Genisteiini kemopreventiivne ja hepatoprotektiivne toime oksüdatiivse stressi pärssimise ja Versican/PDGF/PKC signaaliraja kaudu eksperimentaalselt indutseeritud hepatotsellulaarse kartsinoomi korral rottidel tioatsetamiidi poolt
Mar 16, 2022
Lisateabe saamiseks võtke palun ühendusttina.xiang@wecistanche.com
ABSTRAKTNE
Eesmärk: Genisteiin on sojaubades leiduv tunnustatud isoflavoon, millel on antioksüdantne, põletikuvastane, antiangiogeenne ja kasvajavastane toime. Selle uuringu eesmärk oli testida võimetgenisteiinHCC versikaani/trombotsüütidest pärineva kasvufaktori (PDGF) telje moduleerimisel.
meetodid: HCC indutseeriti eksperimentaalselt isastel Sprague-Dawley rottidel, seejärel töödeldi neid 25 või 75 mg/kg genisteiiniga. Genisteiini antioksüdantset aktiivsust hinnati, mõõtes Nrf2 geeniekspressiooni ja malondialdehüüdi (MDA), superoksiidi dismutaasi (SOD) ja redutseeritud glutatiooni taset maksas. Verikaani, PDGF, proteiinkinaas C (PKC) ja ERK-1 valgu ekspressiooni hinnati Western blot analüüsi ja immunovärvimisega.
Tulemused: HCC kutsus esile oksüdatiivse stressi, PDGF, versikaani, PKC ja ERK valgu ekspressioonitaseme tõusu. Genisteiin vähendas oluliselt HCC-indutseeritud oksüdatiivse stressi suurenemist. Veelgi enam, genisteiin vähendas annusest sõltuvalt HCC-indutseeritud PDGF-i, versikaani, PKC ja ERK valgu ekspressioonitasemete tõusu. Veelgi enam, genisteiin aitas säilitada normaalset hepatotsüütide struktuuri ja vähendas kiuliste kudede ladestumist, eriti suurtes annustes.
Järeldused: Genistein avaldas kasvajavastast jaantioksüdantmõjusid ja pärsivad seetõttu HCC arengut PDGF / versikaani kahesuunalise telje pärssimise kaudu, surudes alla nii ERK1 kui ka PKC kui allavoolu regulaatorid. Seetõttu on genisteiin potentsiaalne uus ravikandidaat HCC-ga patsientide tulemuste parandamiseks.
Märksõnad: ERK; genisteiin; hepatotsellulaarne kartsinoom; Nrf2; trombotsüütidest tulenev kasvufaktor; proteiinkinaas C; versikaani
Sissejuhatus
Hepatotsellulaarne kartsinoom (HCC) on tsirroosiga patsientide peamine surmapõhjus. HCC on viies kõige levinum maksahaigus ja seda iseloomustab halb prognoos, mis on vähiga seotud suremuse levinuim põhjus [1]. HCC võib tuleneda kokkupuutest paljude teguritega, sealhulgas krooniline C-hepatiidi või B-hepatiidi viirusinfektsioon, suur alkoholitarbimine ja diabeet [2]. HCC on põletikuline haigus, kus enam kui 90 protsendil HCC-ga patsientidest tekib krooniline maksakahjustus [3,4]. HCC prognoos on halb metastaaside ja haiguse kordumise tõttu [5]. HCC invasiooni aluseks olevad molekulaarsed rajad jäävad tabamatuks, mis takistab uute ravimite avastamist. Mitmed patsiendid alistuvad HCC-le tõhusa ravi puudumise tõttu. Seetõttu on HCC tulemuste parandamiseks ülioluline leida tõhusamad ravistrateegiad.
