Unders\u00f8gelse af Leukamenin E-induceret cytoplasmatisk cytoskeletoml\u00e6gning og migrationsh\u00e6mning i humane livmoderhalskr\u00e6ft HeLa-celler
\nMikrofilamenterne, mikrotubuli og mellemliggende fibre i eukaryote celler er forbundet med deres bindingsproteiner for at danne et meget ordnet tredimensionelt netv\u00e6rk som cytoplasmatisk skeletsystem. De deltager i vigtige cellul\u00e6re livsprocesser s\u00e5som materialetransport, informationsoverf\u00f8rsel, celledeling, cellemigration og vedligeholdelse af cellemorfologi. Cytoskelettets dynamiske proces er st\u00e6rkt reguleret for at opfylde behovene for cellul\u00e6re livsaktiviteter, og forstyrrelser i dets samling kan f\u00f8re til h\u00e6mning af cellev\u00e6kst, celledelingsstop og endda celleapoptose. Nogle antitumorl\u00e6gemidler kan forstyrre den dynamiske balance i mikrotubuli ved at \u00e6ndre depolymeriseringen og polymeriseringen af cytoskelettet og derved h\u00e6mme celleproliferation og ud\u00f8ve antitumoreffekter. De planteafledte anticancerl\u00e6gemidler catharanthus-alkaloider og taxaner kan kombineres med \u03b2-tubulin, forstyrre den dynamiske proces i mikrotubuli-skelettet og bruges til at behandle en r\u00e6kke tumorer, herunder brystkr\u00e6ft, lungekr\u00e6ft, neuroblastom, rhabdomyosarkom, akut leuk\u00e6mi osv. Forskning og opdagelse af antitumorl\u00e6gemidler rettet mod cytoskelettet og dets relaterede proteiner er blevet et meget aktivt forskningsfelt.<\/p>\n
Reaktive iltarter (ROS) fungerer som signalmolekyler i cellerne og deltager i vigtige cellul\u00e6re livsprocesser som f.eks. celleproliferation og -differentiering. P\u00e5 grund af \u00e6ndringer i metaboliske veje i tumorceller \u00f8ges indholdet af ROS, is\u00e6r H2O2, hvilket g\u00f8r tumorceller mere f\u00f8lsomme over for \u00e6ndringer i ROS-niveauer. Derfor er specifikke modifikationer af intracellul\u00e6re komponenter ved ROS-generering og antioxidantforsvar blevet identificeret som m\u00e5l for kr\u00e6ftbehandling. Forskning har vist, at ROS genereret af NADPH-oxidase og andre kilder direkte kan modificere mikrofilamenter, mikrotubuli og mellemliggende silkeproteiner, hvilket p\u00e5virker deres dynamiske processer for samling og adskillelse, eller omforme cytoskelettet ved at aktivere Rho GTPase opstr\u00f8ms gennem relaterede signalveje. NADPH-oxidase-medieret intracellul\u00e6r oxidativ stress spiller ogs\u00e5 en vigtig regulerende rolle i cytoskeletale sygdomme. I de senere \u00e5r har forskere vist stor interesse for inddragelsen af ROS i reguleringen af cytoskelettets dynamik.<\/p>\n
Der findes over 90 arter af planter i Camellia-sl\u00e6gten i Kina, hvoraf ca. 30 bruges til medicinske form\u00e5l. Blandt dem var Isodon rubescens engang med i den kinesiske farmakop\u00e9 og bruges hovedsageligt til behandling af antibakterielle, antiinflammatoriske og antitumorsygdomme. Oridonin, som er den vigtigste aktive ingrediens i Lonicera japonica, er blevet grundigt unders\u00f8gt for sin antitumormekanisme, og dens strukturelle modifikationer er indg\u00e5et i kliniske fase I-fors\u00f8g som l\u00e6gemidler mod leuk\u00e6mi. Man har opdaget mere end 1300 arter af enantiomere kaempferol-diterpener, som is\u00e6r findes i grene og blade fra planter i Camellia-sl\u00e6gten. Disse forbindelser udviser omfattende anticancer-aktivitet og forventes at f\u00f8re til opdagelsen af nye antitumor-l\u00e6gemidler. P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt