Osa 2: Looduslike ja sünteetiliste kalkoonide vähivastane toime

1. osa saamiseks klõpsake linki:https://www.xjcistanche.com/news/part1-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54977104.html

Lisateabe saamiseks võtke ühendusttina.xiang@wecistanche.com

3. Vähivastane tegevus

Kalkoonderivaadid toimivad erinevatele sihtmärkidele, nagu aromataas, ATP-d siduva kasseti alamperekonna G liige 2 (ABCG2), rinnavähi suhtes resistentne valk (BCRP), aktiveeritud tuuma B-rakkude kasvufaktor (NF-kB), veresoonte endoteeli kasvufaktor (VEGF) ja türosiinkinaasi retseptorid (epidermaalse kasvufaktori retseptor (EGFR) ja mesenhümaal-epiteeli üleminekufaktor (MET), millel on oluline aktiivsus in vitro ja in vivo tundlike ja ravile resistentsete vähivormide korral [161, 162]. Kalkoonide proliferatsioonivastase toime oluline mehhanism on inhibeerimine tubuliini ja nende ühendite sekkumist mikrotuubulite moodustamisse, mis on elemendid, mis on olulised rakkude kuju ja funktsiooni säilitamiseks mitoosi ja raku replikatsiooni protsessides. Kalkoonid blokeerivad rakutsüklit ja indutseerivadapoptoos. Trimetoksüfenüüli jäägi olemasolu kalkoonmolekulides soodustab nende ühendite pöördumatut antimitootilist toimet, kuna neil on Michael-tüüpi liitumisreaktsiooni kaudu võime interakteeruda tubuliinis olevate tsüsteiinijääkidega [163]. Lisaks on kalkoonides trimetoksüfenüüli jäägi asendamine kinoliini või kinasoliiniga soodne tubuliinivastase aktiivsuse jaoks. Need heterotsüklilised kalkoonid moodustavad ülejäänud Cys241-ga vesiniksidemeid ja seostuvad tugevalt kolhitsiini sidumissaidiga (sarnaselt kombretastatiin A-4, joonis 7) [164,165].

3.1. Vähivastaste omadustega looduslikud kalkoonid 3.1.1. Likokalkoonid (AD)

Mõne Glycyrrhiza liigi juuri ja risoome kasutatakse traditsioonilises meditsiinis maohaavandite, astma ja põletike raviks. Lagritsast on eraldatud üle 600 ühendi, millest peamised bioloogiliselt aktiivsed koostisosad on saponiinid jaflavonoidid. Flavonoidide hulgas tuvastati rida retrokalkoone, likohalkoone A, B, C, D, E ja G ning skemaatiliselt. Lagritsa aktiivsete ühendite bioloogiliste mõjude kohta on tehtud palju uuringuid, millest kõige olulisem onpõletikuvastane, antimikroobsed, antioksüdandid, haavandivastased, tsütoprotektiivsed ja tsütotoksilised omadused [166,167].

3.1.2. Likokalkoon A

Likokalkoon A (LA, tabelid S1 ja S2, ühend 1) on flavonoid, mis on eraldatud Glycyrrhiza urakensis'est, G.glabrast ja G.inflata'st (Fabaceae). Sellel onkasvajavastane, põletikuvastased, antimikroobsed, parasiidivastased, rasvumisvastased, antioksüdantsed ja osteoporoosivastased omadused,VähivastaneLA toimet on näidatud erinevat tüüpi vähirakkude puhul, sealhulgas maovähirakud BCG-823, HepG2, OVCAR-3 ja SK-OV-3 (munasarjavähirakud) MCF{{ 5}} ja A549 [168-171]. Uuringud näitavad, et LA indutseerib U87 glioomirakkude, ninaneelu vähirakkude, epiteeli munasarja kartsinoomi rakkude ja põievähi rakkude apoptoosi. Kalkoonil on ka võime suurendada autofagiat ja blokeerida rinnavähirakkude rakutsüklit. Lisaks kutsub see esile apoptoosi, pärssides spetsiifilist valku 1 rinnavähi korral [172]. LA-l on madal tsütotoksilisus embrüonaalsete kopsufibroblastirakkude suhtes. Lisaks on sellel võime pärssida kasvaja kasvu ja nõrgendada cis-plaatina poolt põhjustatud toksilisust[173]. Mehhanismid, mille abil flavonoidid toimivad vähivastaste ainetena, hõlmavad Akt aktiivsuse pärssimist, pärssides heksokinaasi -2-vahendatud kasvaja glükolüüsi maovähi korral, metalloproteinaas 2 ekspressiooni allareguleerimist ja apoptoosi esilekutsumist suuvähirakkudes, miR-i võimekuse suurenemist{16} }p stressi esilekutsumiseks endoplasmaatilises retikulumis ja apoptoosi esilekutsumiseks inimese kopsurakkudes, PI3K/Akt/mTor aktivatsiooni vähenemine ja autofagia vähenemine rinnavähi korral, rakutsükli G2/M faasi blokeerimine, MEK/ERKandi rakuinvasiooni represseerimine ADAM9 signaalirajad inimese glioomirakkudes ja kaspaasist sõltuva apoptoosi esilekutsumine inimese maksarakkudes [174]. Teine mehhanism, mille abil LA-l on tugev tsütotoksiline toime, on ROS-i poolt indutseeritud apoptoos. Näiteks kutsub kaltkoon esile oksüdatiivse stressi ja sellest tulenevalt T24 rakkude (inimese kusepõie kartsinoomist pärinevad rakuliinid) apoptoosi mitokondriaalsest sõltuvate radade kaudu ja indutseerides endoplasmaatilises retikulumis oksüdatiivseid protsesse [175]. Teise uuringu LA tsütotoksilisuse ja genotoksilisuse kohta töötasid välja Bortolotto et al. LA võrreldi trans-kalkooniga (tabelid S1 ja S2, ühend 2). Looduslike kalkoonide (LA ja trans-kalkoon) tsütotoksilisus MCF-7 ja 3T3 (embrüonaalsete fibroblastide rakuliinide) suhtes määrati 24 ja 48 tunni pärast. Tulemused näitavad märgatavat tsütotoksilist aktiivsust pärast 48-tunnist ravi. Tsütotoksilisuse MTT (3-[4,5-dimetüültiasool-2-üül]-2,5-difenüültetrasooliumbromiid) test näitas annusest sõltuvat vastust MCF{ {45}} rakke, mida on töödeldud trans-kalkooni ja LA-ga. Analüüsitud ühendite puhul leiti, et MCF-7 rakkude genotoksilisus on parem kui 3T3 rakkudel. DNA moonutamine põhjustabimmuunsussüsteemaktiveerida hävitatud rakkude kõrvaldamiseks. Immuunsüsteemi aktiveerimine degradeerunud DNA rakkude vähendamiseks aitab aga kaasa kroonilisele põletikulisele protsessile. Lisaks saab rakulist vastust lagunenud DNA-le korrigeerida, kutsudes esile sisemise apoptootilise raja. G1 faas on DNA replikatsioonile eelnev olek, milles sellised tegurid nagu raku tingimused (ainevahetus, signaaliülekanne ja raku suurus) mõjutavad rakutsükli kulgu, põhjustades DNA taastumist rakkudes või käivitades apoptoosi protsessi. LA IC50 on 60,46 uM. Trans-kalkoon indutseerib rakutsükli blokaadi G1 faasis ja intensiivistab raku apoptoosi. On tehtud ettepanek, et ravi LA ja trans-kalkooniga indutseerib apoptoosi mitokondriaalse raja kaudu, arvestades, et selle raja oluliste geenide indutseerimine toimub 24 tunni pärast, nagu valgu apoptoosi proteaasi aktivaatorfaktor 1 ja Bcl{{ga seotud valk X. 9}}. Kuigi MCF-7 rakuliinidel on teadaolevalt kaspaas 3 defitsiit, näitas uuring, et nende kalkoonidega töötlemine kutsub esile polü(ADP-riboosi) polümeraasi (PARP) lõhustumise, polümeraasi, mille lõhustumine kaheks fragmendiks on indikaator. apoptoosist. Repressioonid

