Mirul induce apoptoza și inhibă proliferarea și migrația celulelor canceroase gastrice

Mengxue Sun, Jie Hua, Gaoshuang Liu, Peiyun Huang, Ningsheng Liu, Xiaopu He; Mirul induce apoptoza și inhibă proliferarea și migrația celulelor canceroase gastrice prin expresia ciclooxigenazei-2 care reglează în jos. Biosci Rep 29 mai 2020; 40 (5): BSR20192372. doi: https://doi.org/10.1042/BSR20192372

induce

Descărcați fișierul de citare:

Abstract

Obiectiv: Prezentul studiu este conceput pentru a evalua efectele antitumorale ale smirnei asupra cancerului gastric uman atât in vitro, cât și in vivo. Metode: Proliferarea celulelor cancerului gastric a fost determinată prin testul MTT. Apoptoza a fost măsurată prin citometrie în flux și colorare Hoechst 33342. Vindecarea rănilor a fost efectuată pentru a evalua efectele mirului asupra migrației. Expresiile COX-2, PCNA, Bcl-2 și Bax au fost detectate prin analiza Western blot. A fost stabilit un model de șoareci nud xenogrefați de cancer gastric uman pentru a evalua efectul anticancer al smirnei in vivo. Rezultate: Mirul a inhibat semnificativ proliferarea celulară, migrația și apoptoza indusă in vitro, precum și inhibarea creșterii tumorale in vivo. În plus, smirna a inhibat expresia PCNA, COX-2 și Bcl-2, precum și a crescut expresia Bax în celulele cancerului gastric. Concluzie: Mirul poate inhiba proliferarea și migrația celulelor canceroase gastrice, precum și induce apoptoza lor prin reglarea în jos a expresiei COX-2.

Introducere

La nivel global, cancerul gastric (GC) este cea mai diagnosticată afecțiune malignă și a doua cauză principală de deces cauzată de cancer [1,2]. În ciuda opțiunilor multiple de tratament, cum ar fi chirurgia, radioterapia, chimioterapia convențională, terapia moleculară, biologică și terapia țintită [3,4], prognosticul GC rămâne slab. Sunt încă necesare tratamente noi pentru cancerul gastric.

Mirul, un exudat rășinos din familia Commiphora [5], a fost folosit de mult timp pentru tratamentul bolilor inflamatorii. Numeroase studii farmacologice au investigat mecanismele sale antiinflamatorii. Guggulsterona, un extract funcțional de bază din smirnă, inhibă creșterea tumorii GC la modelele animale și îmbunătățește sensibilitatea chimică a celulelor cancerului de sân [6,7]. În plus, Commiphoramyrrha induce apoptoza cancerului de prostată uman și a celulelor carcinomului hepatocelular [8-10]. Cu toate acestea, eficacitatea smirnei în tratarea GC nu a fost studiată. Prezentul studiu este prima încercare de a explora efectul mirului asupra morfologiei celulelor GC

Ciclooxigenaza (COX) este o țintă potențială în tratamentul și prevenirea tumorii [11]. În GC, COX-2 participă la procese asociate tumorii, cum ar fi angiogeneza, invazia și evaziunea imună, și indică subtipul histologic, dimensiunea tumorii și stadiul de dezvoltare [12]. COX-2 este supraexprimat în celulele GC umane și este asociat cu o supraviețuire generală slabă [13,14]. Inhibitorii selectivi de ciclooxigenază-2 (COX-2) suprimă proliferarea și induc apoptoza celulelor GC [15]. În studiul de față, au fost aplicate două linii celulare GC umane BGC-823 și SGC-7901 pentru a evalua efectele antitumorale ale smirnei asupra cancerului gastric uman. În plus, expresiile COX-2, antigenul celular proliferant (PCNA) și proteinele legate de apoptoză au fost detectate pentru a elucida în continuare mecanismul ascuns.

