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U ginseng rossu hè statu usatu in a medicina tradiziunale asiatica per centu anni.In questu studiu, avemu evaluatu l'abilità di quattru tipi di ginseng rossu (ginseng rossu cinese, ginseng rossu coreanu A, ginseng rossu coreanu B è ginseng rossu coreanu C) cultivati in diverse regioni per inibisce a furmazione è a crescita di pulmone indottu da carcinogenu. tumuri.Una prova di benzo(a)pirene (B(a)P) hè stata fatta nantu à i topi A/J, è u ginseng rossu coreanu B hè statu truvatu per esse u più efficau per riduce a carica di tumore trà e quattru varietà di ginseng rossu.Inoltre, avemu analizatu u cuntenutu di diversi ginsenosidi (Rg1, Re, Rc, Rb2, Rb3, Rb1, Rh1, Rd, Rg3, Rh2, F1, Rk1 è Rg5) in quattru estratti di ginseng rossu è truvaru chì u ginseng rossu coreanu B hà avutu. i livelli più altu di ginsenoside Rg3 (G-Rg3), chì suggerenu chì G-Rg3 pò ghjucà un rolu impurtante in a so efficacità therapeutic.Stu travagliu mostra chì G-Rg3 hà una biodisponibilità relativamente bassa.Tuttavia, quandu G-Rg3 hè stata coadministered cù l'inhibitore P-gp verapamil, l'efflussu di G-Rg3 in e cellule Caco-2 hè diminuitu, a rata di assorbimentu intestinali di G-Rg3 hè stata aumentata in un mudellu di ratu, è G-Rg3. hè stata aumentata.In i celluli Caco-2, u flussu di Rg3 diminuite, è u livellu di cuncentrazione Rg3 diminuite.G-Rg3 hè aumentatu in l'intestinu è u plasma, è a so capacità di prevene i tumuri hè ancu rinfurzata in un mudellu di ratu di tumogenesi indotta da B(a)P.Avemu trovu ancu chì G-Rg3 hà riduciutu a citotossicità indotta da B(a)P è a furmazione di l'adduct di DNA in e cellule di u pulmone umanu, è hà restauratu l'espressione è l'attività di l'enzimi di fase II attraversu a via Nrf2, chì pò esse ligata à u potenziale mecanismu d'azzione. di G inibizione -Rg3..Circa l'occurrence di tumuri pulmonari.U nostru studiu dimustra un rolu potenzalmentu impurtante per G-Rg3 in u targeting di tumori pulmonari in mudelli di mouse.A biodisponibilità orale di stu ginsenoside hè rinfurzata da targeting P-glycoprotein, chì permettenu à a molécula per esercite effetti anti-cancer.
U tipu più cumuni di cancru di pulmone hè u cancro di pulmone non-small cell (NSCLC), chì hè una di e cause principali di morte per cancro in Cina è in l'America di u Nordu1,2.U fattore principalu chì aumenta u risicu di sviluppà un cancru di pulmone non-small cell hè u fumu.U fumu di sigaretta cuntene più di 60 carcinogeni, cumprese benzo(a)pyrene (B(a)P), nitrosamine è isotopi radioattivi da a decadenza di radon. fumà.Dopu l'esposizione à B(a)P, u citocromu P450 u converte in B(a)P-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxide (BPDE), chì reagisce cù l'ADN per furmà BPDE-DNA adduct 4. Inoltre, questi l'adducts induce a tumorigenesi pulmonaria in i topi cù u stadiu di u tumore è l'istopatologia simili à i tumuri pulmonari umani5.Questa funzione face u mudellu di cancru di pulmone indotta da B(a)P un sistema adattatu per a valutazione di cumposti cù pussibuli proprietà anticancer.
Una strategia pussibile per prevene u sviluppu di u cancru di pulmone in i gruppi à risicu altu, in particulare i fumatori, hè l'usu di l'agenti chemopreventive per suppressione u sviluppu di lesioni neoplastiche intraepiteliali è cusì impediscenu a so progressione successiva à malignità.Studi in animali mostranu chì diversi agenti chimiopreventivi sò efficaci6.U nostru rapportu precedente7 hà evidenziatu i boni effetti preventivi di u ginseng rossu nantu à u cancer di pulmone.Questa erba hè stata aduprata durante seculi in a medicina tradiziunale asiatica per allargà a vita è a salute, è hè statu documentatu per avè effetti antitumorali8.
U fattore attivu di u ginseng hè u ginsenoside, chì hè utilizatu com'è un marcatu compostu per evaluà a qualità di l'estratti di ginseng.L'analisi quantitativa di l'estratti di ginseng crudu implica tipicamente l'usu di parechji ginsenosidi, cumprese RK1, Rg1, F1, Re, Rb1, Rb2, Rb3, Rd, Rh1, Rh2, Rg3, Rg5, è Rc9,10.I ginsenosidi anu pocu usu clinicu per via di a so biodisponibilità orale assai povera11.Ancu s'ellu ùn hè micca chjaru u mecanismu per questa povira biodisponibilità, l'efflussu di ginsenosidi causati da a P-glycoprotein (P-gp)12 pò esse a causa.P-gp hè unu di i trasportatori di efflux più impurtanti in a superfamiglia di trasportatori di cassette ATP-binding, chì usa l'energia di l'idrolisi ATP per liberà sustanzi intracellulari in l'ambiente esternu.I trasportatori P-gp sò generalmente largamente distribuiti in l'intestinu, i reni, u fegatu è a barriera sangue-cervellu13.P-gp ghjoca un rolu criticu in l'assorbimentu intestinali, è l'inibizione di P-gp aumenta l'assorbimentu orale è a dispunibilità di alcune droghe anticancer12,14.Esempii di inhibitori utilizati prima in a literatura sò verapamil è ciclosporina A15.Stu travagliu implica a creazione di un sistema di mouse per studià u cancru di pulmone indottu da B(a)P per valutà a capacità di diversi estratti di ginseng rossu da a Cina è a Corea per affettà i malignità.L'estratti sò stati analizati individualmente per identificà ginsenosidi specifichi chì ponu influenzà a carcinogenesi.Verapamil hè stata allora utilizata per destinà a P-gp è migliurà a biodisponibilità orale è l'efficacità terapeutica di ginsenosidi per u cancer.