Bcl-2 geeni LA ja trans-kalkooni poolt eksperimentaalne PCR analüüs näitas valgu tasemel annusest sõltuvat manustamist MCF-7 rakkudele ja sisemist raja vahendamist. Cyclin D1 on teine ​​valk, mida MCF{5}} rakuliinidel kalkoonide juuresolekul alla surutakse. See valk on ülioluline progresseerumisel G1-st S-faasi ja on mõne vähi, sealhulgas rinnavähi, oluline biomarker. Nendel põhjustel on tsükliin D1 lagunemine atraktiivne sihtmärk uute kasvajavastaste ainete tuvastamisel ja on korrelatsioonis rakutsükli blokaadiga [176].

Qui et al. uuris ka LA mõju kopsuvähirakkudele in vitro. Flavonoidravi vähendas oluliselt A549 ja H460 rakkude (inimese mitteväikerakk-kopsukartsinoom) elujõulisust, seda muutust mõjutab tugevalt annus. Kokku 40 μM likohalkooni pärsib kopsuvähirakkude kasvu 45-80 protsenti pärast 24- või 48-tunnist ravi. Lisaks on ühendil madal tsütotoksilisus normaalsetele inimese kopsuepiteelirakkudele. Et rõhutada, kas üks kopsuvähirakkude kasvu pärssimise mehhanismidest LA poolt on rakutsükli blokaad, töödeldi rakuliine erinevate ainetega. Ühendi kontsentratsioonid 16 tundi, seejärel analüüsiti rakutsüklit voolutsütomeetria abil. Tulemused näitavad, et sõltuvalt annusest blokeerib kalkoon G2/M faasi A549 ja H460 rakkudel. Seejärel hinnati anneksiini abil LAin-i apoptoosi indutseerivat rolli /propiidiumjodiidi kolorimeetriline meetod. Tulemused näitavad, et LA-ga töödeldud rühmas on apoptootiliste rakkude kuhjumine, mis sõltub kasutatavast kontsentratsioonist. apoptoosiga nakatunud uuriti Western blot meetodil. Lõhustatud PARP ja lõhustatud kaspaas 3 tase on tõusnud ning kaspaas 3-eelsete antiapoptootiliste valkude PARP, Bcl-xL ja Bcl-2 tase langeb 20 tundi pärast kaltkooniga töötlemist. Need tulemused viitavad sellele, et LA-indutseeritud apoptoos on seotud PARP/Bcl{20}} rajaga[177]. Molekulaarsed mudelid näitasid, et LA oli dokitud EGFR-i ATP-d siduvates taskutes, sealhulgas eksoni 19 deletsioonmutatsioon, L858R ühekohaline mutatsioon, L858R/T790M topeltmutatsioon ja metsiktüüp. L858R/790M mutatsioonide korral on LA-l võime suhelda Lys745-ga katioon-II interaktsiooni kaudu. Vesiniksidemed moodustuvad WT EGFR-i ja likohalkooni vahel Met793, Lvs745 ja Asp 855 vahel. Eksoni 19 deletsioon võib muuta selle tasku kuju, milles peetakse interaktsiooni likohalkooniga, moodustades vesiniksidemeid Met793, Glu792 ja Glu790-ga, . LA in silico analüüsidega saadud andmed on oluline punkt uute selektiivsete EGFR-i inhibiitorite tuvastamisel erinevat tüüpi mutatsioonide puhul [178].

