Dankie dat jy Nature.com besoek het.Die weergawe van die blaaier wat jy gebruik het beperkte CSS-ondersteuning.Vir die beste resultate, beveel ons aan om 'n nuwer weergawe van jou blaaier te gebruik (of om versoenbaarheidsmodus in Internet Explorer af te skakel).In die tussentyd, om deurlopende ondersteuning te verseker, vertoon ons die webwerf sonder stilering of JavaScript.
Rooi ginseng word al honderde jare in tradisionele Asiatiese medisyne gebruik.In hierdie studie het ons die vermoë van vier tipes rooi ginseng (Chinese rooi ginseng, Koreaanse rooi ginseng A, Koreaanse rooi ginseng B en Koreaanse rooi ginseng C) wat in verskillende streke gekweek word, geëvalueer om die vorming en groei van karsinogeen-geïnduseerde long te inhibeer gewasse.'n Benzo(a)pireen (B(a)P)-toets is op A/J-muise uitgevoer, en daar is gevind dat Koreaanse rooi ginseng B die doeltreffendste is om gewaslas onder die vier rooi ginseng-variëteite te verminder.Daarbenewens het ons die inhoud van verskeie ginsenosiede (Rg1, Re, Rc, Rb2, Rb3, Rb1, Rh1, Rd, Rg3, Rh2, F1, Rk1 en Rg5) in vier rooi ginseng-ekstrakte ontleed en gevind dat Koreaanse rooi ginseng B het die hoogste vlakke van ginsenosied Rg3 (G-Rg3), wat daarop dui dat G-Rg3 'n belangrike rol in die terapeutiese doeltreffendheid daarvan kan speel.Hierdie werk toon dat G-Rg3 relatief lae biobeskikbaarheid het.Wanneer G-Rg3 egter saam met die P-gp-inhibeerder verapamil toegedien is, is die uitvloei van G-Rg3 in Caco-2-selle verminder, die tempo van dermabsorpsie van G-Rg3 is in 'n rotmodel verhoog, en G-Rg3 verhoog is.In Caco-2-selle neem die uitvloei van Rg3 af, en die vlak van Rg3-konsentrasie neem af.G-Rg3 word verhoog in die ingewande en plasma, en sy vermoë om gewasse te voorkom word ook verbeter in 'n rotmodel van B(a)P-geïnduseerde tumorgenese.Ons het ook gevind dat G-Rg3 B(a)P-geïnduseerde sitotoksisiteit en DNA-adduktvorming in menslike longselle verminder het, en die uitdrukking en aktiwiteit van fase II-ensieme deur die Nrf2-weg herstel het, wat verband kan hou met die potensiële werkingsmeganisme. van G-inhibisie -Rg3..Oor die voorkoms van longgewasse.Ons studie toon 'n potensieel belangrike rol vir G-Rg3 in die teiken van longgewasse in muismodelle.Die orale biobeskikbaarheid van hierdie ginsenosied word verbeter deur P-glikoproteïen te teiken, wat die molekule toelaat om teenkanker-effekte uit te oefen.
Die mees algemene tipe longkanker is nie-kleinselle longkanker (NSCLC), wat een van die hoofoorsake van kankersterftes in China en Noord-Amerika is1,2.Die belangrikste faktor wat die risiko verhoog om nie-kleinselle longkanker te ontwikkel, is rook.Sigaretrook bevat meer as 60 karsinogene, insluitend benzo(a)pireen (B(a)P), nitrosamiene en radioaktiewe isotope van die verval van radon.3 Polisikliese aromatiese koolwaterstowwe B(a)P is die hoofoorsaak van toksisiteit in sigaret rook.By blootstelling aan B(a)P, skakel sitochroom P450 dit om na B(a)P-7,8-dihidrodiol-9,10-epoksied (BPDE), wat met DNA reageer om BPDE-DNA-addukt 4 te vorm. addukte veroorsaak longtumorgenese by muise met tumorstadium en histopatologie soortgelyk aan menslike longgewasse5.Hierdie kenmerk maak die B(a)P-geïnduseerde longkankermodel 'n geskikte stelsel vir die evaluering van verbindings met moontlike antikanker-eienskappe.
Een moontlike strategie om die ontwikkeling van longkanker in hoërisikogroepe, veral rokers, te voorkom, is die gebruik van chemopreventiewe middels om die ontwikkeling van intra-epiteliale neoplastiese letsels te onderdruk en sodoende hul daaropvolgende vordering tot maligniteit te voorkom.Dierestudies toon dat verskeie chemovoorkomende middels effektief is6.Ons vorige verslag7 het die goeie voorkomende effekte van rooi ginseng op longkanker uitgelig.Hierdie kruie word al eeue lank in tradisionele Asiatiese medisyne gebruik om lewe en gesondheid te verleng, en daar is gedokumenteer dat dit antitumor-effekte het8.
Die aktiewe faktor van ginseng is ginsenosied, wat as 'n saamgestelde merker gebruik word om die kwaliteit van ginseng-ekstrakte te evalueer.Kwantitatiewe ontleding van ru-ginseng-ekstrakte behels tipies die gebruik van verskeie ginsenosiede, insluitend RK1, Rg1, F1, Re, Rb1, Rb2, Rb3, Rd, Rh1, Rh2, Rg3, Rg5 en Rc9,10.Ginsenosiede het min kliniese gebruik as gevolg van hul baie swak orale biobeskikbaarheid11.Alhoewel die meganisme vir hierdie swak biobeskikbaarheid nie duidelik is nie, kan die uitvloei van ginsenosiede wat deur P-glikoproteïen (P-gp)12 veroorsaak word die oorsaak wees.P-gp is een van die belangrikste uitvloeivervoerders in die ATP-bindende kassetvervoerder-superfamilie, wat die energie van ATP-hidrolise gebruik om intrasellulêre stowwe in die eksterne omgewing vry te stel.P-gp-vervoerders is tipies wydverspreid in die ingewande, niere, lewer en bloed-breinversperring13.P-gp speel 'n kritieke rol in intestinale absorpsie, en inhibisie van P-gp verhoog die orale absorpsie en beskikbaarheid van sommige antikankermiddels12,14.Voorbeelde van inhibeerders wat voorheen in die literatuur gebruik is, is verapamil en siklosporien A15.Hierdie werk behels die vestiging van 'n muisstelsel vir die bestudering van B(a)P-geïnduseerde longkanker om die vermoë van verskillende rooi ginseng-ekstrakte van China en Korea om maligniteite te beïnvloed, te evalueer.Die ekstrakte is individueel ontleed om spesifieke ginsenosiede te identifiseer wat karsinogenese kan beïnvloed.Verapamil is toe gebruik om P-gp te teiken en die orale biobeskikbaarheid en terapeutiese doeltreffendheid van kankergerigte ginsenosiede te verbeter.