Materiale și metode

Extract de mir de decoctare a apei

Mir (# 71202500) a fost achiziționat de la Spitalul de Medicină Tradițională Chineză din provincia Jiangsu (Nanjing, China). Extractul de smirnă a fost preparat așa cum s-a descris anterior [16,17]. Rășina de smirnă sub formă de pulbere (1,0 kg) a fost extrasă cu suficient solvent (2 × 10 L) cu o durată de 1 oră. Procesul de extracție a fost repetat de două ori. Apoi, soluția extrasă a fost fiartă într-un dispozitiv de condensare la reflux timp de 2 ore, răcită în mod natural la temperatura camerei și centrifugată la 3500 rpm timp de 20 min pentru a îndepărta reziduurile. Apoi, supernatantul a fost evaporat într-un evaporator rotativ timp de 12 ore pentru a obține pulberea de smirnă. Pentru a prepara decoctul de extracte de smirnă, 100 mg pulbere de smirnă s-au dizolvat în 5 ml PBS (pentru experimentul in vivo) sau mediu de cultură celulară (pentru experimentul in vitro) într-o baie de apă la 90 ° C - 100 ° C pentru 12 h. Amestecul a fost centrifugat la 10.000 rpm timp de 20 min (de două ori) pentru a obține un supernatant, a trecut printr-un filtru de 0,22 μm și a fost depozitat la 4 ° C.

Liniile celulare și cultura celulară

Liniile celulare umane BGC-823 slab diferențiate și SGC-7901 moderat diferențiate au fost obținute de la Shanghai Institute of Cell Biology (Shanghai, China). Toate celulele au fost cultivate în mod obișnuit în mediu RPMI 1640 (BioInd, Israel) suplimentat cu 10% ser fetal bovin (FBS) și 1% penicilină/streptomicină (Gibco, Carlsbad, CA, S.U.A.). Toate celulele au fost menținute la 37 ° C într-o atmosferă umidificată cu incubator cu 5% CO2.

Testul MTT

Efectul mirului asupra viabilității celulelor GC a fost determinat folosind testul 3 - (4,5 - dimetiltiazol - 2 - il) -2,5 - bromură de difeniltetrazoliu (MTT, Sigma). Celulele BGC-823 și SGC-7901 au fost însămânțate în microplacă cu 96 de godeuri (4 × 103 celule per godeu) și incubate peste noapte în mediu FBS 10%. După 24 de ore, celulele au fost incubate cu diferite concentrații de smirnă (0, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 și 3 mg/ml) timp de 12, 24 sau 48 de ore la 37 ° C. Mediul fără celule a fost utilizat ca martor martor. Ulterior, 200 μl de soluție MTT (0,5 mg/ml) s-au adăugat la fiecare godeu și s-au incubat timp de 4 ore la 37 ° C. După aceea, 200 pl de dimetil sulfoxid (DMSO, Sigma) s-au adăugat la fiecare godeu. Efectele inhibitoare ale proliferării fiecărei combinații au fost evaluate utilizând un cititor de microplăci (MJ Research Inc.) la 570 nm [18].

Analiza citometriei de flux

Apoptoza celulelor GC a fost măsurată cu citometrie în flux utilizând anexaină V, trusa de detectare a apoptozei FITC (Dojindo, Japonia). Pentru fiecare tratament, s-au recoltat 2 × 105 celule (0, 1, 1,5 și 2 mg/ml de smirnă timp de 24 de ore) și s-au spălat de două ori utilizând o soluție salină rece tamponată cu fosfat (PBS). Apoi, celulele au fost resuspendate în 0,6 ml de tampon de legare și lăsate să reacționeze cu 10 ofl de anexină V marcată cu FITC și 10 ul de iodură de propidiu (PI) timp de 15 min la temperatura camerei în întuneric. Ulterior, celulele au fost analizate pe un citometru de flux (Becton Dickinson, CA, S.U.A.). Apoptoza a fost evaluată prin anexina V-FITC și colorarea cu iodură de propidiu.

Colorare Hoechst 33342

Modificările morfologice au fost demonstrate prin microscopie fluorescentă folosind colorarea Hoechst. Celulele BGC823 și SGC7901 au fost tratate cu diferite concentrații de smirnă (0, 1, 1,5 și 2 mg/ml timp de 24 de ore), spălate de două ori cu PBS și fixate. După spălare de două ori cu PBS timp de 3 minute, celulele au fost colorate cu 10 pg/ml Hoechst 33342 (Beyotime, China) timp de 5 minute la temperatura camerei și examinate prin microscopie fluorescentă (Eclipse E-800; Nikon, Tokyo, Japonia). Celulele apoptotice au fost identificate prin fragmentarea nucleară și condensarea cromatinei.