U mecanismu da quale i saponini di ginseng esercitanu effetti terapèuti nantu à a carcinogenesi ùn hè micca chjaru.A ricerca hà dimustratu chì diversi ginsenosidi ponu riduce u dannu di l'ADN causatu da i carcinogeni riducendu u stress oxidativu è attivendu l'enzimi di disintossicazione di a fase II, prevenendu cusì u dannu cellulare.Glutathione S-transferase (GST) hè una enzima tipica di a fase II chì hè necessaria per riduce u dannu di l'ADN causatu da i carcinogeni17.L'eritroide nucleare 2-related factor 2 (Nrf2) hè un fattore di trascrizzione impurtante chì regula l'omeostasi redox è attiva l'espressione di l'enzimi di fase II è risposte antioxidanti citoprotettive18.U nostru studiu hà ancu esaminatu l'effetti di ginsenosidi identificati nantu à a riduzzione di a citotossicità indotta da B (a) P è a furmazione di l'adduct BPDE-DNA, è ancu inducendu l'enzimi di a fase II modulendu a via Nrf2 in e cellule pulmonari normali.
L'istituzione di un mudellu di mouse di cancru indottu da B (a) P hè coherente cù u travagliu precedente5.A Figura 1A mostra u disignu sperimentale di un trattamentu di 20 settimane di un mudellu di cancro di u mouse induce da B(a)P, acqua (cuntrollu), estratto di ginseng rossu cinese (CRG), estratto di ginseng rossu coreanu A (KRGA) è rossu coreanu. ginseng.Extract B (KRGB) è Korean Red Ginseng Extract C (KRGC).Dopu à 20 settimane di trattamentu di ginseng rossu, i topi sò sacrificati da l'asfissia di CO2.A Figura 1B mostra i tumuri pulmonari macroscòpichi in animali trattati cù diversi tipi di ginseng rossu, è a Figura 1C mostra una micrografia luminosa rappresentativa di un campione di tumore.U burden tumore di l'animali trattati cù KRGB (1.5 ± 0.35) era più bassu di quellu di l'animali di cuntrollu (0.82 ± 0.2, P <0.05), cum'è mostra in Figura 1D.U gradu mediu di inibizione di a carica di tumore era di 45%.L'altri estratti di ginseng rossu pruvati ùn anu micca dimustratu cambiamenti cusì significativi in a carica di tumore (P> 0.05).Nisun effetti secundari evidenti sò stati osservati in u mudellu di u mouse durante 20 settimane di trattamentu di ginseng rossu, cumpresu nisuna variazione in u pesu di u corpu (dati micca mostrati) è senza toxicità di fegato o renali (Figura 1E, F).
L'estrattu di ginseng rossu tratta u sviluppu di u tumore pulmonariu in i topi A/J.(A) Disegnu sperimentale.(B) Grandi tumuri pulmonari in un mudellu di mouse.I tumori sò indicati da frecce.a: gruppu di ginseng rossu cinese.b: gruppu A di ginseng rossu coreanu.c: ginseng rossu coreanu gruppu B. d: ginseng rossu coreanu gruppu C. d: gruppu di cuntrollu.(C) Micrografia luminosa chì mostra un tumore pulmonariu.Magnification: 100. b: 400. (D) Carica di tumore in u gruppu di extracte di ginseng rossu.(E) Livelli di plasma di l'enzima liver ALT.(F) Livelli di plasma di l'enzima renale Cr.I dati sò espressi cum'è media ± deviazione standard.*P <0,05.
L'estratti di ginseng rossu identificati in stu studiu sò stati analizati da spettrometria di massa tandem di cromatografia liquida ultra-performance (UPLC-MS/MS) per quantificà i seguenti ginsenosidi: Rg1, Re, Rc, Rb2, Rb3, Rb1, Rh1, Rd, Rg3 , Rh2, F1, Rk1 è Rg5.E cundizioni UPLC è MS aduprate per misurà l'analiti sò state descritte in un rapportu precedente19.I cromatogrammi UPLC-MS/MS di quattru estratti di ginseng rossu sò mostrati in Figura 2A.Ci era differenzi significativu in u cuntenutu tutale di ginsenoside, cù u più altu cuntenutu di ginsenoside totale in CRG (590.27 ± 41.28 μmol / L) (Figura 2B).Quandu evaluate i ginsenosidi individuali (Figura 2C), KRGB hà dimustratu u più altu livellu di G-Rg3 cumparatu cù altri ginsenosidi (58,33 ± 3,81 μmol / L per G-Rg3s è 41,56 ± 2,88 μmol / L per G -Rg3r).L).tipu di ginseng rossu (P <0.001).G-Rg3 si trova cum'è un paru di stereoisomers G-Rg3r è G-Rg3s, chì differ in a pusizione di u gruppu hydroxyl à u carbonu 20 (Fig. 2D).I risultati indicanu chì G-Rg3r o G-Rg3 pò avè un putenziale anticanceru impurtante in un mudellu di topu di cancro indotta da B (a) P.
Cuntenutu di ginsenosidi in diversi estratti di ginseng rossu.(A) Cromatogrammi UPLC-MS/MS di quattru estratti di ginseng rossu.(B) Stima di u cuntenutu tutale di ginsenoside in l'estratti indicati.(C) Rilevazione di ginsenosidi individuali in estratti marcati.(D) Strutture di ginsenoside stereoisomers G-Rg3r è G-Rg3s.I dati sò espressi cum'è a media ± deviazione standard di determinazioni triplicate.***P <0,001.