Die meganisme waardeur ginseng-saponiene terapeutiese effekte op karsinogenese uitoefen, bly onduidelik.Navorsing het getoon dat verskeie ginsenosiede DNA-skade wat deur karsinogene veroorsaak word, kan verminder deur oksidatiewe stres te verminder en fase II-ontgiftingsensieme te aktiveer, en sodoende selskade te voorkom.Glutathione S-transferase (GST) is 'n tipiese fase II-ensiem wat benodig word om DNA-skade wat deur karsinogene veroorsaak word, te verminder17.Kern eritroïed 2-verwante faktor 2 (Nrf2) is 'n belangrike transkripsiefaktor wat redokshomeostase reguleer en die uitdrukking van fase II-ensieme en sitobeskermende antioksidantresponse aktiveer18.Ons studie het ook die effekte van geïdentifiseerde ginsenosiede op die vermindering van B(a)P-geïnduseerde sitotoksisiteit en BPDE-DNA-adduktvorming ondersoek, sowel as die indusering van fase II-ensieme deur die Nrf2-weg in normale longselle te moduleer.
Die vestiging van 'n muismodel van B(a)P-geïnduseerde kanker stem ooreen met vorige werk5.Figuur 1A toon die eksperimentele ontwerp van 'n 20-week behandeling van 'n muiskankermodel geïnduseer deur B(a)P, water (kontrole), Chinese rooi ginseng uittreksel (CRG), Koreaanse rooi ginseng uittreksel A (KRGA) en Koreaanse rooi ginseng.Uittreksel B (KRGB) en Koreaanse Rooi Ginseng Uittreksel C (KRGC).Na 20 weke van rooi ginseng-behandeling is muise deur CO2-versmoring geoffer.Figuur 1B toon makroskopiese longgewasse in diere wat met verskillende tipes rooi ginseng behandel is, en Figuur 1C toon 'n verteenwoordigende ligmikrograaf van 'n tumormonster.Die tumorlas van KRGB-behandelde diere (1.5 ± 0.35) was laer as dié van kontrole diere (0.82 ± 0.2, P < 0.05), soos in Figuur 1D getoon.Die gemiddelde mate van tumorlading-inhibisie was 45%.Ander rooi ginseng-ekstrakte wat getoets is, het nie sulke beduidende veranderinge in tumorlas getoon nie (P > 0.05).Geen ooglopende newe-effekte is tydens 20 weke van rooi ginseng-behandeling in die muismodel waargeneem nie, insluitend geen verandering in liggaamsgewig (data nie getoon nie) en geen lewer- of niertoksisiteit (Figuur 1E,F).
Rooi ginseng uittreksel behandel long tumor ontwikkeling in A / J muise.(A) Eksperimentele ontwerp.(B) Groot longgewasse in 'n muismodel.Tumore word met pyle aangedui.a: Chinese rooi ginseng-groep.b: groep A van Koreaanse rooi ginseng.c: Koreaanse rooi ginseng groep B. d: Koreaanse rooi ginseng groep C. d: Kontrole groep.(C) Ligmikrograaf wat 'n longgewas toon.Vergroting: 100. b: 400. (D) Tumorlading in die rooi ginseng-ekstrakgroep.(E) Plasmavlakke van die lewerensiem ALT.(F) Plasmavlakke van die nier-ensiem Cr.Data word uitgedruk as gemiddelde ± standaardafwyking.*P <0,05.
Die rooi ginseng-ekstrakte wat in hierdie studie geïdentifiseer is, is ontleed deur ultra-prestasie vloeistofchromatografie tandem massaspektrometrie (UPLC-MS/MS) om die volgende ginsenosiede te kwantifiseer: Rg1, Re, Rc, Rb2, Rb3, Rb1, Rh1, Rd, Rg3, Rh2, F1, Rk1 en Rg5.Die UPLC- en MS-toestande wat gebruik is om die analiete te meet, is in 'n vorige verslag beskryf19.UPLC-MS/MS-chromatogramme van vier rooi ginseng-ekstrakte word in Figuur 2A getoon.Daar was betekenisvolle verskille in totale ginsenosiedinhoud, met die hoogste totale ginsenosiedinhoud in CRG (590.27 ± 41.28 μmol/L) (Figuur 2B).Wanneer individuele ginsenosiede (Figuur 2C) geëvalueer is, het KRGB die hoogste vlak van G-Rg3 getoon in vergelyking met ander ginsenosiede (58.33 ± 3.81 μmol/L vir G-Rg3s en 41.56 ± 2.88 μmol/L vir G -Rg3r).L).rooi ginseng tipe (P < 0,001).G-Rg3 kom voor as 'n paar stereoisomere G-Rg3r en G-Rg3s, wat verskil in die posisie van die hidroksielgroep by koolstof 20 (Fig. 2D).Die resultate dui aan dat G-Rg3r of G-Rg3 belangrike teenkankerpotensiaal in 'n B(a)P-geïnduseerde kankermuismodel kan hê.