Lisateabe saamiseks klõpsake. puutumatuse kohta

3.1.3. Likokalkoon B

VähivastaneLikokalkoon B (LB, tabelid S1 ja S2, ühend 3) toimet demonstreeriti erinevate rakuliinide analüüsiga, sealhulgas põievähi T24 ja EJ inimese rakud, suuvähi rakud HN22 ja HSC4, MCF-7, A375 (inimese melanoomi rakuliin) ja A431 (lamerakuline kartsinoom). Uuringud on näidanud, et LB mõjutab vähirakkude kasvu, pärsib metastaaside teket, blokeerib rakutsüklit ja kutsub esile apoptoosi[161]. Kang jt uurisid molekulaarset mehhanismi, mille abil LB kutsub esile apoptoosi inimese melanoomi ja rakkude lamerakk-kartsinoomides. On näidatud, et likohalkoon indutseerib A375 ja A431 rakkude apoptoosi nii sisemiste kui ka väliste radade kaudu. Kalkooni antiproliferatiivse toime testimisel trüpaansinise värvimisega täheldati, et LB kutsub esile rakkude elujõulisuse olulise languse, see langus on korrelatsioonis kontsentratsiooniga Pärast LB lisamist täheldati olulisi muutusi raku omadustes, sh. rakkude kokkutõmbumine, rakumembraanide purunemine ja killustatud tuumarakkude protsendi suurenemine. Samuti täheldati G1--eelse faasi rakkude ja apoptootiliste rakkude suurenenud protsenti [38]. Teine uuring näitas, et LB blokeerib märkimisväärselt rakutsüklit G2/M faasis HepG2- tüüpi vähirakuliinide puhul ning põie- ja rinnakasvaja rakkude puhul blokeerib ühend S faasi [179]. Song jt tõstsid esile LB pärssivat toimet JAK{19}}tüüpi söögitoru kartsinoomi lamerakkrakkude kasvule. Dokkimisuuringud viidi läbi tarkvaraga Autodock Vina, mida kasutati sidumisrežiimi ennustamiseks. Inhibeeriva potentsiaaliga JAK2 retseptori struktuur on saadaval Protein Data Bankis (PDB kirje 2B7A, jäägid 840-1.132). IAK2 mängib olulist rolli, olles tsütokiinide signaaliülekande rakusisene vahendaja, ja on JAK perekonna türosiinkinaasi valk. ATP seondub tugevalt

magneesiumioonid türosiinkinaaside katalüütilises domeenis. Dokkimisparameetris hõlmab uuritava ruumi suurus ATP sidumissaiti, mida iseloomustavad jäägid 855-863 ja 822, kus ATP arvutati erinevate potentsiaalsete JAK2 inhibiitoritega. Tehtud ennustustes tehti LB ligand Marvin Sketchi tarkvaraga. Pärast dokkimist koguti kolm parimat võimalikku sidumisvarianti, millel on sarnased afiinsused. Prognooside järeldused olid soodsad seoses LB ja ATP sidumistasku interaktsiooniga JAK2-s [180, 181].

3.1.4.Likokalkoon C

Likokalkoon C (LC, tabelid S1 ja S2, ühend 4) vähendab teadaolevalt monotsüütide rakuliinide põletikulist vastust. See on tingitud iNOS-i ekspressiooni vähenemisest ja superoksiidi dismutaasi, katalaasi ja glutatioonperoksidaasi antioksüdantide võrgu aktiivsuse taastamisest. Kwak et al. viis läbi uuringu, et kirjeldada seost ROS, c-Jun NH2 terminaalse kinaasi (INK) ja p38mitogeeniga aktiveeritud proteiinkinaasi (MAPK) vahel ning tuvastas LC mõju apoptoosi esilekutsumisel KYSE 30 ja KYSE450 söögitoruvähi rakuliinidel. Varasemad uuringud on 24 tunni pärast määranud LC-ravi IC50 väärtused (45 ug/ml), et pärssida A549, MCF-7 ja T24 rakuliinide proliferatsiooni. Kolme rakuliini puhul saadi inhibeerimised 40, 47 ja 68 protsenti. Kwak et al. saavutas söögitoru vähirakkude proliferatsiooni annusest ja ajast sõltuva in vitro pärssimise. Viiest analüüsitud rakutüübist oli KYSE30 ja KYSE450, millel on ühine geneetiline tugi, sarnane reaktsioon LC-ravile. Kinnituskohast sõltumatu kasvu analüüsis pehmes agaris näitavad tulemused KYSE30 ja KYSE450 rakkude kolooniate moodustamise võime olulist vähenemist. Sõltuvalt kontsentratsioonist indutseerisid kalkoonid mõlemas rakuliinis apoptoosi. Ühend kutsus esile ka p24 ja p27 (negatiivsed üleminekuregulaatorid rakutsükli G1 ja S faasis) ülespoole reguleerimise ning reguleeris allavoolu tsükliin D. LC suurendas ka ROS teket KYSE30 ja KYSE450 rakkudes. ROS aktiveerib mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaasi (MAPK) raja ja indutseeribraku apoptoos. Lisaks suurendas ühend JNK, c-Jun ja p38 fosforüülimise taset ning aktiveeris apoptootilisi radu [182]. Sarnaselt Songi jt dokkimisuuringuga. LB[180] puhul tõstsid Oh jt esile seostumisinteraktsioonid LC ja inimese JAK2 rakkude vahel. Dokkimise simulatsioon viidi läbi kasutades Autodock Vina. Dokkimisuuringu algatamiseks saadi valguandmete pangast (PDB kirje 2B7A) röntgenkatsega lahustatud JAK2 retseptori struktuur. LC ligandi struktuuri modelleeris tarkvara Marvin Sketch ja optimeeris Chimera tarkvara. JAK2 katalüütiline sait oli korrelatsioonis hingepiirkonnaga (jäägid 929-935), DFGloopiga (jäägid 994-996) ja Ploopiga (jäägid 858-865). Silmusekujuline liigendpiirkond on oluline ATP äratundmiseks ja moodustab ainetega vesiniksidemeid. DFGloop sisaldab kolme aminohapet (asparagiinhape, fenüülalaniin ja glütsiin) ning on seotud katalüütiliseks fosforüülimiseks vajaliku metalli sidumisega. Ploop on kasulik ligandidega interaktsioonide stabiliseerimiseks ja moodustamiseks. Nagu näha, ennustati võimalikku sidumist kolmes funktsionaalses kohas. Dockingu uuring näitas, et LC interakteerub ATP sidumissaidiga JAK2-ga ja näitas, et JAK2 on selle otsene sihtmärk. Kalkoon pärssis ka JAK2 autofosforüülimist, seondudes p-JAK2 ATP taskuga [183, 184].