U studiu UPLC-MS / MS necessitava a quantificazione di ginsenosidi in campioni intestinali è di sangue dopu à 20 settimane di trattamentu.U trattamentu cù KRGB hà dimustratu a presenza di solu 0,0063 ± 0,0005 μg / ml Rg5 in u sangue.Aucun ginsénoside restant n'a été détecté, ce qui indique une faible biodisponibilité orale et donc une exposition réduite à ces ginsénosides.
A linea cellulare di l'adenocarcinoma di u colon Caco-2 hè morfologicu è biochimicu simile à e cellule epiteliali intestinali umani, dimustrendu a so utilità in a valutazione di u trasportu di l'enterociti attraversu a barriera epiteliale intestinale.Questa analisi hè stata basatu annantu à un studiu precedente 20 .I figuri 3A,B,C,D,E,F mostranu l'imaghjini rapprisentanti di u trasportu transcellulare di G-Rg3r è G-Rg3 utilizendu un mudellu monolayer Caco-2.U trasportu transcellulare di G-Rg3r o G-Rg3 à traversu i monostrati di Caco-2 da u latu basolateral à l'apical (Pb-a) era significativamente più altu ch'è da u latu apical à basolateral (Pa-b).Per G-Rg3r, u valore mediu Pa-b era 0,38 ± 0,06, chì hè aumentatu à 0,73 ± 0,06 dopu à u trattamentu cù 50 μmol/L verapamil è à 1,14 ± 0,09 dopu à u trattamentu cù 100 μmol/L verapamil (p < 0,001, è 0,001). rispettivamente; Figura 2).3A).L'osservazioni per G-Rg3 seguitanu un mudellu simili (Fig. 3B), è i risultati dimustranu chì u trattamentu di verapamil hà rinforzatu u trasportu di G-Rg3r è G-Rg3.U trattamentu Verapamil hà ancu risultatu in una diminuzione significativa di i rapporti di efflux Pb-a è G-Rg3r è G-Rg3s (Figura 3C, D, E, F), chì indicanu chì u trattamentu di verapamil riduce u cuntenutu di ginsenoside in e cellule di efflux Caco-2..
Trasportu transcellulare di G-Rg3 in monolayers Caco-2 è assorbimentu intestinali in un test di perfusione di rat.(A) Pa-b valore di u gruppu G-Rg3r in Caco-2 monolayer.(B) Pa-b valore di i gruppi G-Rg3s in Caco-2 monolayer.(C) Valore Pb di u gruppu G-Rg3r in Caco-2 monolayer.(D) valore Pb di i gruppi G-Rg3s in Caco-2 monolayer.(E) Rapportu di rendiment di i gruppi G-Rg3r in un monolayer Caco-2.(F) Rapportu di rendiment di i gruppi G-Rg3 in un monolayer Caco-2.(G) Percentuale di assorbimentu intestinali di G-Rg3r in un esame di perfusione in ratti.(H) Percentuale di assorbimentu intestinali di G-Rg3 in un esame di perfusione in ratti.A permeabilità è l'absorzione sò stati paragunati senza l'aghjunzione di verapamil.I dati sò espressi cum'è a media ± deviazione standard di cinque esperimenti indipendenti.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
In cunfurmità cù u travagliu precedente20, a perfusione intestinale ortotopica di i rati hè stata realizata per determinà se l'assorbimentu di G-Rg3 in l'intestinu aumenta dopu à u trattamentu di verapamil.I figuri 3G, H mostranu analisi di perfusione rappresentative per valutà u percentualità di l'assorbimentu intestinali di G-Rg3r è G-Rg3 in i rati di mudelli di cancro durante i periodi di tempu sopra.U percentualità iniziale di debbuli G-Rg3r uptake di circa 10% hà aumentatu à più di 20% dopu u trattamentu cù 50 μM verapamil è à più di 25% dopu u trattamentu cù 100 μM verapamil.In listessu modu, G-Rg3, chì hà avutu un assorbimentu iniziale di 10%, hà ancu mostratu un piccu di più di 20% dopu u trattamentu cù 50 μM verapamil è quasi 30% dopu u trattamentu cù 100 μM verapamil, suggerendu chì l'inibizione di P-gp da verapamil aumenta. G-absorption intestinale Rg3 in un mudellu di mouse di cancru di pulmone.
Sicondu u metudu di sopra, i topi di mudellu di cancro indotti da B (a) P sò stati divisi aleatoriamente in sei gruppi, cum'è mostra in Figura 4A.Nisuna perdita di pisu significativa o segni clinichi di toxicità sò stati osservati in u gruppu di trattamentu G-Rg3 cumparatu cù u gruppu di cuntrollu (dati micca mostrati).Dopu à 20 settimane di trattamentu, i pulmoni di ogni mouse sò stati cullati.A Figura 4B mostra tumuri di pulmone macroscòpichi in i topi in i gruppi di trattamentu sopra, è a Figura 4C mostra una micrografia luminosa rappresentativa di un tumore rappresentante.In quantu à a carica di tumore in ogni gruppu (Fig. 4D), i valori per i topi trattati cù G-Rg3r è G-Rg3s eranu 0,75 ± 0,29 mm3 è 0,81 ± 0,30 mm3, rispettivamente, mentre chì i valori per G Mice trattati. cù -Rg3s eranu 1.63 rispettivamente ± 0.40 mm3.i topi di cuntrollu (p <0.001), chì indicanu chì u trattamentu G-Rg3 hà riduciutu a carica di tumore in i topi.L'amministrazione di verapamil hà ancu aumentatu sta riduzzione: i valori in verapamil + G-Rg3r topi diminuinu da 0,75 ± 0,29 mm3 à 0,33 ± 0,25 mm3 (p <0,01), è i valori per verapamil + da 0,81 ± 0,30 mm3 ± 0,30 mm3 diminuinu à 0,33 ± 0,25 mm3 mm3 in G. -Rg3s-treated surci (p <0.05), chì indica chì verapamil pò rinfurzà l'effettu inhibitory di G-Rg3 nantu à tumorigenesis.U pesu di u tumore ùn mostrava micca differenze significative trà u gruppu di cuntrollu è u gruppu verapamil, u gruppu G-Rg3r è u gruppu G-Rg3s, è u gruppu verapamil + G-Rg3r è u gruppu verapamil + G-Rg3s.Inoltre, ùn ci era micca tossicità significativa di fegato o renali assuciata cù i trattamenti valutati (Figura 4E, F).
