A füge levél poliszacharidjai gátolják a gyomorrákos sejtek proliferációját és elősegítik az apoptózist
A Ficus carica L. a Moraceae családba tartozó Ficus nemzetségbe tartozik, és a meleg mérsékelt égövi régiókban gyakori lombhullató gyümölcsfa. Az ember által legkorábban háziasított és termesztett gyümölcsfák egyike. 1990-ben a Nanjingi Mezőgazdasági Egyetem és a Jiangsu Rákmegelőzési és Rákellenőrzési Kutatóintézet közös tanulmánya bebizonyította, hogy a füge jelentős rákellenes hatással rendelkezik, és a nemzeti fügeipar virágzásnak indult. Napjainkban a füge amellett, hogy élelmiszerré, például borrá, aszalt gyümölccsé, lekvárrá stb. dolgozzák fel, még mindig rejtélyes gyógyászati és egészségügyi előnyei, különösen rákellenes tulajdonságai miatt vonzza az emberek figyelmét. Csak ennek az értéknek a kifejlesztésével és hasznosításával tud ez az ősi gyümölcsfa valóban az emberiség javára válni.

A füge gazdag különböző gyógyászati hatóanyagokban, mint például flavonoidokban, benzaldehidben, poliszacharidokban stb. Gyökerei, szára, levelei, gyümölcsei és teje mind szerepelhetnek a hagyományos gyógyászati forrásokban. Sok kutató foglalkozik a természetes poliszacharidok növényekből történő kivonásával, mivel úgy gondolják, hogy ezek olyan gyógyászati előnyökkel rendelkeznek, mint az immunaktivitás fokozása, a vércukorszint csökkentése és a daganatellenes hatás. A fügével kapcsolatban egyes tudósok a rákellenes tevékenységét a poliszacharid összetevőknek tulajdonítják. Guo és munkatársai jelentésében a füge gyümölcsének poliszacharidjai antioxidáns aktivitással rendelkeznek, és jelentősen gátolják a humán májrák HepG2 és a gyomorrák SGC-7901 sejtek növekedését. Jiang megerősítette, hogy a füge leveléből származó poliszacharidok különböző mértékben gátló hatással vannak az A549 humán tüdőráksejtekre, a Hela méhnyakráksejtekre és a HepG2 májráksejtekre. Ezért a füge poliszacharidokat várhatóan a humán daganatok megelőzésére és kezelésére fogják használni. A fügének azonban számos fajtája létezik, amelyek eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. Kísérleteket kell végezni annak megállapítására, hogy az összes fajtából származó poliszacharidok rendelkeznek-e rákellenes hatással. Ezenkívül a füge levelei nagyok és bőségesek, amelyekből füge tea készíthető. A füge tea előállítási és fogyasztási folyamata azonban elsősorban az ízre összpontosít, és ritkán foglalkozik a poliszacharidok emberi egészségben betöltött szerepével. Valójában a magas hőmérsékletű forró vízben áztatott fügetea leves bizonyos mennyiségű poliszacharidot tartalmaz. Ez egy olyan kérdés, amelyet fel kell tárni a füge termékek fejlesztése során. A füge poliszacharidjaival kapcsolatos korábbi tanulmányok elsősorban a gyümölcsre összpontosítottak, a levél poliszacharidjaival kapcsolatos kutatások korlátozottak voltak. A levelek poliszacharidjainak rákellenes hatásáról a különböző fajták között nem készültek jelentések. E célból ebben a kísérletben először izoláltuk, extraháltuk és tisztítottuk a poliszacharidokat három különböző fajta és hónap füge leveléből. Ezután az MTT-módszerrel összehasonlítottuk a különböző forrásokból származó poliszacharidok gátló hatását a humán gyomorrák SGC-7901 sejtek proliferációjára. Ennek alapján tovább vizsgálták a fügefalevél poliszacharidok ráksejt apoptózisra gyakorolt hatását és mechanizmusát, hogy elméleti alapot biztosítsanak a fügefalevélfajták átfogó fejlesztéséhez és felhasználásához.