Inhoud van ginsenosiede in verskeie rooi ginseng-ekstrakte.(A) UPLC-MS/MS-chromatogramme van vier rooi ginseng-ekstrakte.(B) Skatting van totale ginsenosiedinhoud in die aangeduide ekstrakte.(C) Opsporing van individuele ginsenosiede in gemerkte ekstrakte.(D) Strukture van ginsenosied stereoisomere G-Rg3r en G-Rg3s.Data word uitgedruk as die gemiddelde ± standaardafwyking van drievoudbepalings.***P <0,001.
Die UPLC-MS/MS-studie het die kwantifisering van ginsenosiede in derm- en bloedmonsters na 20 weke se behandeling vereis.Behandeling met KRGB het die teenwoordigheid van slegs 0,0063 ± 0,0005 μg/ml Rg5 in die bloed getoon.Geen oorblywende ginsenosiede is opgespoor nie, wat dui op swak orale biobeskikbaarheid en dus verminderde blootstelling aan hierdie ginsenosiede.
Die kolon adenokarsinoom sellyn Caco-2 is morfologies en biochemies soortgelyk aan menslike intestinale epiteel selle, wat die nut daarvan demonstreer in die assessering van enterosiet vervoer oor die derm epiteel versperring.Hierdie ontleding is gebaseer op 'n vroeëre studie 20 .Figure 3A,B,C,D,E,F toon verteenwoordigende beelde van transsellulêre vervoer van G-Rg3r en G-Rg3 met behulp van 'n Caco-2 monolaag model.Transsellulêre vervoer van G-Rg3r of G-Rg3 oor Caco-2 monolae vanaf die basolaterale na apikale kant (Pb-a) was betekenisvol hoër as van die apikale na basolaterale kant (Pa-b).Vir G-Rg3r was die gemiddelde Pa-b waarde 0,38 ± 0,06, wat na behandeling met 50 μmol/L verapamil toegeneem het tot 0,73 ± 0,06 en na behandeling met 100 μmol/L verapamil tot 1,14 ± 0,09 na behandeling met 100 μmol/L verapamil (p < 0,01 en onderskeidelik; Figuur 2).3A).Waarnemings vir G-Rg3 het 'n soortgelyke patroon gevolg (Fig. 3B), en die resultate het getoon dat verapamil-behandeling die vervoer van G-Rg3r en G-Rg3 verbeter het.Verapamil behandeling het ook gelei tot 'n beduidende afname in gemiddelde Pb-a en G-Rg3r en G-Rg3s uitvloeiverhoudings (Figuur 3C,D,E,F), wat aandui dat verapamil behandeling ginsenosiedinhoud in Caco-2 uitvloeiselle verminder..
Transsellulêre vervoer van G-Rg3 in Caco-2 monolae en intestinale absorpsie in 'n rotperfusietoets.(A) Pa-b waarde van G-Rg3r groep in Caco-2 monolaag.(B) Pa-b waarde van G-Rg3s groepe in Caco-2 monolaag.(C) Pb waarde van G-Rg3r groep in Caco-2 monolaag.(D) Pb waarde van G-Rg3s groepe in Caco-2 monolaag.(E) Opbrengsverhouding van G-Rg3r groepe in 'n Caco-2 monolaag.(F) Opbrengsverhouding van G-Rg3 groepe in 'n Caco-2 monolaag.(G) Persentasie van dermabsorpsie van G-Rg3r in 'n perfusietoets in rotte.(H) Persentasie van dermabsorpsie van G-Rg3 in 'n perfusietoets in rotte.Deurlaatbaarheid en absorpsie is vergelyk sonder die byvoeging van verapamil.Data word uitgedruk as die gemiddelde ± standaardafwyking van vyf onafhanklike eksperimente.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
In ooreenstemming met vroeëre werk20, is ortotopiese intestinale perfusie van rotte uitgevoer om te bepaal of G-Rg3 absorpsie in die derm toeneem na verapamil behandeling.Figure 3G,H toon verteenwoordigende perfusietoetse om die persentasie dermabsorpsie van G-Rg3r en G-Rg3 in kankermodelrotte gedurende die bogenoemde tydperke te evalueer.Die aanvanklike persentasie swak G-Rg3r opname van ongeveer 10% het na behandeling met 50 μM verapamil tot meer as 20% toegeneem en tot meer as 25% na behandeling met 100 μM verapamil.Net so het G-Rg3, wat 'n aanvanklike opname van 10% gehad het, ook 'n piek van meer as 20% getoon na behandeling met 50 μM verapamil en byna 30% na behandeling met 100 μM verapamil, wat daarop dui dat inhibisie van P-gp deur verapamil verhoog intestinale G-absorpsie Rg3 in 'n muismodel van longkanker.
Volgens bogenoemde metode is B(a)P-geïnduseerde kankermodelmuise ewekansig in ses groepe verdeel, soos in Figuur 4A getoon.Geen betekenisvolle gewigsverlies of kliniese tekens van toksisiteit is in die G-Rg3-behandelingsgroep waargeneem in vergelyking met die kontrolegroep nie (data nie getoon nie).Na 20 weke se behandeling is die longe van elke muis versamel.Figuur 4B toon makroskopiese longgewasse in muise in die bogenoemde behandelingsgroepe, en Figuur 4C toon 'n verteenwoordigende ligmikrograaf van 'n verteenwoordigende gewas.Wat die tumorlas in elke groep (Fig. 4D) betref, was die waardes vir muise wat met G-Rg3r en G-Rg3s behandel is onderskeidelik 0.75 ± 0.29 mm3 en 0.81 ± 0.30 mm3, terwyl die waardes vir G-muise behandel is met -Rg3s was 1.63 onderskeidelik ±0.40 mm3.beheer muise (p < 0,001), wat aandui dat G-Rg3-behandeling die tumorlas in muise verminder het.Toediening van verapamil het hierdie vermindering verder verbeter: waardes in verapamil+ G-Rg3r-muise het van 0.75 ± 0.29 mm3 tot 0.33 ± 0.25 mm3 (p < 0.01) afgeneem en waardes vir verapamil+ van 0.81 ± 0.30..291 ± 0.0.2 gedaal mm3 in G. -Rg3s-behandelde muise (p < 0.05), wat aandui dat verapamil die inhiberende effek van G-Rg3 op tumorgenese kan versterk.Tumorlas het geen betekenisvolle verskille tussen die kontrolegroep en die verapamil-groep, die G-Rg3r-groep en die G-Rg3s-groep en die verapamil+G-Rg3r-groep en die verapamil+G-Rg3s-groep getoon nie.Boonop was daar geen beduidende lewer- of niertoksisiteite wat verband hou met die geëvalueerde behandelings nie (Figuur 4E,F).