Carica di tumore dopu u trattamentu G-Rg3 è i livelli di plasma o intestinali G-Rg3r è G-Rg3 in i gruppi indicati.(A) Disegnu sperimentale.(B) Tumori macroscopici in un mudellu di mouse.I tumori sò indicati da frecce.a: G-Rg3r.b: G-Rg3s.c: G-Rg3r in cumbinazioni cù verapamil.d: G-Rg3 in cumbinazioni cù verapamil.d: Verapamil.e: cuntrollu.(C) Micrografia ottica di u tumore à l'ingrandimentu.Risposta: 100x.b: 400X.(D) Effettu di u trattamentu G-Rg3 + verapamil nantu à a carica di tumore in i topi A / J.(E) Livelli di plasma di l'enzima liver ALT.(F) Livelli di plasma di l'enzima renale Cr.(G) Livelli di plasma di G-Rg3r o G-Rg3 di i gruppi indicati.(H) Livelli di G-Rg3r o G-Rg3s in l'intestini di i gruppi indicati.I dati sò espressi cum'è a media ± deviazione standard di determinazioni triplicate.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
I livelli di G-Rg3 in i topi di mudelli di cancro indotti da B (a) P sò stati valutati da UPLC-MS / MS dopu un periodu di trattamentu di 20 settimane secondu u metudu descrittu in a sezione Metodi.I figuri 4G è H mostranu i livelli di plasma è intestinali G-Rg3, rispettivamente.I livelli plasmatici di G-Rg3r eranu 0,44 ± 0,32 μmol/L è aumentanu à 1,17 ± 0,47 μmol/L cù l'amministrazione concomitante di verapamil (p <0,001), mentre chì i livelli intestinali di G-Rg3r eranu 0,53 ± 0,08 µg/l.Quandu hè cumminatu cù verapamil, g hà aumentatu à 1,35 ± 0,13 μg/g (p <0,001).Per G-Rg3, i risultati anu seguitu un mudellu simili, chì indica chì u trattamentu di verapamil hà aumentatu a biodisponibilità orale di G-Rg3 in i topi A/J.
L'analisi di viabilità cellulare hè stata utilizata per valutà a citotossicità di B (a) P è G-Rg3 nantu à e cellule hEL.A citotossicità indotta da B (a) P in e cellule hEL hè mostrata in Figura 5A, mentre chì e proprietà non tossiche di G-Rg3r è G-Rg3 sò mostrate in Figure 5A è 5B.5B, C. Per evaluà l'effettu citoprotettivu di G-Rg3, B (a) P hè stata co-administrata cù diverse cuncentrazioni di G-Rg3r o G-Rg3 in i celluli hEL.Cum'è mostra in a Figura 5D, G-Rg3r à cuncentrazioni di 5 μM, 10 μM è 20 μM hà restauratu a viabilità cellulare à 58,3%, 79,3% è 77,3%, rispettivamente.I risultati simili ponu ancu esse vistu in u gruppu G-Rg3s.Quandu e concentrazioni di G-Rg3s eranu 5 µM, 10 µM è 20 µM, a viabilità cellulare hè stata ristabilita à 58,3%, 72,7% è 76,7%, rispettivamente (Figura 5E).).A prisenza di addutti BPDE-DNA hè stata misurata cù un kit ELISA.I nostri risultati anu dimustratu chì i livelli di adduct BPDE-DNA anu aumentatu in u gruppu trattatu B (a) P cumparatu cù u gruppu di cuntrollu, ma paragunatu cù u co-trattamentu G-Rg3, i livelli di adduct BPDE-DNA in u gruppu B (a) P. B in u gruppu trattatu, i livelli di adduct di DNA sò stati significativamente ridotti.I risultati di trattamentu cù B (a) P solu sò mostrati in a Figura 5F (1.87 ± 0.33 vs 3.77 ± 0.42 per G-Rg3r, 1.93 ± 0.48 vs 3.77 ± 0.42 per G -Rg3s, p <0.001).
Viabilità cellulare è furmazione di adduct BPDE-DNA in cellule hEL trattate cù G-Rg3 è B(a)P.(A) Viabilità di e cellule hEL trattate cù B (a) P.(B) Viabilità di e cellule hEL trattate cù G-Rg3r.(C) Viabilità di e cellule hEL trattate cù G-Rg3.(D) Viabilità di e cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3r.(E) Viabilità di e cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3.(F) Livelli di adduct BPDE-DNA in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3.I dati sò espressi cum'è a media ± deviazione standard di determinazioni triplicate.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
L'espressione di l'enzima GST hè stata rilevata dopu à co-trattamentu cù 10 μM B(a)P è 10 μM G-Rg3r o G-Rg3s.I nostri risultati anu dimustratu chì B (a) P suppressa l'espressione GST (59.7 ± 8.2% in u gruppu G-Rg3r è 39 ± 4.5% in u gruppu G-Rg3s), è B (a) P era assuciatu cù sia cù G-Rg3r. , o cù G-Rg3r, o cù G-Rg3r.U co-trattamentu cù G-Rg3s hà restauratu l'espressione GST.Espressione GST (103.7 ± 15.5% in u gruppu G-Rg3r è 110 ± 11.1% in u gruppu G-Rg3s, p <0.05 è p <0.001, rispettivamente, Fig. 6A, B è C).L'attività GST hè stata valutata cù un kit di analisi di attività.I nostri risultati dimustranu chì u gruppu di trattamentu cumminatu hà avutu una attività GST più altu cumparatu cù u gruppu B(a)P solu (96.3 ± 6.6% vs 35.7 ± 7.8% in u gruppu G-Rg3r versus 92.3 ± 6.5 in u gruppu G-Rg3r). ).% vs 35.7 ± 7.8% in u gruppu G-Rg3s, p <0.001, Figura 6D).
