A baicalin szabályozza a Rho ROCK-MLC útvonalat, hogy gátolja az emlőráksejtek növekedését és áttétképződését
A mellrákot a hagyományos kínai orvoslás kategóriájában "mellkő", "mellkő-karbunkulus" stb. néven ismerik. Ez az egyik leggyakoribb rosszindulatú daganat a nők körében. Az utóbbi években az előfordulási aránya emelkedik, és a betegség kialakulásának életkora egyre fiatalabb, ami komoly veszélyt jelent a nők egészségére. Bár az emlőrák jelentős előrelépést ért el a korai szűrés, a műtét, a kemoradioterápia és más technológiák terén, az előrehaladott emlőrák szisztémás áttétképzésében a biztonságos és hatékony gyógyszerek klinikai hiánya jelenleg a klinikai kezelés nehézsége, és egyben az emlőrákos betegek halálának egyik fő oka. A hagyományos kínai orvoslás és hatóanyagai a jelentések szerint gátolják az emlőrák áttétképződését, és az emlőrák áttétképző gyógyszerek kutatásának egyik forró pontjává váltak. A baicalein a Scutellaria baicalensis hagyományos kínai gyógyszer egyik fő bioaktív összetevője, amelyről mind in vitro, mind in vivo vizsgálatokban bebizonyosodott, hogy tumorellenes, gyulladáscsökkentő, szív- és érrendszeri betegségek elleni és antibakteriális hatású. Az elmúlt években a baicalein egyre nagyobb figyelmet keltett, mert képes gátolni a tumorsejtek proliferációját, vagy apoptózist és autofágikus sejthalált indukálni az alacsony toxikus rákos sejteknél, különösen azért, mert képes gátolni az emlőrák áttétképződését. Az emlőrákszövetben abnormálisan aktivált RhoA és ROCK a downstream MLC foszforilációjának növekedését okozza, ami a sejtek migrációjához és inváziójához vezet. E tanulmány célja az volt, hogy humán emlőrák xenograft tumor meztelen egér modelljét hozzuk létre, megfigyeljük a baicalein hatását az emlőrák növekedésére és metasztázisára in vivo, és feltárjuk a baicalein ROCK által közvetített citoszkeleton átrendeződésében és a humán emlőrák MDA-MB-231 sejtek migrációjának gátlásában részt vevő mechanizmusát.

A Scutellaria baicalensis kivonat, mint a Scutellaria baicalensis gyökér hatékony kivonata, kimutatta rákellenes képességét különböző rákos megbetegedésekben. Egyes vizsgálatok kimutatták, hogy a baicalein képes gátolni a PI3K/AKT jelátvitelt, hogy az emlőráksejtek apoptózisát és autofágiáját indukálja, és az MMP-2 és MMP-9 expressziójának gátlásával befolyásolja az emlőráksejtek inváziós és migrációs képességét. A baicalein daganatellenes hatását azonban nem erősítették meg klinikai vizsgálatokban, és az emlőráksejtek migrációjának gátlásának specifikus mechanizmusa még nem tisztázott. Ebben a vizsgálatban humán emlőrák xenograft tumor meztelen egér modelljén megfigyelték, hogy a baicalein képes gátolni az emlőrák in situ tumor és a tüdőmetasztázis növekedését, és gátló hatása kisebb, mint a paclitaxelé, de nincs jelentős hatása a súlyra, máj- és veseműködésre, ami azt jelzi, hogy a baicalein viszonylag biztonságos lehet az emlőrák megelőzésére és kezelésére, ami összhangban van a korábbi in vivo kutatási eredményekkel, amelyek szerint a baicalein gátolja az emlőrák tüdőmetasztázisát meztelen egerekben.

A tumorsejtek migrációs képessége a tumoros áttétképződés egyik fő oka, és a sejtvándorlást a Rho család génjei szabályozzák. A sejtváz újrarendeződésének, a sejtadhéziónak és a sejtmozgásnak a szabályozásával vesznek részt a rákos metasztázisban. Az egyéni vagy kollektív tumorsejtek migrációja kulcsfontosságú lépés ebben az összetett folyamatban, amely magában foglalja az extracelluláris mátrix (ECM) átalakítását és a szomszédos sejtekkel és bazális kötőszöveti sejtekkel, jelzőfehérjékkel és a citoszkeletonhoz kapcsolódó állványzatkomponensekkel való dinamikus rekombinációt, hogy koordinálja a sejtek ECM-hez való tapadását. Ebben a vizsgálatban megfigyelték, hogy a baicalein gátló hatással van az MDA-MB-231 sejtek migrációjára. E tanulmány kísérleti eredményeihez hasonlóan vannak olyan jelentések, amelyek szerint a baicalein gátolhatja az MDA-MB-231 sejtek proliferációját és migrációját az MMP-9 fehérje expressziójának elnyomása révén.

A RhoA családba tartozó fehérjék szabályozó szerepet játszanak a sejtek migrációjában és mozgásában. A RhoA a Ras szupercsalád egyik kis molekulatömegű G fehérje tagja, amely elsősorban a citoszkeleton befolyásolásával vesz részt a tumorsejtek inváziójának és metasztázisának szabályozásában. A Rac1 a Rho család Rac alcsaládjának tagja, amely képes szabályozni a sejtnövekedést és a citoszkeleton átrendeződését. Számos sejtfolyamat multifunkcionális szabályozója, beleértve a sejtciklust, az intercelluláris adhéziót és a sejtek mozgásának szabályozását az aktinhálózaton keresztül. A Rho rokon protein kináz (ROCK) az AGC (PKA/PKG/PKC) szerin-treonin kináz családba tartozó kináz. Ez a RhoA egyik downstream target effektor molekulája, és elsősorban a sejtek alakjának és mozgásának szabályozásában vesz részt a citoszkeletonra hatva. Megállapították, hogy a patkány ROCK a Rho első effektorja, amely a downstream miozin könnyűlánc MLC foszforilálásával stresszrostképződést és adhéziós plakkokat indukál. Jelenleg két egér ROCK izoformát, a ROCK1-et és a ROCK2-t azonosították. Kísérletünkben azt találtuk, hogy a baicalein önmagában vagy a ROCK specifikus Y-27632 inhibitorral kombinálva megváltoztathatja a sejtek citoszkeleton átrendeződését, gátolja a sejtmigrációt, és elnyomja a ROCK1, Rac1 és RhoA fehérje expressziós szintjét, valamint gátolja az MLC foszforilációját. Ez arra utal, hogy a baicalein rákos sejtek migrációjának gátlása a Rho ROCK-MLC útvonalhoz kapcsolódhat.

Összefoglalva, a baicalein képes gátolni a humán emlőráksejtek MDA-MB-231 xenograft tumorának tumor növekedését és tüdőmetasztázisát meztelen egerekben, és nincs nyilvánvaló hepatorenális toxicitása. Ezenkívül a baicalein befolyásolhatja a citoszkeleton fehérjék expresszióját a Rho ROCK-MLC útvonal szabályozásával, ezáltal gátolva az emlőráksejtek migrációját.