Bizonyított, hogy a füge poliszacharidok in vitro antioxidáns hatásúak, csökkentik a vércukorszintet, fokozzák az immunitást, és gyógyhatásúak, például daganatellenes hatásúak. Jiang javasolta, hogy a füge poliszacharidok jelentős gátló hatással rendelkeznek a Hela méhnyakrák és a HepG2 májrák sejtekre, de gyengébb gátló hatással rendelkeznek a tüdőrák A549 sejtekre, ami azt jelzi, hogy a füge poliszacharidok különböző tumorsejtekre eltérő gátló hatással rendelkeznek. Guo és munkatársai kimutatták, hogy a füge poliszacharidok különböző komponensei jelentős gátló hatással vannak a humán májrák HepG2, a gyomorrák SGC-7901 és a vastagbélrák SW1116 sejtekre. A 2mg/ml poliszacharid komponens-3 gátló hatása a gyomorrák 7901 sejtekre 54,49% volt. A cikk eredményei hasonlóak. Amikor a "Braunschweig" fajta leveleiben lévő poliszacharidok koncentrációja 2mg/ml volt, az SGC-7901 sejtek proliferációjának gátlási aránya 46,67% volt (lásd az 1. ábrát); 4mg/ml koncentrációnál a gátlási arány elérte az 52,92%-t (lásd a 2. ábrát). Ismét bebizonyosodott, hogy a füge poliszacharidok jelentős rákellenes hatással rendelkeznek. A megfelelő koncentrációjú poliszacharidokkal történő kezelés jelentősen gátolhatja a rákos sejtek proliferációját és sejthalálhoz vezethet (lásd a 3. ábrát).

A füge poliszacharidjaival és rákellenes hatásukkal kapcsolatos korábbi tanulmányok ritkán foglalkoztak a fajta és a mintavételezés idejével. A növényi tartalmak aktivitása azonban fajtától és időtől függően változhat. Zhang és munkatársai megállapították, hogy a füge négy fajtájából származó kivonatok hipoglikémiás hatással rendelkeznek, de a különböző fajták májglikogénre gyakorolt hatásai között különbségek vannak. Ez a kísérlet is hasonló eredményeket kapott. Megállapítottuk, hogy a levelek poliszacharidjainak SGC-7901 sejtekre gyakorolt gátló hatásában jelentős különbségek voltak a különböző fügefajták és a gyűjtési idők között (lásd az 1. ábrát). A 2 mg/ml-es kísérleti rendszerben a 'Braunschweig' fajta átlagos gátlási aránya volt a legmagasabb, ezt követte a 'Bojihong', végül a 'Masyitaofen', ami arra utal, hogy a 'Braunschweig' fajta levelei alkalmasabbak a poliszacharidok fejlesztésére. Ezenkívül a fajta leveleiben a poliszacharidok rákellenes aktivitása szeptemberben a legmagasabb, majd júliusban és augusztusban, és októberben és novemberben a legalacsonyabb. Ezek az eredmények elméleti alapot nyújtanak a füge levél poliszacharidok rákellenes hatásának fejlesztéséhez és hasznosításához, valamint a nyersanyagok kiválasztásához.

A füge poliszacharidok daganatellenes mechanizmusával kapcsolatos korábbi tanulmányok az antioxidáns aktivitás vagy az immunfunkció fokozására összpontosítottak. Ez a cikk azonban megfigyelte, hogy a füge poliszacharidokkal történő kezelés az intracelluláris ROS-szintek növekedését okozza az SGC-7901 sejtekben. Ez a hatás jelentősen megfigyelhető volt a 0,5 mg/ml füge poliszachariddal történő kezelés után, és a poliszacharid-koncentráció növelésével nőtt. Amikor a poliszacharidok koncentrációja 4mg/ml volt, a kezelt sejtek ROS-tartalma 5,5-szer magasabb volt, mint a kontrollé (lásd a 6. ábrát), ami azt jelzi, hogy a füge poliszacharidok rákellenes hatása elősegítheti a rákos sejtek apoptózisát a rákos sejtekben a ROS növekedésének előidézésével. Ez a nézőpont megfelel a jelenleg elterjedt nézetnek is. Halliwell például azt javasolta, hogy a túlzott ROS a sejtmembránok, a lipidek és a DNS oxidatív károsodásához vezethet. Brosche és munkatársai úgy vélik, hogy az oxidatív stressz szorosan összefügg a sejtek apoptózisával. Ding és munkatársai exogén H2O2 felhasználásával kimutatták, hogy a reaktív oxigénfajok képesek a sejtek apoptózisát kiváltani. A közelmúltban kimutatták, hogy az asztragalusz poliszacharidok a sejtek ROS szintjének növekedését indukálhatják a humán gyomorrák MGC-803 apoptózisfolyamata során. Ebből a szempontból a füge poliszacharidok által indukált ROS-emelkedés, amelyet ebben a cikkben megfigyeltünk, a rákellenes hatás fontos aspektusa.

