MCF-7 सेल प्रसार और प्रवासन को रोकने में सैलिड्रोसाइड की औषधीय क्रिया और आणविक तंत्र की खोज
Summary
वर्तमान प्रोटोकॉल एमसीएफ -7 सेल प्रसार और प्रवासन को रोकने में औषधीय कार्रवाई और सैलिड्रोसाइड के तंत्र के मूल्यांकन के लिए एक व्यापक रणनीति का वर्णन करता है।
Abstract
Salidroside (Sal) में एंटी-कार्सिनोजेनिक, एंटी-हाइपोक्सिक और एंटी-इंफ्लेमेटरी औषधीय गतिविधियां होती हैं। हालांकि, इसके अंतर्निहित स्तन विरोधी कैंसर तंत्र को केवल अपूर्ण रूप से स्पष्ट किया गया है। इसलिए, इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य मानव स्तन कैंसर MCF-3 कोशिकाओं के घातक प्रसार में PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 मार्ग को विनियमित करने में Sal की क्षमता को डिकोड करना है। सबसे पहले, एमसीएफ -7 के खिलाफ सैल की औषधीय गतिविधि का मूल्यांकन सीसीके -8 और सेल स्क्रैच परख द्वारा किया गया था। इसके अलावा, एमसीएफ -7 कोशिकाओं के प्रतिरोध को प्रवासन और मैट्रिगेल आक्रमण परख द्वारा मापा गया था। सेल एपोप्टोसिस और चक्र परख के लिए, एमसीएफ -7 कोशिकाओं को क्रमशः प्रवाह साइटोमेट्री विश्लेषण के लिए एनेक्सिन वी-एफआईटीसी / पीआई और सेल चक्र-धुंधला पहचान किट के साथ चरणों में संसाधित किया गया था। प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) और सीए2+ के स्तर की जांच डीसीएफएच-डीए और फ्लो -4 एएम इम्यूनोफ्लोरेसेंस धुंधला द्वारा की गई थी। Na+-K+-ATPase और Ca2+-ATPase की गतिविधियों को संबंधित वाणिज्यिक किट का उपयोग करके निर्धारित किया गया था। एपोप्टोसिस और PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 मार्ग में प्रोटीन और जीन अभिव्यक्ति के स्तर को क्रमशः पश्चिमी धब्बा और qRT-PCR विश्लेषण का उपयोग करके निर्धारित किया गया था। हमने पाया कि सैल उपचार ने खुराक पर निर्भर प्रभावों के साथ एमसीएफ -7 कोशिकाओं के प्रसार, प्रवास और आक्रमण को काफी प्रतिबंधित कर दिया। इस बीच, सैल प्रशासन ने नाटकीय रूप से एमसीएफ -7 कोशिकाओं को एपोप्टोसिस और सेल चक्र गिरफ्तारी से गुजरने के लिए मजबूर किया। इम्यूनोफ्लोरेसेंस परीक्षणों से पता चला है कि सैल ने एमसीएफ -7 कोशिकाओं में आरओएस और सीए2+ उत्पादन को उत्तेजित किया है। आगे के आंकड़ों ने पुष्टि की कि सैल ने प्रो-एपोप्टोटिक प्रोटीन, बैक्स, बिम, क्लीव्ड कैसपेज़-9/7/3 और उनके संबंधित जीन के अभिव्यक्ति स्तर को बढ़ावा दिया। लगातार, सैल हस्तक्षेप ने Bcl-2, p-PI3K/PI3K, p-AKT/AKT, mTOR, HIF-1α, और FoxO1 प्रोटीन और उनके संबंधित जीन की अभिव्यक्ति को प्रमुखता से कम कर दिया। अंत में, सैल का उपयोग स्तन कैंसर के इलाज के लिए एक संभावित जड़ी-बूटी-व्युत्पन्न यौगिक के रूप में किया जा सकता है, क्योंकि यह PI7K-AKT-HIF-3α-FoxO1 मार्ग को बाधित करके MCF-1 कोशिकाओं के घातक प्रसार, प्रवास और आक्रमण को कम कर सकता है।
Introduction
सबसे अधिक निदान किए जाने वाले कैंसर और सबसे आम विकृतियों में से एक के रूप में, नवीनतम आंकड़े बताते हैं कि 2020 तक दुनिया भर में स्तन कैंसर के 2.3 मिलियन मामले सामने आए, जो सभी कैंसरके मामलों का 11.7% है। स्तन कैंसर के सामान्य लक्षणों में स्तन कोमलता और झुनझुनी, स्तन गांठ और दर्द, निप्पल निर्वहन, कटाव या धँसी हुई त्वचा, और बढ़े हुए एक्सिलरी लिम्फ नोड्स 1,2 शामिल हैं। इससे भी अधिक खतरनाक, नए मामलों की संख्या और स्तन कैंसर की समग्र घटनाओं में हर साल भारी दर से वृद्धि जारी है, जो कैंसर सेसंबंधित मौतों का 6.9% है। वर्तमान में, स्तन कैंसर के हस्तक्षेप में अभी भी मुख्य रूप से कीमोथेरेपी, सर्जरी, रेडियोथेरेपी और व्यापक उपचार शामिल हैं। यद्यपि उपचार रोगियों की पुनरावृत्ति दर और मृत्यु दर को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, दीर्घकालिक उपचार आवेदन अक्सर मल्टीड्रग प्रतिरोध, बड़े क्षेत्र के बालों के झड़ने, मतली और उल्टी, और गंभीर मानसिक और मनोवैज्ञानिक बोझ 2,3का उत्पादन करता है। विशेष रूप से, स्तन कैंसर से कई अंग मेटास्टेस का संभावित जोखिम भी लोगों को ड्रग थेरेपी 4,5 के उपन्यास हर्बल स्रोतों की तलाश करने के लिए मजबूर करता है।