Varem on teatatud, et trombotsüütidest pärinev kasvufaktor (PDGF), mis on põletikueelse kasvufaktori perekonna liige, mängib olulist rolli versikaani sünteesi reguleerimisel. Lisaks reguleerib PDGF versikaani mRNA ekspressiooni üles. PDGF ekspressioonitasemed on tugevas korrelatsioonis HCC astme ja invasiooniga, mis näitab PDGF-i olulist rolli HCC tekkes, progresseerumises, invasioonis ja metastaasides [6]. Lisaks on proteiinkinaasi C(PKC) ekspressioonitasemed tugevas korrelatsioonis PDGF ekspressioonitasemetega; seetõttu saab PKC inhibiitoreid kasutada uute vähivastaste ravimitena [7]. Lisaks aitab ERK/PDGF signaalirada kaasa HCC kantserogeneesile ja seda peetakse sobivaks kandidaadiks kõrge riskiga patsientide avastamiseks vähivaluravi sihtmärgina [8-10].
Genisteiinon sojaoa isoflavooni toode, mis toimib angiogeneesi inhibiitori ja fütoöstrogeenina. Sellel on lai valik olulisi omadusi, sealhulgaspõletikuvastane, antioksüdant, antiproliferatiivne ja antiangiogeenne toime, mis kõik annavad genisteiinile kemopreventiivse potentsiaali [11]. Lisaks on teatatud, et genisteiin häirib loomade ja inimeste östrogeeni retseptoreid, avaldades östrogeeniga sarnaseid toimeid [12], samuti toimides androgeensetele retseptoritele [13]. Genisteiinil on kindlaks tehtud ka viirusevastane toime rotaviirusnakkuse vastu [14].
On teatatud, et genisteiin on tervetele rakkudele vähem kahjulik kui HCC rakud, kutsudes esile G2/M seiskumise ja apoptoosi [15]. Kuid meie teadmiste kohaselt ei ole varasemaid uuringuid uuritud genisteiini poolt HCC-s genisteiini poolt põhjustatud versican / PDGF / PKC signaaliraja pärssimise mõju. Seetõttu oli käesoleva uuringu eesmärk hinnata genisteiini kemopreventiivset ja hepatoprotektiivset toimet HCC-s, uurides selle mõju versican / PDGF / PKC ja ERK signaaliradadele. HCC indutseerimiseks rottidel kasutati tioatsetamiidi [3, 4, 16, 17].
materjalid ja meetodid
Loomkatsed. Kokku kasutati käesolevas uuringus 50 isast neljanädalast Sprague-Dawley rotti (kaal, 180-200 g). Katseprotokollid ja kõik protseduurid kiitis heaks Mansoura ülikooli teaduseetika komitee farmaatsiateaduskond (Mansoura, Egiptus; heakskiidu nr 2020-181). Rotte hoiti 12 h valguse / 12 h pimeduse tsüklis. Rotid jagati juhuslikult viide rühma, kus igas rühmas oli 10 looma. Uuringu alguses peeti loomi 5 rotti puuri kohta. Viis rühma olid järgmised: (i) kontrollrühm, rottidele süstiti intraperitoneaalselt (ip) PBS, 10 mM, pH 7,4; (i) genisteiiniga töödeldud kontrollrühm, rotid said 75 mg/kg genisteiini (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) iga päev 16 nädala jooksul suukaudse sondiga; (il)HCC rühm, rotid said 200 mg/kg tioatseetamiidi (TAA; Tocris Bioscience), ip süstituna kaks korda nädalas 16 nädala jooksul; (iv) HCC-d, keda raviti genisteiiniga, rotid said 25 mg/kg genisteiini suukaudse sondiga iga päev 16 nädala jooksul; ja (v) genisteiiniga töödeldud HCC-d said rotid 75 mg/kg genisteiini suukaudse sondiga iga päev 16 nädala jooksul. Alates esimesest päevast süstiti genisteiiniga ravitud mõlema HCC rühma loomadele 200 mg/kg TAA ip kaks korda nädalas 16 nädala jooksul koos igapäevase suukaudse genisteiiniraviga. Genisteiini kontsentratsioonid ja kasutatud manustamisviis valiti vastavalt nendele, mida kasutati varasemates uuringutes vähi raviks rottidel [18,19]. Lisaks viidi läbi eeluuringud, et tagada valitud annuste efektiivsus vähiravis.