er kun et meget lille antal enantiomere diterpener som arbutin blevet grundigt og systematisk unders\u00f8gt for deres anticancermekanismer. Der mangler stadig relateret forskning i andre diterpener af denne type, men der er sket betydelige fremskridt i de senere \u00e5r. I de senere \u00e5r har man fundet ud af, at visse enantiomerer af kaempferol-diterpener kan virke p\u00e5 cytoskelet-systemet og ud\u00f8ve anticancer-aktivitet. For eksempel er bakteriocin A direkte rettet mod BubR1-proteinet for at aktivere spindelsamlingskontrolpunktet, forhindre overgang fra midt til sen celle og h\u00e6mme den mitotiske fase af leuk\u00e6micellerne Raji og Jurkat; Wangzaozin A og epinodosin inducerer oml\u00e6gning af cytoskelettet (mikrofilamenter, mikrotubuli og intermedi\u00e6re filamenter) i henholdsvis HeLa og HL-60 celler, hvilket er forbundet med deres induktion af celledifferentiering; Leukamenin E kan ogs\u00e5 inducere keratinfosforylering i HUVEC'er og PLC-celler og derved blokere den normale samling af keratinfibernetv\u00e6rk. Denne artikel forts\u00e6tter med at rapportere virkningerne af leukamenin E p\u00e5 oml\u00e6gningen af tre skeletfibre (mikrofilamenter, mikrotubuli og keratinfibre) i HeLa-celler samt de mulige mekanismer for cellev\u00e6kst og migrationsh\u00e6mning. Det giver ledetr\u00e5de til at belyse de molekyl\u00e6re mekanismer mod kr\u00e6ft i enantiomere kaempferol-diterpenoider og et videnskabeligt grundlag for den videre udvikling og anvendelse af denne forbindelse.<\/p>\n
I de senere \u00e5r har den farmakologiske aktivitet mod kr\u00e6ft af enantiomere kaempferol-diterpener tiltrukket sig stor interesse blandt forskere. Der har v\u00e6ret stigende rapporter om anticancermekanismerne for disse forbindelser med forskellige molekyl\u00e6re konfigurationer, og det har vist sig, at deres virkninger p\u00e5 cellul\u00e6re livsprocesser er mangesidede og demonstrerer multi-m\u00e5l effekter p\u00e5 molekyl\u00e6rt niveau. For eksempel inducerer celleapoptose og differentiering gennem forskellige cellul\u00e6re signalveje; M\u00e5lrettet mod peroxidaser I og II, BubR1-protein og kr\u00e6ftprotein AML1-ETO kan det regulere NADPH-oxidaseaktivitet og inducere keratinphosphorylering. Vores forskningsgruppe har successivt rapporteret virkningerne af enantiomere kaempferol-diterpener p\u00e5 cytoskeletalsystemet: leukamenin E kan inducere fosforylering af cellekeratin K8 og K18 og h\u00e6mme keratinsamling; Epinodosin og wangzaozin A kan henholdsvis p\u00e5virke den dynamiske samling af cytoskelettet i HL-60 og HeLa-celler, hvilket for\u00e5rsager cytoplasmatisk cytoskeletoml\u00e6gning, \u00e6ndrer fordelingen af mikrofilamenter, mikrotubuli og mellemliggende fiberskeletfibre og forstyrrer homeostasen i det cytoplasmatiske cytoskelet-system. Men deres virkningsmekanismer er ikke godt forst\u00e5et.<\/p>\n
I denne artikel unders\u00f8gte vi f\u00f8rst egenskaberne ved oml\u00e6gning af HeLa-cellers cytoskelet, fremkaldt af lave koncentrationer af leukamenin E (0,4-1,0 \u03bcmol\/L). Lav koncentration af leukamenin E \u00e6ndrede signifikant cellernes morfologi efter langvarig behandling (48 timer og 72 timer), hvilket resulterede i dannelsen af lange striber, en signifikant reduktion i antallet af pseudopodier, forl\u00e6ngelse af pseudopodier og en signifikant \u00e6ndring i kernemorfologien med en stigning i antallet af \"nyreformede kerner\". Som bekendt har mikrofilamenter, mikrotubuli og mediumfibre alle den funktion at opretholde cellernes morfologi og deres kerner. Derfor tyder disse \u00e6ndringer p\u00e5, at leukomenen E kan forstyrre den dynamiske balance i cytoskelettet og fremkalde en omorganisering af cytoskelettet. Yderligere fluorescensfarvning bekr\u00e6ftede denne spekulation: antallet af cytoplasmatiske stressfibre faldt, mikrotubuli og keratinfibre samledes omkring kernen, arrangementet af mikrotubuli og keratinmellemfibre \u00e6ndrede sig markant, og nogle mikrotubuli og keratinmellemfibre blev tykkere. Flowcytometrianalyse bekr\u00e6ftede ogs\u00e5 et fald i sammenh\u00e6ngende mikrofilamenter, en betydelig stigning i aggregerede mikrotubuli og en lille stigning i keratinfiberpolymerisation i HeLa-celler. Dette resultat svarer til vores tidligere rapport om induktion af cytoskeletoml\u00e6gning i HeLa-celler af det enantiomere diterpenoid wangzaozin A. Behandling af HepG2-, H1299-, PLC- og HUVEC-celler med leukamenin E i h\u00f8je koncentrationer (2,0 ~ 4,0 \u03bc mol\/L) i 24 timer resulterede imidlertid i minimale \u00e6ndringer i cellemorfologien, hvilket er helt forskelligt fra det m\u00f8nster af \u00e6ndringer, der blev observeret efter behandling med lav koncentration. Vi fandt, at h\u00f8je koncentrationer af leukomenen E kan aktivere ERK-signalvejen i celler, inducere fosforylering af K8-S431\/73 og K18-S52, h\u00e6mme samlingen af keratinfibre og reducere antallet af keratinfibre. Dette indikerer, at forskellige koncentrationer af leukomenen E kan deltage i reguleringen af forskellige signalveje i celler og for\u00e5rsage forskellige cellul\u00e6re responsbegivenheder.<\/p>\n
Cytoskelettets dybe involvering i celledeling og migration er t\u00e6t forbundet med cellul\u00e6r karcinogenese og forringelse. Det dynamiske fibernetv\u00e6rk, der best\u00e5r af cytoskelettet og regulatoriske proteiner, er involveret i processen med cellemigration, der manifesterer sig som kontinuerlige \u00e6ndringer i cellemorfologi, reorganisering af cytoskelettet og retningsbestemt cellebev\u00e6gelse. Forbindelser, der er rettet mod cytoskelettet, s\u00e5som cytochalasin, colchicin og vincristin, h\u00e6mmer celleproliferation og migration ved at p\u00e5virke samlingen af cytoskelettet. Vores forskning viser, at 0,8 ~ 1,0 \u03bc mol\/L leukomenen E kan forstyrre den dynamiske balance i HeLa-cellens cytoskelet, hvilket for\u00e5rsager betydelig oml\u00e6gning af cytoplasmatisk cytoskelet, h\u00e6mmer cellemigration og reducerer celleproliferationshastigheden ved at blokere cellecyklusdrift. Dette indikerer, at leukomenen E har en vigtig v\u00e6rdi i forskningen og opdagelsen af nye l\u00e6gemidler mod kr\u00e6ft.<\/p>\n
ROS er en type iltholdige frie radikaler, der produceres i levende organismer, og som er mere aktive end molekyl\u00e6r iltkemi, s\u00e5som O2, H2O2, - OH osv. Under normale fysiologiske forhold spiller ROS en vigtig rolle som second messenger i bestemmelsen af cellens sk\u00e6bne og i modificeringen af forskellige signalmolekyler. Forskning har bekr\u00e6ftet, at ROS deltager i signalvejen for ombygning af cytoskelettet, direkte modificerer cytoskelettet eller proteiner relateret til cytoskelettet og er en vigtig regulerende faktor involveret i cytoskelettets struktur og funktion. Tidligere rapporterede vi, at leukomenen E kan \u00f8ge intracellul\u00e6re ROS-niveauer og inducere