Espressione di GST è Nrf2 in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3.(A) Rilevazione di l'espressione GST da Western blotting.(B) Espressione quantitativa di GST in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3r.(C) Espressione quantitativa di GST in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3s.(D) Attività GST in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3.(E) Rilevazione di l'espressione Nrf2 da Western blotting.(F) Espressione quantitativa di Nrf2 in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3r.(G) Espressione quantitativa di Nrf2 in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3s.I dati sò espressi cum'è a media ± deviazione standard di determinazioni triplicate.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
Per elucidare i percorsi implicati in a suppressione mediata da G-Rg3 di a tumorigenesi indotta da B (a) P, l'espressione Nrf2 hè stata valutata da Western blotting.Cumu si mostra in Figure 6E, F, G, cumparatu cù u gruppu di cuntrollu, solu u livellu di Nrf2 in u gruppu di trattamentu B (a) P hè diminuitu;in ogni modu, cumparatu cù u gruppu di trattamentu B (a) P, i livelli di B (a) Nrf2 in u gruppu PG-Rg3 anu aumentatu (106 ± 9.5% per G-Rg3r vs 51.3 ± 6.8%, 117 ± 6.2% per G-Rg3r versus 41 ± 9.8% per G-Rg3s, p <0.01).
Avemu cunfirmatu u rolu preventivu di Nrf2 suppressendu l'espressione di Nrf2 utilizendu un RNA interferente chjucu specificu (siRNA).Nrf2 knockdown hè statu cunfirmatu da Western blotting (Fig. 7A, B).Cum'è mostra in Figure 7C, D, u co-trattamentu di e cellule hEL cù B (a) P è G-Rg3 hà risultatu in una diminuzione di u numeru di adducts BPDE-DNA (1.47 ± 0.21) paragunatu à u trattamentu cù B (a) P. solu in u gruppu siRNA di cuntrollu.) G-Rg3r era 4.13 ± 0.49, G-Rg3s era 1.8 ± 0.32 è 4.1 ± 0.57, p <0.01).Tuttavia, l'effettu inhibitori di G-Rg3 nantu à a furmazione di BPDE-DNA hè statu abulitu da u knockdown di Nrf2.In u gruppu siNrf2, ùn ci era micca una differenza significativa in a furmazione di l'adduct BPDE-DNA trà u co-trattamentu B (a) P è G-Rg3 è u trattamentu B (a) P solu (3.0 ± 0.21 per G-Rg3r versus 3.56 ± 0.32). ).per G-Rg3r versus 3.6 per G-Rg3s versus ± 0.45 versus 4.0±0.37, p> 0.05).
Effettu di u knockdown di Nrf2 nantu à a furmazione di l'adduct BPDE-DNA in e cellule hEL.(A) L'abbattimentu di Nrf2 hè statu cunfirmatu da Western blotting.(B) Quantificazione di l'intensità di a banda Nrf2.(C) Effettu di l'abbattimentu di Nrf2 nantu à i livelli di adduct BPDE-DNA in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3r.(D) Effettu di l'abbattimentu di Nrf2 nantu à i livelli di adduct BPDE-DNA in cellule hEL trattate cù B (a) P è G-Rg3.I dati sò espressi cum'è a media ± deviazione standard di determinazioni triplicate.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
Stu studiu hà valutatu l'effetti preventivi di diversi estratti di ginseng rossu nantu à un mudellu di mouse di u cancru di pulmone indottu da B(a)P, è u trattamentu KRGB hà riduciutu significativamente a carica di tumore.Cunsiderendu chì G-Rg3 hà u più altu cuntenutu in questu extracte di ginseng, u rolu impurtante di stu ginsenoside in l'inhibizione di a tumogenesi hè statu studiatu.Sia G-Rg3r sia G-Rg3 (dui epimeri di G-Rg3) anu riduciutu significativamente a carica di tumore in un mudellu di mouse di cancru indottu da B (a) P.G-Rg3r è G-Rg3 esercitanu effetti anti-cancro inducendu l'apoptosi di e cellule tumorali21, inibendu a crescita di tumore22, arrestendu u ciculu cellulare23 è affettendu l'angiogenesi24.G-Rg3 hè statu ancu dimustratu per inibisce a metastasi cellulare25, è a capacità di G-Rg3 per rinfurzà l'effetti di a quimioterapia è a radioterapia hè stata documentata26,27.Poon et al dimustratu chì u trattamentu G-Rg3 puderia riduce l'effetti genotossichi di B (a) P28.Stu studiu dimostra u putenziale terapeuticu di G-Rg3 in targeting molécule carcinogenic ambientali è prevenzione di u cancer.
Malgradu u so bonu putenziale profilatticu, a povira biodisponibilità orale di ginsenosidi pone una sfida per l'usu clinicu di sti molécule.L'analisi farmacocinetica di l'amministrazione orale di ginsenosidi in i rati hà dimustratu chì a so biodisponibilità hè sempre menu di 5%29.Questi testi anu dimustratu chì dopu à u periodu di trattamentu di 20 settimane, solu i livelli di sangue di Rg5 diminuinu.Ancu s'è u mecanismu sottostante di a biodisponibilità povira resta à esse elucidatu, P-gp hè pensatu per esse implicatu in l'efflussu di ginsenosidi.Stu travagliu hà dimustratu per a prima volta chì l'amministrazione di verapamil, un blocker P-gp, aumenta a biodisponibilità orale di G-Rg3r è G-Rg3s.Cusì, sta scuperta suggerisce chì G-Rg3r è G-Rg3s agisce cum'è sustrati di P-gp per regulà u so efflussu.