Näidiste kogumine.Vereproovid (2 ml võeti iga roti retroorbitaalsest põimikust, mida anesteseeriti tiopentaalnaatriumiga (40 mg/kg, ip) retroorbitaalse põimiku punktsiooniga. Rottide verd tsentrifuugiti 3000 p/min 5 minutit ja seerumit hoiti seejärel enne maksafunktsiooni analüüsi -80C juures. Terved rotimaksad ekstraheeriti värskelt, loputati tavalise soolalahusega ja tükeldati kaheks osaks. Üks osa fikseeriti 10% puhverdatud lahuses. formaldehüüd morfoloogiliseks ja histopatoloogiliseks uurimiseks. Teine homogeniseeriti 10-kordses mahus 0,01 M naatrium-kaaliumfosfaatpuhvris, pH 7,4, ja säilitati biokeemiliseks analüüsiks -80C juures.
Morfoloogiline analüüs. Formaliiniga fikseeritud maksaproovid lõigati 5- μm lõikudeks ja värviti Massoni trikroom- ja Periodic acid Schiff (PAS) plekkidega. Sektsioonid kodeeriti anonüümselt ja uuriti maskeeritud viisil, kasutades digitaalkaameraga arvutisüsteemi (Nikon Corporation).
Immunohistokeemia. Immunohistokeemilised analüüsid viidi läbi, kasutades 5-um parafiini sektsioone, mida inkubeeriti versikaani, PDGF, PKC ja ERK-1 (Abcam) monoklonaalsete antikehadega lahjenduses 1:500 temperatuuril 4 °C üleöö. Seejärel töödeldi sektsioone HRP-ga konjugeeritud sekundaarsete antikehadega (Abcam). Seejärel lisati kromogeenina 2 protsenti DAB-d 50 mM Tris-puhvris, pH 7,6. Slaidid värviti hematoksüliiniga ja neid uuriti maskeeritult, kasutades digitaalkaameraga arvutisüsteemi (Nikon Corporation) [20].
Hepatoprotektiivse toime hindamine. Alaniini aminotransferaasi (ALT), aspartaataminotransferaasi (AST, aluseline fosfataas, gamma-glutamüültransferaas (GGT) ja albumiini (BioDiagnostic Co.) aktiivsus seerumis kvantifitseeriti hepatoprotektiivsete toimete hindamiseks spektrofotomeetriliselt.
Antioksüdantne aktiivsus. Malondialdehüüdi (MDA), vesinikperoksiidi, superoksiiddismutaasi (SOD) ja redutseeritud glutatiooni (GSH) tase maksakoes kvantifitseeriti, kasutades müügilolevaid komplekte, mis osteti ettevõttelt BioDiagnostic Co.
EL/SA.a-fetoproteiini (AFP) tasemeid analüüsiti kaubanduslikult saadavate ELISA komplektidega (Wuhan USCN Business Co, Ltd.).
Kvantitatiivne reaalajas polümeraasi ahelreaktsioon (RT-PCR). PCR analüüs viidi läbi nii, nagu meie rühm varem kirjeldas [4]. Nrf2 järjestus: päripraimer 5'-GAGACGGCCATGACTGAT-3' ja pöördpraimer, 5'-GTGAGGGGATCGATGAGTAA-3' ning GAPDH jaoks päripidine praimer 5'-CCATCAACGACCCCTTCATT-3'ja vastupidine praimer 5'- CACGACATACTCAGCACCAGC-3'.
Western blotting. PDGF, versikani, PKC ja ERK valgu ekspressioonitasemed maksaproovides määrati nii, nagu eelnevalt kirjeldatud [21]. Lühidalt, kogu valk kvantifitseeriti valguanalüüsi abil (Bio-Rad Laboratories, Inc.). Kogu valk eraldati (20 ug/rada) kasutades SDS-PAGE ja seejärel kanti üle nitrotselluloosmembraanile. Primaarsed antikehad (1:500) osteti firmalt Sigma-Aldrich (Merck KGaA) ja neid inkubeeriti koos membraanidega temperatuuril 4 °C üleöö. Membraane sondeeriti uuesti 1:2000 -aktiiniga toatemperatuuril (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) PBST-s, mis sisaldas 5 protsenti rasvavaba piima. Pärast esmast inkubeerimist inkubeeriti membraane HRP-konjugeeritud lamba küülikuvastaste sekundaarsete antikehadega ( 1:5000). Valguribad visualiseeriti täiustatud kemoluminestsentsi abil. Neid andmeid väljendatakse suhtelise optilise tihedusena.
