Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com.Útgáfan af vafranum sem þú notar hefur takmarkaðan CSS stuðning.Til að ná sem bestum árangri mælum við með að nota nýrri útgáfu af vafranum þínum (eða slökkva á samhæfnistillingu í Internet Explorer).Í millitíðinni, til að tryggja áframhaldandi stuðning, sýnum við síðuna án stíls eða JavaScript.
Rautt ginseng hefur verið notað í hefðbundnum asískum læknisfræði í mörg hundruð ár.Í þessari rannsókn metum við getu fjögurra tegunda af rauðu ginsengi (kínverskt rautt ginseng, kóreskt rautt ginseng A, kóreskt rautt ginseng B og kóreskt rautt ginseng C) ræktað á mismunandi svæðum til að hindra myndun og vöxt lungna af völdum krabbameinsvalda. æxli.Bensó(a)pýren (B(a)P) próf var gerð á A/J músum og kóreskt rautt ginseng B reyndist árangursríkast til að draga úr æxlisálagi meðal rauðra ginsengafbrigða fjögurra.Að auki greindum við innihald ýmissa ginsenósíða (Rg1, Re, Rc, Rb2, Rb3, Rb1, Rh1, Rd, Rg3, Rh2, F1, Rk1 og Rg5) í fjórum rauðum ginsengseyðum og komumst að því að kóreskt rautt ginseng B hafði hæsta magn ginsenosíðs Rg3 (G-Rg3), sem bendir til þess að G-Rg3 gæti gegnt mikilvægu hlutverki í lækningalegri virkni þess.Þessi vinna sýnir að G-Rg3 hefur tiltölulega lítið aðgengi.Hins vegar, þegar G-Rg3 var gefið samhliða P-gp hemlinum verapamil, minnkaði útstreymi G-Rg3 í Caco-2 frumur, hraði frásogs G-Rg3 í þörmum jókst í rottumódeli og G-Rg3 var hækkað.Í Caco-2 frumum minnkar útflæði Rg3 og styrkur Rg3 minnkar.G-Rg3 eykst í þörmum og blóðvökva og hæfni þess til að koma í veg fyrir æxli er einnig aukin í rottumódeli af B(a)P-framkölluðum æxlismyndun.Við komumst einnig að því að G-Rg3 minnkaði B(a)P-framkallaða frumueiturhrif og myndun DNA-adduct í lungnafrumum manna, og endurheimti tjáningu og virkni fasa II ensíma í gegnum Nrf2 ferilinn, sem gæti tengst hugsanlegum verkunarmáta. af G hömlun -Rg3..Um tilvik lungnaæxla.Rannsókn okkar sýnir hugsanlega mikilvægu hlutverki fyrir G-Rg3 við að miða á lungnaæxli í múslíkönum.Aðgengi þessa ginsenosíðs til inntöku er aukið með því að miða á P-glýkóprótein, sem gerir sameindinni kleift að hafa krabbameinsáhrif.
Algengasta tegund lungnakrabbameins er lungnakrabbamein sem ekki er smáfrumukrabbamein (NSCLC), sem er ein helsta orsök krabbameinsdauða í Kína og Norður-Ameríku1,2.Helsti þátturinn sem eykur hættuna á að fá lungnakrabbamein sem ekki er smáfrumukrabbamein eru reykingar.Sígarettureykur inniheldur meira en 60 krabbameinsvaldandi efni, þar á meðal bensó(a)pýren (B(a)P), nítrósamín og geislavirkar samsætur frá rotnun radons.3 Fjölhringa arómatísk kolvetni B(a)P eru helsta orsök eiturhrifa í sígarettum reykur.Við útsetningu fyrir B(a)P breytir cýtókróm P450 því í B(a)P-7,8-díhýdródíól-9,10-epoxíð (BPDE), sem hvarfast við DNA og myndar BPDE-DNA adduct 4. Að auki, þessar adducts framkalla æxlismyndun í lungum í músum með æxlisstig og vefjameinafræði svipað og lungnaæxli í mönnum5.Þessi eiginleiki gerir B(a)P-framkallað lungnakrabbameinslíkan að hentugu kerfi til að meta efnasambönd með mögulega krabbameinseiginleika.
Ein möguleg aðferð til að koma í veg fyrir þróun lungnakrabbameins hjá áhættuhópum, sérstaklega reykingafólki, er notkun krabbameinslyfja til að bæla myndun æxlaskemmda í þekjuvef og koma þar með í veg fyrir framvindu þeirra í illkynja sjúkdóma.Dýrarannsóknir sýna að ýmis krabbameinslyf eru áhrifarík6.Fyrri skýrsla okkar7 lagði áherslu á góð fyrirbyggjandi áhrif rauðs ginsengs á lungnakrabbamein.Þessi jurt hefur verið notuð um aldir í hefðbundnum asískum lækningum til að lengja líf og heilsu og hefur verið staðfest að hún hafi æxliseyðandi áhrif8.
Virki þátturinn í ginsengi er ginsenoside, sem er notað sem samsett merki til að meta gæði ginseng útdráttar.Magngreining á hráu ginsengþykkni felur venjulega í sér notkun nokkurra ginsenósíða, þar á meðal RK1, Rg1, F1, Re, Rb1, Rb2, Rb3, Rd, Rh1, Rh2, Rg3, Rg5 og Rc9,10.Ginsenósíð hafa litla klíníska notkun vegna mjög lélegs aðgengis til inntöku11.Þrátt fyrir að aðferðin fyrir þetta lélega aðgengi sé ekki skýr, getur útstreymi ginsenósíða af völdum P-glýkópróteins (P-gp)12 verið orsökin.P-gp er einn mikilvægasti útflæðisflutningsefnið í ATP-bindandi snældaflutninga yfirfjölskyldunni, sem notar orku ATP vatnsrofs til að losa innanfrumuefni út í ytra umhverfið.P-gp flutningsefni dreifist venjulega víða í þörmum, nýrum, lifur og blóð-heilaþröskuldi13.P-gp gegnir mikilvægu hlutverki í frásogi í þörmum og hömlun á P-gp eykur frásog til inntöku og aðgengi sumra krabbameinslyfja12,14.Dæmi um hemla sem áður hafa verið notaðir í bókmenntum eru verapamíl og cyclosporine A15.Þessi vinna felur í sér að koma á fót músakerfi til að rannsaka lungnakrabbamein af völdum B(a)P til að meta getu mismunandi rauðra ginsengútdrátta frá Kína og Kóreu til að hafa áhrif á illkynja sjúkdóma.Útdrættirnir voru sérgreindir til að bera kennsl á tiltekin ginsenósíð sem geta haft áhrif á krabbameinsmyndun.Verapamil var síðan notað til að miða á P-gp og bæta aðgengi og lækningalega virkni ginsenósíða sem miða á krabbamein.