Stu travagliu dimustra chì u trattamentu cumminatu cù verapamil aumenta a biodisponibilità orale di G-Rg3 in un mudellu di mouse di cancru di pulmone.Questa scuperta hè sustinuta da u trasportu transcellulare intestinale aumentatu di G-Rg3 nantu à u bloccu P-gp, aumentendu cusì a so assorbimentu.Assays in cells Caco2 hà dimustratu chì u trattamentu di verapamil riduceva l'efflussu di G-Rg3r è G-Rg3s mentre migliurà a permeabilità di a membrana.Un studiu di Yang et al.I studii anu dimustratu chì u trattamentu cù ciclosporina A (un altru blocker P-gp) aumenta a biodisponibilità di ginsenoside Rh2 da un valore di basa di 1% 20 à più di 30%.I composti di ginsenosidi K è Rg1 anu ancu mostratu risultati simili30,31.Quandu u verapamil è a ciclosporina A sò stati co-amministrati, l'efflussu di u compostu K in i celluli Caco-2 hè stata significativamente ridutta da 26,6 à menu di 3, mentre chì i so livelli intracellulari anu aumentatu 40-fold30.In a prisenza di verapamil, i livelli di Rg1 anu aumentatu in e cellule epiteliali di u pulmuniu di u ratu, chì suggerenu un rolu di P-gp in l'efflussu di ginsenoside, cum'è mostratu da Meng et al.31.In ogni casu, u verapamil ùn hà micca avutu u stessu effettu nantu à l'efflussu di certi ginsenosidi (cum'è Rg1, F1, Rh1 è Re), chì indicanu chì ùn sò micca affettati da i sustrati P-gp, cum'è mostratu da Liang et al.32 .Questa osservazione pò esse ligata à l'implicazione di altri trasportatori è strutture alternative di ginsenoside.
U mecanismu di l'effettu preventivu di G-Rg3 nantu à u cancer ùn hè micca chjaru.Studi precedenti anu dimustratu chì G-Rg3 impedisce u dannu di l'ADN è l'apoptosi riducendu l'estressi oxidativu è l'infiammazione16,33, chì pò esse u mecanismu sottostante per a prevenzione di a tumorigenesi indotta da B(a)P.Certi rapporti indicanu chì a genotossicità indotta da B (a) P pò esse ridutta da a modulazione di l'enzimi di a fase II per furmà BPDE-DNA34.GST hè un enzima tipicu di a fase II chì inibisce a furmazione di l'adduct BPDE-DNA prumove a legame di GSH à BPDE, riducendu cusì u dannu di DNA indottu da B(a)P35.I nostri risultati mostranu chì u trattamentu G-Rg3 riduce a citotossicità indotta da B (a) P è a furmazione di adduct BPDE-DNA in cellule hEL è restaura l'espressione GST è l'attività in vitro.Tuttavia, questi effetti eranu assenti in l'absenza di Nrf2, chì suggerenu chì G-Rg3 induce effetti citoprotettivi attraversu a via Nrf2.Nrf2 hè un fattore di trascrizzione maiò per l'enzimi di disintossicazione di a fase II chì prumove l'eliminazione di xenobiotici36.L'attivazione di a via Nrf2 induce a citoprotezzione è riduce u dannu tissutu37.Inoltre, parechji rapporti anu sustegnu u rolu di Nrf2 cum'è suppressore di tumore in a carcinogenesi38.U nostru studiu mostra chì l'induzione di a via Nrf2 da G-Rg3 ghjoca un rolu regulatore impurtante in a genotossicità indotta da B (a) P, causendu a disintossicazione di B (a) P attivando l'enzimi di fase II, inibendu cusì u prucessu di tumorigenesi.
U nostru travagliu palesa u putenziale di u ginseng rossu in a prevenzione di u cancro di pulmone indottu da B(a)P in i topi per mezu di l'impurtante implicazione di ginsenoside G-Rg3.A povira biodisponibilità orale di sta molécula impedisce a so applicazione clinica.Tuttavia, stu studiu mostra per a prima volta chì G-Rg3 hè un sustrato di P-gp, è l'amministrazione di un inhibitore di P-gp aumenta a biodisponibilità di G-Rg3 in vitro è in vivo.G-Rg3 riduce a citotossicità indotta da B (a) P regulendu a via Nrf2, chì pò esse un mecanismu potenziale per a so funzione preventiva.U nostru studiu cunfirma u putenziale di ginsenoside G-Rg3 per a prevenzione è u trattamentu di u cancer di pulmone.
I topi A/J femini di sei settimane (20 ± 1 g) è i ratti Wistar maschili di 7 settimane (250 ± 20 g) sò stati ottenuti da u Laboratoriu Jackson (Bar Harbor, USA) è l'Istitutu di Zoologia di Wuhan.Università (Wuhan, Cina).The Chinese Type Culture Collection Center (Wuhan, China) ci hà furnitu caco-2 è cellule hEL.Sigma-Aldrich (St. Louis, USA) hè una fonte di B(a)P è tricaprina.I ginsenosidi purificati G-Rg3r è G-Rg3s, dimetilsulfossidu (DMSO), kit di analisi di proliferazione CellTiter-96 (MTS), verapamil, mediu essenziale minimu (MEM) è siero bovinu fetale (FBS) sò stati acquistati da Chengdu Must Bio-Technology. .Co., Ltd.(Chengdu, Cina).U mini kit QIAamp DNA è u kit ELISA adduct BPDE-DNA sò stati acquistati da Qiagen (Stanford, CA, USA) è Cell Biolabs (San Diego, CA, USA).U kit di analisi di l'attività GST è u kit di analisi di proteina tutale (metudu standard BCA) sò stati acquistati da Solarbio (Beijing, Cina).Tutti l'estratti di ginseng rossu sò almacenati in u Laboratoriu Mingyu 7. L'Università Battista di Hong Kong (Hong Kong, Cina) è u Korea Cancer Center (Seoul, Corea) sò fonti cummerciale di extracte CRG è diversi estratti di ginseng rossu di diverse origini coreane (inclusi KRGA, KRGB). è KRGC).U ginseng rossu hè fattu da e radiche di ginseng frescu di 6 anni.L'estrattu di ginseng rossu hè ottenutu da lavà u ginseng cù l'acqua trè volte, dopu cuncentrazione di l'estrattu acquoso, è infine siccatu à bassa temperatura per ottene u ginseng extract powder.Anticorpi (anti-Nrf2, anti-GST è β-actina), immunoglobulina G anti-coniglio (IgG) coniugata con perossidasi di rafano, reagente di trasfezione, siRNA di cuntrollu è siRNA Nrf2 sò stati acquistati da Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA) .), USA).
