سازی ERK بیان لیگاندهای EGFR را تقویت می‌کند و یک حلقه رشد اتوکرین را که برای رشد تومور حیاتی است، ترویج می‌کند [39]. یک مطالعه قبلی همچنین مشخص کرد که ورسیکان دارای نقوش شبیه EGF است [35]. بنابراین می توان فرض کرد که PDGF و versican می توانند ERK1 را به عنوان تنظیم کننده پایین دست مسیر سیگنالینگ MAPK و PKC را فعال کنند. این مسیرهای سیگنالینگ در پیشرفت سرطان نقش دارند، زیرا باعث ایجاد تعدادی از رویدادهای سلولی از جمله تکثیر، تمایز، مهاجرت سلولی و بقای سلولی می شوند.

ایزوآنزیم های PKC در تقاطع مسیرهای سیگنال دهی متعدد مرتبط با تکثیر، مهاجرت، تهاجم، تومورزایی و متاستاز قرار دارند و بنابراین، آنها موضوع تحقیقات شدیدی برای شناسایی درمان های جدید برای سرطان بوده اند [40]. برای مثال، ایزوآنزیم‌های PKC مسیر سیگنالینگ Ras/Raf/MEK/ERK را تحریک می‌کنند که نقش مهمی در بقا و تکثیر سلول‌های سرطانی دارد [41].

سیگنال دهی از طریق گیرنده های PDGF در سلول های تومور به شدت تنظیم و کنترل می شود. برخی مطالعات نشان داده اند که دو مکانیسم اصلی وجود دارد که منجر به تقویت مسیرهای سیگنال دهی پایین دست PDGF در سلول های تومور می شود. اول، سلول‌های تحریک‌شده با PDGF گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) تولید می‌کنند که با باقی‌مانده‌های سیستئین در مکان‌های فعال تیروزین فسفاتازها واکنش می‌دهند که منجر به مهار آنها می‌شود. دوم، تخریب MAP- کیناز فسفاتاز 3 در نتیجه فرآیند یوبی کوئیتیناسیون، مسئول دفسفوریلاسیون و غیرفعال سازی ERK است که منجر به افزایش تکثیر و پیشرفت تومور می شود [33]. این نتایج همچنین از داده‌های مطالعه حاضر پشتیبانی می‌کند، که نشان می‌دهد گروه HCC افزایش قابل‌توجهی در سطح بیان پروتئین PDGF همراه با افزایش قابل‌توجهی در سطوح MDA کبدی نشان می‌دهد. علاوه بر این، داده‌های وسترن بلات یک دخیل قابل توجه در سطح بیان پروتئین ERK1 را نشان داد.

مسیرهای سیگنال دهی درگیر در افزایش با واسطه PDGF و درمان های PDGF منجر به افزایش سنتز پروتئین هسته versican شده است. اثرات PDGF بر mRNA ژن versican با مهار مسیرهای سیگنالینگ PKC یا ERK مسدود می شود. با این حال، اثر PDGF را می توان با مهار PKC مسدود کرد، اما نه با مهار ERK [42]. هر دو فعال سازی PKC و ERK برای بیان پروتئین هسته mRNA versican مورد نیاز است. مطالعات قبلی نشان داده اند که مسیرهای سیگنالینگ مختلف جنبه های مختلف بیوسنتز versican تحریک شده با PDGF را کنترل می کنند [43].

در طول استرس اکسیداتیو، ROS به طور مداوم تولید می شود و اثرات مضر بر روی تمام سلول های بدن دارد. گزارش شده است که استرس اکسیداتیو نقش کلیدی در پیشرفت بیماری مزمن کبد و سرطان کبد دارد [44]. مطالعه حاضر نشان داد که تجویز خوراکی جنیستئین منجر به فعالیت آنتی اکسیدانی وابسته به دوز می شود که با افزایش قابل توجهی در سطوح Nrf2، GSH و SOD کبدی و سرکوب قابل توجه سطوح MDA منعکس می شود. گزارش شده است که جنیستئین فعالیت آنتی اکسیدانی را در سلول های سرطانی پروستات در شرایط آزمایشگاهی از طریق القای بیان آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز تولید می کند که در مجموع منجر به کاهش قابل توجه سطوح ROS می شود [45].