Tumorlas na G-Rg3 behandeling en plasma of derm G-Rg3r en G-Rg3 vlakke in die aangeduide groepe.(A) Eksperimentele ontwerp.(B) Makroskopiese gewasse in 'n muismodel.Tumore word met pyle aangedui.a: G-Rg3r.b: G-Rg3s.c: G-Rg3r in kombinasie met verapamil.d: G-Rg3 in kombinasie met verapamil.d: Verapamil.e: beheer.(C) Optiese mikrograaf van die gewas by vergroting.Antwoord: 100x.b: 400x.(D) Effek van G-Rg3 + verapamil behandeling op tumorlas in A/J muise.(E) Plasmavlakke van die lewerensiem ALT.(F) Plasmavlakke van die nier-ensiem Cr.(G) Plasmavlakke van G-Rg3r of G-Rg3 van die aangeduide groepe.(H) Vlakke van G-Rg3r of G-Rg3s in die ingewande van die aangeduide groepe.Data word uitgedruk as die gemiddelde ± standaardafwyking van drievoudbepalings.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
G-Rg3-vlakke in die B(a)P-geïnduseerde kankermodelmuise is geassesseer deur UPLC-MS/MS na 'n 20-week behandelingsperiode volgens die metode beskryf in die Metodes afdeling.Figure 4G en H toon onderskeidelik plasma- en intestinale G-Rg3-vlakke.Plasma G-Rg3r-vlakke was 0.44 ± 0.32 μmol/L en het toegeneem tot 1.17 ± 0.47 μmol/L met gelyktydige toediening van verapamil (p < 0.001), terwyl intestinale G-Rg3r-vlakke 0.53 ± 0.08 µg was.Wanneer dit met verapamil gekombineer word, het g toegeneem tot 1,35 ± 0,13 μg/g (p < 0,001).Vir G-Rg3 het die resultate 'n soortgelyke patroon gevolg, wat aandui dat verapamil behandeling die orale biobeskikbaarheid van G-Rg3 in A/J muise verhoog het.
Sellewensvatbaarheidstoets is gebruik om die sitotoksisiteit van B(a)P en G-Rg3 op hEL-selle te evalueer.Die sitotoksisiteit wat deur B(a)P in hEL-selle geïnduseer word, word in Figuur 5A getoon, terwyl die nie-toksiese eienskappe van G-Rg3r en G-Rg3 in Figuur 5A en 5B getoon word.5B, C. Om die sitobeskermende effek van G-Rg3 te evalueer, is B(a)P saam met verskeie konsentrasies G-Rg3r of G-Rg3 in hEL-selle toegedien.Soos in Figuur 5D getoon, het G-Rg3r by konsentrasies van 5 μM, 10 μM en 20 μM sellewensvatbaarheid tot onderskeidelik 58.3%, 79.3% en 77.3% herstel.Soortgelyke resultate kan ook in die G-Rg3s-groep gesien word.Wanneer die konsentrasies van G-Rg3s 5 µM, 10 µM en 20 µM was, is sellewensvatbaarheid onderskeidelik tot 58.3%, 72.7% en 76.7% herstel (Figuur 5E).).Die teenwoordigheid van BPDE-DNA-addukte is gemeet met 'n ELISA-stel.Ons resultate het getoon dat BPDE-DNA-adduktvlakke in die B(a)P-behandelde groep verhoog is in vergelyking met die kontrolegroep, maar in vergelyking met G-Rg3-medebehandeling, BPDE-DNA-adduktvlakke in die B(a)P-groep B in die behandelde groep was DNA-adduktvlakke aansienlik verminder.Die resultate van behandeling met B(a)P alleen word in Figuur 5F getoon (1.87 ± 0.33 vs. 3.77 ± 0.42 vir G-Rg3r, 1.93 ± 0.48 vs. 3.77 ± 0.42 vir G -Rg3s, p < 0.001).
Sellewensvatbaarheid en BPDE-DNA-adduktvorming in hEL-selle behandel met G-Rg3 en B(a)P.(A) Lewensvatbaarheid van hEL-selle wat met B(a)P behandel is.(B) Lewensvatbaarheid van hEL-selle wat met G-Rg3r behandel is.(C) Lewensvatbaarheid van hEL-selle wat met G-Rg3 behandel is.(D) Lewensvatbaarheid van hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3r.(E) Lewensvatbaarheid van hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3.(F) Vlakke van BPDE-DNA-addukt in hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3.Data word uitgedruk as die gemiddelde ± standaardafwyking van drievoudige bepalings.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
GST ensiem uitdrukking is opgespoor na mede-behandeling met 10 μM B(a)P en 10 μM G-Rg3r of G-Rg3s.Ons resultate het getoon dat B(a)P GST-uitdrukking onderdruk het (59.7 ± 8.2% in die G-Rg3r-groep en 39 ± 4.5% in die G-Rg3s-groep), en B(a)P is geassosieer met óf met G-Rg3r , of met G-Rg3r, of met G-Rg3r.Mede-behandeling met G-Rg3s herstel GST uitdrukking.GST-uitdrukking (103.7 ± 15.5% in die G-Rg3r-groep en 110 ± 11.1% in die G-Rg3s-groep, p < 0.05 en p < 0.001, onderskeidelik, Fig. 6A, B en C).GST-aktiwiteit is geassesseer met behulp van 'n aktiwiteitstoetsstel.Ons resultate het getoon dat die kombinasiebehandelingsgroep hoër GST-aktiwiteit gehad het in vergelyking met die slegs B(a)P-groep (96.3 ± 6.6% vs. 35.7 ± 7.8% in die G-Rg3r-groep vs. 92.3 ± 6.5 in die G-Rg3r-groep ).% vs 35,7 ± 7,8% in die G-Rg3s-groep, p < 0,001, Figuur 6D).