Le cellule Caco2 e hEL sò state coltivate in piatti di cultura cellulare da 100 mm2 con MEM contenente 10% FBS a 37 ° C in una atmosfera umidificata di 5% CO2.Per determinà l'effettu di e cundizioni di trattamentu, e cellule hEL sò state incubate cù diverse concentrazioni di B (a) P è G-Rg3 in MEM per 48 h.E cellule ponu esse analizate o raccolte per preparà estratti senza cellule.
Tutti l'esperimenti sò stati appruvati da u Cumitatu d'Etica Animali Sperimentali di Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology (Approval No. 2019; Registration No. 4587TH).Tutti l'esperimenti sò stati realizati in cunfurmità cù e linee è regulamenti pertinenti, è u studiu hè statu realizatu in cunfurmità cù e linee di ricerca in animali: Reporting of In Vivo Experiments (ARRIVE).I topi A / J di ottu settimane sò stati prima iniettati intraperitonealmente cù B (a) P in suluzione di tricaprina (100 mg / kg, 0,2 ml).Dopu à una settimana, i topi sò stati divisi aleatoriamente in gruppi di cuntrollu è diversi gruppi di trattamentu, 15 topi in ogni gruppu, è gavaged una volta à ghjornu.Dopu à 20 simane di trattamentu, l'animali sò sacrificati da l'asfissia CO2.I pulmoni sò stati cullati è fissi per 24 ore.U numaru di tumuri superficiali è e dimensioni individuali di i tumori sò stati quantificati per ogni pulmone sottu un microscopiu dissecting.L'estimazioni di u voluminu di u tumore (V) sò stati calculati cù l'espressione seguente: V (mm3) = 4/3πr3, induve r hè u diametru di u tumore.A summa neta di tutti i volumi tumorali in i pulmoni di i topi rapprisentanu u voluminu tutale di u tumore, è u voluminu tutale mediu di u tumore in ogni gruppu rapprisenta a carica di tumore.I campioni di sangue interu è intestinali sò stati raccolti è almacenati à -80 ° C per a determinazione UPLC-MS / MS.U serum hè statu cullucatu è un analizatore di chimica automatizatu hè stata utilizata per analizà i livelli di alanine aminotransferase (ALT) è di creatinina di serum (Cr) per evaluà a funzione di u fegatu è di i rini.
I campioni raccolti sò stati eliminati da u magazzinu friddu, scongelati, pesati è posti in tubi cum'è descrittu sopra.A questu hè aghjuntu 0,5 μM di phlorizin (standard internu) in 0,8 ml di solu suluzione di metanol.U tissutu hè statu homogeneizatu cù Tissue-Tearor è l'omogenatu hè statu dopu trasferitu à un tubu di microcentrifuga di 1,5 ml.A mistura hè stata centrifugata à 15500 rpm per 15 minuti.Dopu avè eliminatu 1,0 ml di supernatant, seccu cù nitrogenu.Dui centu microlitri di metanol sò stati utilizati per a ricuperazione.U sangue hè recullatu è processatu nantu à una linea è hè utilizatu com'è riferimentu per tutte e misurazioni.
I platti Transwell di 24 pozzi sò stati suminati cù 1.0 × 105 cellules Caco-2 per pozzu per evaluà u potenziale potenziale di u trasportu G-Rg3 da l'aghjunzione di verapamil.Dopu à 3 settimane di cultura, e cellule sò lavate cù HBSS è preincubate à 37 ° C.400 μL di 10 μM G-Rg3 (G-Rg3r, G-Rg3s, o una mistura cù 50 o 100 μM verapamil) sò stati iniettati nantu à u latu basolaterale o apicale di a monolayer, è 600 μL di suluzione HBSS sò stati aggiunti à l'altru. latu.Raccogliere 100 µl di mezzo di coltura nei tempi indicati (0, 15, 30, 45, 60, 90 e 120 minuti) e aggiungere 100 µl di HBSS per comporre questo volume.I campioni sò stati almacenati à -4 ° C finu à a rilevazione da UPLC-MS / MS.L'espressione Papp = dQ/(dT × A × C0) hè aduprata per quantificà l'apparente permeabilità apicale è basolaterale unidirezionale è viceversa (Pa-b è Pb-a, rispettivamente);dQ/dT hè u cambiamentu di cuncentrazione, A (0,6 cm2) hè a superficia di u monolayer, è C0 hè a cuncentrazione iniziale di u donatore.U rapportu di efflux hè calculatu cum'è Pb-a/Pa-b, chì rapprisenta a rata di efflux di a droga di studiu.