HL-60-celler til at differentiere sig til modne granulocytter ved at regulere NADPH-oxidaseaktivitet i HL-60-celler. I denne unders\u00f8gelse \u00f8gede behandling af HeLa-celler med 0,4 ~ 1,0 \u03bc mol \/ L leukomenen E signifikant intracellul\u00e6re ROS-niveauer, og ROS-indholdet steg signifikant med stigende l\u00e6gemiddelkoncentration og forl\u00e6nget behandlingstid. Vi spekulerer i, at ROS kan v\u00e6re en opstr\u00f8msbegivenhed for leukomenen E-inducerede cellemorfologiske \u00e6ndringer, h\u00e6mning af cellemigration og omorganisering af cytoskelettet. Leukomenen E kan regulere oml\u00e6gningen af cytoskelettet gennem ROS-signalvejen, hvilket f\u00f8rer til \u00e6ndringer i cellemorfologien og h\u00e6mning af cellemigrationen. Yderligere eksperimenter bekr\u00e6ftede ovenst\u00e5ende spekulation: Tils\u00e6tning af NAC har en signifikant h\u00e6mmende effekt p\u00e5 de morfologiske \u00e6ndringer, der induceres af leukomenen E (mod aflange og reducerede aflange pseudopodier), og det blev observeret, at NAC sv\u00e6kkede induktionen af stressfiberreduktion af leukomenen E og reducerede aggregeringen af mikrotubuli og keratinfibre omkring kernen. Disse f\u00e6nomener indikerer, at omorganiseringen af cytoskelettet og \u00e6ndringer i cellernes morfologi for\u00e5rsaget af leukomenen E er forbundet med en stigning i ROS-niveauerne. Unders\u00f8gelser har vist, at ROS er involveret i de dynamiske processer med mikrofilamentaggregering og depolymerisering. I humane primitive kondrocytter fremmer en stigning i ROS oxidativ modifikation af Racl og inducerer \u00e6ndringer i cytoskeletstrukturen i aktinceller; ROS forstyrrer stressfibernetv\u00e6rket og andre mikrofilamentbundter af testikul\u00e6re Sertoli-celler (SC) gennem ERK-vejen. Derudover p\u00e5virker ROS signifikant den dynamiske ustabilitet af mikrotubuli, regulerer mikrotubuliproteinets cytoskeletorganisation og inducerer mikrotubuliproteinmodifikation. Der findes ingen relevante rapporter om sammenh\u00e6ngen og mekanismen mellem ROS og keratinfiberpolymerisation. Vi spekulerer i, at oml\u00e6gningen af cytoskelettet for\u00e5rsaget af leukamenin E udl\u00f8ses af aktiveringen af signalveje relateret til oml\u00e6gning af cytoskelettet gennem stigningen i ROS-niveauer, men der er behov for yderligere forskning for at bekr\u00e6fte den specifikke vej. Lai et al. rapporterede, at naringin inducerede en stigning i ROS-niveauer i HeLa-celler, aktiverede ROS\/JNK\/Bcl2-vejen og h\u00e6mmede celleproliferation og -migration. Vores forskning bekr\u00e6fter, at ROS kan fungere som signalmolekyler p\u00e5 cytoskeletsystemet og forstyrre den koordinerede reorganisering af cytoskelettet under cellebev\u00e6gelse, hvilket f\u00f8rer til h\u00e6mning af cellemigration. Der er behov for yderligere dybdeg\u00e5ende forskning i den signalvej, hvorigennem leukamenin E h\u00e6mmer celleproliferation.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Study on Leukamenin E induced cytoplasmic cytoskeleton rearrangement and migration inhibition in human cervical cancer HeLa cells The microfilaments, microtubules, and intermediate fibers in eukaryotic cells are interconnected with their binding proteins to form a highly ordered three-dimensional network like cytoplasmic skeleton system. They participate in key cellular life processes such as material transport, information […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n