Deze studie toont aan dat XY-afkooksel therapeutische effecten heeft tegen longadenocarcinoom door de MAPK-route te reguleren.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Deze studie toont aan dat XY-afkooksel therapeutische effecten heeft tegen longadenocarcinoom door de MAPK-route te reguleren.
Longadenocarcinoom neemt wereldwijd toe, wat leidt tot de verkenning en ontwikkeling van effectieve behandelmethoden. In de afgelopen jaren is het therapeutisch potentieel van de traditionele Chinese geneeskunde voor longadenocarcinoom, zoals het afkooksel XiaoYi (XY), steeds meer erkend. Het werkingsmechanisme van de traditionele Chinese geneeskunde bij de behandeling van longadenocarcinoom wordt nog steeds opgehelderd. In deze studie werden diermodellen gebruikt om de therapeutische effecten van XY-afkooksel bij de behandeling van longadenocarcinoom te onderzoeken. De chemische componenten van XY-afkooksel bij muizen werden gescheiden en geanalyseerd in zowel positieve als negatieve ionenmodi met behulp van UHPLC-QE-MS. De bevindingen werden vervolgens gevalideerd door middel van in vivo experimenten, die een verminderde tumorgrootte, verbeterde pathologische veranderingen en verhoogde apoptose aantoonden. Als gevolg hiervan werden vijftien componenten geïdentificeerd die na toediening van XY-afkooksel in het bloed werden opgenomen: Stachyose, Quercetine-3-O-bèta-glucopyranosyl-7-O-alfa-rhamnopyranoside; Imperialijn; Spinosine B; Peimine; Flavone basis + 3O, 2MeO, O-Hex; Picropodophyllotoxine; (2S,3R,4S,5S,6R)-2-[(2R,3R,4S,5S,6R)-4,5-dihydroxy-2 [[(3S,5R,8R,10R,12R,13R,14R,17S)-12-hydroxy-17-(2-hydroxy-6-methylhept-5-en-2-yl) 4,4,8,10,14-pentamethyl-2,3,5,6,7,9,11,12,13,15,16,17-dodecahydro-1H cyclopenta[a]fenantren-3-yl]oxy]-6-(hydroxymethyl)oxaan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxaan-3,4,5-triol; Tricine; Ginsenoside Rg1; (20R)-Ginsenoside Rh1; Jujuboside B; Aucubine; Ginsenoside Rg3; en bèta-elemonzuur. Dierproeven toonden aan dat XY-afkooksel de tumorgroei remde, pathologische veranderingen verbeterde en tumorcelapoptose op een dosisafhankelijke manier bevorderde. De betrokken mechanismen kunnen verband houden met de opregulatie van p-JNK- en p-P38-eiwitexpressie in de MAPK-route en de downregulatie van p-ERK-eiwitexpressie in de MAPK-route. Concluderend heeft XY-afkooksel het potentieel om de MAPK-route te reguleren en therapeutische effecten uit te oefenen tegen longadenocarcinoom.
De incidentie van longkanker neemt wereldwijd toe. Het is goed voor 18% van alle maligniteiten en is verantwoordelijk voor een aanzienlijk aantal kankergerelateerde sterfgevallen 1,2. Niet-kleincellige longkanker (NSCLC) is een veel voorkomende vorm van longkanker, met adenocarcinoom als de belangrijkste pathologische vorm3. Vanwege de verraderlijke symptomen wordt NSCLC vaak in een vergevorderd stadium gediagnosticeerd en heeft het een hoog sterftecijfer 4,5. Stadium IV NSCLC-patiënten hebben een vijfjaarsoverleving van slechts 5%6, terwijl zelfs chirurgisch reseceerbare NSCLC in een vroeg stadium een vijfjaarsoverleving heeft van slechts 50%7.
Momenteel omvat de behandeling van longadenocarcinoom chirurgie, radiotherapie, chemotherapie, immunotherapie en gerichte therapie. Bovendien wordt de traditionele Chinese geneeskunde (TCM) voor longadenocarcinoom steeds meer erkend en gewaardeerd8. TCM heeft een lange geschiedenis en is gebruikt bij de behandeling van verschillende oncologische ziekten met effectieve therapeutische resultaten 9,10. Het beschouwt het menselijk lichaam als een geheel geheel, waarbij het therapeutisch principe gericht is op het herstellen van de beweging van Qi (Qi verwijst naar de vitale energie die de circulatie van bloed en lichaamsvloeistoffen bevordert, wat bijdraagt aan een verbeterde immuniteit en verminderde ontsteking bij NSCLC-patiënten) in inwendige organen om het algehele evenwicht te herstellen en de progressie van kanker te remmen.