Statistiline analüüs. Andmed on väljendatud keskmisena ± SEM. Proovi jaotuse normaalsust uuriti Kolmogorovi-Smirnovi testi abil. Rottide ellujäämise hindamiseks kasutati Kaplan-Meieri meetodit. Rühmadevaheliste erinevuste määramiseks kasutati ühesuunalist ANOVA-d, millele järgnes Bonferroni post hoc test. Statistiline analüüs viidi läbi kasutades SPSS versiooni 20 (IBM Corp.).P<0.05 was="" considered="" to="" indicate="" a="" statistically="" significant="">
Tulemused
Suukaudse genisteiini ravi mõju HCC-indutseeritudoksüdatiivne stress. HCC rottidel suurenes maksa MDA ja vesinikperoksiidi tase vastavalt 2,51 ja 292- korda. Lisaks vähenesid HCC rottidel kontrollrühmaga võrreldes maksa Nrf2, GSH ja SOD tasemed vastavalt 57%, 60% ja 63%. Kuid HCC rottide ravi genisteiiniga põhjustas annusest sõltuva MDA ja vesinikperoksiidi taseme languse, samuti annusest sõltuva GSH, SOD ja Nrf2 taseme tõusu võrreldes HCC rühmaga (joonis 1). Need tulemused näitasid, et genisteiinil võib olla HCC rottidel antioksüdantne toime.
Genisteiini mõju HCC-indutseeritud suremusele ja AFP tõusule. HCC rottide maksakujutised näitasid kontrollrühmaga võrreldes suurenenud sõlmede arvu. HCC rottide ravi genisteiiniga põhjustab annusest sõltuva sõlmede arvu vähenemise rottide maksas (joonis 2). Lisaks suurendas HCC rottide ravi genisteiiniga 25 mg/kg rottide elulemust 30 protsendilt aastal HCC grupp 50 protsendini . Veelgi enam, HCC rottidel, keda raviti 75 mg/kg genisteiiniga, suurenes elulemus 90 protsenti. Katse lõpus näitasid kontroll- ja kontrollrotid, keda raviti genisteiiniga 75 mg/kg, 100 protsenti. Rottide ellujäämist seostati ka AFP seerumitasemete olulise vähenemisega võrreldes kontrollrühmaga (joonis 3). Seetõttu näitasid need tulemused, et genisteiin võib avaldada terapeutilist toimet HCC vastu, vähendades suremust ja AFP seerumi taset.
Genisteiini mõju maksafunktsiooni testidele. Nagu on näidatud joonisel 4, olid ALT, AST, leeliselise fosfataasi ja GGT seerumitasemed võrreldes kontrollrühmaga HCC rühmas oluliselt kõrgemad, samas kui seerumi albumiini tase vähenes oluliselt. HCC rottide ravi genisteiiniga põhjustas ALT, AST, leeliselise fosfataasi ja GGT seerumitasemete märkimisväärse vähenemise ning seerumi albumiini taseme tõusu võrreldes HCC rühmaga, eriti rühmas, keda raviti 75 mg/kg genisteiiniga. Need tulemused viitasid genisteiini poolt toodetud hepatoprotektiivsele toimele HCC rottide vastu.
