A tatár hajdinából nyert új fehérje daganatellenes aktivitása

Xiaona Guo

1 Állami kulcsfontosságú élelmiszer-tudományos és technológiai laboratórium, Jiangnan Egyetem, 1800 Lihu Road, Wuxi-214122, Jiangsu, Kína; E-mail: moc.liamtoh@8791xkz (K.Z.); moc.liamtoh@3001iuh (H.Z.); nc.ude.nangnaij@oayyh (H.Y.)

nyert

2 Élelmiszertudományi és Technológiai Iskola, Jiangnan Egyetem, 1800 Lihu Road, Wuxi 214122, Jiangsu, Kína

Kexue Zhu

1 Állami kulcsfontosságú élelmiszer-tudományos és technológiai laboratórium, Jiangnan Egyetem, 1800 Lihu Road, Wuxi-214122, Jiangsu, Kína; E-mail: moc.liamtoh@8791xkz (K.Z.); moc.liamtoh@3001iuh (H.Z.); nc.ude.nangnaij@oayyh (H.Y.)

2 Élelmiszertudományi és Technológiai Iskola, Jiangnan Egyetem, 1800 Lihu Road, Wuxi 214122, Jiangsu, Kína

Hui Zhang

1 Állami kulcsfontosságú élelmiszer-tudományos és technológiai laboratórium, Jiangnan Egyetem, 1800 Lihu Road, Wuxi-214122, Jiangsu, Kína; E-mail: moc.liamtoh@8791xkz (K.Z.); moc.liamtoh@3001iuh (H.Z.); nc.ude.nangnaij@oayyh (H.Y.)

2 Élelmiszertudományi és Technológiai Iskola, Jiangnan Egyetem, 1800 Lihu Road, Wuxi 214122, Jiangsu, Kína

Huiyuan Yao

1 Állami kulcsfontosságú élelmiszer-tudományos és technológiai laboratórium, Jiangnan Egyetem, 1800 Lihu Road, Wuxi-214122, Jiangsu, Kína; E-mail: moc.liamtoh@8791xkz (K.Z.); moc.liamtoh@3001iuh (H.Z.); nc.ude.nangnaij@oayyh (H.Y.)

2 Élelmiszertudományi és Technológiai Iskola, Jiangnan Egyetem, 1800 Lihu Road, Wuxi 214122, Jiangsu, Kína

Absztrakt

A TBWSP31 egy új daganatellenes fehérje, amelyet vízkőből készült hajdina hajdina vízoldható kivonatokból izoláltak. A cikk célja a TBWSP31 emlődaganat Bcap37sejtekre gyakorolt ​​antiproliferatív hatásainak vizsgálata és lehetséges mechanizmusának feltárása volt. A Bcap37 sejtek TBWSP31-gyel történő kezelése után tipikus apoptotikus morfológiai változásokat figyeltünk meg invert mikroszkóppal és pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM), például leválasztódás a tenyésztőlemezről, kerek alakra váltás, sejtek zsugorodása, nyilvánvaló mikrovillák hiánya, plazma membrán vérzés és apoptotikus testek képződése. Sejtciklus-elemzésből kiderült, hogy a TBWSP31-gyel végzett kezelés G0/G1 leállást eredményezett, és megakadályozta a sejtek növekedését a G0/G1 fázisból az S fázisba, ami 48 órában volt a legszembetűnőbb. A bcl-2 és Fas expresszióját kvantitatív módon detektálta az FCM, amely megmutatta, hogy a TBWSP31 által indukált apoptózis részt vehet a Fas és a bcl-2 részvételével. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a TBWSP31 potenciális tumorellenes vegyület, és hogy a TBWSP31 által kiváltott apoptózis kulcsfontosságú tumorellenes mechanizmus.

1. Bemutatkozás

A Fagopyrum nemzetségnek körülbelül 15 faja van, amelyek a világ különböző részein elterjedtek [1]. E fajok közül csak kétféle hajdinát használnak táplálékként szerte a világon: a közönséges hajdina (Fagopyrum esculentum Moench) és a tartárda hajdina (Fagopyrum tataricum Gaertn.) [2].

A tatár hajdina gabonát, mint fontos funkcionális élelmiszer-anyagot, az étrendben általában a kelet-ázsiai országokban fogyasztják [3]. Köztudott, hogy a tartárhajdina magasabb rutint és B1-, B2- és B6-vitamint tartalmaz, mint a közönséges hajdina [4,5]. Kínában a tatár hajdinát főleg néhány hegyvidéki régióban termesztik, például a Liang Shan Yi autonóm régióban Szecsuán tartományban és Jing Zhou-ban a Gui Zhou tartományban [6].