Ebben a kísérletben figyelték meg először, hogy a füge poliszacharidok apoptózist indukálnak az SGC-7901 gyomorrákos sejtekben (lásd a 3. ábrát). A kezelés után az élő sejtek száma a poliszacharid-koncentráció növekedésével csökkent, míg a késői apoptotikus és elhalt sejtek száma jelentősen nőtt (lásd 5. ábra). További megfigyelések arra utalnak, hogy a fügefalevél poliszacharidok rákellenes hatása a sejtciklus gátlásával függhet össze. A 4. ábrából látható, hogy a füge poliszacharidok SGC-7901 sejtciklusra gyakorolt gátló hatása elsősorban az S fázisban nyilvánul meg. A poliszacharidok koncentrációjának növekedésével az S fázisban megrekedt sejtek száma jelentősen megnő. Arról számoltak be, hogy a citrus héj poliszacharidok gátló hatása az átültethető ascites tumoros H22 sejtek proliferációjára szintén a sejtciklus S fázisában nyilvánul meg, míg a goji bogyó poliszacharidok a méhnyakrákos Hela sejtek sejtciklusát az S és G2/M fázisban gátolják. A fenti eredmények arra utalnak, hogy a sejtciklus megállítása, különösen az S fázisú DNS-szintézis gátlása fontos mechanizmus lehet, amellyel a füge poliszacharidok gátolják a rákos sejtek proliferációját.

Megállapították, hogy a ciklinek és a ciklinfüggő kinázok (CDK-k) központi szabályozó szerepet játszanak a sejtciklusban. A különböző organizmusokban több tucat ciklin létezik, amelyek különböző típusú CDK-kkal ciklin CDK-komplexeket alkothatnak, amelyek a sejtciklus különböző szakaszaiban kinázként működnek, fehérjék foszforilációját indukálják, és szabályozzák a sejtciklus progresszióját. A CDK2/Cyclin E komplex a késői G1 és S fázisban nagymértékben expresszálódik. Ha a CDK2 expressziója gyengül, az S fázis beindulása blokkolódik. A Cyclin D1/CDK4/CDK6 fehérjekomplex a CDK2/Cyclin E komplex előtt helyezkedik el, és szintén szabályozza a G1/S fázisú sejtosztódást. Zhong és munkatársai megállapították, hogy amikor az eperfa sárga poliszacharidok gátolják a humán vastagbéldaganat HT-29 sejtek proliferációját, a sejtek nagy része az S fázisban stagnál, és a CDK2 és a Cyclin E fehérjék expressziós szintje csökken. Ma és munkatársai megállapították, hogy a galagonya poliszacharidok a CDK1, CDK2, Cyclin A1, Cyclin D1 és Cyclin E1 génexpressziójának downregulációját is előidézhetik, amikor gátolják a humán vastagbélrák HCT116 sejtek proliferációját. A kísérlet eredményei ehhez hasonlóak. Megfigyeltük, hogy a füge poliszacharidok gátolták a humán csontrák SGC-7901 sejtek S fázisban történő sejtciklus-megállását, miközben jelentősen lefelé szabályozták a sejtciklus fehérje gének expresszióját (lásd 7B ábra). A CDK1, CDK2, CDK6, Cyclin B, Cyclin D1 és Cyclin E gének expressziója a fügepoliszacharidokkal kezelt SGC-7901 sejtekben jelentősen csökkent (lásd 7B. ábra). Talán a sejtciklus fehérjéket kódoló génexpresszió elnyomása az, ami miatt a füge poliszacharidok blokkolják a sejtciklust, és ezáltal gátolják a rákos sejtek proliferációját.