Genisteiini mõju HCC-indutseeritud morfoloogilistele muutustele. Massoni trikroomiga värvitud kontrollrühmade rottide maksaproovide uurimine näitas fibroosi puudumist. HCC rühmas maksakoest jäädvustatud kujutised näitasid aga kontrollrühmaga võrreldes tugevalt värvunud kiulisi vaheseinu. HCC rottide ravi genisteiiniga vähendas kiuliste kudede ladestumist, eriti pärast ravi 75 mg/kg genisteiiniga (joonis 5). Lisaks, nagu on näidatud joonisel 6, olid PAS-iga värvitud proovid kontrollrühmades normaalsed. PAS-i värvumine vähenes HCC rühmas võrreldes kontrollrühmaga ja suurenes oluliselt genisteiiniga ravitud HCC rottidel. Seetõttu näitasid need tulemused, et genisteiin võib parandada hepatotsüütide struktuuri.
Genisteiini mõju HCC-indutseeritud PDGF-i valgu ekspressioonitaseme tõusule maksakoes. HCC rotid näitasid PDGF valgu ekspressioonitasemete olulist tõusu võrreldes kontrollrühmadega. Genisteiini suukaudne manustamine põhjustas aga PDGF-i valgu ekspressioonitaseme olulise languse annusest sõltuval viisil. Veelgi enam, HCC rühma maksalõiked näitasid PDGF-vastaste antikehadega värvitud alade olulist suurenemist võrreldes kontrollrühmaga. Kuid HCC rottide töötlemine suurema genisteiini annusega vähendas oluliselt positiivselt värvunud ala võrreldes HCC-ga ja saavutas sarnase taseme normaalse kontrollrühmaga (joonis 7). Seetõttu blokeeris genisteiin HCC-indutseeritud PDGF ekspressiooni, mõjutamata kontrollrühma.
Genisteiini mõju HCC-indutseeritud versikaani valgu ekspressioonitasemele suureneb. TAA süstimise tulemuseks oli versikaani valgu ekspressioonitasemete oluline tõus võrreldes kontrollrühmadega. Kuid HCC rottide ravi genisteiiniga põhjustas versikaani valgu ekspressioonitaseme languse annusest sõltuval viisil. Veelgi enam, HCC rühma maksalõikudes ilmnes versikaanivastaste antikehadega värvitud alade oluline suurenemine. Kuid genisteiiniga töötlemine vähendas märkimisväärselt positiivselt värvunud alasid tasemeni, mis sarnanes normaalse kontrollrühma omadega rottidel, keda raviti suurema genisteiini annusega (joonis 8).
Genisteiini mõju HCC-indutseeritud PKC valgu ekspressioonitasemele suureneb. HCC rotid näitasid PKC valgu ekspressioonitasemete olulist tõusu võrreldes kontrollrühmadega. PKC-vastase antikehaga värvitud maksalõigud näitasid HCC rühmas kontrollrühmadega võrreldes suurenenud värvumise pindala. Kuid HCC rühma töötlemine genisteiiniga põhjustas PKC valgu ekspressioonitaseme vähenemise annusest sõltuval viisil. PKC valgu ekspressioonitasemed 75 mg/kg genisteiiniga ravitud rühmas olid sarnased kontrollrühma omaga (joonis 9).
Genisteiini mõju HCC-indutseeritud ERK-1 valgu ekspressioonitasemele suureneb. HCC rühmas ilmnes kontrollrühmadega võrreldes ERK-1 valgu ekspressioonitaseme oluline tõus. Veelgi enam, HCC rottide maksalõikudel suurenes ERK-1-vastaste antikehadega värvitud alad võrreldes kontrollrühmadega. Kuid HCC rühma ravi genisteiiniga põhjustas ERK-1 valgu ekspressioonitaseme languse annusest sõltuval viisil. ERK-1 valgu ekspressioonitasemed 75 mg/kg genisteiiniga ravitud rühmas olid sarnased kontrollrühma omadega (joonis 10).
