Исследование механизма индукции апоптоза в клетках назофарингеальной карциномы 6-10B под действием летучего масла плодов травы
Карцинома носоглотки (КНГ) - одна из распространенных злокачественных опухолей. По оценкам Международного агентства по изучению рака (IARC), в 2020 году в мире будет зарегистрировано 910677 новых случаев заболевания НКК, а 763570000 пациентов могут умереть от этого рака. По статистике ВОЗ, около 80% случаев НКП приходится на Китай, что создает серьезную угрозу здоровью и безопасности людей и является одной из ключевых злокачественных опухолей для профилактики и лечения в Китае. В настоящее время основными методами лечения являются лучевая и химиотерапия, а основными причинами неудач в лечении являются местные рецидивы и отдаленные метастазы. Основные препараты, используемые для лечения карциномы носоглотки, включают паклитаксел, цисплатин, 5-фторурацил, цетуксимаб и др. Однако эти противоопухолевые препараты в большинстве своем являются неспецифическими и сопровождаются токсическими побочными эффектами, такими как истощение лимфоцитов, воспаление слизистой оболочки, боль в горле/в носу, анемия и сыпь. Поэтому для более эффективного лечения карциномы носоглотки ученые стремятся разработать новые натуральные препараты с сильным таргетным действием и минимальными токсическими побочными эффектами для лечения карциномы носоглотки.

Amomum tsaoko Crevost et Lemaire - это высушенные и зрелые плоды растений семейства имбирных и рода кардамон. Производится в основном в Гуанси, Юньнань, Гуйчжоу и других регионах и является важным лекарственным и съедобным растением в Китае; традиционная китайская медицина считает, что он обладает эффектами высушивания сырости, согревания середины, перехвата малярии и удаления флегмы. В основном он используется для лечения таких симптомов, как сопротивление холодной сырости, рвота, малярийная лихорадка, чумная лихорадка и т. д. Он широко используется для лечения геморроя, инфекций горла, заболеваний пищеварительной системы, тошноты и болей в животе. Современные исследования показали, что плоды травы обладают такими биологическими свойствами, как липидоснижающее, гипогликемическое, антиоксидантное, противоопухолевое, противоплесневое, противовоспалительное и обезболивающее действие. В качестве важного активного ингредиента в плодах травы, летучее масло плодов травы содержит 1,8-эвкалиптол, α-пинен, β-пинен, геранилацетат, линалоол, третичный спирт цветка апельсина, β-лаурен и т.д. Они обладают такими биологическими свойствами, как антиоксидантное, желудочно-кишечное, антибактериальное, противоопухолевое и изменяющее проницаемость лекарств. Однако исследований, посвященных его противоопухолевой активности, относительно мало. В настоящее время доступны только исследования по противораковому действию летучего масла плодов травы на печень, и нет отчетов о соответствующих исследованиях по ингибированию карциномы носоглотки летучим маслом плодов травы. Исходя из этого, целью данного исследования является изучение ингибирующего эффекта летучего масла плодов травы на пролиферацию клеток карциномы носоглотки 6-10B, выяснение механизма его действия и создание научной основы для разработки и применения летучего масла плодов травы в лечении карциномы носоглотки и других опухолей.

Карцинома носоглотки - это злокачественная опухоль эпителиальных клеток головы и шеи, основным патологическим типом которой является некератинизированная недифференцированная карцинома. Карцинома носоглотки на ранних стадиях относительно хорошо поддается только лучевой терапии, в то время как эффект лечения поздних стадий поражения неудовлетворителен. Поэтому мы пытаемся комбинировать радиотерапию и химиотерапию для лечения поздних стадий карциномы носоглотки. Однако широко используемые в настоящее время химиотерапевтические препараты имеют такие недостатки, как лекарственная устойчивость и высокие дозы. Поэтому ученые намерены изучить эффективность природных лекарств в лечении карциномы носоглотки. Исследования показали, что алкалоиды, такие как ипекак, гликозиды томата и камптотецин, а также различные натуральные продукты, такие как экстракт саркандры, оказывают определенное ингибирующее действие на пролиферацию клеток карциномы носоглотки.

Летучее масло плодов травы является основным действующим веществом плодов травы, которое оказывает антиоксидантное, регулирующее функции желудочно-кишечного тракта, антибактериальное, противоопухолевое и изменяющее проницаемость лекарств действие. Существует мало сообщений о противоопухолевом действии летучего масла плодов травы, за исключением сообщения Чжана о том, что летучее масло плодов травы оказывает ингибирующее действие на пролиферацию раковых клеток печени. В данном исследовании впервые изучалось ингибирующее действие летучего масла плодов травы на пролиферацию клеток карциномы носоглотки. Результаты показали, что летучее масло плодов травы оказывает дозозависимое ингибирующее действие на пролиферацию клеток 6-10B, с IC50 0,14 мг/мл в течение 24 часов; в то же время, морфологические результаты показали, что под действием высоких концентраций (0,93 и 0.46 мг/мл) летучего масла плодов травы, опухолевые клетки были полностью фрагментированы и лизированы, в то время как низкие концентрации (0,23, 0,12 и 0,058 мг/мл) летучего масла плодов травы оказывали значительный апоптоз-индуцирующий эффект на опухолевые клетки карциномы носоглотки 6-10B.

Митохондриальный путь является одним из основных путей апоптоза клеток, а изменения мембранного потенциала митохондрий (∆ PSI m) являются ранними маркерами апоптоза клеток. Данное исследование показало, что после 24 часов обработки летучим маслом плодов травы в концентрациях 0,23, 0,12 и 0,058 мг/мл мембранный потенциал митохондрий клеток 6-10B значительно изменился, что указывает на участие митохондриального пути апоптоза в индукции апоптоза клеток карциномы носоглотки под действием летучего масла плодов травы. Белки семейства Bcl-2 играют важнейшую регуляторную роль в митохондриальном пути апоптоза. Внешние апоптотические стимулы активируют проапоптотические факторы (такие как Bax, Bim и др.), вызывая изменения мембранного потенциала митохондрий, что приводит к набуханию митохондрий, увеличению проницаемости внешней мембраны, высвобождению цитохрома С, активации каспазы-9 и запуску каспазной каскадной реакции, приводящей к апоптозу клеток. Далее с помощью вестерн-блота были проанализированы уровни экспрессии белков Bax, Bim, Bcl-2, Bcl xL, связанных с митохондриальным путем, и маркерных белков апоптоза - каспазы-3/7/9, PARP и др. Полученные результаты подтвердили, что летучее масло Caoguo индуцирует апоптоз в клетках карциномы носоглотки 6-10B через митохондриальный путь апоптоза.

Таким образом, летучее масло из плодов травы оказывает значительное ингибирующее действие на пролиферацию клеток карциномы носоглотки in vitro и может вызывать апоптоз клеток 6-10B через митохондриальный путь апоптоза, тем самым оказывая противоопухолевое биологическое действие; исследовательская группа продолжит изучение терапевтического эффекта и механизма действия летучего масла из плодов травы при лечении карциномы носоглотки in vivo, а также анализ его ингибирующего действия на пролиферацию других опухолевых клеток. Эти исследования обеспечат научную основу для разработки и применения летучего масла плодов травы в последующей противоопухолевой натуральной медицине, а также заложат фундамент для комплексного развития и использования лекарственного и съедобного растения плодов травы.