مطالعه حاضر همچنین نشان داد که جنیستئین، به ویژه در دوز 75 میلی گرم بر کیلوگرم، سطح سرمی GPT، آلکالین فسفاتاز و آلبومین را به سطوح مشاهده شده در گروه کنترل طبیعی بازگرداند. علاوه بر این، نمونه‌های کبدی گروه‌های تحت درمان با جنستئین کاهشی در بافت فیبری و رسوب کلاژن در مقایسه با گروه HCC نشان دادند. نشان داده شده است که جنستئین در بیماری کبد چرب غیر الکلی اثرات محافظتی کبدی دارد [46]. علاوه بر این، در مطالعه حاضر نشان داده شد که جنیستئین به طور قابل توجهی سطوح AFP را کاهش می دهد و بنابراین به طور قابل توجهی میزان بقای موش ها را تا 90 درصد افزایش می دهد.

در نتیجه، جنستئین فعالیت ضد توموری را نشان داد، که نمی‌توان آن را به فعالیت آنتی اکسیدانی آن به تنهایی نسبت داد، بلکه به مهار بیان versican، PDGF، PKC و ERK نیز می‌توان اشاره کرد. جنستئین همچنین می تواند یک کاندید درمانی بالقوه باشد و نتایج بیماران مبتلا به HCC را بهبود بخشد.

5flavonoids anticancer

منابع

[1] Foglia B، Parola M. پاسخ استرس اکسیداتیو و پیچیده FACT: یک مکانیسم جدید وابسته به KEAP1/NRF2- که پیشرفت کارسینوم سلولی کبدی را حفظ می‌کند. روده 2020؛ 69 (2): 195-196.

[2] McGlynn KA، Petrick JL، El-Serag HB. اپیدمیولوژی کارسینوم کبدی. کبد شناسی. 2020؛ 73 (ضمیمه 1): 4-13.

[3] El-Far YM, Khodir AE, Noor AO, et al. فعالیت سیتوتوکسیک انتخابی و اثرات محافظتی آسکوربات سدیم در برابر سرطان کبد از طریق تأثیر آن بر استرس اکسیداتیو و آپوپتوز در داخل بدن و در شرایط آزمایشگاهی. Redox Rep. 2020؛ 25 (1): 17-25.

[4] El-Far YM, Khodir AE, Emarah ZA, et al. Fucoidan کارسینوم سلول های کبدی ایجاد شده در موش ها را بهبود می بخشد: اثر بر miR143 و التهاب. سرطان نوتر. 2020؛ 28:1-13.

[5] Flynn MJ، Sayed AA، Sharma R، و همکاران. چالش‌ها و فرصت‌ها در توسعه بالینی مهارکننده‌های ایمون بازرسی برای کارسینوم کبدی کبد شناسی. 2019؛ 69 (5): 2258-2270.

[6] Tanaka Y، Tateishi R، Koike K. پروتئوگلیکان ها بیومارکرهای جذاب و اهداف درمانی در سرطان کبد هستند. Int J Mol Sci. 2018; 19 (10): 3070.

[7] گوکجیان پی جی، جیروسک ام آر. مهارکننده های پروتئین کیناز C به عنوان داروهای جدید ضد سرطان نظر متخصص در مورد مواد مخدر. 2001؛ 10 (12): 2117-2140.

[8] Schmitz KJ, Wohlschlaeger J, Lang H, et al. فعال شدن مسیر سیگنالینگ ERK و AKT پیش آگهی بدی را در سرطان کبد پیش بینی می کند و فعال شدن ERK در بافت سرطانی با عفونت ویروس هپاتیت C مرتبط است. جی هپاتول. 2008؛ 48 (1): 83-90. doi: 10. 1016/j.jhep.2007.08.018.

[9] Kim ST، Hong JY، Park SH، و همکاران. اولین کارآزمایی فاز I در انسان آنتی بادی ضد فاکتور رشد کبدی (YYB101) در بیماران تومور جامد مقاوم. آنجا Adv Med Oncol. 2020؛ 12:1758835920926796. doi:10.1177/1758835920926796.

[10] Wu XP، Yang YP، She RX، و همکاران. microRNA{1}} درد سرطان استخوان را از طریق مسیر انتقال سیگنال LPAR1-وابسته LPAR1/ERK در موش کاهش می‌دهد. آنجا Adv Med Oncol. 2019؛ 11:1758835919875319.


شما نیز ممکن است دوست داشته باشید