A hajdinafehérje magas biológiai értékkel rendelkezik a jól kiegyensúlyozott aminosavmintázat miatt, és lizinben és argininben gazdag. A közelmúltban a hajdina fehérje fiziológiai tulajdonságait is tanulmányozták. Patkánytáplálási kísérletek során a vizsgálatok bebizonyították, hogy a hajdinafehérje-kivonat hipokoleszterinémiás [7–10], antikonstipciós [11] és elhízás elleni aktivitással rendelkezik [12]. Ezenkívül Liu és mtsai. [13] beszámolt arról, hogy a hajdina fehérje termék védő hatást fejtett ki az 1,2-dimetihidrazin (DMH) által kiváltott vastagbél karcinogenezis ellen patkányokban a sejtproliferáció csökkentésével. Kayashita és mtsai. számolt be arról, hogy a hajdina fehérje kivonat fogyasztása késleltette a 7,12-dimetilbenz (α) antracén (DMBA) által kiváltott emlő karcinogenezist patkányokban [14].

A tumor olyan betegség, amelyet kontrollálatlan szaporodás és apoptózis elvesztése jellemez. A sejtproliferáció és a halál szerepet játszik a homeosztázis fenntartásában a normál szövetekben, és a sejthalált gyakran gátolja a nagyobb sejtproliferációs sebességű daganatokban [15]. Az apoptózis a programozott sejtpusztulás folyamata egy szigorúan ellenőrzött program révén, amely számos normális folyamatban fontos szerepet játszik, a magzat fejlődésétől kezdve a felnőtt szövet homeosztázisáig [16]. Így az apoptózis modulálása hasznos lehet a rák kezelésében és terápiájában vagy megelőzésében. Az apoptotikus indukció az innovatív mechanizmuson alapuló gyógyszerfelfedezés új célpontja volt. Úgy tekintjük, hogy azok a vegyületek, amelyek apoptózis kiváltásával blokkolják vagy elnyomják a daganatos sejtek szaporodását, potenciálisan tumorellenes szereknek tekinthetők [17]. Az apoptózis és az nekrózis két különböző típusú sejthalál különböző morfológiai és biokémiai folyamatok révén [18,19].

Az emlőrák a nők körében leggyakrabban előforduló rák világszerte. Ez az összes női rosszindulatú daganat körülbelül 25% -át teszi ki, a fejlett országokban nagyobb gyakorisággal. Az előfordulási arány továbbra is növekszik, különösen az Egyesült Államokban, Kanadában, az északi országokban, Szingapúrban és Japánban, évente több mint egymillió új esetet jelentenek világszerte [20]. Az emlőrák kemoterápiájának vonzó módszere az emlőrákos sejtek halálát kiváltó gyógyszerek alkalmazása a proliferáció leküzdésére. Fontos a növények apoptotikus induktorainak szűrése, akár nyers kivonatok formájában, akár a tőlük izolált komponensek formájában.

Korábbi vizsgálatunkban a hatékony daganatellenes proteint (kódként TBWSP31) izoláltuk és tisztítottuk a kínai tartarina hajdina vízoldható kivonatokból, és a TBWSP31 tumorellenes mechanizmusát nem sikerült egyértelműen tisztázni [21]. A TBWSP31 tumorellenes hatását MTT vizsgálattal határoztuk meg, és számos különféle sejtvonalat teszteltünk, mint például a Bel-7402 (humán májrák sejtek), az SGC-7901 (emberi gyomorrák sejtek), az MDA-MB-231 (emberi emlő) rákos sejtek), a Bcap37 (emberi emlőrák sejtek), az MCF-7 (emberi emlőrák sejtek) és a KB (az emberi száj karcinóma sejtek). A vizsgált rákos sejtek közül a TBWSP31-re a legérzékenyebb tumorsejt az emberi emlődaganatos sejt (nem publikált adatok). Ennek a vizsgálatnak a fő célja a TBWSP31 humán emlőrák Bcap37 sejtvonalra kifejtett daganatellenes hatásának hátterében álló mechanizmus vizsgálata volt, és annak feltárása, hogy a hatás mediált-e apoptotikus mechanizmuson keresztül. Ebben a cikkben a Bcap37 sejtek morfológiai változásait fordított mikroszkóppal és pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) figyeltük meg. Ezenkívül áramlási citometriával elemeztük a sejtciklust, valamint a bcl-2 és Fas expresszióját.

2. Eredmények és megbeszélés

2.1. Trypan kék kizárási teszt