با همکاری مشترک دانشگاه پیام نور و انجمن فیزیولوژی و فارماکولوژی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی ‏ 3697-19395 تهران، ایران

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی ‏ 3697-19395 تهران، ایران

3 استاد، بخش بیوشیمی انستیتوپاستور ایران، انستیتو پاستورایران، تهران، ایران

چکیده

سرطان تخمدان که نتیجه فعل و انفعالات متعدد ملکولی و ژنتیکی و تغییرات متابولیکی است. به علت عوارض متعدد شیمی درمانی مثل مقاومت دارویی، نیاز به استفاده از روش‌های درمانی مکمل با گیاهان و مشتقات آنها در سرطان افزایش یافته است. در این مطالعه به بررسی خواص ضد توموری ویتکسین بر بیان ژن­های p53، Kras و AHRI با استفاده از روش  Real time PCRو تغییرات متابولیکی همگام با این تغییرات ژنتیکی به‌روش 1HNMR با پروتوکل 1D-NOESY انجام شد. سلول‌های تخمدان SKOV3 با غلظت‌های مختلف ویتکسین تیمار و رقت مهارکنندگی 50 درصد آن با استفاده از روش MTT تعیین شد. پس از استخراج RNA و ساخت cDNA میزان بیان ژن تعیین گشت. استخراج متابولیت‌ها به‌وسیله 1HNMR مورد بررسی قرار گرفت. مقدارIC50  برای ویتکسین µg/ml520 تعیین شد و میزان بیان ژن‌های سرکوبگر تومور AHRI و p53 در سلول‌های تیمار شده نسبت به گروه کنترل به‌ترتیب 93/1و 76/1 برابر افزایش و بیان ژن انکوژن Kras  به میزان 23/0 برابر کاهش پیدا کرد. بیشترین تغییرات مشاهده‌شده در مسیرهای متابولیکی شامل تغییرات متابولیتی مسیرهای متابولیسم آمینوآسیل tRNA سنتتاز، متابولیسم بیوتین، سیستئین و متیونین، لیزین و بیوسنتز استروئیدها است. ویتکسین خاصیت ضد توموری خود را با هدف قراردادن چندین مسیر بیوشیمیایی و برنامه ریزی مجدد متابولیکی بواسطه تغییرات در ژن‌های دخیل در ایجاد سرطان تخمدان را نشان داد. به این ترتیب برای تأیید بیشتر این مطالعه، نیاز به مطالعات در مسیرهای سیگنالینگ مرتبط است.