Það er enn óljóst hvernig ginseng saponín hefur lækningaáhrif á krabbameinsvaldandi áhrif.Rannsóknir hafa sýnt að ýmis ginsenósíð geta dregið úr DNA skemmdum af völdum krabbameinsvalda með því að draga úr oxunarálagi og virkja fasa II afeitrunarensím og koma þannig í veg fyrir frumuskemmdir.Glutathione S-transferasi (GST) er dæmigerð fasa II ensím sem þarf til að draga úr DNA skemmdum af völdum krabbameinsvalda17.Nuclear erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) er mikilvægur umritunarþáttur sem stjórnar redox homeostasis og virkjar tjáningu fasa II ensíma og frumuverndandi andoxunarviðbragða18.Rannsókn okkar kannaði einnig áhrif auðkenndra ginsenósíða á að draga úr B(a)P-völdum frumueiturhrifum og BPDE-DNA adduct myndun, auk þess að örva fasa II ensím með því að stilla Nrf2 ferlið í eðlilegum lungnafrumum.
Stofnun múslíkans af krabbameini af völdum B(a)P er í samræmi við fyrri vinnu5.Mynd 1A sýnir tilraunahönnun 20 vikna meðferðar á músakrabbameinslíkani framkallað af B(a)P, vatni (viðmiðun), kínversku rautt ginseng þykkni (CRG), kóreskt rautt ginseng þykkni A (KRGA) og kóreskt rautt ginseng.Útdráttur B (KRGB) og kóreskur rauður ginseng útdráttur C (KRGC).Eftir 20 vikna meðferð með rauðu ginsengi var músum fórnað með CO2 köfnun.Mynd 1B sýnir stórsæ lungnaæxli í dýrum sem voru meðhöndluð með mismunandi gerðum af rauðu ginsengi og mynd 1C sýnir dæmigerð ljóssmámynd af æxlissýni.Æxlisbyrði dýra sem fengu KRGB (1,5 ± 0,35) var lægri en samanburðardýra (0,82 ± 0,2, P < 0,05), eins og sýnt er á mynd 1D.Meðalstig hömlunar á æxlisálagi var 45%.Önnur rauð ginseng útdrætti sem prófuð voru sýndu ekki svo marktækar breytingar á æxlisbyrði (P > 0,05).Engar augljósar aukaverkanir komu fram í músamódelinu í 20 vikna meðferð með rauðu ginsengi, þar með talið engin breyting á líkamsþyngd (gögn ekki sýnd) og engin eituráhrif á lifur eða nýru (Mynd 1E,F).
Rauður ginseng þykkni meðhöndlar þróun lungnaæxla í A/J músum.(A) Tilraunahönnun.(B) Stór lungnaæxli í múslíkani.Æxli eru auðkennd með örvum.a: Kínverskur rauður ginseng hópur.b: hópur A af kóresku rauðu ginsengi.c: Kóreskur rauður ginseng hópur B. d: Kórískur rauður ginseng hópur C. d: Viðmiðunarhópur.(C) Ljóssmámynd sem sýnir lungnaæxli.Stækkun: 100. b: 400. (D) Æxlisálag í rauða ginsengútdráttarhópnum.(E) Plasmaþéttni lifrarensímsins ALT.(F) Plasmaþéttni nýrnaensímsins Cr.Gögnin eru gefin upp sem meðaltal ± staðalfrávik.*P <0,05.
Rauða ginseng útdrættirnir sem tilgreindir voru í þessari rannsókn voru greindir með ofurafkastamikilli vökvaskiljun tandem massagreiningu (UPLC-MS/MS) til að mæla eftirfarandi ginsenósíð: Rg1, Re, Rc, Rb2, Rb3, Rb1, Rh1, Rd, Rg3, Rh2, F1, Rk1 og Rg5.UPLC og MS skilyrðum sem notuð eru til að mæla greiningarefnin var lýst í fyrri skýrslu19.UPLC-MS/MS litskiljun fjögurra rauðra ginsengútdrátta eru sýnd á mynd 2A.Marktækur munur var á heildarinnihaldi ginsenosíðs, með hæsta heildarinnihald ginsenosíðs í CRG (590,27 ± 41,28 μmól/L) (Mynd 2B).Við mat á einstökum ginsenósíðum (Mynd 2C) sýndi KRGB hæsta magn G-Rg3 samanborið við önnur ginsenósíð (58,33 ± 3,81 μmól/L fyrir G-Rg3s og 41,56 ± 2,88 μmól/L fyrir G -Rg3r).L).rauð ginseng gerð (P < 0,001).G-Rg3 kemur fyrir sem par af stereóísómerum G-Rg3r og G-Rg3s, sem eru mismunandi í stöðu hýdroxýlhópsins við kolefni 20 (mynd 2D).Niðurstöðurnar benda til þess að G-Rg3r eða G-Rg3 geti haft mikilvæga krabbameinslyfjamöguleika í B(a)P-völdum krabbameinsmúsamósi.