Uitdrukking van GST en Nrf2 in hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3.(A) Opsporing van GST uitdrukking deur Western blotting.(B) Kwantitatiewe uitdrukking van GST in hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3r.(C) Kwantitatiewe uitdrukking van GST in hEL selle behandel met B(a)P en G-Rg3s.(D) GST-aktiwiteit in hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3.(E) Opsporing van Nrf2 uitdrukking deur Western blotting.(F) Kwantitatiewe uitdrukking van Nrf2 in hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3r.(G) Kwantitatiewe uitdrukking van Nrf2 in hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3s.Data word uitgedruk as die gemiddelde ± standaardafwyking van drievoudbepalings.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
Om die weë betrokke by G-Rg3-gemedieerde onderdrukking van B(a)P-geïnduseerde tumorgenese toe te lig, is Nrf2-uitdrukking beoordeel deur Western blotting.Soos getoon in Figure 6E,F,G, in vergelyking met die kontrolegroep, is slegs die vlak van Nrf2 in die B(a)P-behandelingsgroep verlaag;in vergelyking met die B(a)P-behandelingsgroep, was B(a) Nrf2-vlakke in die PG-Rg3-groep egter verhoog (106 ± 9.5% vir G-Rg3r vs. 51.3 ± 6.8%, 117 ± 6. 2% vir G-Rg3r vs. 41 ± 9.8% vir G-Rg3s, p < 0.01).
Ons het die voorkomende rol van Nrf2 bevestig deur Nrf2-uitdrukking te onderdruk deur spesifieke klein interfererende RNA (siRNA) te gebruik.Nrf2 afslaan is bevestig deur Western blotting (Fig. 7A,B).Soos getoon in Figure 7C,D, het gesamentlike behandeling van hEL-selle met B(a)P en G-Rg3 'n afname in die aantal BPDE-DNA-addukte (1.47 ± 0.21) tot gevolg gehad in vergelyking met behandeling met B(a)P alleen in die kontrole siRNA-groep.) G-Rg3r was 4.13 ± 0.49, G-Rg3s was 1.8 ± 0.32 en 4.1 ± 0.57, p < 0.01).Die inhiberende effek van G-Rg3 op BPDE-DNA-vorming is egter afgeskaf deur Nrf2-afslaan.In die siNrf2-groep was daar geen beduidende verskil in BPDE-DNA-adduktvorming tussen B(a)P- en G-Rg3-samebehandeling en B(a)P-behandeling alleen nie (3.0 ± 0.21 vir G-Rg3r vs. 3.56 ± 0.32) ).vir G-Rg3r teenoor 3.6 vir G-Rg3s teenoor ±0.45 teenoor 4.0±0.37, p > 0.05).
Effek van Nrf2-afslag op BPDE-DNA-adduktvorming in hEL-selle.(A) Nrf2 afslaan is bevestig deur Western blotting.(B) Kwantifisering van Nrf2-bandintensiteit.(C) Effek van Nrf2-afslag op BPDE-DNA-adduktvlakke in hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3r.(D) Effek van Nrf2-afslag op BPDE-DNA-adduktvlakke in hEL-selle behandel met B(a)P en G-Rg3.Data word uitgedruk as die gemiddelde ± standaardafwyking van drievoudbepalings.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
Hierdie studie het die voorkomende effekte van verskeie rooi ginseng-ekstrakte op 'n muismodel van B(a)P-geïnduseerde longkanker geëvalueer, en KRGB-behandeling het die tumorlas aansienlik verminder.As in ag geneem word dat G-Rg3 die hoogste inhoud in hierdie ginseng-ekstrak het, is die belangrike rol van hierdie ginsenosied in die inhibering van tumorgenese bestudeer.Beide G-Rg3r en G-Rg3 (twee epimere van G-Rg3) het tumorlas aansienlik verminder in 'n muismodel van B(a)P-geïnduseerde kanker.G-Rg3r en G-Rg3 oefen teenkanker-effekte uit deur apoptose van tumorselle21 te veroorsaak, tumorgroei22 te inhibeer, die selsiklus te stop23 en angiogenese24 te beïnvloed.Daar is ook getoon dat G-Rg3 sellulêre metastase25 inhibeer, en die vermoë van G-Rg3 om die effekte van chemoterapie en radioterapie te verbeter, is gedokumenteer26,27.Poon et al het getoon dat G-Rg3 behandeling die genotoksiese effekte van B(a)P28 kan verminder.Hierdie studie demonstreer die terapeutiese potensiaal van G-Rg3 in die teiken van omgewings-karsinogene molekules en die voorkoming van kanker.