Arutelu
HCC-d peetakse esmaseks maksa pahaloomuliseks kasvajaks ja see on kogu maailmas vähktõvega seotud suremuse peamine põhjus [22]. HCC on kiiritusravi ja kirurgilise resektsiooni ablatsiooniravi suhtes väga vastupidav [23]. Maksa mikrokeskkond koosneb mitmest komponendist, sealhulgas ekstratsellulaarsest maatriksist (ECM), immuunrakkudest, Kupfferi rakkudest, endoteelirakkudest, fibroblastidest, tsütokiinidest ja erinevatest kasvufaktoritest, mis muudab maksa kantserogeense koe mikrokeskkonna haavatavaks kordumise ja arengu suhtes. de novo HCC kasvajad [24]. Kantserogeenses koe mikrokeskkonnas on proteoglükaanide ekspressioon oluliselt muutunud ja seetõttu võib proteoglükaane pidada HCC atraktiivseteks terapeutilisteks sihtmärkideks [6]. Käesolevas uuringus suurendas HCC oluliselt versikaani valgu ekspressioonitaset, mis võib viia muutusteni kasvajarakkude ellujäämises, angiogeneesis ja metastaasides ning hõlbustada kasvaja progresseerumist [25]. Verikaani, ühe kasvaja mikrokeskkonna proteoglükaani, sihtimine võib pakkuda uudset terapeutilist lähenemisviisi vähile. Selle uuringu eesmärk oli uurida PDGF-moduleeritud versikaani ekspressiooni blokeerimise mõju HCC patogeensusele in vivo.
Viimasel kümnendil on kasvanud huvi võimalike vähktõve kemopreventiivsete ainete vastu, mida saadakse looduslikest allikatest [20]. Genisteiin kui soja isoflavoon on pälvinud tähelepanu selle potentsiaalse kasuliku mõju tõttu degeneratiivsetele haigustele, sealhulgas vähile. Uuring on teatanud, et genisteiin võib sihtida paljusid kriitilisi molekulaarseid sihtmärke. Need uuringud on samuti näidanud, et genisteiinil on ka proapoptootilised, rakutsükli peatamise, angiogeneesivastased, antimetastaatilised, antiproliferatiivsed ja põletikuvastased omadused [11]. Genisteiini peetakse aga in vitro maksavähi supressoriks [26]. Hiljuti on näidatud, et genisteiini kemoprotektiivset toimet võib seostada selle apoptootilise ja põletikuvastase toimega mehhanismide kaudu, mis hõlmavad AMP-aktiveeritud proteiinkinaasi [27]. kasvajate tekke, proliferatsiooni, invasiooni, migratsiooni ja metastaasidega seotud radasid ning seetõttu on need olnud intensiivse uurimistöö objektiks, et leida uusi ravimeid vähiraviks [37].
Meie teadmiste kohaselt on käesolev uuring esimene, mis paljastab genisteiini uudse ja paljutõotava kemopreventiivse mehhanismi HCC-s in vivo. Käesoleva uuringu tulemused näitasid, et genisteiin kui retseptori türosiinkinaasi blokeerija ei mõjuta mitte ainult kasvajarakke, vaid mõjutab ka CAF-e kasvaja mikrokeskkonnas. Näidati, et genisteiin nõrgendab PDGF-i vabanemist, mis omakorda vähendas versikaani valgu ekspressioonitasemeid, mis võis kaasa tuua PDGF-i vähenenud vabanemise CAF-idest. Seetõttu võib PDGF / versikaani positiivse tagasiside ahelat pidada paljulubavaks sihtmärgiks HCC arengu, invasiooni ja angiogeneesi vastu võitlemisel ning kasvajaravi resistentsuse ületamisel.
