Облепиха относится к семейству Elaeagnaceae и роду Hippophae и представляет собой небольшое дерево или кустарник. Флавоноиды облепихи - одни из самых важных активных компонентов облепихи, среди которых основными являются кверцетин, изорамнетин и каэмпферол. Они оказывают противоопухолевое, противовоспалительное, защищающее сердечно-сосудистую и цереброваскулярную системы действие, а также повышают иммунитет организма. Рак легких - одно из самых распространенных онкологических заболеваний в мире, характеризующееся высоким уровнем заболеваемости и высокой смертностью. Основная причина высокой смертности заключается в том, что после постановки первого диагноза рак легких часто дает метастазы и развивает устойчивость к лучевой и химиотерапии. В последние годы исследования противоопухолевых свойств облепихи постепенно получают признание, а характеристики кишечной абсорбции общих флавоноидов облепихи значительно лучше, чем у одного флавоноидного соединения - изорамнетина. Было доказано, что флавоноиды облепихи оказывают ингибирующее действие на клетки рака толстой кишки HT29, клетки рака простаты PC-3, клетки рака молочной железы Bcap-37 и другие опухолевые клетки. При немелкоклеточном раке легких флавоноиды оказывают сенсибилизирующее действие на некоторые химиотерапевтические препараты, такие как цисплатин. В данном исследовании три вида растений облепихи рода Hippophae были использованы в качестве материала для выявления ингибирующего эффекта их общих флавоноидов на пролиферацию A549, дальнейшего анализа влияния общих флавоноидов облепихи Xizang на инвазию и миграцию клеток рака легких, а также предварительного изучения соответствующих молекулярных механизмов, чтобы обеспечить теоретическую основу для эффективного развития и использования ресурсов облепихи.

Для воздействия на клетки A549 были выбраны различные концентрации суммарных флавоноидов облепихи сизанской (Hippophae tibetana Schlecht), облепихи китайской (H. rhamnoides L. subsp. sinensis Rousi) и облепихи костальской (H. neurocarpa). Относительную жизнеспособность клеток определяли с помощью МТТ-теста, способность клеток к колониеобразованию - в пластинчатом и мягком агаре, а уровень апоптоза клеток - с помощью проточной цитометрии с двойным окрашиванием AnnexinV/PI. Для анализа влияния этого соединения на миграцию и инвазию клеток рака легких были выбраны флавоноиды Xizang Hippophae rhamnoides с наилучшим эффектом. Вестерн-блот был использован для определения экспрессии белков, связанных с инвазией и миграцией, таких как MMP9 и E-кадхерин. Нокаутирование гена E-кадхерина для выявления влияния общего содержания флавоноидов в облепихе на способность клеток к миграции.

Рак легкого - одна из злокачественных опухолей с высоким уровнем заболеваемости и смертности в Китае в последние годы. Основной причиной высокой смертности является легкость рецидива и метастазирования. Как известно, способность опухолевых клеток к инвазии и миграции является ключом к определению рецидива и метастазирования опухоли. Метастазирование опухолей также является одной из трудностей в лечении рака. Поэтому существует острая необходимость в поиске подходящего адъювантного химиотерапевтического препарата для снижения риска метастазирования и значительного улучшения выживаемости больных раком легкого. В последние годы соединения растительного происхождения стали актуальной темой в современных исследованиях лекарственных средств. Поэтому поиск соединения с низкой токсичностью и высоким противораковым эффектом из лекарственных и съедобных растений или трав для адъювантной терапии рака имеет большое значение.