Ten spyte van hul goeie profilaktiese potensiaal, is die swak orale biobeskikbaarheid van ginsenosiede 'n uitdaging vir die kliniese gebruik van hierdie molekules.Farmakokinetiese ontleding van orale toediening van ginsenosiede in rotte het getoon dat die biobeskikbaarheid daarvan steeds minder as 5% is29.Hierdie toetse het getoon dat slegs bloedvlakke van Rg5 na die 20-week behandelingsperiode afgeneem het.Alhoewel die onderliggende meganisme van swak biobeskikbaarheid nog uitgeklaar moet word, word vermoed dat P-gp betrokke is by die uitvloei van ginsenosiede.Hierdie werk het vir die eerste keer getoon dat toediening van verapamil, 'n P-gp blokker, die orale biobeskikbaarheid van G-Rg3r en G-Rg3s verhoog.Dus, hierdie bevinding dui daarop dat G-Rg3r en G-Rg3s optree as substrate van P-gp om die uitvloei daarvan te reguleer.
Hierdie werk demonstreer dat kombinasiebehandeling met verapamil die orale biobeskikbaarheid van G-Rg3 in 'n muismodel van longkanker verhoog.Hierdie bevinding word ondersteun deur verhoogde intestinale transsellulêre vervoer van G-Rg3 na P-gp blokkade, waardeur die absorpsie daarvan verhoog word.Assays in Caco2-selle het getoon dat verapamil-behandeling die uitvloei van G-Rg3r en G-Rg3s verminder het, terwyl membraanpermeabiliteit verbeter word.'n Studie deur Yang et al.Studies het getoon dat behandeling met siklosporien A (nog 'n P-gp blokker) die biobeskikbaarheid van ginsenosied Rh2 van 'n basislynwaarde van 1%20 tot meer as 30% verhoog.Ginsenosiedverbindings K en Rg1 het ook soortgelyke resultate getoon30,31.Wanneer verapamil en siklosporien A saam toegedien is, is die uitvloei van verbinding K in Caco-2-selle aansienlik verminder van 26.6 tot minder as 3, terwyl die intrasellulêre vlakke 40-voudig30 toegeneem het.In die teenwoordigheid van verapamil het Rg1-vlakke in rotlongepiteelselle toegeneem, wat 'n rol voorstel vir P-gp in ginsenosied-uitvloeiing, soos getoon deur Meng et al.31.Verapamil het egter nie dieselfde effek op die uitvloei van sommige ginsenosiede (soos Rg1, F1, Rh1 en Re) gehad nie, wat aandui dat hulle nie deur P-gp-substrate beïnvloed word nie, soos aangetoon deur Liang et al.32 .Hierdie waarneming kan verband hou met die betrokkenheid van ander vervoerders en alternatiewe ginsenosiedstrukture.
Die meganisme van die voorkomende effek van G-Rg3 op kanker is onduidelik.Vorige studies het getoon dat G-Rg3 DNA-skade en apoptose voorkom deur oksidatiewe stres en inflammasie te verminder16,33, wat die onderliggende meganisme kan wees om B(a)P-geïnduseerde tumorgenese te voorkom.Sommige verslae dui aan dat genotoksisiteit geïnduseer deur B(a)P verminder kan word deur fase II-ensieme te moduleer om BPDE-DNA34 te vorm.GST is 'n tipiese fase II-ensiem wat BPDE-DNA-adduktvorming inhibeer deur die binding van GSH aan BPDE te bevorder, en sodoende DNA-skade wat deur B(a)P35 veroorsaak word, verminder.Ons resultate toon dat G-Rg3-behandeling B(a)P-geïnduseerde sitotoksisiteit en BPDE-DNA-adduktvorming in hEL-selle verminder en GST-uitdrukking en -aktiwiteit in vitro herstel.Hierdie effekte was egter afwesig in die afwesigheid van Nrf2, wat daarop dui dat G-Rg3 sitobeskermende effekte deur die Nrf2-weg veroorsaak.Nrf2 is 'n belangrike transkripsiefaktor vir fase II-ontgiftingsensieme wat die opruiming van xenobiotika bevorder36.Aktivering van die Nrf2-baan veroorsaak sitobeskerming en verminder weefselskade37.Boonop het verskeie verslae die rol van Nrf2 as 'n tumoronderdrukker in karsinogenese ondersteun38.Ons studie toon dat induksie van Nrf2-weg deur G-Rg3 'n belangrike regulerende rol speel in B(a)P-geïnduseerde genotoksisiteit deur B(a)P-ontgifting te veroorsaak deur fase II-ensieme te aktiveer, en sodoende die tumorgenese-proses te inhibeer.
Ons werk onthul die potensiaal van rooi ginseng in die voorkoming van B(a)P-geïnduseerde longkanker by muise deur die belangrike betrokkenheid van ginsenosied G-Rg3.Die swak orale biobeskikbaarheid van hierdie molekule belemmer die kliniese toepassing daarvan.Hierdie studie toon egter vir die eerste keer dat G-Rg3 'n substraat van P-gp is, en toediening van 'n P-gp inhibeerder verhoog die biobeskikbaarheid van G-Rg3 in vitro en in vivo.G-Rg3 verminder B(a)P-geïnduseerde sitotoksisiteit deur die Nrf2-weg te reguleer, wat 'n potensiële meganisme vir die voorkomende funksie daarvan kan wees.Ons studie bevestig die potensiaal van ginsenosied G-Rg3 vir die voorkoming en behandeling van longkanker.