کلیدواژه‌ها

Babaei, F.; Moafizad, A.; Darvishvand, Z.; Mirzababaei, M.; Hosseinzadeh, H.; & Nassiri‐Asl, M. (2020). Review of the effects of vitexin in oxidative stress‐related diseases. Food Science & Nutrition.‏
Badgwell, D. B.; Lu, Z.; Le, K.; Gao, F.; Yang, M.; Suh, G. K & Bast, R. C. (2012). The tumor-suppressor gene ARHI (DIRAS3) suppresses ovarian cancer cell migration through inhibition of the Stat3 and FAK/Rho signaling pathways. Oncogene31(1), 68-79.
Bonifácio, V. D.; Pereira, S. A.; Serpa, J.; & Vicente, J. B. (2020). Cysteine metabolic circuitries: druggable targets in cancer. British Journal of Cancer, 1-18.
Dobrzycka, B.; Terlikowski, S. J.; Kowalczuk, O.; Niklińska, W.; Chyczewski, L.; & Kulikowski, M. (2009). Mutations in the Kras gene in ovarian tumors. Folia histochemica et cytobiologica47(2), 221-224.
G Li, H.; Tian, Y.; Li, X.; Wang, B.; Zhai, D.; Bai, Y.; et al. (2019). Knockdown of IARS2 inhibited proliferation of acute myeloid leukemia cells by regulating p53/p21/PCNA/eIF4E pathway. Oncol. Res. 27, 673–680. doi: 10.3727/0965 04018x15426261956343.
Ganesan, K.; & Xu, B. (2017). Molecular targets of vitexin and isovitexin in cancer therapy: a critical review. Annals of the New York Academy of Sciences, 1401(1), 102-113.‏
Gil, J.; Ramírez-Torres, A.; & Encarnación-Guevara, S. (2017). Lysine acetylation and cancer: A proteomics perspective. Journal of proteomics150, 297-309.
Gottschalk, M.; Ivanova, G.; Collins, D. M.; Eustace, A.; O'Connor, R.; & Brougham, D. F. (2008). Metabolomic studies of human lung carcinoma cell lines using in vitro 1H NMR of whole cells and cellular extracts. NMR in Biomedicine: An International Journal Devoted to the Development and Application of Magnetic Resonance In vivo21(8), 809-819.
He, M.; Min, J. W.; Kong, W. L.; He, X. H.; Li, J. X.; & Peng, B. W. (2016). A review on the pharmacological effects of vitexin and isovitexin. Fitoterapia, 115, 74-85.
Lehnhardt, F. G.; Bock, C.; Röhn, G.; Ernestus, R. I.; & Hoehn, M. (2005). Metabolic differences between primary and recurrent human brain tumors: a 1H NMR spectroscopic investigation. NMR in Biomedicine: An International Journal Devoted to the Development and Application of Magnetic Resonance In vivo, 18(6), 371-382.
Li, T.; & Deng, P. (2017). Nuclear Magnetic Resonance technique in tumor metabolism. Genes & diseases, 4(1), 28-36.‏
Lien, E. C.; Ghisolfi, L.; Geck, R. C.; Asara, J. M.; & Toker, A. (2017). Oncogenic PI3K promotes methionine dependency in breast cancer cells through the cystine-glutamate antiporter xCT. Science signaling, 10(510).
Lodi, A.; & Ronen, S.M. (2011). Magnetic resonance spectroscopy detectable metabolomic fingerprint of response to antineoplastic treatment. PloS one6(10), e26155.
Mukhtar, E.; Adhami, V. M.; & Mukhtar, H. (2014). Targeting microtubules by natural agents for cancer therapy. Molecular cancer therapeutics, 13(2), 275-284.
Mungenast, F.; & Thalhammer, T. (2014). Estrogen biosynthesis and action in ovarian cancer. Frontiers in endocrinology, 5, 192.
Ninfali, P.; & Angelino, D. (2013). Nutritional and functional potential of Beta vulgaris cicla and rubra. Fitoterapia, 89, 188-199.
Nunes, S. C.; Ramos, C.; Lopes-Coelho, F.; Sequeira, C. O.; Silva, F.; Gouveia-Fernandes, S & Serpa, J. (2018). Cysteine allows ovarian cancer cells to adapt to hypoxia and to escape from carboplatin cytotoxicity. Scientific reports, 8(1), 1-17.
Paramee, S.; Sookkhee, S.; Sakonwasun, C.; Takuathung, M.N.; Mungkornasawakul, P.; Nimlamool, W.; & Potikanond, S. (2018). Anti-cancer effects of Kaempferia parviflora on ovarian cancer SKOV3 cells. BMC complementary and alternative medicine18(1), 1-13.
Ping, Y.; Xu, C.; Xu, L.; Liao, G.; Zhou, Y.; Deng, C.; & Xiao, Y. (2020). Prioritizing gene cascading paths to model colorectal cancer through engineered organoids. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 8.‏
Ren, Y. A.; Mullany, L. K.; Liu, Z.; Herron, A. J.; Wong, K. K.; & Richards, J. S. (2016). Mutant p53 promotes epithelial ovarian cancer by regulating tumor differentiation, metastasis, and responsiveness to steroid hormones. Cancer research, 76(8), 2206-2218.
Sanderson, J.T. (2006). The steroid hormone biosynthesis pathway as a target for endocrine-disrupting chemicals. Toxicological sciences, 94(1), 3-21.
Sanderson, S. M.; Gao, X.; Dai, Z.; & Locasale, J. W. (2019). Methionine metabolism in health and cancer: a nexus of diet and precision medicine. Nature Reviews Cancer, 19(11), 625-637.
Silwal-Pandit, L.; Langerød, A.; & Børresen-Dale, A. L. (2017). TP53 mutations in breast and ovarian cancer. Cold Spring Harbor perspectives in medicine, 7(1), a026252.
Sutton, M. N.; Huang, G. Y.; Liang, X.; Sharma, R.; Reger, A. S.; Mao, W.; ... & Bast, R. C. (2019). DIRAS3-Derived peptide inhibits autophagy in ovarian cancer cells by binding to beclin1. Cancers11(4), 557.
Wang, W.; Cheng, H.; Gu, X.; & Yin, X. (2019). The natural flavonoid glycoside vitexin displays preclinical antitumor activity by suppressing NF-κB signaling in nasopharyngeal carcinoma. OncoTargets and therapy, 12, 4461.‏
Watanabe, T.; Miura, T.; Degawa, Y.; Fujita, Y.; Inoue, M.; Kawaguchi, M.; & Furihata, C. (2010). Comparison of lung cancer cell lines representing four histopathological subtypes with gene expression profiling using quantitative real-time PCR. Cancer cell international, 10(1), 1-12.
Yamamoto, J.; Han, Q.; Inubushi, S.; Sugisawa, N.; Hamada, K.; Nishino, H & Hoffman, R. M. (2020). Histone methylation status of H3K4me3 and H3K9me3 under methionine restriction is unstable in methionine-addicted cancer cells, but stable in normal cells. Biochemical and Biophysical Research Communications, 533(4), 1034-1038.
Yue, X.; Zhao, Y.; Xu, Y.; Zheng, M.; Feng, Z.; & Hu, W. (2017). Mutant p53 in cancer: accumulation, gain-of-function, and therapy. Journal of molecular biology,429(11), 1595-1606.
Zhou, Z.; Sun, B.; Nie, A.; Yu, D.; & Bian, M. (2020). Roles of Aminoacyl-tRNA Synthetases in Cancer. Frontiers in Cell and Developmental Biology8, 1446.