3.1.5. Likokalkoon D

Licochalcone D (LD, tabelid S1 ja S2, ühend 5) on Glycyrrhiza inflatast eraldatud aktiivne flavonoid. Viidi läbi uuring, et hinnata LD võimet inhibeerida rakkude proliferatsiooni kahe kopsuvähirakkude (EGFR ja MET) sihtmärgiga, kasutades tundlikke ja gefitiniibi suhtes resistentseid inimrakke. Kalkooni otsese seondumise mõistmiseks EGFR-i ja MET-iga kasutati gefitiniibi suhtes tundlikke rakuliine (HCC827) ja gefitiniibi suhtes resistentseid rakuliine (HCC827GR). Hindamiste tulemused näitavad, et flavonoid seondub kahe retseptoriga, pärssides EGFR-i ja MET-kinaaside kui ATP konkureeriva inhibiitori aktiivsust. EGFR-kompleksis on kalkoonil kaks vesiniksidet, mille moodustab Met793 kui Asp855 põhipunkt ja külgnurk DFG-ahelas.4-Hüdroksü-3-(3-metüül, kuid{{13} }enüül)fenüülrühm ja 3,4-dihüdroksü-2-metoksüfenüülrühm on fikseeritud samal tasapinnal ja blokeeritud P-ahela hüdrofoobsete jääkide Leu718, Val726 ja Ala743 ja Leu 844 vahel. Met-kompleksis keto

kaltooni rühm moodustab vesiniksideme Met1160-ga. Põhipunktina Tyr1159 ja Ploopi le1084, Vall092, Ala1108 ja Lys1110 kaeti sarnaselt korgiga. Luisi toetavad tugevalt ka Met1160 põhipunkti külgmised hüdrofoobsed ahelad ning madalama ATP tasku Leu1140, Met1211 ja Ala1221. EGFR-i seondumispositsioon sarnaneb väga MET-i sidumispositsiooniga, moodustades vesiniksidemeid ja hüdrofoobset interaktsiooni. Kalkoon paikneb kahe retseptori seondumispiirkonnas identselt. Kompleksi stabiliseerumist saab suurendada hüdrofoobse interaktsiooniga. Ennustatud tulemusi võrreldi eksperimentaalsete andmetega, mis näitas, et flavonoid pärsib konkureerivalt kahte retseptorit [185].

3.1.6. Ksantohumool

Prenüülkalkoonidel on nende struktuurse mitmekesisuse tõttu erinevad bioloogilised omadused, sealhulgas põletikuvastased, vähivastased ja mutageensed omadused [186]. Uuringud on näidanud, et prenüülrühmadega looduslikud kalkoonid võivad p53 häirida. Näiteks A549 rakkude töötlemine prenüülkalkoonksantohumooliga (XN, tabelid S1 ja S2, ühend 6) kutsub esile apoptootilise rakusurma ja blokeerib rakutsükli G1 faasis. Need tegevused on tingitud p53 ja p21 ülesreguleerimisest rakutsüklist ja tsükliin D1 allareguleerimisest. Apoptoosi kutsub esile kaspaas 3 aktiveerimine [187].

XN((3'-(3,3-dimetüülallüül)-2',A',4-trihüdroksü-6'metoksükalkoon) on kõige levinum prenüülitud flavonoid ({{7 }}.1-1 protsenti kuivmassist) emastest humalaõisikutest (Humulus lupulus)[180]. XN on ka õlle koostisosa, peamine prenüleeritud toidu allikas.flavonoidid, kus seda esineb kontsentratsioonides üle 0,96 mg/l. Tänu oma ainulaadsele bioloogilisele aktiivsusele ja soodsale mõjule tervisele on prenüülkalkooni viimasel ajal laialdaselt uuritud [188]. Ühendil on terapeutiline ohutus ja mitmesugused bioaktiivsused, sealhulgas vähivastased, diabeedivastased, põletikuvastased, antioksüdantsed ja antibakteriaalsed omadused. Viimastel aastatel on suurenenud arv uuringuid näidanud XN laiaulatuslikku vähivastast toimet kopsuvähi, hepatotsellulaarse kartsinoomi, rinnavähi, leukeemia, eesnäärmevähi, kõhunäärmevähi, käärsoolevähi, pankreasevähi ja glioblastoomivähi korral. Vähirakkude kokkupuude XN-ga pärsib nende proliferatsiooni, migratsiooni ja invasiooni ning moduleerib autofagiat. Kalkoonil on ka võime kutsuda esile apoptoosi ja blokeerida rakutsüklit [189-193]. Lisaks kutsub kalkoon esile kaspaasi aktiivsusest sõltuva ja sellest sõltumatult apoptoosi ning inhibeerib vähirakkude invasiooni ja angiogeneesi [194]. Selle põletikuvastased, antioksüdandid ja vähivastased omadused on korrelatsioonis ühendi kemopreventiivse toimega [195]. Prenüülkalkoon metaboliseerub ka 8-prenüülnaringeniiniks, mis on seni teadaolevalt kõige võimsam fütoöstrogeen [196].