Samuti on teatatud, et Ras / Raf / MEK / ERK signaalivõrgul on oluline roll HCC progresseerumisel [38]. Meie teadmiste kohaselt näitas käesolev uuring esimest korda, et genisteiini manustamine saavutas MAPK signaaliraja komponendina annusest sõltuva ERK1 ja PKC valgu ekspressioonitasemete allareguleerimise, samuti PDGF-i olulise vähenemise. ja versikaani valgu ekspressioonitasemed, võrreldes HCC rühmaga. Varasemad uuringud on näidanud, et EGF-i, PDGF-i ja VEGF-i üleekspressioon ülesvoolu kasvufaktoritena koos RTK-ga aktiveerib Ras / Raf / MEK / ERK signaalivõrgu HCC-s. Lisaks on selgunud, et ERK aktiveerimine soodustab ka EGFR ligandide ekspressiooni, soodustades kasvaja kasvu jaoks kriitilist autokriinset kasvuahelat [39]. Eelmine uuring näitas ka, et versicanil on EGF-i sarnased motiivid [35]. Seetõttu võib oletada, et nii PDGF kui ka versican võivad aktiveerida ERK1 kui MAPK signaaliraja allavoolu regulaatori ja PKC. Need signaalirajad on seotud vähi progresseerumisega, kuna need kutsuvad esile mitmeid rakulisi sündmusi, sealhulgas proliferatsiooni, diferentseerumist, rakkude migratsiooni ja rakkude ellujäämist.
PKC isosüümid paiknevad mitmete proliferatsiooni, migratsiooni, invasiooni, tuumorigeneesi ja metastaasidega seotud signaaliradade ristumiskohas ning seetõttu on neid uuritud intensiivselt, et tuvastada uusi vähiravimeid [40]. Näiteks stimuleerivad PKC isosüümid Ras/Raf/MEK/ERK signaalirada, mis mängib vähirakkude ellujäämises ja proliferatsioonis üliolulist rolli [41].
Signaliseerimine PDGF-i retseptorite kaudu kasvajarakkudes on tihedalt reguleeritud ja kontrollitud. Teatud uuringud on näidanud, et on kaks peamist mehhanismi, mis viivad PDGF-i allavoolu signaaliradade võimendamiseni kasvajarakkudes. Esiteks toodavad PDGF-i stimuleeritud rakud reaktiivseid hapnikuliike (ROS), mis reageerivad türosiinfosfataaside aktiivsetes kohtades tsüsteiinijääkidega, põhjustades nende inhibeerimist. Teiseks vastutab MAP-kinaasi fosfataas 3 lagunemine ubikvitinatsiooniprotsessi tulemusena ERK defosforüülimise ja inaktiveerimise eest, mille tulemuseks on kasvaja suurenenud proliferatsioon ja progresseerumine [33]. Need tulemused toetavad ka käesoleva uuringu andmeid, mis näitasid, et HCC rühmal oli PDGF-i valgu ekspressioonitasemete oluline ülesreguleerimine, millega kaasnes maksa MDA taseme oluline tõus. Lisaks näitasid Western blot analüüsi andmed ERK1 valgu ekspressioonitasemete olulist ülesreguleerimist.
PDGF-i vahendatud suurenemise ja PDGF-raviga seotud signaalirajad on suurendanud versikaani tuumavalgu sünteesi. PDGF-i mõju versikaani mRNA-le blokeerib kas PKC või ERK signaaliradade inhibeerimine. Siiski saab PDGF-i toimet blokeerida PKC inhibeerimisega, kuid mitte ERK inhibeerimisega [42]. Versican mRNA tuumavalgu ekspressiooniks on vajalik nii PKC kui ka ERK aktiveerimine. Varasemad uuringud on näidanud, et erinevad signaalirajad kontrollivad PDGF-stimuleeritud versikaani biosünteesi erinevaid aspekte [43].
Oksüdatiivse stressi ajal toodetakse pidevalt ROS-i ja sellel on kahjulik mõju kõigile keharakkudele. On teatatud, et oksüdatiivne stress mängib võtmerolli kroonilise maksahaiguse ja hepatokartsinogeneesi progresseerumisel [44]. Käesolev uuring näitas, et genisteiini suukaudne manustamine põhjustas annusest sõltuva antioksüdantse aktiivsuse, mida peegeldab maksa Nrf2, GSH ja SOD taseme oluline tõus ning MDA tasemete märkimisväärne allasurumine. Teatati, et genisteiin tekitab eesnäärmevähi rakkudes in vitro antioksüdantset aktiivsust, indutseerides antioksüdantsete ensüümide, näiteks katalaasi ja superoksiidi dismutaasi, ekspressiooni, mis koos põhjustavad ROS-i taseme märkimisväärset vähenemist [45].
