Baicalin reguliert den Rho-ROCK-MLC-Signalweg und hemmt so das Wachstum und die Metastasierung von Brustkrebszellen
Brustkrebs ist in der traditionellen chinesischen Medizin als "Bruststein", "Bruststeinkarzinom" usw. bekannt. Er ist einer der häufigsten bösartigen Tumore bei Frauen. In den letzten Jahren hat die Inzidenzrate zugenommen, und das Erkrankungsalter wird immer jünger, was eine ernsthafte Bedrohung für die Gesundheit der Frauen darstellt. Obwohl Brustkrebs in den Bereichen Früherkennung, Chirurgie, Chemoradiotherapie und anderen Technologien erhebliche Fortschritte gemacht hat, ist der klinische Mangel an sicheren und wirksamen Arzneimitteln für die systemische Metastasierung von fortgeschrittenem Brustkrebs derzeit die Schwierigkeit der klinischen Behandlung und auch eine der Hauptursachen für den Tod von Brustkrebspatientinnen. Der traditionellen chinesischen Medizin und ihren Wirkstoffen wird eine hemmende Wirkung auf die Metastasierung von Brustkrebs nachgesagt, was sie zu einem der wichtigsten Forschungsschwerpunkte im Bereich der Medikamente gegen Brustkrebsmetastasen macht. Baicalein ist einer der wichtigsten bioaktiven Bestandteile der traditionellen chinesischen Medizin Scutellaria baicalensis, der in In-vitro- und In-vivo-Studien nachweislich tumorhemmende, entzündungshemmende, kardiovaskuläre und antibakterielle Eigenschaften aufweist. In den letzten Jahren hat Baicalein immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da es die Vermehrung von Tumorzellen hemmen oder die Apoptose und den autophagischen Zelltod von niedrig toxischen Krebszellen auslösen kann, insbesondere weil es die Metastasierung von Brustkrebs hemmen kann. Die abnorm aktivierten RhoA und ROCK im Brustkrebsgewebe führen zu einer erhöhten Phosphorylierung des nachgeschalteten MLC, was wiederum die Zellmigration und -invasion fördert. Ziel dieser Studie war es, ein Nacktmausmodell eines menschlichen Brustkrebs-Xenograft-Tumors zu etablieren, die Wirkung von Baicalein auf das Wachstum und die Metastasierung von Brustkrebs in vivo zu beobachten und den Mechanismus der Beteiligung von Baicalein an der ROCK-vermittelten Reorganisation des Zytoskeletts und der Hemmung der Migration menschlicher Brustkrebszellen MDA-MB-231 zu untersuchen.

Scutellaria baicalensis-Extrakt, ein wirksamer Extrakt aus der Wurzel von Scutellaria baicalensis, hat seine krebshemmende Wirkung bei verschiedenen Krebsarten bewiesen. Einige Studien haben gezeigt, dass Baicalein die PI3K/AKT-Signaltransduktion hemmen kann, um Apoptose und Autophagie von Brustkrebszellen zu induzieren, und die Invasions- und Migrationsfähigkeit von Brustkrebszellen durch Hemmung der Expression von MMP-2 und MMP-9 beeinflussen kann. Die Anti-Tumor-Wirkung von Baicalein wurde jedoch in klinischen Studien noch nicht bestätigt, und der spezifische Mechanismus seiner Hemmung der Migration von Brustkrebszellen ist noch nicht geklärt. In dieser Studie wurde am Nacktmausmodell des menschlichen Brustkrebstumors beobachtet, dass Baicalein das Wachstum des Brustkrebstumors in situ und die Lungenmetastasierung hemmen kann, und dass seine hemmende Wirkung geringer ist als die von Paclitaxel, aber es hat keinen signifikanten Einfluss auf das Gewicht, Leber- und Nierenfunktionen von Nacktmäusen, was darauf hindeutet, dass Baicalein relativ sicher für die Prävention und Behandlung von Brustkrebs sein kann, was mit den früheren In-vivo-Forschungsergebnissen über die Hemmung der Lungenmetastasierung von Brustkrebs in Nacktmäusen übereinstimmt.