Akt (nimetatakse ka proteiinkinaasiks B või PKB) on spetsiifiline seriini/treoniin-valgu kinaas ja oluline punkt raku signaaliülekande radadel. Akt aktiivsus on muutunud paljudes vähitüüpides ja osaleb erinevates bioloogilistes protsessides, sealhulgas rakkude proliferatsioon, apoptoos, transkriptsioon, migratsioon ja invasioon. Et kinnitada XN-i võimet seostuda Akt-iga, viidi läbi in silico dokkimisuuring, kasutades tarkvara Schrodinger Suite 2015. Veemolekulid eemaldati ja vesinikuaatomite pH oli 7. Dokkimisuuringu jaoks loodi ATP-d sidumissait. XN valmistati dokkimiseks ette parameetrite puudumisel, kasutades programmi LigPrep. Seejärel kaasnesid XN-i dokkimisuuringutega Aktl ja Akt2-ga puuduvad parameetrid, kasutades programmi Glide täiendava täpsuse meetodit, et saada parimad struktuursed esitused. Dokkimisuuringu tulemused näitavad, et XN moodustab vesiniksidemeid Akt1 Ala230, Glu228, Glu234 ja Lys158 ning Akt2 Glu236, Thr213 ja Lvs181-ga. Ksenotransplantaadi (PDX) mudelid tuvastati alusuuringute ülekandmiseks kliinilisteks rakendusteks. Suuremal määral peetakse doonorpatsientide bioloogilisi ja geneetilisi omadusi PDX mudelite abil säilitatuks, mis on rakuliinipõhiste mudelite ees. PDX-mudeleid kasutati biomarkerite analüüsimiseks ja XN-ravi vastuse ennustamiseks kliinilistes uuringutes. Prenüülkalkooni kemopreventiivseid toimeid võrreldi Akt tasemete põhjal. Tulemused näitavad, et kasvajamudelitel, mis ekspresseerivad kõrget Akt taset, väheneb XN-ga ravimisel oluliselt kasvaja maht ja kaal [197]. Guo et al. uuris in vitro ja in vivo XN toimet maovähi korral, näidates, et prenüülkalkoon kutsub esile apoptoosi, aktiveerides kaspaase, reguleerides Bcl-2 ja mõjutades PI3K/Akt/mTOR kinaasi. XN pärsib maovähirakkude elujõulisust kontsentratsioonist sõltuval viisil. Rakuliinidel avaldab flavonoid SGC-7901 rakkude elujõulisusele parimat mõju ega mõjuta seda parameetrit GES-1 rakkudel kalkoonisisalduse 6, 8 ja 10 ug/mL juures. Voolutsütomeetrilise analüüsi põhjal täheldati, et prenüülkaloon suurendab oluliselt maovähi apoptootiliste rakkude arvu. XN mõju pro- ja anti-apoptootilistele valkudele tõsteti esile Western blot analüüsiga. Bcl-2 ja Bcl-XL valgu tase langes pärast flavonoidide manustamist, see langus on korrelatsioonis manustatud kontsentratsiooniga. XN suurendas ka Baxi ja Bid valgu taset, kusjuures parimat aktiivsust täheldati kalkoonil 10 uM/mL. Lisaks suurenes lõhustatud kaspaas 3 ja lõhustatud PARP valgu tase kaltooni juuresolekul märkimisväärselt. Nendel põhjustel võib väita, et flavonoidid mõjutavad soodsalt ja oluliselt pro- ja anti-apoptootiliste valkude taset. Kokku 10 uM/mL XN kutsub esile SGC-7901 rakkude olulise apoptoosi. Kalkoon kokku 8 ja 6 uM/mL indutseerib vastavalt 34 ± 3 protsendi rakkude ja 23 ± 2 protsendi rakkude apoptoosi. Lisaks muudab flavonoid oluliselt PI3K, Akt ja mTOR fosforüülimist, suurendab p-PTEM taset ja vähendab p-Akt (Thr308), p-Akt (Ser473) ja m-Tor (Ser2448) taset. Saadud andmed näitavad, et prenüülkalkoon ei mõjuta oluliselt Akt, PTEN, GSK-3 ja mTOR taset. Määramised SGC7901 ksenotransplantaadi hiirtel näitasid, et XN-ravi vähendas kasvaja mahtu suhteliselt kontsentratsioonist sõltuval viisil. PI3K / Akt signaaliülekande pärssimise kinnitamiseks in vivo hinnati fosforüülitud Akt ja mTOR ekspressiooni ksenograafilistel kasvajatel. Hematoksüliini ja eosiini sektsioonide patoloogiline uurimine näitas olulisi morfoloogilisi kõrvalekaldeid. Kuid XN vähendab kontsentratsioonist sõltuvat fosforüülitud Akt ja mTOR taset. Prenüülkalkoonravi vähendas oluliselt rakkude proliferatsiooni ja suurendas kasvajarakkude apoptoosi võrreldes kontrollrakkudega [198].