Innihald ginsenósíða í ýmsum rauðum ginsengþykkni.(A) UPLC-MS/MS litskiljun af fjórum rauðum ginseng útdrætti.(B) Mat á heildarinnihaldi ginsenosíðs í tilgreindum útdrætti.(C) Greining einstakra ginsenósíða í merktum útdrætti.(D) Uppbygging ginsenosíð stereóísómeranna G-Rg3r og G-Rg3s.Gögnin eru gefin upp sem meðaltal ± staðalfrávik þriggja ákvarðana.***P <0,001.
UPLC-MS/MS rannsóknin krafðist magngreiningar ginsenósíða í þörmum og blóðsýnum eftir 20 vikna meðferð.Meðferð með KRGB sýndi aðeins 0,0063 ± 0,0005 μg/ml Rg5 í blóði.Engin ginsenósíð sem eftir voru greindust, sem bendir til lélegs aðgengis til inntöku og því minni útsetning fyrir þessum ginsenósíðum.
Ristilkirtilkrabbameinsfrumulína Caco-2 er formfræðilega og lífefnafræðilega svipuð þekjufrumum í þörmum manna, sem sýnir fram á notagildi hennar til að meta flutning innfrumuefna yfir þekjuþekjuþekju í þörmum.Þessi greining var byggð á fyrri rannsókn 20 .Myndir 3A,B,C,D,E,F sýna dæmigerðar myndir af millifrumuflutningi G-Rg3r og G-Rg3 með því að nota Caco-2 einlaga líkan.Flutningur G-Rg3r eða G-Rg3 milli frumna yfir Caco-2 einlög frá grunnhliðinni að apical hliðinni (Pb-a) var marktækt meiri en frá apical til basolateral hliðinni (Pa-b).Fyrir G-Rg3r var meðalgildi Pa-b 0,38 ± 0,06, sem jókst í 0,73 ± 0,06 eftir meðferð með 50 μmól/L verapamil og í 1,14 ± 0,09 eftir meðferð með 100 μmól/L verapamil (p < 0,01 og í sömu röð; mynd 2).3A).Athuganir fyrir G-Rg3 fylgdu svipuðu mynstri (Mynd 3B) og niðurstöðurnar sýndu að verapamil meðferð jók flutning G-Rg3r og G-Rg3.Verapamil meðferð leiddi einnig til marktækrar lækkunar á meðaltal Pb-a og G-Rg3r og G-Rg3s útflæðishlutfalls (Mynd 3C,D,E,F), sem gefur til kynna að verapamil meðferð dregur úr ginsenosíðinnihaldi í Caco-2 útflæðisfrumum..
Flutningur milli frumna á G-Rg3 í Caco-2 einlögum og frásog í þörmum í gegnflæðisprófi á rottum.(A) Pa-b gildi G-Rg3r hóps í Caco-2 einlagi.(B) Pa-b gildi G-Rg3s hópa í Caco-2 einlagi.(C) Pb gildi G-Rg3r hóps í Caco-2 einlagi.(D) Pb gildi G-Rg3s hópa í Caco-2 einlagi.(E) Afraksturshlutfall G-Rg3r hópa í Caco-2 einlagi.(F) Afraksturshlutfall G-Rg3 hópa í Caco-2 einlagi.(G) Hlutfall frásogs G-Rg3r í þörmum í gegnflæðisprófi hjá rottum.(H) Hlutfall frásogs G-Rg3 í þörmum í gegnflæðisprófi hjá rottum.Gegndræpi og frásog voru borin saman án þess að verapamil var bætt við.Gögn eru gefin upp sem meðaltal ± staðalfrávik fimm óháðra tilrauna.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
Í samræmi við fyrri vinnu20, var framkvæmt beinflæði í þörmum í rottum til að ákvarða hvort frásog G-Rg3 í þörmum eykst eftir verapamil meðferð.Myndir 3G,H sýna dæmigerðar gegnflæðisprófanir til að meta hlutfall frásogs G-Rg3r og G-Rg3 í þörmum í krabbameinsmódelrottum á ofangreindum tímabilum.Upphaflega hlutfall veikrar G-Rg3r upptöku um það bil 10% jókst í meira en 20% eftir meðferð með 50 μM verapamíli og í meira en 25% eftir meðferð með 100 μM verapamíli.Sömuleiðis sýndi G-Rg3, sem hafði upphafsupptöku 10%, einnig hámark yfir 20% eftir meðferð með 50 μM verapamíl og næstum 30% eftir meðferð með 100 μM verapamíl, sem bendir til þess að hömlun á P-gp af völdum verapamíls aukist. G-upptöku Rg3 í þörmum í múslíkani af lungnakrabbameini.
Samkvæmt ofangreindri aðferð var B(a)P-framkölluðum krabbameinsmúsum skipt af handahófi í sex hópa, eins og sýnt er á mynd 4A.Engin marktæk þyngdartap eða klínísk merki um eiturverkanir sáust í G-Rg3 meðferðarhópnum samanborið við samanburðarhópinn (gögn ekki sýnd).Eftir 20 vikna meðferð var lungum hverrar músar safnað saman.Mynd 4B sýnir stórsæ lungnaæxli í músum í ofangreindum meðferðarhópum og mynd 4C sýnir dæmigerð ljóssmámynd af dæmigerðu æxli.Varðandi æxlisbyrði í hverjum hópi (mynd 4D) voru gildin fyrir mýs sem fengu G-Rg3r og G-Rg3s 0,75 ± 0,29 mm3 og 0,81 ± 0,30 mm3, í sömu röð, en gildin fyrir G-mýs sem fengu meðferð. með -Rg3s voru 1,63 ±0,40 mm3 í sömu röð.viðmiðunarmús (p < 0,001), sem gefur til kynna að G-Rg3 meðferð minnkaði æxlisbyrði í músum.Gjöf verapamíls jók þessa lækkun enn frekar: gildi í verapamil+ G-Rg3r músum lækkuðu úr 0,75 ± 0,29 mm3 í 0,33 ± 0,25 mm3 (p < 0,01) og gildi fyrir verapamil+ úr 0,81 ± 0,30,30 mm3 lækkuðu í 0,30 mm3 ± 0,291 mm3 í G. -Rg3s-meðhöndluðum músum (p < 0,05), sem gefur til kynna að verapamíl geti aukið hamlandi áhrif G-Rg3 á æxlismyndun.Æxlisbyrði sýndi engan marktækan mun á samanburðarhópnum og verapamil hópnum, G-Rg3r hópnum og G-Rg3s hópnum og verapamil+G-Rg3r hópnum og verapamil+G-Rg3s hópnum.Þar að auki voru engar marktækar eiturverkanir á lifur eða nýru tengdar metnum meðferðum (Mynd 4E,F).