Käesolev uuring näitas ka, et genisteiin, eriti annuses 75 mg/kg, taastas seerumi GPT, aluselise fosfataasi ja albumiini tasemed normaalse kontrollrühma tasemele. Lisaks näitasid genisteiiniga töödeldud rühmade maksaproovid kiulise koe ja kollageeni ladestumise vähenemist võrreldes HCC rühmaga. On näidatud, et genisteiinil on hepatoprotektiivne toime mittealkohoolse rasvmaksahaiguse korral [46]. Lisaks näidati käesolevas uuringus, et genisteiin vähendab märkimisväärselt AFP taset ja suurendas seetõttu oluliselt rottide ellujäämise määra kuni 90 protsendini.
Kokkuvõtteks võib öelda, et genisteiinil oli kasvajavastane toime, mida ei saanud seostada ainult selle antioksüdantse toimega, vaid ka selle versikaani, PDGF, PKC ja ERK ekspressiooni pärssimisega. Genisteiin võib olla ka potentsiaalne ravikandidaat, mis parandab HCC-ga patsientide tulemusi.
Viited
[1] Foglia B, Parola M. FACT kompleksist ja oksüdatiivsest stressireaktsioonist: KEAP1/NRF2-sõltuv uus mehhanism, mis toetab hepatotsellulaarse kartsinoomi progresseerumist. Soolestik. 2020;69(2):195–196.
[2] McGlynn KA, Petrick JL, El-Serag HB. Hepatotsellulaarse kartsinoomi epidemioloogia. Hepatoloogia. 2020;73 (lisa 1):4–13.
[3] El-Far YM, Khodir AE, Noor AO jt. Naatriumaskorbaadi selektiivne tsütotoksiline aktiivsus ja kaitsev toime hepatotsellulaarse kartsinoomi vastu selle mõju kaudu oksüdatiivsele stressile ja apoptoosile in vivo ja in vitro. Redox Rep. 2020;25(1):17–25.
[4] El-Far YM, Khodir AE, Emarah ZA jt. Fukoidaan leevendab rottidel indutseeritud hepatotsellulaarset kartsinoomi: mõju miR143-le ja põletikule. Nutr Vähk. 2020;28:1–13.
[5] Flynn MJ, Sayed AA, Sharma R jt. Väljakutsed ja võimalused hepatotsellulaarse kartsinoomi immuunkontrollpunkti inhibiitorite kliinilises väljatöötamises. Hepatoloogia. 2019;69(5):2258–2270.
[6] Tanaka Y, Tateishi R, Koike K. Proteoglükaanid on atraktiivsed biomarkerid ja terapeutilised sihtmärgid hepatotsellulaarse kartsinoomi korral. Int J Mol Sci. 2018;19(10):3070.
[7] Goekjian PG, Jirousek MR. Proteiini kinaasi C inhibiitorid kui uued vähivastased ravimid. Ekspertarvamus uurib ravimeid. 2001;10(12):2117–2140.
[8] Schmitz KJ, Wohlschlaeger J, Lang H jt. ERK ja AKT signaaliraja aktiveerimine ennustab hepatotsellulaarse kartsinoomi halba prognoosi ja ERK aktiveerimine vähikoes on seotud C-hepatiidi viiruse infektsiooniga. J Hepatol. 2008;48(1):83–90. doi:10. 1016/j.jhep.2007.08.018.
[9] Kim ST, Hong JY, Park SH jt. Hepatotsüütide kasvufaktori vastase antikeha (YYB101) esimene I faasi uuring inimesel ravile alluvate tahke kasvajaga patsientidel. Ther Adv Med Oncol. 2020;12:1758835920926796. doi: 10.1177/1758835920926796.
[10] Wu XP, Yang YP, She RX jt. microRNA-329 vähendab luuvähi valu läbi LPAR1-sõltuva LPAR1/ERK signaaliülekanderaja hiirtel. Ther Adv Med Oncol. 2019;11:1758835919875319.