XN inhibeerib kontsentratsioonis üle 10 umol/L pankrease vähirakkude proliferatsiooni in vitro. Kontsentratsioonidel alla 5 umol/L inhibeerib kalkoon NF-kB-sõltuvat angiogeenset aktiivsust pankrease vähirakkudes. Selle kontsentratsiooni korral ei täheldatud WST-1 meetodil pankrease rakkudel tsütotoksilisust. Kuid uuringu järeldus oli, et XN mõjutab pankreasevähist põhjustatud angiogeneesi, vähendades VEGF-i ja IL-8 (interleukiini) tootmist, mis on spetsiifiline ja vahendatud NF-kB inaktiveerimise kaudu [194]. XN vähivastase toime hindamiseks viidi HepG2 rakuliinidele MTT analüüs, et määrata rakkude proliferatsioon. Prenüülkalkoon vähendas rakkude proliferatsiooni sõltuvalt kontsentratsioonist ja ajast. Zhao et al. täheldas, et rakuliinide eksponeerimine 200 μM XN-ile üheks päevaks on vähem efektiivne kui nende töötlemine 100-200 μM kalkooniga 2-3 päeva jooksul. 50 uM kalkooni juures täheldati 3 päeva pärast HepG2 rakkude proliferatsiooni olulist pärssimist. Samas uuringus näidati, et prenüülkalkoon suurendab oluliselt kaspaas 3 aktiivsust. Lisaks näidati Western blot analüüsiga, et 100-150 uM XN inhibeeris oluliselt NF-kB valgu ekspressiooni rakuliinidel. Selle analüüsi käigus täheldati ka, et prenüülkalkoonil on võime suurendada p53 valgu ekspressiooni ja 20 uM XN määras Baxi signaaliülekande intensiivistumise, mis on korrelatsioonis ajaga [199]. XN ohutusprofiili uuringud näitavad, et 1000 mg/kg ühendit ei muuda hiirte elutähtsate organite talitlust ja homöostaasi. Prenüülkalkoonil on võime suurendada IL-2 tootmist T-rakkudes, mis näitab selle võimet soodustada The-vahendatud immuunvastust. XN pärsib ka -12. mis põhjustab kaudselt immuunsüsteemi rakkude diferentseerumist, aktiveerides transkriptsioonimolekule. Tsütotoksilised Tlümfotsüüdid on teatud tüüpi rakulised efektorid, mis on rakulise immuunsuse jaoks üliolulised ja mängivad olulist rolli kasvajavastases immunoloogias. CD8 pluss T tsütotoksilised lümfotsüüdid eksisteerivad kui CTL-P, inaktiivne raku prekursor in vivo. Selle prekursori aktiveerib antigeen Th1 tsütokiinide juuresolekul ja seejärel areneb see küpseteks tsütotoksilisteks T-lümfotsüütideks. Näidati CD8 pluss / CD25 pluss olulist suurenemist, millele järgnes Th2 üleminek Th1-le kasvaja mikrokliimas. T-rakkude CD8 pluss/CD25* suhe suureneb oluliselt, kui CoCl2 aktiveerib tsütotoksilisi T-lümfotsüüte 4T1 rakuliinidel. Th1 ja Th2 rakkude funktsioon sõltub erinevate tsütokiinide sekretsioonist. Uurimaks XN mõju Th1 ja Th2 tsütokiinidele, Zhang et al. määras ELISA komplektide abil Th1l ja Th{44}}seotud tsütokiinide tasemed seerumis. On näidatud, et prenüülderivaat suurendab oluliselt Th1 tsütokiini ekspressiooni (sh IL-2 ja IFN-y) ja vähendab Th2 tsütokiinide taset (sh IL-4 ja IL-10). Seda järeldust seletatakse asjaoluga, et Th1 ja Th2 on vastastikused inhibiitorid. Lisaks määrati Th1 / Th2 suhe voolutsütomeetria abil, mis näitab, et XN suurendab seda oluliselt. Sarnased uuringud on teatanud sellest leiust erinevate kasvajate puhul. Kaela ja pea kaugelearenenud lamerakulise kartsinoomiga patsientidel on Th1 tsütokiinide tase madal võrreldes patsientidega, kes on kergemad ja kellel on kõrge Th2 tsütokiinide tase. Kombineeritud ravi põhjustab Th2 tsütokiinide ülemineku Th1 kasvajakeskkonnas. Uuringute tulemused viitavad Th1/Th2 tsütokiinide suhte häirele, seda muutust täheldatakse mitut tüüpi kasvajate puhul, kõige sagedamini vähi lõppstaadiumis. Et kinnitada XN potentsiaalset mehhanismi Thl/'Th2 tsütokiinide suhte suhtes, määrati Th1 ja Th2 diferentseerumise raja võtmetegurite ekspressioon. Füsioloogiliselt diferentseeruvad Th0-rakud proportsionaalselt Thl- ja Th2-rakkudeks. Lisaks mängib transkriptsioonimolekulide 4 ja 6 aktiveerimine olulist rolli Th0 diferentseerimisel Th1 ja Th2 rakkudeks. T-bet ja GATA{72}} mängivad samuti kaht olulist rolli. CpG-ODN (tsütosiin-fosforotioaat-guaniin, mis sisaldab oligodeoksünukleotiidi), tugev Th1 adjuvant, vähendab GATA{77}} ekspressiooni ja transkriptsioonimolekuli 6 aktiveerimist, aktiveerides kopsuvähi mudelites T-bet ja transkriptsioonimolekulid 1 ja 4. XN suurendab T-panuse ekspressiooni ja vähendab GATA{83}} ekspressiooni. Transkriptsioonimolekuli 4 aktiveerimine suureneb XN juuresolekul, kuid see ei mõjuta transkriptsioonimolekuli 6 aktivatsiooni. Sel põhjusel võib väita, et transkriptsioonimolekuli 4 aktiveerimine mängib positiivset rolli Th1/Th2 tsütokiini reguleerimisel. suhe XN võrra [200].

Sälk signalisatsioonirada mängib olulist rolli rinnavähi puhul, mis on selle ravi terapeutiline sihtmärk. See osaleb rinnavähi tekkes ja progresseerumises, selle raja ebanormaalne aktiivsus on seotud selle patoloogiaga. Notchi signaaliraja pärssimine gamma-sekretaasi inhibiitorite ja anti-delta-sarnase monoklonaalse antikehaga 4 on soodne ägeda lümfoblastse leukeemia ja tahkete kasvajate raviks. Nende ainete mehhanismid hõlmavad rakutsükli blokeerimist või apoptoosi ja angiogeneesi katkestamist. Sun et al. uuris XN-i terapeutilist potentsiaali rinnavähi rakuliinidel, rõhutades selle võimet inhibeerida rakkude proliferatsiooni, blokeerida rakutsüklit ja indutseerida apoptoosi in vitro. Samuti määrati kindlaks kasvaja kasvu vähenemine in vivo. Lisaks on uuritud prenüülkalkooni võimalust pärssida inimese rinnavähirakkude kasvu Notchi signaaliraja kaudu. Et teha kindlaks, kas XN on suunatud Notchi signaalirajale, kasutati funktsionaliseeritud Notch 1 meetodit, kasutades kontrollina gamma-sekretaasi inhibiitorit (DAPT). Uuringu eesmärk oli hinnata võimalust, et prenüülkalkoon vähendab Notch1 seondumisaktiivsust CBF1 transgeeniga. On näidatud, et XN pärsib proliferatsiooni ja kutsub esile apoptoosi, pärssides Notch 1 rada. Lisaks näidati MTT meetodi ja valgusmikroskoopia abil, et prenüülkalkoon pärsib rakkude proliferatsiooni rinnavähi rakuliinidel. Varasemad uuringud on näidanud, et Notchi raja inhibiitorid on ka EGFR-i ekspressiooni inhibiitorid, mis on veel üks rinnavähi süüdistav element. Lisaks mõjutab XN kasvaja metastaasidega seotud valke ja inhibeerib rakkude migratsiooni, suurendades nende valkude ekspressiooni. Uuring tõi esile rakutsükli blokeerimise faasis G0/G1 ja apoptoosi indutseerimise MCF-7 ja MDA-MB-231 rakkudes XN-i poolt [201].