В данном исследовании в качестве материала использовались листья трех видов растений рода облепиха, и было установлено, что все три вида суммарных флавоноидов облепихи оказывают ингибирующее действие на пролиферацию и проапоптотическое действие на клетки рака легкого A549. Ингибирующий эффект трех видов суммарных флавоноидов облепихи выглядит следующим образом: облепиха ксизанская>облепиха китайская>облепиха сердцелистная. По литературным данным, флавоноидные гликозидные компоненты общих флавоноидов в листьях облепихи представлены в основном изорамнетином, кверцетином и каэмпферолом. Предыдущие исследования подтвердили, что все три типа гликозидов могут оказывать ингибирующее и проапоптотическое действие на пролиферацию клеток рака легких A549, а также индуцировать процесс апоптоза, опосредованный митохондриальным путем Bcl-2/Bax. Дальнейшие исследования показали, что в процессе апоптоза клеток механизм действия изорамнетина заключается в стимулировании высвобождения CytoC, что приводит к прекращению синтеза АТФ и запускает нарушения мембранного потенциала. Также было установлено, что изорамнетин и кверцетин обладают синергетическим эффектом, а эффект ингибирования пролиферации при пропорциональном смешивании этих двух компонентов значительно лучше, чем у одного соединения.

ВЭЖХ-анализ показал, что все три вида облепихи содержат такие флавоноиды, как кверцетин, изорамнетин и каэмпферол, но в соотношении каждого флавоноидного гликозида наблюдались значительные различия. Среди них соотношение каэмпферола к кверцетину и изорамнетина к кверцетину у облепихи ксизанской намного выше, чем у облепихи китайской и облепихи костальской. Противораковые эффекты трех гликозидов не одинаковы. Для рака легких A549 обработка 10 мк моль/л изорамнетина может снизить скорость пролиферации клеток примерно до 50%. Средняя летальная концентрация каэмпферола составляет 47 мк моль/л, а кверцетина - 74 мк моль/л. В этом исследовании было обнаружено, что соотношение каэмпферола к кверцетину и изорамнетина к кверцетину в облепихе Xizang было выше, чем в облепихе китайской и облепихе костальской, что лучше объясняет, что общие флавоноиды облепихи Xizang имеют очевидные преимущества в подавлении пролиферации и инвазионной миграции. Результаты этого исследования могут послужить экспериментальной основой для эффективного развития и использования ресурсов облепихи.

В дальнейших исследованиях мы выбрали общие флавоноиды облепихи Xizang для изучения инвазии и миграции клеток A549. Это исследование показало, что общие флавоноиды облепихи Xizang Hippophae rhamnoides могут значительно подавлять миграцию и инвазию клеток рака легких A549. Результаты этого исследования позволяют предположить, что общие флавоноиды облепихи способны подавлять метастазирование клеток рака легких и оказывать помощь в лечении распространенного рака легких.

Инвазия и миграция опухолевых клеток являются результатом многочисленных взаимодействий между опухолевыми клетками, клетками хозяина и внеклеточным матриксом. Отсутствие E-кадхерина является основной характеристикой эпителиально-мезенхимального перехода. Его экспрессия снижается, что приводит к ослаблению способности к адгезии между клетками и изменению полярности клеток, что приводит к миграции опухолевых клеток. В данном исследовании общие флавоноиды из облепихи способны повысить экспрессию E-кадхерина и обратить вспять усиление миграции, вызванное дефицитом E-кадхерина. Это доказывает, что общие флавоноиды облепихи ингибируют EMT рака легких, тем самым подавляя инвазию и миграцию. Кроме того, исследование показало, что клетки A549, обработанные суммарными флавоноидами из облепихи, показали снижение уровня экспрессии TGF - β и MMP9 в клетках. MMP9 является ключевым компонентом в деградации внеклеточного матрикса, способствуя опухолевой инфильтрации и инвазии в окружающие ткани путем деградации внеклеточного матрикса, такого как коллаген IV типа и ламинин в подкожной мембране. Предыдущие исследования показали, что металлопротеиназы MMP могут расщеплять E-кадхерин, расположенный на поверхности клеток, и высвобождать растворимый E-кадхерин в культуральную среду, тем самым влияя на инвазию и миграцию клеток. На экспрессию MMP9 влияют различные цитокины, в том числе TGF - β. TGF - β, являясь одним из важных компонентов микроокружения опухоли, может влиять на инвазию и миграцию клеток, опосредуя MMP9/MMP2. Таким образом, данное исследование показывает, что флавоноиды из облепихи подавляют инвазию и миграцию клеток A549 путем снижения экспрессии TGF - β в клетках, подавления экспрессии MMP9 и предотвращения EMT при раке легкого.