फॉस्फोइनोसाइटाइड 3 किनेज (PI3K)-मध्यस्थता सिग्नलिंग को स्तन कैंसर के विकास, प्रसार और अस्तित्व में स्प्लिसिंग के माध्यम से फंसाया जाता है जो कई जीन की अभिव्यक्ति को प्रभावित करता है6. PI3K के डाउनस्ट्रीम सिग्नल-सेंसिंग प्रोटीन के रूप में, कई सबूत बताते हैं कि प्रोटीन किनेज बी (AKT) स्तन कैंसर 7,8,9 को और बढ़ाने के लिए रैपामाइसिन (एमटीओआर) प्रोटीन के स्तनधारी लक्ष्य के साथ जुड़ सकता है। इसके अलावा, PI3K/AKT/mTOR सिग्नलिंग को निष्क्रिय करने का दावा भी घातक प्रसार को रोकने और स्तन कैंसर10,11,12में एपोप्टोसिस को उत्तेजित करने वाली दवाओं में एक प्रमुख घटक होने का दावा किया गया है। यह अच्छी तरह से ज्ञात है कि ट्यूमर microenvironment में चरम हाइपोक्सिया हाइपोक्सिया-inducible कारक 1 अल्फा (HIF-1α), जो आगे स्तन कैंसर13,14,15 की प्रगति बिगड़ती में भारी वृद्धि बलों. समानांतर में, AKT उत्तेजना भी HIF-1α के अत्यधिक संचय की ओर जाता है, स्तन कैंसर के नमूनों16,17 में apoptosis सीमित. दिलचस्प बात यह है कि PI3K-AKT-HIF-1α सिग्नलिंग की सक्रियता को फेफड़ों के कैंसर18, कोलोरेक्टल कैंसर19, डिम्बग्रंथि के कैंसर20 और प्रोस्टेट कैंसर21 सहित विभिन्न प्रकार के कैंसर में पैथोलॉजिकल प्रगति और मेटास्टेसिस में शामिल होने की पुष्टि की गई है। HIF-1α द्वारा ऑर्केस्ट्रेटेड होने के अलावा, फोर्क्ड हेड ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर 1 (फॉक्सओ 1) ओवरएक्सप्रेशन भी AKT सिग्नलिंग उत्तेजना से ट्रिगर होता है, जो चक्र गिरफ्तारी और स्तन कैंसर कोशिकाओं22,23में एपोप्टोसिस के निषेध को बढ़ावा देता है। साथ में, उपरोक्त ठोस सबूत बताते हैं कि PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 सिग्नलिंग के झरने का निषेध स्तन कैंसर में ड्रग थेरेपी के लिए एक संभावित उपन्यास लक्ष्य हो सकता है।
Salidroside (सैल) व्यापक रूप से विरोधी कैंसर 24,25, विरोधी हाइपोक्सिया26,27,28,29, और प्रतिरक्षा बढ़ाने औषधीय गतिविधियों30 लागू करने के लिए प्रदर्शन किया गया है. यह एक हल्का भूरा या भूरा पाउडर है जो पानी में आसानी से घुलनशील होता है, फेनिलथानोइड ग्लाइकोसाइड का एक प्रकार है, और इसमें सी14एच 20 ओ7 का रासायनिक संरचना सूत्र और300.331,32 का आणविक भार होता है। आधुनिक औषधीय जांच से पता चला है कि सैल PI3K-AKT-mTOR सिग्नलिंग24 को रोककर गैस्ट्रिक कैंसर कोशिकाओं के apoptosis को बढ़ावा दे सकते हैं. आगे के सबूत यह भी बताते हैं कि सैल उपचार द्वारा PI3K-AKT-HIF-1α सिग्नलिंग का दमन कीमोथेरेपी एजेंटों25 के प्रति उनकी संवेदनशीलता को बढ़ाकर कैंसर कोशिकाओं के एपोप्टोसिस में योगदान कर सकता है। साक्ष्य यह भी पता चलता है कि सैल सेल माइग्रेशन और आक्रमण को प्रतिबंधित करता है और मानव स्तन कैंसर एमसीएफ -7 कोशिकाओं33,34 में एपोप्टोसिस को बढ़ावा देकर चक्र गिरफ्तारी का कारण बनता है। हालांकि, यह देखा जाना बाकी है कि क्या सैल PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 सिग्नलिंग को विनियमित कर सकता है और MCF-7 कोशिकाओं के घातक प्रसार को रोक सकता है। इसलिए, इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 मार्ग के माध्यम से MCF-7 सेल माइग्रेशन, आक्रमण, सेल चक्र और एपोप्टोसिस पर सैल के प्रभावों का पता लगाना है। एकीकृत अनुसंधान रणनीतियों में पारंपरिक, कम लागत वाली और स्वतंत्र प्रयोग शामिल हैं, जैसे कि सेल माइग्रेशन और आक्रमण आकलन, एपोप्टोसिस और फ्लो साइटोमेट्री द्वारा सेल चक्र का पता लगाना, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (आरओएस) और सीए2+ प्रतिदीप्ति निर्धारण, आदि, पारंपरिक हर्बल दवा के साथ कैंसर विरोधी कैंसर अनुसंधान के लिए प्रयोगों के समग्र डिजाइन के लिए एक संदर्भ प्रदान कर सकते हैं। इस अध्ययन की प्रयोगात्मक प्रक्रिया चित्रा 1 में दिखाया गया है.