3.1.7.Panduretiin A

VähivastanePanduraat A (PA, tabelid S1 ja S2, ühend 7), Boesenbergia pandurate'st eraldatud tsükloheksanüülkalkooni aktiivsust on uuritud. Taim sisaldab peamiste bioaktiivsete molekulidena prenüülkalkoone ja muid flavonoide, millel on kirjanduses kirjeldatud, et neil on inimese pankrease rakuliini PANC-1 eelistatud tsütotoksilised omadused. [202,203] PA on aktiivne melanoomi, käärsoole adenokartsinoomi ja eesnäärmevähi korral. Proteoomilised analüüsid näitavad, et PA-l on melanoomirakkudele tsütotoksilisus, mis sõltub mitokondriaalse oksüdatiivse fosforüülimise protsessi denaturatsioonist, kusjuures sekretoorse raja aktiivsus ja oksüdatiivsete protsesside poolt indutseeritud apoptoos. Sellega seoses on näidatud, et oksüdatiivne stress võib olla tingitud autofagia stimuleerimisest sekundaarse vastusena kõrgenenud ROS-ile [204]. Kirjandus näitab, et PA kontsentratsioon 9 ug/ml pärsib täielikult MCF-7 rakkude ja HT-29 rakkude (inimese käärsoolevähi rakuliin) kasvu[205]. Kalkoonil on vähivastased omadused erinevatele rakutüüpidele, sealhulgas melanoomile, käärsoole adenokartsinoomile ja eesnäärmevähile [204]. Liu et al. rõhutas kalkooni tsütotoksilist toimet MCF-7, T47D (inimese rinnavähk) ja MCF-10A (mittekasvaja rinnarakud) rakuliinidele. PA IC50 väärtused MCF-7 rakkudel olid 24 tunni pärast 15 uM ja 48 tunni pärast 11,5 µM. T47D rakkude puhul oli IC50 24 tunni pärast 17,5 µM ja 48 tunni pärast 14,5 µM. PA ei mõjuta MCF-10A-rakkude proliferatsiooni. Et tuvastada mehhanisme, mille abil kalkoon indutseerib rakutsükli blokaadi MCF-7 rakkudes GO/G1 faasis, kasutati Western blot analüüsi, mille eesmärk oli hinnata reguleerivate valkude modulatsiooni rakutsüklis. Tulemused näitavad, et PA-ravi kutsub esile tsükliin D1 ja CDK4 ekspressiooni vähenemise ning suurendab p21Cip1 ja p27 ekspressiooni, selgitades seega blokaadi G0/Gl faasis. Kaempferia pandurate isoleeritud PA kutsub esile rakutsükli blokaadi androgeenist sõltumatutes PC-3 (eesnäärme adenokartsinoomi) rakkudes ja inimese DU145 (inimese eesnäärmevähi rakuliin) rakkudes. Internukleosomaalne DNA fragmentatsioon on apoptoosi marker. Kuna madala molekulmassiga DNA fragmendid ekstraheeritakse rakkude värvimisega vesilahustes, saab apoptootilisi rakke tuvastada DNA sisalduse sagedushistogrammide abil fraktsioneeritud DNA sisaldusega rakkude kujul. Analüüsiti alam-G1 faasi MCF-7 rakupopulatsiooni. Rakkude G1 faasi sisaldus oli 1,17 ± 0,11 ja PA-ga (10, 15 ja 20 µM) töödeldud rakkudes oli see vastavalt 1,84 ± 0,18, 2,62 ± 0,21 ja 4,52 ± 0,28. Kalkoonravi suurenemine oli tingitud DNA fragmentatsiooni intensiivistumisest MCF-7 liinidel, mida kinnitas ka sub-G1 faasi rakupopulatsioon [206].

Vähirakkude invasiooni ja metastaaside peamiste valkude hulgas on induktsioon maatriksi metalloproteinaasid. Nad lagundavad ekstratsellulaarse maatriksi komponente ja hõlbustavad rakkude sissetungi ja migratsiooni. Lisaks võib metalloproteinaaside üleekspressioon indutseerida epiteeli-mesenhümaalset üleminekut. PA pärsib metalloproteinaas 2 sekretsiooni ja aktivatsiooni, põhjustades endoteelirakkude migratsiooni, invasiooni ja morfogeneesi pärssimist inimese nabaveeni endoteelirakkude (HUVEC) rakkudes. Lisaks on kalkoonide subtoksilised annused piisavad metalloproteinaas 2 allareguleerimiseks kopsuvähirakkudes [207].

3.1.8. Kardamoniin

Kardemon (CD, tabelid S1 ja S2, ühend 8), Campomanesia adamantiumi (Myrtaceae) kalkoon, suurendab DNA fragmentatsiooni ja vähendab NF-kB aktiivsust PC-3 rakkudes. Need tulemused näitavad kaltooni terapeutilist potentsiaali eesnäärmevähi ravis [20]. CD-d peetakse üheks kõige aktiivsemaks kasvajavastaseks ühendiks, milles osaleb Epsteini-Barri viiruse aktiveerimine [208]. CD vähivastane toime on korrelatsioonis apoptoosi indutseerimise, rakkude proliferatsiooni ja migratsiooni pärssimisega ning mõjuga rakutsüklile. Kalkoonil on ka võime vähendada vähirakkude vastupanuvõimet ravile. Kombinatsioonis 5-fluorouratsiili või cis-plaatinaga saavutatakse suurenenud kasvajavastane toime. Näiteks on CD-l võime märkimisväärselt inhibeerida käärsoolevähi rakkude resistentsust keemiaravi suhtes, indutseerib apoptoosi, aktiveerib kaspaase 3 ja 9, hõlbustab Bax valgu ekspressiooni, inhibeerib oluliselt c-myc-d ning kannab spetsiifilist 50 ja NF-kB [209]. ]. Hou et al. uuris CD terapeutilist potentsiaali ja molekulaarseid mehhanisme 5-fluorouratsiiliresistentsetel maovähirakkudel. BGC-823/5-fluorouratsiili tundlikkust 5-fluorouratsiili suhtes kinnitas apoptoosi suurendamine ja rakutsükli blokeerimine CD juuresolekul. Kalkoon suurendab vähirakkude tundlikkust 5-fluorouratsiili suhtes, pärssides Wnt/-kateniini signaaliülekande rada (mis mängib olulist rolli tuumorigeneesis) ja Wnt/-kateniini geenide aktiveeritud mutatsioonid on seotud resistentsusega vähivastase ravi suhtes. . See pärsib P-glükoproteiini, -kateniini ja TCF-4 ekspressiooni. Lisaks blokeerib CD spetsiifiliselt kompleksi -catenin/TCF-4 moodustumist, põhjustades seega hälbivat Wnt/-kateniini signaaliülekannet [210]. Magamistuba jt. uuris CD antiproliferatiivset ja apoptootilist toimet HepG2 rakkudele. Inhibeeriv toime

