A homoktövis az Elaeagnaceae családba és a Hippophae nemzetségbe tartozik, és egy kis fa vagy cserje. A homoktövis flavonoidjai a homoktövis egyik legfontosabb hatóanyagai, a kvercetin, az izorhamnetin és a kaempferol a fő egyetlen flavonoid. Daganatellenes, gyulladáscsökkentő, a szív- és érrendszeri, valamint az agy- és érrendszeri rendszer védelmét szolgáló, valamint a szervezet immunitását javító hatású. A tüdőrák jelenleg az egyik leggyakoribb rákos megbetegedés a világon, magas előfordulási aránnyal és magas halálozási aránnyal. A magas halálozás fő oka, hogy a tüdőrákos betegek gyakran áttéteket képeznek, és az első diagnózis után rezisztenciát fejlesztenek ki a sugár- és kemoterápiával szemben. Az elmúlt években a homoktövis daganatellenes tulajdonságainak kutatása fokozatosan elismerést nyert, és a homoktövisben lévő összes flavonoidok bélrendszeri felszívódási jellemzői lényegesen jobbak, mint az isorhamnetin nevű egyetlen flavonoid vegyületéi. Bebizonyosodott, hogy a homoktövisben található flavonoidok gátló hatással vannak a HT29 vastagbélráksejtekre, a PC-3 prosztataráksejtekre, a Bcap-37 emlőráksejtekre és más tumorsejtekre. A nem kissejtes tüdőrákban a flavonoidok érzékenyítő hatással vannak egyes kemoterápiás gyógyszerekre, például a ciszplatinra. Ebben a tanulmányban a Hippophae nemzetség három homoktövis növényfaját használtuk anyagként, hogy kimutassuk az összes flavonoidjaik gátló hatását az A549 proliferációjára, tovább elemezzük a Xizang homoktövis összes flavonoidjának hatását a tüdőráksejtek inváziójára és migrációjára, és előzetesen feltárjuk a vonatkozó molekuláris mechanizmusokat, annak érdekében, hogy elméleti alapot biztosítsunk a homoktövis erőforrások hatékony fejlesztéséhez és felhasználásához.

A Xizang homoktövis (Hippophae tibetana Schlecht), a kínai homoktövis (H. rhamnoides L. subsp. sinensis Rousi) és a kosztális homoktövis (H. neurocarpa) összes flavonoidjának különböző koncentrációit választottuk ki az A549 sejtekre való hatáshoz. A sejtek relatív életképességét MTT-teszttel, a sejtkolónia-képző képességet lemezes kolónia-képző teszttel és lágy agar kolónia-képző teszttel, a sejtek apoptózisának arányát pedig AnnexinV/PI kettős festéssel végzett áramlási citometriával mutattuk ki. A Xizang Hippophae rhamnoides teljes flavonoidok legjobb hatását választottuk ki a sejtkaparó teszt és a Transwell-teszt alkalmazásához, hogy elemezzük e vegyület hatását a tüdőráksejtek migrációjára és inváziójára. Western blotot használtunk az invázióval és migrációval kapcsolatos fehérjék, például az MMP9 és az E-kadherin expressziójának kimutatására. Az E-kadherin gén lekoppintása a homoktövisben található összes flavonoid sejtmigrációs képességre gyakorolt hatásának kimutatására.

A tüdőrák az egyik olyan rosszindulatú daganat, amelynek előfordulási aránya és halálozási aránya Kínában az utóbbi években magas. A magas halálozás fő oka, hogy könnyen kiújul és áttétet képez. Mint ismeretes, a tumorsejtek inváziós és migrációs képessége a tumor kiújulásának és áttétképződésének mérésének kulcsa. A daganatok áttétképzése a rákkezelés egyik nehézsége is. Ezért sürgősen meg kell találni egy megfelelő adjuváns kemoterápiás gyógyszert az áttétképződés kockázatának csökkentése és a tüdőrákos betegek túlélési arányának jelentős javítása érdekében. Az elmúlt években a növényi eredetű vegyületek a jelenlegi gyógyszerkutatásban forró témává váltak. Ezért nagy jelentőséggel bír, hogy a rák adjuváns terápiájához alacsony toxicitású és magas rákellenes hatású vegyületet keressünk gyógy- és ehető növényekből vagy gyógynövényekből.