Æxlisbyrði eftir G-Rg3 meðferð og plasma eða þarma G-Rg3r og G-Rg3 gildi í tilgreindum hópum.(A) Tilraunahönnun.(B) Stórsæxli í múslíkani.Æxli eru auðkennd með örvum.a: G-Rg3r.b: G-Rg3s.c: G-Rg3r ásamt verapamíli.d: G-Rg3 ásamt verapamíli.d: Verapamil.e: stjórna.(C) Ljósmynd af æxli við stækkun.Svar: 100x.b: 400X.(D) Áhrif G-Rg3 + verapamíl meðferðar á æxlisbyrði í A/J músum.(E) Plasmaþéttni lifrarensímsins ALT.(F) Plasmaþéttni nýrnaensímsins Cr.(G) Plasmaþéttni G-Rg3r eða G-Rg3 í tilgreindum hópum.(H) Magn G-Rg3r eða G-Rg3s í þörmum tilgreindra hópa.Gögnin eru gefin upp sem meðaltal ± staðalfrávik þriggja ákvarðana.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
G-Rg3 gildi í krabbameinsmúsum af völdum B(a)P var metið með UPLC-MS/MS eftir 20 vikna meðferðartímabil samkvæmt aðferðinni sem lýst er í kaflanum Aðferðir.Myndir 4G og H sýna plasma og þarma G-Rg3 gildi, í sömu röð.Styrkur G-Rg3r í plasma var 0,44 ± 0,32 μmól/L og jókst í 1,17 ± 0,47 μmól/L við samhliða gjöf verapamíls (p < 0,001), en G-Rg3r gildi í þörmum voru 0,53 ± 0,08 µg/l.Þegar það var notað með verapamíli hækkaði g í 1,35 ± 0,13 μg/g (p < 0,001).Fyrir G-Rg3 fylgdu niðurstöðurnar svipuðu mynstri, sem bendir til þess að verapamíl meðferð hafi aukið aðgengi G-Rg3 til inntöku í A/J músum.
Frumulífvænleikapróf var notað til að meta frumueiturhrif B(a)P og G-Rg3 á hEL frumum.Frumueiturhrifin sem B(a)P framkalla í hEL frumum er sýnd á mynd 5A, en óeitrandi eiginleikar G-Rg3r og G-Rg3 eru sýndir á myndum 5A og 5B.5B, C. Til að meta frumuverndandi áhrif G-Rg3 var B(a)P gefið samhliða ýmsum styrkjum af G-Rg3r eða G-Rg3 í hEL frumur.Eins og sýnt er á mynd 5D endurheimti G-Rg3r við styrkleika 5 μM, 10 μM og 20 μM frumulífvænleika í 58,3%, 79,3% og 77,3%, í sömu röð.Svipaðar niðurstöður má einnig sjá í G-Rg3s hópnum.Þegar styrkur G-Rg3s var 5 µM, 10 µM og 20 µM, var lífvænleiki frumna endurheimtur í 58,3%, 72,7% og 76,7%, í sömu röð (Mynd 5E).).Tilvist BPDE-DNA adducts var mæld með því að nota ELISA kit.Niðurstöður okkar sýndu að styrkur BPDE-DNA adduct var aukin í B(a)P-meðhöndluðum hópnum samanborið við samanburðarhópinn, en samanborið við G-Rg3 samhliða meðferð, BPDE-DNA adduct-magn í B(a)P hópnum B í meðhöndluðum hópi minnkaði styrkur DNA adduct marktækt.Niðurstöður meðferðar með B(a)P eingöngu eru sýndar á mynd 5F (1,87 ± 0,33 á móti 3,77 ± 0,42 fyrir G-Rg3r, 1,93 ± 0,48 á móti 3,77 ± 0,42 fyrir G -Rg3s, p < 0,001).
Frumulífvænleiki og BPDE-DNA adduct myndun í hEL frumum meðhöndlaðir með G-Rg3 og B(a)P.(A) Lífvænleiki hEL frumna meðhöndlaðar með B(a)P.(B) Lífvænleiki hEL frumna meðhöndlaðar með G-Rg3r.(C) Lífvænleiki hEL frumna meðhöndlaðar með G-Rg3.(D) Lífvænleiki hEL frumna meðhöndlaðar með B(a)P og G-Rg3r.(E) Lífvænleiki hEL frumna meðhöndlaðar með B(a)P og G-Rg3.(F) Magn BPDE-DNA adduct í hEL frumum meðhöndlaðar með B(a)P og G-Rg3.Gögnin eru gefin upp sem meðaltal ± staðalfrávik þriggja ákvarðana.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
Tjáning GST ensíma greindist eftir sammeðferð með 10 μM B(a)P og 10 μM G-Rg3r eða G-Rg3s.Niðurstöður okkar sýndu að B(a)P bæli GST tjáningu (59,7 ± 8,2% í G-Rg3r hópnum og 39 ± 4,5% í G-Rg3s hópnum), og B(a)P tengdist hvoru tveggja við G-Rg3r , eða með G-Rg3r, eða með G-Rg3r.Samhliða meðferð með G-Rg3s endurheimt GST tjáningu.GST tjáning (103,7 ± 15,5% í G-Rg3r hópnum og 110 ± 11,1% í G-Rg3s hópnum, p < 0,05 og p < 0,001, í sömu röð, mynd 6A, B og C).GST virkni var metin með því að nota virkni prófunarbúnað.Niðurstöður okkar sýndu að samsetta meðferðarhópurinn hafði meiri GST virkni samanborið við B(a)P eingöngu hópinn (96,3 ± 6,6% á móti 35,7 ± 7,8% í G-Rg3r hópnum á móti 92,3 ± 6,5 í G-Rg3r hópnum ).% á móti 35,7 ± 7,8% í G-Rg3s hópnum, p < 0,001, mynd 6D).