Ses weke oue vroulike A/J muise (20 ± 1 g) en 7 weke oue manlike Wistar rotte (250 ± 20 g) is verkry vanaf The Jackson Laboratory (Bar Harbor, VSA) en die Wuhan Institute of Zoology.Universiteit (Wuhan, China).Die Chinese Type Culture Collection Centre (Wuhan, China) het ons van Caco-2- en hEL-selle voorsien.Sigma-Aldrich (St. Louis, VSA) is 'n bron van B(a)P en tricaprien.Gesuiwerde ginsenosiede G-Rg3r en G-Rg3s, dimetielsulfoksied (DMSO), CellTiter-96 proliferasietoetsstel (MTS), verapamil, minimaal essensiële medium (MEM) en fetale bees serum (FBS) is by Chengdu Must Bio-Technology gekoop .Co., Bpk.(Chengdu, China).Die QIAamp DNA mini kit en BPDE-DNA addukt ELISA kit is gekoop by Qiagen (Stanford, CA, VSA) en Cell Biolabs (San Diego, CA, VSA).GST-aktiwiteittoetsstel en totale proteïentoetsstel (standaard BCA-metode) is by Solarbio (Beijing, China) gekoop.Alle rooi ginseng-ekstrakte word in Mingyu Laboratory 7 gestoor. Hong Kong Baptist University (Hong Kong, China) en Korea Cancer Centre (Seoul, Korea) is kommersiële bronne van CRG-ekstrak en verskeie rooi ginseng-ekstrakte van verskeie Koreaanse oorsprong (insluitend KRGA, KRGB) en KRGC).Rooi ginseng word gemaak van die wortels van 6-jarige vars ginseng.Rooi ginseng-ekstrak word verkry deur ginseng drie keer met water te was, dan die waterige uittreksel te konsentreer en uiteindelik teen lae temperatuur te droog om ginseng-ekstrakpoeier te verkry.Teenliggaampies (anti-Nrf2, anti-GST en β-aktien), peperwortelperoksidase-gekonjugeerde anti-konyn immunoglobulien G (IgG), transfeksie reagens, kontrole siRNA, en Nrf2 siRNA is gekoop van Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA) .), VSA).
Caco2- en hEL-selle is gekweek in 100 mm2-selkultuurskottels met MEM wat 10% FBS bevat by 37 °C in 'n bevochtigde atmosfeer van 5% CO2.Om die effek van behandelingstoestande te bepaal, is hEL-selle vir 48 uur met verskillende konsentrasies B(a)P en G-Rg3 in MEM geïnkubeer.Selle kan verder ontleed of versamel word om selvrye ekstrakte voor te berei.
Alle eksperimente is goedgekeur deur die Eksperimentele Diere-etiekkomitee van Tongji Mediese Kollege, Huazhong Universiteit van Wetenskap en Tegnologie (Goedkeuringsnommer 2019; Registrasienommer 4587TH).Alle eksperimente is uitgevoer in ooreenstemming met relevante riglyne en regulasies, en die studie is uitgevoer in ooreenstemming met die Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments (ARRIVE) riglyne.Agt weke oue A/J muise is eers intraperitoneaal ingespuit met B(a)P in tricaprien oplossing (100 mg/kg, 0,2 ml).Na 'n week is die muise ewekansig in kontrolegroepe en verskillende behandelingsgroepe verdeel, 15 muise in elke groep, en een keer per dag toegedien.Na 20 weke se behandeling is diere deur CO2-versmoring geoffer.Longe is versamel en vir 24 uur gefixeer.Die aantal oppervlakkige gewasse en individuele tumorgroottes is vir elke long onder 'n dissekteermikroskoop gekwantifiseer.Tumorvolume skattings (V) is bereken deur die volgende uitdrukking te gebruik: V (mm3) = 4/3πr3, waar r die tumor deursnee is.Die netto som van alle tumorvolumes in die longe van muise het die totale tumorvolume verteenwoordig, en die gemiddelde totale tumorvolume in elke groep het die tumorlading verteenwoordig.Heelbloed- en dermmonsters is versamel en by -80°C gestoor vir UPLC-MS/MS-bepaling.Serum is versamel en 'n outomatiese chemie-ontleder is gebruik om alanienaminotransferase (ALT) en serumkreatinien (Cr) vlakke te ontleed om lewer- en nierfunksie te bepaal.
Versamelde monsters is uit koelstoor verwyder, ontdooi, geweeg en in buise geplaas soos hierbo beskryf.Hierby is 0,5 μM florisien (interne standaard) in 0,8 ml metanoloplossing gevoeg.Die weefsel is dan gehomogeniseer met behulp van Tissue-Tearor en die homogenaat is daarna oorgeplaas na 'n 1,5 ml mikrosentrifuge buis.Die mengsel is vir 15 minute teen 15500 rpm gesentrifugeer.Nadat 1,0 ml supernatant verwyder is, droog met stikstof.Tweehonderd mikroliter metanol is vir herwinning gebruik.Die bloed word op een lyn versamel en verwerk en word as verwysing vir alle metings gebruik.
24-put Transwell plate is gesaai met 1.0 × 105 Caco-2 selle per put om die potensiële verbetering van G-Rg3 vervoer deur die byvoeging van verapamil te evalueer.Na 3 weke se kultuur is selle met HBSS gewas en by 37°C vooraf geïnkubeer.400 μL van 10 μM G-Rg3 (G-Rg3r, G-Rg3s, of 'n mengsel met 50 of 100 μM verapamil) is op die basolaterale of apikale kant van die monolaag ingespuit, en 600 μL HBSS-oplossing is by die ander gevoeg. kant.Versamel 100 µl kweekmedium op die aangewese tye (0, 15, 30, 45, 60, 90 en 120 minute) en voeg 100 µl HBSS by om hierdie volume op te maak.Monsters is by -4 °C gestoor tot opsporing deur UPLC-MS/MS.Die uitdrukking Papp = dQ/(dT × A × C0) word gebruik om die oënskynlike eenrigting apikale en basolaterale deurlaatbaarheid te kwantifiseer en omgekeerd (Pa-b en Pb-a, onderskeidelik);dQ/dT is die verandering in konsentrasie, A (0,6 cm2) is die oppervlakte van die monolaag, en C0 is die aanvanklike skenkerkonsentrasie.Die uitvloeiverhouding word bereken as Pb-a/Pa-b, wat die uitvloeitempo van die studiemiddel verteenwoordig.