Ez a tanulmány a homoktövis nemzetség három homoktövis növényfajának leveleit használta anyagként, és megállapította, hogy mindhárom homoktövis összes flavonoidja gátló hatással van a proliferációra és proapoptotikus hatással van a tüdőrák A549 sejtekre. A homoktövis háromféle összes flavonoidjának gátló hatása a következő: Xizang homoktövis>Kínai homoktövis>Kosztális homoktövis. Irodalmi jelentések szerint a homoktövis levelekben található összes flavonoidok flavonoid glikozid komponensei főként izorhamnetin, kvercetin és kaempferol. Korábbi tanulmányok megerősítették, hogy mindhárom glikozid-típus gátló és pro-apoptotikus hatást gyakorolhat a tüdőrák A549 sejtproliferációjára, és a Bcl-2/Bax által közvetített mitokondriumfüggő apoptózis folyamatot indukálhatja. További kutatások megállapították, hogy a sejt apoptózis folyamata során az izorhamnetin hatásmechanizmusa a CytoC felszabadulásának elősegítése, ami az ATP-szintézis megszűnéséhez és a membránpotenciál-rendellenességek kiváltásához vezet. És megállapították, hogy az izorhamnetin és a kvercetin szinergista hatással rendelkezik, és a kettő arányos keverésének proliferációgátló hatása lényegesen jobb, mint az egyetlen vegyületé.

A HPLC-elemzés kimutatta, hogy mindhárom homoktövis flavonoidokat tartalmazott, például kvercetin, izorhamnetin és kaempferol, de jelentős különbségek voltak az egyes flavonoid glikozidok arányában. Közülük a Xizang homoktövisben a kaempferol és a kvercetin, valamint az izorhamnetin és a kvercetin aránya sokkal magasabb, mint a kínai homoktövisben és a parti homoktövisben. A három glikozid rákellenes hatása nem azonos. Az A549 tüdőrák esetében a 10 μ mol/L izorhamnetinnel történő kezelés a sejtproliferációs arányt körülbelül 50%-re csökkentheti. A kaempferol medián letális koncentrációja 47 μ mol/L, míg a kvercetiné 74 μ mol/L. Ebben a vizsgálatban megállapították, hogy a Xizang homoktövisben a kaempferol és a kvercetin, valamint az izorhamnetin és a kvercetin aránya magasabb, mint a kínai homoktövisben és a kosztális homoktövisben, ami jobban megmagyarázza, hogy a Xizang homoktövis összes flavonoidjainak nyilvánvaló előnyei vannak a proliferáció és az inváziós migráció gátlásában. Ez a kutatási eredmény kísérleti alapot nyújthat a homoktövis erőforrások hatékony fejlesztéséhez és felhasználásához.

A további kutatás során a Xizang homoktövis teljes flavonoidjait választottuk ki az A549 sejtek inváziójának és migrációjának tanulmányozására. Ez a vizsgálat azt mutatja, hogy a Xizang Hippophae rhamnoides teljes flavonoidjai jelentősen gátolni tudják a tüdőrák A549 sejtek migrációját és invázióját. E vizsgálat eredményei arra utalnak, hogy a homoktövis teljes flavonoidjai képesek gátolni a tüdőráksejtek metasztázisát, és segítséget nyújtanak az előrehaladott tüdőrák kezelésében.

A tumorsejtek inváziója és migrációja a tumorsejtek, a gazdasejtek és az extracelluláris mátrix közötti többszörös kölcsönhatás eredménye. Az E-kadherin hiánya az epiteliális mesenchymális átmenet egyik fő jellemzője. Kifejeződése csökken, ami a sejtek közötti adhéziós képesség gyengülését és a sejtpolaritás megváltozását eredményezi, ami a tumorsejtek vándorlásához vezet. Ebben a vizsgálatban a homoktövisből származó teljes flavonoidok képesek az E-kadherin expressziójának felszabályozására és az E-kadherin hiánya által okozott fokozott migráció visszafordítására. Ez bizonyítja, hogy a homoktövisben található összes flavonoid gátolja a tüdőrák EMT-jét, ezáltal elnyomja az inváziót és a migrációt. A tanulmány továbbá megállapította, hogy a homoktövisből származó teljes flavonoidokkal kezelt A549 sejteknél csökkent a TGF - β és az MMP9 expressziós szintje a sejtekben. Az MMP9 az extracelluláris mátrix lebontásának kulcsfontosságú összetevője, amely az extracelluláris mátrix, például a IV-es típusú kollagén és a laminin bazálmembránban lévő bazális mátrix lebontásával elősegíti a tumor beszivárgását és a környező szövetek invázióját. Korábbi tanulmányok pedig kimutatták, hogy a metalloproteinázok MMP-k képesek a sejtfelszínen található E-kadherint hasítani és oldható E-kadherint szabadítani a táptalajba, ezáltal befolyásolva a sejtek invázióját és migrációját. Az MMP9 expresszióját különböző citokinek befolyásolják, beleértve a TGF - β-t. A TGF - β a tumor mikrokörnyezet egyik fontos komponenseként az MMP9/MMP2 közvetítésével befolyásolhatja a sejtinváziót és a migrációt. Összefoglalva, ez a tanulmány azt sugallja, hogy a homoktövisből származó összes flavonoid gátolja az A549 invázióját és migrációját azáltal, hogy csökkenti a TGF - β expresszióját a sejtekben, elnyomja az MMP9 expresszióját, és megakadályozza az EMT-t tüdőrákban.