A fent említett ciklinek és CDK-k mellett a fügefalevelek poliszacharid kezelése a p53 és Bax tumorszupresszor gének, valamint a Bcl-2 onkogén kifejeződését is befolyásolta (lásd a 7A. ábrát). E három gén közül a Bax és a Bcl-2 ugyanahhoz a géncsaládhoz tartozik. A Bcl-2 elősegíti a sejtciklust, míg a Bax dimert alkot a Bcl-2-vel. Ha a Bax nagymértékben expresszálódik, akkor önmagában homodimert alkot, hogy elősegítse a sejt apoptózisát. Arról számoltak be, hogy a HepG2 sejtek kezelése Hedyotis diffusa poliszacharidokkal a Bcl-2 génexpresszió csökkenését eredményezte; A HepG2 sejtek kezelése gyömbér poliszacharidokkal a Bax és a p53 génexpressziójának felszabályozását, valamint a Bcl-2 génexpressziójának leszabályozását eredményezte, ami sejt apoptózist indukált. A füge poliszacharidok koncentrációja, az SGC-7901 sejtproliferáció gátlási sebessége és a Bax, Bcl-2 és p53 relatív expressziós szintje közötti páronkénti korrelációs elemzés elvégzése után azt találtuk, hogy a füge poliszacharid koncentrációja és a proliferáció gátlási sebessége közötti korrelációs együttható r=0,938, a sejtproliferáció gátlási sebessége és a Bcl-2 relatív expressziós szintje közötti korrelációs együttható pedig r=-0,932 volt. A többi mutató közötti korreláció azonban nem érte el a P=0,05 szignifikáns szintet. Ez arra utal, hogy bár a füge poliszacharidok a Bax és a p53 tumorszupresszor gének expressziójának felfelé történő szabályozását idézhetik elő, a koncentrációs hatás szempontjából az onkogén Bcl-2 expressziójának lefelé történő szabályozása lehet fontosabb.

Összefoglalva, ez a cikk elemezte a különböző fajtákból és hónapokból származó füge levél poliszacharidok gátló hatását a humán gyomorrák SGC-7901 sejtek proliferációjára, és megállapította, hogy a "Braunschweig" füge fajtánál volt a legmagasabb a levél poliszacharidok gátló hatása szeptemberben. A poliszacharidok koncentrációjának növekedésével a rákos sejtek proliferációja gátolt, a sűrűség és az adhézió csökken, a sejtmorfológia orsóról gömbölyűre változik, az élő sejtek száma csökken, az elhalt sejtek és a késői apoptotikus sejtek aránya pedig nő. A daganatgátlás mechanizmusával kapcsolatos kutatások kimutatták, hogy a füge levelek poliszacharidjai blokkolják a sejtciklust az S fázisban és kis mértékben a G2 fázisban. Az onkogének Bcl-2 és a sejtciklussal kapcsolatos gének (ciklinek és CDK-k) expressziója csökken, míg a tumorszupresszor gének (Bax és p53) expressziója felfelé szabályozódik, ami az intracelluláris reaktív oxigénfajok felhalmozódásának növekedéséhez vezet. Ezek fontos okai annak, hogy a füge poliszacharidok elősegítik a rákos sejtek apoptózisát. Ezek az eredmények elméleti alapot nyújtanak a fügefalevelek gyűjtéséhez és a rákellenes gyógyszerek fejlesztéséhez. Emellett a kifejlesztett füge tea elsősorban leveleket használ nyersanyagként, és a forró vizes főzési folyamat során a füge poliszacharidokat ki kell tudni vonni. Az azonban, hogy ezek rendelkeznek-e rákellenes aktivitással, még további kutatásokat igényel.