Protocol
Representative Results
Discussion
स्तन कैंसर सभी उम्र के व्यक्तियों को प्रभावित करता है और अतुलनीय शारीरिक और मानसिक बोझ और महान आर्थिक दबाव का कारण बनताहै। स्तन कैंसर, इसकी बढ़ती रुग्णता और मृत्यु दर के साथ हर साल, भी पारंपरि?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को सिचुआन प्रांत (120025) के स्वास्थ्य आयोग द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| 1% penicillin/streptomycin | HyClone | SV30010 | |
| AKT antibody | ImmunoWay Biotechnology Company | YT0185 | |
| Annexin V-FITC/PI kit | MultiSciences Biotech Co., Ltd. | AP101 | |
| Automatic microplate reader | Molecular Devices | SpectraMax iD5 | |
| Bax antibody | Cell Signaling Technology, Inc. | #5023 | |
| BCA kit | Biosharp Life Sciences | BL521A | |
| Bcl-2 antibody | Cell Signaling Technology, Inc. | #15071 | |
| Bim antibody | Cell Signaling Technology, Inc. | #2933 | |
| Ca2+–ATPase assay kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A070-4-2 | |
| Cell counting kit-8 | Biosharp Life Sciences | BS350B | |
| Cell cycle staining kit | MultiSciences Biotech Co., Ltd. | CCS012 | |
| cleaved caspase-3 | Cell Signaling Technology, Inc. | #9661 | |
| cleaved caspase-7 | Cell Signaling Technology, Inc. | #8438 | |
| cleaved caspase-9 | Cell Signaling Technology, Inc. | #20750 | |
| Crystal violet solution | Beyotime Biotechnology | C0121 | |
| DMEM high glucose culture medium | Servicebio Technology Co., Ltd. | G4510 | |
| Doxorubicin hydrochloride | MedChemExpress | HY-15142 | |
| ECL chemiluminescent solution | Biosharp Life Sciences | BL520B | |
| Fetal bovine serum | Procell Life Science & Technology Co., Ltd. | 164210 | |
| Flow cytometer | BD | FACSCanto  |
|
| Fluo-4 AM | Beyotime Biotechnology | S1060 | |
| FoxO1 antibody | ImmunoWay Biotechnology Company | YT1758 | |
| Goat anti-rabbit IgG secondary antibody | MultiSciences Biotech Co., Ltd. | 70-GAR0072 | |
| GraphPad Prism software | La Jolla | Version 6.0 | |
| HIF-1α antibody | Affinity Biosciences | BF8002 | |
| Human breast cancer cell line MCF-7 | Procell Life Science & Technology Co., Ltd. | CL-0149 | |
| Loading buffer | Biosharp Life Sciences | BL502B | |
| LY294002 | MedChemExpress | HY-10108 | |
| Matrigel | Thermo | 356234 | |
| mTOR antibody | Servicebio Technology Co., Ltd. | GB11405 | |
| Na+–K+–ATPase assay kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A070-2-2 | |
| Optical microscope | Olympus | IX71PH | |
| p-AKT antibody | ImmunoWay Biotechnology Company | YP0006 | |
| PI3K antibody | Servicebio Technology Co., Ltd. | GB11525 | |
| p-PI3K antibody | Affinity Biosciences | AF3241 | |
| Quantitative western blot imaging system | Touch Image Pro | eBlot | |
| Reverse transcription first strand cDNA synthesis kit | Servicebio Technology Co., Ltd. | G3330-100 | |
| ROS assay kit | Beyotime Biotechnology | S0033S | DCFH-DA fluorescence probe is included here |
| Salidroside | Chengdu Herbpurify Co., Ltd. | H-040 | |
| SDS-PAGE kit | Servicebio Technology Co., Ltd. | G2003-50T | |
| Total RNA isolation kit | Foregene | RE-03014 | |
| Trypsin | HyClone | SH30042.01 | |
| β-actin | Affinity Biosciences | AF7018 |
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