Tjáning á GST og Nrf2 í hEL frumum meðhöndlaðir með B(a)P og G-Rg3.(A) Greining á GST tjáningu með Western blotting.(B) Magnbundin tjáning GST í hEL frumum sem meðhöndlaðar eru með B(a)P og G-Rg3r.(C) Magnbundin tjáning GST í hEL frumum meðhöndlaðir með B(a)P og G-Rg3s.(D) GST virkni í hEL frumum meðhöndlaðir með B(a)P og G-Rg3.(E) Greining á tjáningu Nrf2 með Western blotting.(F) Magnbundin tjáning Nrf2 í hEL frumum sem voru meðhöndlaðar með B(a)P og G-Rg3r.(G) Magnbundin tjáning Nrf2 í hEL frumum sem meðhöndlaðar eru með B(a)P og G-Rg3s.Gögnin eru gefin upp sem meðaltal ± staðalfrávik þriggja ákvarðana.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
Til að skýra leiðirnar sem taka þátt í G-Rg3-miðluðum bælingu á B(a)P-framkallaðri æxlismyndun, var Nrf2 tjáning metin með Western blotting.Eins og sýnt er á myndum 6E,F,G, samanborið við samanburðarhópinn, var aðeins magn Nrf2 í B(a)P meðferðarhópnum lækkað;hins vegar, samanborið við B(a)P meðferðarhópinn, hækkuðu B(a) Nrf2 gildi í PG-Rg3 hópnum (106 ± 9,5% fyrir G-Rg3r á móti 51,3 ± 6,8%, 117 ± 6, 2% fyrir G-Rg3r á móti 41 ± 9,8% fyrir G-Rg3s, p < 0,01).
Við staðfestum fyrirbyggjandi hlutverk Nrf2 með því að bæla Nrf2 tjáningu með því að nota sérstakt lítið truflandi RNA (siRNA).Nrf2 knockdown var staðfest með Western blotting (mynd 7A,B).Eins og sýnt er á myndum 7C,D leiddi sammeðferð á hEL frumum með B(a)P og G-Rg3 til fækkunar á fjölda BPDE-DNA adducts (1,47 ± 0,21) samanborið við meðferð með B(a)P einn í siRNA-viðmiðunarhópnum.) G-Rg3r var 4,13 ± 0,49, G-Rg3s var 1,8 ± 0,32 og 4,1 ± 0,57, p < 0,01).Hins vegar voru hamlandi áhrif G-Rg3 á BPDE-DNA myndun afnumin með Nrf2 knockdown.Í siNrf2 hópnum var enginn marktækur munur á BPDE-DNA adduct myndun á B(a)P og G-Rg3 samhliða meðferð og B(a)P meðferð eingöngu (3,0 ± 0,21 fyrir G-Rg3r á móti 3,56 ± 0,32 ).fyrir G-Rg3r á móti 3,6 fyrir G-Rg3s á móti ±0,45 á móti 4,0±0,37, p > 0,05).
Áhrif Nrf2 knockdown á BPDE-DNA adduct myndun í hEL frumum.(A) Nrf2 niðurfelling var staðfest með Western blotting.(B) Magngreining á styrkleika Nrf2 bands.(C) Áhrif Nrf2 knockdown á BPDE-DNA adduct stigum í hEL frumum meðhöndlaðar með B(a)P og G-Rg3r.(D) Áhrif Nrf2 knockdown á BPDE-DNA adduct stigum í hEL frumum meðhöndlaðar með B(a)P og G-Rg3.Gögnin eru gefin upp sem meðaltal ± staðalfrávik þriggja ákvarðana.*P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001.
Þessi rannsókn metin fyrirbyggjandi áhrif ýmissa rauðra ginsengútdrátta á múslíkani af lungnakrabbameini af völdum B(a)P og KRGB meðferð dró verulega úr æxlisbyrði.Með hliðsjón af því að G-Rg3 hefur hæsta innihaldið í þessu ginsengþykkni, hefur mikilvæga hlutverk þessa ginsenosíðs við að hindra æxlismyndun verið rannsakað.Bæði G-Rg3r og G-Rg3 (tvær epimerar af G-Rg3) drógu verulega úr æxlisálagi í músamódeli af krabbameini af völdum B(a)P.G-Rg3r og G-Rg3 hafa krabbameinsáhrif með því að örva frumuddreifingu æxlisfrumna21, hindra æxlisvöxt22, stöðva frumuhringinn23 og hafa áhrif á æðamyndun24.Einnig hefur verið sýnt fram á að G-Rg3 hamlar meinvörpum í frumum25 og hæfni G-Rg3 til að auka áhrif krabbameinslyfja- og geislameðferðar hefur verið skjalfest26,27.Poon et al sýndu fram á að G-Rg3 meðferð gæti dregið úr erfðaeiturhrifum B(a)P28.Þessi rannsókn sýnir fram á meðferðarmöguleika G-Rg3 við að miða á krabbameinsvaldandi sameindir í umhverfinu og koma í veg fyrir krabbamein.