Manlike Wistar-rotte is vir 24 uur gevas, net water gedrink en verdoof met 'n binneaarse inspuiting van 3,5% pentobarbital-oplossing.Die geïntubeerde silikoonbuis het die einde van die duodenum as die ingang en die einde van die ileum as die uitgang.Gebruik 'n peristaltiese pomp om die inlaat te pomp met 10 µM G-Rg3r of G-Rg3s in isotoniese HBSS teen 'n vloeitempo van 0.1 ml/min.Die effek van verapamil is geassesseer deur 50 μM of 100 μM van die verbinding by 10 μM G-Rg3r of G-Rg3s te voeg.UPLC-MS/MS is uitgevoer op perfusie-ekstrakte wat op tydpunte 60, 90, 120 en 150 minute na die begin van perfusie versamel is.Die persentasie absorpsie word gekwantifiseer deur die formule % absorpsie = (1 – Cout/Cin) × 100%;die konsentrasie van G-Rg3 by die uitlaat en inlaat word onderskeidelik deur Cout en Cin uitgedruk.
hEL-selle is in 96-put plate gesaai teen 'n digtheid van 1 × 104 selle per put en behandel met B(a)P (0, 1, 5, 10, 20, 30, 40 μM) of G-Rg3 opgelos in DMSO .Die middels is dan met kweekmedium tot verskeie konsentrasies (0, 1, 2, 5, 10, 20 μM) oor 48 uur verdun.Deur 'n kommersieel beskikbare MTS-toetsstel te gebruik, is selle aan 'n standaardprotokol onderwerp en dan met 'n mikroplaatleser by 490 nm gemeet.Die sellewensvatbaarheidsvlak van die groepe wat saam met B(a)P (10 μM) en G-Rg3 (0, 1, 5, 10, 20 μM) behandel is, is volgens bogenoemde metode beoordeel en met die onbehandelde groep vergelyk.
hEL-selle is in 6-put plate gesaai teen 'n digtheid van 1 × 105 selle/put en behandel met 10 μMB(a)P in die teenwoordigheid of afwesigheid van 10 μM G-Rg3.Na 48 uur se behandeling is DNA uit hEL-selle onttrek deur die QIAamp DNA Mini Kit volgens die vervaardiger se protokol.Die vorming van BPDE-DNA-addukte is opgespoor met behulp van 'n BPDE-DNA-addukte ELISA-stel.Relatiewe vlakke van BPDE-DNA-addukt is gemeet met behulp van 'n mikroplaatleser deur absorbansie by 450 nm te meet.
hEL-selle is in 96-put plate gesaai teen 'n digtheid van 1 × 104 selle per put en behandel met 10 μMB(a)P in die afwesigheid of teenwoordigheid van 10 μM G-Rg3 vir 48 uur.GST-aktiwiteit is gemeet met behulp van 'n kommersiële GST-aktiwiteittoetsstel volgens die vervaardiger se protokol.Relatiewe GST-aktivering is gemeet deur absorbansie by 450 nm met behulp van 'n mikroplaatleser.
hEL-selle is met yskoue PBS gewas en dan gelys met behulp van radio-immunopresipitasie-toetsbuffer wat protease-inhibeerders en fosfatase-inhibeerders bevat.Na proteïenkwantifisering met behulp van 'n totale proteïentoetsstel, is 30 μg proteïen in elke monster geskei deur 12% SDS-PAGE en deur elektroforese na 'n PVDF-membraan oorgeplaas.Membrane is met 5% afgeroomde melk geblokkeer en oornag by 4°C met primêre teenliggaampies geïnkubeer.Na inkubasie met peperwortelperoksidase-gekonjugeerde sekondêre teenliggaampies, is verbeterde chemiluminesensie-reagense bygevoeg om die bindingsein te visualiseer.Die intensiteit van elke proteïenband is gekwantifiseer met behulp van ImageJ-sagteware.
GraphPad Prism 7.0 sagteware is gebruik om alle data te ontleed, uitgedruk as gemiddelde ± standaardafwyking.Variasie tussen behandelingsgroepe is geassesseer met behulp van Student se t-toets of eenrigting-analise van variansie, met 'n P-waarde <0.05 wat statistiese betekenisvolheid aandui.
Alle data wat tydens hierdie studie verkry of ontleed is, is ingesluit in hierdie gepubliseerde artikel en aanvullende inligtinglêers.
Torre, LA, Siegel, RL en Jemal, A. Longkankerstatistieke.bywoord.Verval.medisyne.biologie.893, 1–19 (2016).
Hecht, S. Tabakkarsinogene, hul biomerkers en tabak-geïnduseerde kanker.Nat.Kanker kapelaan.3, 733–744 (2003).
Phillips, DH en Venitt, S. DNA- en proteïenaddukte in menslike weefsels as gevolg van blootstelling aan tabakrook.internasionaliteit.J. Kanker.131, 2733–2753 (2012).
Yang Y., Wang Y., Tang K., Lubet RA en Yu M. Effek van Houttuynia cordata en silibinien op benzo(a)pireen-geïnduseerde longtumorgenese in A/J muise.Kanker 7, 1053–1057 (2005).
Tang, W. et al.Natuurlike produk teen kanker geïsoleer uit Chinese medisinale materiale.kaak.medisyne.6, 27 (2011).
Yang, Y. et al.Doeltreffendheid van polifenon E, rooi ginseng en rapamisien op benzo(a)pireen-geïnduseerde longtumorgenese in A/J muise.Kanker 8, 52–58 (2006).
Wang, CZ, Anderson, S., Du, W., He, TS en Yuan, KS Red, betrokkenheid by kankerterapie.kaak.J. Nutt.medisyne.14, 7–16 (2016).
Lee, TS, Mazza, G., Cottrell, AS en Gao, L. Ginsenosides in die wortels en blare van Amerikaanse ginseng.J. Agric.Voedselchemie.44, 717–720 (1996).
Attele AS, Wu JA en Yuan KS Farmakologie van ginseng: baie komponente en baie effekte.biochemie.farmakologie.58, 1685–1693 (1999).
Postyd: 17-Sep-2023