I ratti Wistar maschili sò stati digiunati per 24 ore, beie solu l'acqua, è anestetizzati cù una iniezione intravenosa di suluzione di pentobarbital 3,5%.U tubu di silicone intubatu hà a fine di u duodenu cum'è l'entrata è a fine di l'ileum cum'è a surtita.Aduprate una pompa peristaltica per pompà l'entrata cù 10 µM G-Rg3r o G-Rg3s in HBSS isotonicu à un flussu di 0,1 ml/min.L'effettu di verapamil hè statu valutatu aghjunghjendu 50 μM o 100 μM di u compostu à 10 μM G-Rg3r o G-Rg3s.UPLC-MS/MS hè stata realizata nantu à l'estratti di perfusione raccolti à i punti di tempu 60, 90, 120 è 150 minuti dopu l'iniziu di perfusione.U percentualità di l'absorzione hè quantificata da a formula % absorption = (1 - Cout/Cin) × 100%;a cuncintrazione di G-Rg3 à l'outlet è inlet hè spressione da Cout è Cin, rispettivamente.
Les cellules hEL ont été semées dans des plaques à 96 puits à une densité de 1 × 104 cellules par puits et traitées avec B(a)P (0, 1, 5, 10, 20, 30, 40 μM) ou G-Rg3 dissous dans DMSO .E droghe sò state poi diluite cù un mediu di cultura à diverse cuncentrazioni (0, 1, 2, 5, 10, 20 μM) per 48 ore.Utilizendu un kit di analisi MTS dispunibule in u cummerciu, e cellule sò state sottumesse à un protokollu standard è poi misurate cù un lettore di microplate à 490 nm.U livellu di viabilità cellulare di i gruppi trattati cù B (a) P (10 μM) è G-Rg3 (0, 1, 5, 10, 20 μM) hè statu valutatu secondu u metudu sopra è paragunatu cù u gruppu senza trattamentu.
Le cellule hEL sono state seminate in piastre da 6 pozzetti a una densità di 1 × 105 cellule/pozzetto e trattate con 10 μMB(a)P in presenza o assenza di 10 μM G-Rg3.Dopu à 48 ore di trattamentu, l'ADN hè stata estratta da e cellule hEL cù u QIAamp DNA Mini Kit secondu u protokollu di u fabricatore.A furmazione di adduct BPDE-DNA hè stata rilevata cù un kit ELISA di adduct BPDE-DNA.I livelli parenti di l'adduct BPDE-DNA sò stati misurati cù un lettore di microplate misurà l'assorbanza à 450 nm.
Le cellule hEL sò state seminate in piastre da 96 pozzetti a una densità di 1 × 104 cellule per pozzetto e trattate con 10 μMB(a)P in assenza o presenza di 10 μM G-Rg3 per 48 h.L'attività GST hè stata misurata utilizendu un kit di analisi di attività GST cummirciali secondu u protocolu di u fabricatore.L'attivazione GST relativa hè stata misurata da l'assorbanza à 450 nm utilizendu un lettore di microplate.
E cellule hEL sò state lavate cù PBS ghiacciatu è poi lisate cù un tampone di test di radioimmunoprecipitation chì cuntene inibitori di proteasi è inhibitori di fosfatasi.Dopu a quantificazione di a proteina utilizendu un kit di analisi di proteina tutale, 30 μg di proteina in ogni mostra hè stata separata da 12% SDS-PAGE è trasferita à una membrana PVDF per elettroforesi.I membrane sò stati bluccati cù 5% di latte scrematu è incubati cù anticorpi primari per a notte à 4 ° C.Dopu l'incubazione cù l'anticorpi secundarii cunjugati à perossidasi di cavallu, reagenti di chimiluminescenza rinfurzata sò stati aghjunti per visualizà u segnu di ubligatoriu.L'intensità di ogni banda di proteina hè stata quantificata cù u software ImageJ.
U software GraphPad Prism 7.0 hè statu utilizatu per analizà tutte e dati, espressi cum'è media ± deviazione standard.A variazione trà i gruppi di trattamentu hè stata valutata utilizendu a prova t di Studente o l'analisi unidirezionale di a varianza, cù un valore P <0.05 chì indica una significazione statistica.
Tutti i dati ottenuti o analizati durante stu studiu sò inclusi in questu articulu publicatu è i schedarii d'infurmazioni supplementari.
Torre, LA, Siegel, RL è Jemal, A. Lung cancer statistics.avverbiu.Scadutu.midicina.biologia.893, 1-19 (2016).
Hecht, S. Carcinogeni di tabacco, i so biomarcatori è u cancru induvatu da u tabacco.Nat.Cappellanu di u cancer.3, 733-744 (2003).
Phillips, DH è Venitt, S. DNA è proteini adducts in tissuti umani risultatu da l'esposizione à u fumu di tabacco.l'internazionalità.J. Cancer.131, 2733-2753 (2012).
Yang Y., Wang Y., Tang K., Lubet RA è Yu M. Effettu di Houttuynia cordata è silibinin in benzo (a) pyrene-induced tumorigenesis pulmonaria in i topi A / J.Cancer 7, 1053-1057 (2005).
Tang, W. et al.Pruduttu naturali anticanceru isolatu da materiali medicinali chinesi.mascella.midicina.6, 27 (2011).
Yang, Y. et al.L'efficacità di u polifenu E, u ginseng rossu è a rapamicina nantu à a tumogenesi pulmonaria indotta da benzo(a)pirene in i topi A / J.Cancer 8, 52-58 (2006).
Wang, CZ, Anderson, S., Du, W., He, TS è Yuan, KS Red, implicazione in a terapia di u cancer.mascella.J. Nutt.midicina.14, 7-16 (2016).
Lee, TS, Mazza, G., Cottrell, AS è Gao, L. Ginsenosides in i radichi è e foglie di u ginseng americanu.J. Agric.Chimica alimentaria.44, 717-720 (1996).
Attele AS, Wu JA è Yuan KS Farmacologia di ginseng: parechji cumpunenti è assai effetti.biochimica.farmacologia.58, 1685-1693 (1999).
Tempu di post: 17-Sep-2023