Þrátt fyrir góða fyrirbyggjandi möguleika þeirra, veldur lélegt aðgengi ginsenósíða til inntöku áskorun fyrir klíníska notkun þessara sameinda.Lyfjahvarfagreining á inntöku ginsenósíða hjá rottum sýndi að aðgengi þess er enn minna en 5%29.Þessar prófanir sýndu að eftir 20 vikna meðferðartímabilið lækkaði aðeins styrkur Rg5 í blóði.Þrátt fyrir að enn eigi eftir að skýra undirliggjandi aðferð lélegs aðgengis, er talið að P-gp eigi þátt í útstreymi ginsenósíða.Þessi vinna sýndi í fyrsta sinn að gjöf verapamíls, P-gp blokkar, eykur aðgengi G-Rg3r og G-Rg3s til inntöku.Þannig bendir þessi niðurstaða til þess að G-Rg3r og G-Rg3s virki sem hvarfefni P-gp til að stjórna útstreymi þess.
Þessi vinna sýnir fram á að samsett meðferð með verapamíli eykur aðgengi G-Rg3 til inntöku í múslíkani af lungnakrabbameini.Þessi niðurstaða er studd af auknum millifrumuflutningi G-Rg3 í þörmum við P-gp blokkun og eykur þar með frásog þess.Rannsóknir á Caco2 frumum sýndu að verapamíl meðferð dró úr útstreymi G-Rg3r og G-Rg3s en bætti gegndræpi himnunnar.Rannsókn Yang o.fl.Rannsóknir hafa sýnt að meðferð með ciklosporíni A (annar P-gp blokka) eykur aðgengi ginsenosíðs Rh2 úr grunngildi sem er 1%20 í meira en 30%.Ginsenósíð efnasambönd K og Rg1 sýndu einnig svipaðar niðurstöður30,31.Þegar verapamíl og cyclosporin A voru gefin samhliða minnkaði útflæði efnasambands K í Caco-2 frumum marktækt úr 26,6 í minna en 3, en innanfrumuþéttni þess jókst 40-falt30.Í nærveru verapamíls jókst styrkur Rg1 í lungnaþekjufrumum rotta, sem bendir til hlutverks P-gp í ginsenosíð útflæði, eins og sýnt er af Meng o.fl.31.Hins vegar hafði verapamíl ekki sömu áhrif á útflæði sumra ginsenósíða (eins og Rg1, F1, Rh1 og Re), sem bendir til þess að þau séu ekki fyrir áhrifum af P-gp hvarfefnum, eins og sýnt er af Liang o.fl.32 .Þessi athugun gæti tengst þátttöku annarra flutningsaðila og annarra ginsenósíðmannvirkja.
Verkunarháttur fyrirbyggjandi áhrifa G-Rg3 á krabbamein er óljós.Fyrri rannsóknir hafa sýnt að G-Rg3 kemur í veg fyrir DNA skemmdir og frumudauða með því að draga úr oxunarálagi og bólgu16,33, sem getur verið undirliggjandi aðferðin til að koma í veg fyrir B(a)P-framkallaða æxlismyndun.Sumar skýrslur benda til þess að hægt sé að draga úr eiturverkunum á erfðaefni af völdum B(a)P með því að breyta fasa II ensímum til að mynda BPDE-DNA34.GST er dæmigert fasa II ensím sem hamlar myndun BPDE-DNA adduct með því að stuðla að bindingu GSH við BPDE og dregur þannig úr DNA skemmdum af völdum B(a)P35.Niðurstöður okkar sýna að G-Rg3 meðferð dregur úr B(a)P völdum frumueiturhrifum og BPDE-DNA adduct myndun í hEL frumum og endurheimtir tjáningu og virkni GST in vitro.Hins vegar voru þessi áhrif engin í fjarveru Nrf2, sem bendir til þess að G-Rg3 framkalli frumuverndandi áhrif í gegnum Nrf2 leiðina.Nrf2 er mikilvægur umritunarþáttur fyrir fasa II afeitrunarensím sem stuðlar að úthreinsun xenobiotics36.Virkjun Nrf2 ferilsins framkallar frumuvernd og dregur úr vefjaskemmdum37.Þar að auki hafa nokkrar skýrslur stutt hlutverk Nrf2 sem æxlisbælingar í krabbameinsmyndun38.Rannsókn okkar sýnir að framköllun Nrf2 ferils með G-Rg3 gegnir mikilvægu eftirlitshlutverki í B(a)P-framkölluðum eiturverkunum á erfðaefni með því að valda B(a)P afeitrun með því að virkja fasa II ensím og hindra þannig æxlismyndunarferlið.
Vinna okkar sýnir möguleika rauðs ginsengs til að koma í veg fyrir B(a)P-framkallað lungnakrabbamein í músum með mikilvægri þátttöku ginsenosíðs G-Rg3.Lélegt aðgengi þessarar sameindar til inntöku hindrar klíníska notkun hennar.Hins vegar sýnir þessi rannsókn í fyrsta skipti að G-Rg3 er hvarfefni P-gp og gjöf P-gp hemils eykur aðgengi G-Rg3 in vitro og in vivo.G-Rg3 dregur úr B(a)P völdum frumueiturhrifum með því að stjórna Nrf2 ferlinu, sem getur verið hugsanlegur búnaður fyrir forvarnarvirkni þess.Rannsókn okkar staðfestir möguleika ginsenoside G-Rg3 til að koma í veg fyrir og meðhöndla lungnakrabbamein.