Kalkoon HepG2 rakkude proliferatsioonil oli märkimisväärne 72 tunni pärast, tsütotoksilisus oli sarnane 5-fluorouratsiili omaga. Teiste standarditena kasutatavate kemoterapeutiliste ainete (nt sorafeniib) jaoks määratud väärtused olid palju madalamad. Lisaks on ühendi tsütotoksiline toime kasvajarakkudele selektiivne ega mõjuta negatiivselt normaalseid rakke, mis on CD eeliseks võrreldes 5-fluorouratsiiliga. CD akumuleerumist rakutsükli G1 faasis täheldati 72 tunni pärast ja see näitab HepG2 rakkude kasvu pärssimist, takistades rakkude jagunemist [211].

CD ja 5-fluorouratsiili ning selle koostoime BaxBH3-ga võrdlevad dokkimisuuringud näitavad, et 5-fluorouratsiili sidumisenergia on suurem kui CD-l. Kalkoon moodustab kolm vesiniksidet (Phe30, Val50 ja Gln52). CD ja Bcl interaktsioon saavutatakse kolme vesiniksidemega (Asp15, Gln18 ja Ser28) ning 5-fluorouratsiili puhul nelja sidemega. Lisaks on selle interaktsiooni korral CD sidumisenergia madalam kui 5-fluorouratsiili puhul. Selle põhjuseks võib olla kalkooni struktuuris olevad aromaatsed jäägid, mis on seotud II sidemetega, millel on võime stabiliseerida aktiivset taskut ja põhjustada sidumisenergia vähenemist. In silico uuringute tulemused näitavad, et 5-fluorouratsiilil on suurem seondumisenergia kui kaspaasil 3 võrreldes CD-ga. CD-l on interaktsioonis kaspaasiga 3 (Cys163 ja Arg64) kaks vesiniksidet. Kalkoonil on ka II-II sidemed TYR204-ga. 5-fluorouratsiili vaba sidumisenergia on parem kui CD oma, mis on seletatav aktiivse tasku stabiliseerumisega kahe aromaatse jäägi poolt kalkooni struktuuris [212].

3.1.9. Lonchocarpin

Lonchokarpiin (tabelid S1 ja S2, ühend 9) on looduslik kalkoon, mis on ekstraheeritud Lonchiocarpus sericeusest. Selle kalkooni tsütotoksilist toimet on kirjeldatud neuroblastoomi ja leukeemia rakuliinidel. On teada, et 24 tundi pärast töötlemist 50 uM lonchokarpiiniga SK-N-SH neuroblastoomi liinidel toimub AMPK fosforüülimise indutseerimine, mis suurendab glükoosi imendumist ja pärsib valgusünteesi. Kalkoonil on ka võime vähendada rakkude elujõulisust. Kolorektaalse vähi rakuliinidel HCT116, SW480 ja DLD vähendab lonchokarpiin rakkude elujõulisust 20 μM võrra. Uuringud näitavad, et lonhokarpiinil on võime inhibeerida H292 kopsuvähirakke in vitro kaspaasist{11}}indutseeritud rakusurma kaudu, mis eelneb apoptoosile. Lisaks on täheldatud, et lonhokarpiin pärsib Wnt/-kateniini signaaliülekannet in vivo Xenopus laevis’e embrüonaalsetes mudelites. Kalkooni süstimine kaassüstitud Wnt{14}}spetsiifilisesse retseptori mudelisse (SO1234) andis tulemuseks Wnt/-kateniini signaaliülekande retseptori geeni aktivatsiooni 82-protsendilise pärssimise [213].

Cheni jt uuringus näitavad 3D-QSAR analüüsi tulemused hüdrofoobset C-4, C-5, C-11, C-1/ ja C -2 interaktsioon lonchokarpiinis. See interaktsioon suurendab selle ühendi tsütotoksilist võimet, omades mudelis 23 protsenti. Lonchokarpiini dokkimisuuringud andsid samad tulemused kui hüdrofoobse 3D-QSAR mudeli puhul, hüdrofoobse pinnaga C-4, C-5, C-11, C-1' ja Bcl-2 kompleksiga interakteeruvad lokokarpiini C-2piirkonnad. Valgu Bcl-2 hüdrofoobne silmus moodustab BaxBH3 peptiidiga kompleksi, mille võivad katkestada sünteetilised navitoklaksi või lonchokarpiini ühendid. See näitab, et Bcl-2 perekonnaliikmete hüdrofoobne silmus on H292 rakkude lokokarpiini poolt indutseeritud apoptoosi ja seega kaspaas 3 aktiveerimise sihtmärk [214].

Muud vähivastaste omadustega looduslikud kalkoonid on buteiin (tabelid S1 ja S2, ühend 10), isoliquiritigeniin (tabelid S1 ja S2, ühend 11), flavokaviin (tabelid S1 ja S2, ühend 12) ja isobavachalkoon (tabelid S1 ja S2, ühend 13). [155].

3. osa saamiseks klõpsake linki:https://www.xjcistanche.com/news/part3-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54978140.html