Die Migrationsfähigkeit von Tumorzellen ist einer der Hauptgründe für die Metastasierung von Tumoren, und die Zellmigration wird von Genen der Rho-Familie reguliert. Sie sind an der Krebsmetastasierung beteiligt, indem sie die Reorganisation des Zellskeletts, die Zelladhäsion und die Zellbewegung regulieren. Die Migration einzelner oder kollektiver Tumorzellen ist ein wichtiger Schritt in diesem komplexen Prozess, der den Umbau der extrazellulären Matrix (ECM) und die dynamische Rekombination mit benachbarten Zellen und basalen Bindegewebszellen, Signalproteinen und Gerüstkomponenten, die mit dem Zytoskelett zusammenhängen, einschließt, um die Adhäsion der Zellen an die ECM zu koordinieren. In dieser Studie wurde festgestellt, dass Baicalein eine hemmende Wirkung auf die Migration von MDA-MB-231-Zellen hat. Ähnlich wie die experimentellen Ergebnisse dieser Studie gibt es Berichte, dass Baicalein die Proliferation und Migration von MDA-MB-231-Zellen durch Unterdrückung der Expression des MMP-9-Proteins hemmen kann.

Die Proteine der RhoA-Familie spielen eine regulierende Rolle bei der Migration und Bewegung von Zellen. RhoA ist eines der G-Proteine mit geringem Molekulargewicht aus der Ras-Superfamilie, das hauptsächlich an der Regulierung der Invasion und Metastasierung von Tumorzellen beteiligt ist, indem es das Zytoskelett beeinflusst. Rac1 ist ein Mitglied der Rho-Unterfamilie, die das Zellwachstum und die Reorganisation des Zytoskeletts regulieren kann. Es ist ein multifunktionaler Regulator vieler zellulärer Prozesse, einschließlich des Zellzyklus, der interzellulären Adhäsion und der Regulierung der Zellmotilität durch das Aktinnetzwerk. Die Rho-verwandte Proteinkinase (ROCK) ist eine Kinase, die zur Familie der AGC (PKA/PKG/PKC) Serin-Threonin-Kinasen gehört. Sie ist ein nachgeschaltetes Ziel-Effektor-Molekül von RhoA und ist hauptsächlich an der Regulierung der Zellform und -bewegung beteiligt, indem sie auf das Zytoskelett wirkt. Es wurde festgestellt, dass ROCK bei der Ratte der erste Effektor von Rho ist, der durch Phosphorylierung der nachgeschalteten leichten Myosinkette MLC die Bildung von Stressfasern und adhäsiven Plaques auslöst. Derzeit sind zwei ROCK-Isoformen der Maus, ROCK1 und ROCK2, identifiziert worden. In unserem Experiment haben wir festgestellt, dass Baicalein allein oder in Kombination mit dem spezifischen ROCK-Inhibitor Y-27632 die Reorganisation des Zytoskeletts von Zellen verändern, die Zellmigration hemmen, die Proteinexpression von ROCK1, Rac1 und RhoA unterdrücken und die Phosphorylierung von MLC hemmen kann. Dies deutet darauf hin, dass die Hemmung der Migration von Krebszellen durch Baicalein mit dem Rho-ROCK-MLC-Stoffwechselweg in Verbindung stehen könnte.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Baicalein das Tumorwachstum und die Lungenmetastasierung der menschlichen Brustkrebszelle MDA-MB-231 in Nacktmäusen hemmen kann und keine offensichtliche hepatische Toxizität aufweist. Darüber hinaus kann Baicalein die Expression von Zytoskelettproteinen beeinflussen, indem es den Rho-ROCK-MLC-Signalweg reguliert und dadurch die Migration von Brustkrebszellen hemmt.