Sex vikna gamlar kvenkyns A/J mýs (20 ± 1 g) og 7 vikna gamlar Wistar karlkyns rottur (250 ± 20 g) voru fengnar frá Jackson Laboratory (Bar Harbor, Bandaríkjunum) og Wuhan Institute of Zoology.Háskólinn (Wuhan, Kína).The Chinese Type Culture Collection Center (Wuhan, Kína) útvegaði okkur Caco-2 og hEL frumur.Sigma-Aldrich (St. Louis, Bandaríkjunum) er uppspretta B(a)P og tricaprine.Hreinsað ginsenósíð G-Rg3r og G-Rg3s, dímetýlsúlfoxíð (DMSO), CellTiter-96 útbreiðsluprófunarsett (MTS), verapamíl, lágmarks nauðsynlegt miðill (MEM) og nautgripasermi (FBS) voru keypt frá Chengdu Must Bio-Technology .Co., Ltd.(Chengdu, Kína).QIAamp DNA mini settið og BPDE-DNA adduct ELISA settið var keypt frá Qiagen (Stanford, CA, Bandaríkjunum) og Cell Biolabs (San Diego, CA, Bandaríkjunum).GST-virknigreiningarsett og heildarpróteingreiningarsett (stöðluð BCA aðferð) voru keypt frá Solarbio (Beijing, Kína).Allir rauðir ginseng útdrættir eru geymdir í Mingyu Laboratory 7. Hong Kong Baptist University (Hong Kong, Kína) og Korea Cancer Center (Seoul, Kóreu) eru viðskiptalegar uppsprettur af CRG útdrætti og ýmsum rauðum ginseng útdrætti af ýmsum kóreskum uppruna (þar á meðal KRGA, KRGB og KRGC).Rautt ginseng er búið til úr rótum 6 ára fersks ginsengs.Rauður ginseng þykkni fæst með því að þvo ginseng með vatni þrisvar sinnum, þá er vatnskennda þykknið einbeitt og að lokum þurrkað við lágt hitastig til að fá ginseng þykkni duft.Mótefni (and-Nrf2, and-GST og β-actin), piparrótarperoxidasa-tengd and-kanínu immúnóglóbúlín G (IgG), transfection hvarfefni, samanburðar siRNA og Nrf2 siRNA voru keypt frá Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA) .), BANDARÍKIN).
Caco2 og hEL frumur voru ræktaðar í 100 mm2 frumuræktunardiskum með MEM sem innihélt 10% FBS við 37 °C í rakaðri andrúmslofti 5% CO2.Til að ákvarða áhrif meðferðaraðstæðna voru hEL frumur ræktaðar með mismunandi styrk B(a)P og G-Rg3 í MEM í 48 klst.Hægt er að greina frumur frekar eða safna þeim til að útbúa frumulausa útdrætti.
Allar tilraunir voru samþykktar af siðanefnd tilraunadýra Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology (Samþykki nr. 2019; skráningarnr. 4587TH).Allar tilraunir voru gerðar í samræmi við viðeigandi leiðbeiningar og reglugerðir og rannsóknin var gerð í samræmi við Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments (ARRIVE) leiðbeiningar.Átta vikna gömlum A/J músum var fyrst sprautað í kviðarhol með B(a)P í tricaprine lausn (100 mg/kg, 0,2 ml).Eftir viku var músunum skipt af handahófi í samanburðarhópa og mismunandi meðferðarhópa, 15 mýs í hverjum hópi, og þær gefnar einu sinni á dag.Eftir 20 vikna meðferð var dýrum fórnað með CO2-köfnun.Lungunum var safnað saman og fest í 24 klst.Fjöldi yfirborðsæxla og einstakar æxlastærðir voru magngreindar fyrir hvert lunga undir krufningarsmásjá.Æxlisrúmmálsmat (V) var reiknað út með eftirfarandi tjáningu: V (mm3) = 4/3πr3, þar sem r er þvermál æxlis.Nettósumma alls æxlisrúmmáls í lungum músa táknaði heildaræxlisrúmmálið og meðaltal æxlisrúmmáls í hverjum hópi táknaði æxlismagnið.Heilblóðs- og þarmasýnum var safnað og geymt við -80°C til að ákvarða UPLC-MS/MS.Sermi var safnað og sjálfvirkur efnagreiningartæki var notaður til að greina magn alanín amínótransferasa (ALT) og kreatíníns í sermi (Cr) til að meta lifrar- og nýrnastarfsemi.
Söfnuð sýni voru fjarlægð úr frystigeymslu, þídd, vigtuð og sett í glös eins og lýst er hér að ofan.Við þetta var bætt 0,5 μM phlorizin (innri staðall) í 0,8 ml metanóllausn.Vefurinn var síðan einsleitur með því að nota Tissue-Tearor og einsleitt efni var síðan flutt yfir í 1,5 ml örskilvindu rör.Blandan var skilin í skilvindu við 15500 rpm í 15 mínútur.Eftir að 1,0 ml af floti hefur verið fjarlægt, þurrkið með köfnunarefni.Tvö hundruð míkrólítrar af metanóli voru notaðir til endurheimtar.Blóðinu er safnað og unnið á einni línu og er það notað sem viðmiðun fyrir allar mælingar.
24-brunn Transwell plötur voru sáð með 1,0 × 105 Caco-2 frumum í hverri brunn til að meta hugsanlega aukningu á G-Rg3 flutningi með því að bæta við verapamili.Eftir 3 vikna ræktun voru frumur þvegnar með HBSS og forræktaðar við 37°C.400 μL af 10 μM G-Rg3 (G-Rg3r, G-Rg3s, eða blöndu með 50 eða 100 μM verapamíl) var sprautað á basolateral eða apical hlið einlagsins og 600 μL af HBSS lausn var bætt við hina. hlið.Safnaðu 100 µl af ræktunarmiðli á tilteknum tímum (0, 15, 30, 45, 60, 90 og 120 mínútur) og bættu við 100 µl af HBSS til að bæta upp þetta rúmmál.Sýni voru geymd við -4 °C þar til greint var með UPLC-MS/MS.Tjáningin Papp = dQ/(dT × A × C0) er notuð til að mæla sýnilega einátta apical og basolateral gegndræpi og öfugt (Pa-b og Pb-a, í sömu röð);dQ/dT er breytingin á styrk, A (0,6 cm2) er yfirborðsflatarmál einlagsins og C0 er upphafsstyrkur gjafa.Útstreymishlutfallið er reiknað sem Pb-a/Pa-b, sem táknar útflæðishraða rannsóknarlyfsins.
Karlkyns Wistar rottur voru fastar í 24 klukkustundir, drukku aðeins vatn og svæfðar með inndælingu í bláæð af 3,5% pentobarbital lausn.Þrælda sílikonrörið er með enda skeifugörnarinnar sem inngang og endann á ileum sem útgangur.Notaðu peristaltic dælu til að dæla inntakinu með 10 µM G-Rg3r eða G-Rg3s í ísótónískum HBSS með flæðihraða 0,1 ml/mín.Áhrif verapamíls voru metin með því að bæta 50 μM eða 100 μM af efnasambandinu við 10 μM G-Rg3r eða G-Rg3s.UPLC-MS/MS var framkvæmt á gegnflæðisútdrætti sem safnað var á tímapunktum 60, 90, 120 og 150 mínútum eftir upphaf gegnflæðis.Hlutfall frásogs er magnbundið með formúlunni % frásog = (1 – Cout/Cin) × 100%;styrkur G-Rg3 við úttak og inntak er gefið upp með Cout og Cin, í sömu röð.
hEL frumum var sáð í 96-brunn plötur með þéttleika 1 × 104 frumur í hverri brunn og meðhöndlaðar með B(a)P (0, 1, 5, 10, 20, 30, 40 μM) eða G-Rg3 uppleyst í DMSO .Lyfin voru síðan þynnt með ræktunarefni í mismunandi styrkleika (0, 1, 2, 5, 10, 20 μM) á 48 klst.Með því að nota MTS greiningarsett sem er fáanlegt í verslun voru frumur látnar undirgangast staðlaðar samskiptareglur og síðan mældar með því að nota örplötulesara við 490 nm.Frumulífvænleikastig hópanna sem fengu samhliða meðferð með B(a)P (10 μM) og G-Rg3 (0, 1, 5, 10, 20 μM) var metið samkvæmt ofangreindri aðferð og borið saman við ómeðhöndlaða hópinn.
hEL frumum var sáð í 6-brunn plötur með þéttleika 1 × 105 frumur/brunn og meðhöndlaðar með 10 μMB(a)P í nærveru eða fjarveru 10 μM G-Rg3.Eftir 48 klukkustunda meðferð var DNA dregið úr hEL frumum með því að nota QIAamp DNA Mini Kit samkvæmt samskiptareglum framleiðanda.Myndun BPDE-DNA adducts var greind með því að nota BPDE-DNA adduct ELISA kit.Hlutfallslegt magn BPDE-DNA adduct var mælt með því að nota örplötulesara með því að mæla gleypni við 450 nm.
hEL frumum var sáð í 96-brunn plötur með þéttleika 1 × 104 frumur í hverri brunn og meðhöndlaðar með 10 μMB(a)P í fjarveru eða viðveru 10 μM G-Rg3 í 48 klst.GST virkni var mæld með því að nota GST virkni greiningarsett í verslun í samræmi við samskiptareglur framleiðanda.Hlutfallsleg GST virkjun var mæld með gleypni við 450 nm með því að nota örplötulesara.
hEL frumur voru þvegnar með ísköldu PBS og síðan ljósaðar með því að nota geislaónæmisútfellingarprófunarbuffa sem innihélt próteasahemla og fosfatasahemla.Eftir magn próteina með því að nota heildarpróteingreiningarsett voru 30 μg af próteini í hverju sýni aðskilin með 12% SDS-PAGE og flutt yfir á PVDF himnu með rafdrætti.Himnur voru stíflaðar með 5% undanrennu og ræktaðar með frummótefnum yfir nótt við 4°C.Eftir ræktun með piparrótarperoxídasa-tengdum aukamótefnum var bætt efnaljómandi hvarfefnum bætt við til að sjá bindimerkið.Styrkur hvers próteinbands var magnmældur með ImageJ hugbúnaði.
GraphPad Prism 7.0 hugbúnaður var notaður til að greina öll gögn, gefin upp sem meðaltal ± staðalfrávik.Breytileiki á milli meðferðarhópa var metinn með því að nota Student's t test eða einhliða dreifigreiningu, þar sem P gildi <0,05 gefur til kynna tölfræðilega marktekt.
Öll gögn sem fengust eða greind í þessari rannsókn eru innifalin í þessari birtu grein og viðbótarupplýsingaskrám.
Torre, LA, Siegel, RL og Jemal, A. Tölfræði um lungnakrabbamein.atviksorð.Útrunnið.lyf.líffræði.893, 1–19 (2016).
Hecht, S. Tóbakskrabbameinsvaldandi efni, lífmerki þeirra og krabbamein af völdum tóbaks.Nat.Krabbameinsprestur.3, 733–744 (2003).
Phillips, DH og Venitt, S. DNA og próteinaddukt í vefjum manna sem stafar af útsetningu fyrir tóbaksreyk.alþjóðavæðing.J. Krabbamein.131, 2733–2753 (2012).
Yang Y., Wang Y., Tang K., Lubet RA og Yu M. Áhrif Houttuynia cordata og silibinin á bensó(a)pýren-framkallaða æxlismyndun í lungum í A/J músum.Krabbamein 7, 1053–1057 (2005).
Tang, W. o.fl.Krabbameinseyðandi náttúruleg vara einangruð úr kínverskum lyfjaefnum.kjálka.lyf.6, 27 (2011).
Yang, Y. o.fl.Virkni pólýfenóns E, rauðs ginsengs og rapamýsíns á bensó(a)pýren af völdum æxlismyndunar í lungum í A/J músum.Krabbamein 8, 52–58 (2006).
Wang, CZ, Anderson, S., Du, W., He, TS og Yuan, KS Red, þátttaka í krabbameinsmeðferð.kjálka.J. Nutt.lyf.14, 7–16 (2016).
Lee, TS, Mazza, G., Cottrell, AS og Gao, L. Ginsenosides í rótum og laufum amerísks ginsengs.J. Agric.Matvælaefnafræði.44, 717–720 (1996).
Attele AS, Wu JA og Yuan KS Lyfjafræði ginsengs: margir þættir og mörg áhrif.lífefnafræði.lyfjafræði.58, 1685–1693 (1999).
Birtingartími: 17. september 2023