TCM behandelt niet alleen oncologische ziekten met een lage toxiciteit, meerdere doelen en een hoge efficiëntie11, maar het vergemakkelijkt ook het herstel van schade veroorzaakt door radiotherapie en chemotherapie, waardoor de overleving wordt verlengd12.
Vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (LC-MS)-technologie integreert vloeistofchromatografie met massaspectrometrie om de scheiding en detectie van componenten in complexe samengestelde mengsels te bereiken13. LC-MS biedt een hoge resolutie, hoge gevoeligheid en hoge specificiteit, waardoor de scheiding en identificatie van verschillende chemische componenten in afkooksels van de traditionele Chinese geneeskunde (TCM) mogelijk is. In combinatie met medicinale serumchemie, die actieve componenten in het bloed scheidt en detecteert na orale toediening14,15, maakt LC-MS de voorspelling en analyse van mogelijke werkingsmechanismen van geneesmiddelen mogelijk. Deze benadering helpt bij het begrijpen van de chemische samenstelling en farmacologische componenten van TCM-afkooksels en levert essentiële gegevens op voor diepgaand onderzoek naar hun farmacologische effecten en klinische toepassingen, waardoor het zeer toepasbaar is in TCM-onderzoek16,17.
De MAPK-signaleringsroute speelt een cruciale rol bij het ontstaan, de progressie, de metastase en de invasie van longkanker, met Erk, p38 en JNK als belangrijke onderfamilies. Van TCM-afkooksels is aangetoond dat ze de expressie van eiwitten in de MAPK-route18 beïnvloeden. XiaoYi (XY) afkooksel is afgeleid van YiGuan-afkooksel en wordt gebruikt voor de behandeling van longadenocarcinoom in het First Affiliated Hospital van Changchun University of Chinese Medicine (Figuur 1), wat een nauwkeurige klinische werkzaamheid aantoont. Het therapeutische mechanisme blijft echter onduidelijk.
In deze studie werd ultra-high-performance vloeistofchromatografie in combinatie met Q-Exactive Orbitrap-massaspectrometrie (UHPLC-QE-MS) gebruikt om het mogelijke therapeutische mechanisme van XY-afkooksel tegen longadenocarcinoom op te helderen, en de effecten ervan werden gevalideerd door middel van in vivo studies.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle dierproeven zijn goedgekeurd door de Ethische Commissie Dieren van de Changchun Universiteit voor Traditionele Chinese Geneeskunde (Ethica nr. 2024008). Zes weken oude C57BL/6 mannelijke muizen (20 ± 2 g), gefokt onder specifieke pathogeenvrije (SPF) omstandigheden, vertoonden typische fysieke activiteitspatronen in een gecontroleerde omgeving met constante temperatuur en vochtigheid. Ze hadden ad libitum toegang tot voedsel en water en werden onder een licht/donker-cyclus van 12 uur gehouden. Details van de reagentia en apparatuur die in dit onderzoek zijn gebruikt, zijn te vinden in de materiaaltabel.
1. Bereiding van XY afkooksel waterig extract
2. Geneesmiddelbevattend serumpreparaat
3. UHPLC-QE-MS-analyse
4. Celcultuur en bereiding van dieren
5. Pathologische analyse van tumorweefsel
6. Immunohistochemische analyse van tumorweefsel
7. Analyse van de westerse vlek
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
XY-poederoplossing en serummonsters van de controlegroep en de XY-groep werden geanalyseerd met behulp van UHPLC-QE-MS, waarbij goed gescheiden pieken aan het licht kwamen. De totale ionisatiediagrammen voor de positieve en negatieve ionenmodi worden weergegeven in figuur 3. De samenstelling van het XY-afkooksel werd geïdentificeerd op basis van retentietijd, acquisitiemodus en massaspectrumfragmenten. Vijftien componenten vo...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De incidentie van kanker stijgt jaarlijks en trekt veel klinische en onderzoeksbelangstelling22,23. Recente studies hebben de effectiviteit van de traditionele Chinese geneeskunde (TCM) bij de behandeling van longkanker aangetoond 24,25,26. Van Maimendong-afkooksel is bijvoorbeeld aangetoond dat het het aantal en de activiteit van NK-cel...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd ondersteund door het Punt van het Wetenschaps- en Technologieontwikkelingsplan (YDZJ202301ZYTS459) van de provincie Jilin.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Acetonitrile | CNW Technologies | 5/8/1975 | |
| 2-Chloro-L phenylalanine | Shanghai Hengbo Biotechnology Co., Ltd. | 103616-89-3 | |
| Ammonium Hydroxide Solution | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | #2028 | |
| Antibody-β-actin | Abcam | ab8228 | |
| Anti-Erk1 (pT202/pY204) + Erk2 (pT185/pY187) Antibody | Abcam | ab4819 | |
| Anti-ERK1/ERK2 Antibody | Abcam | ab184699 | |
| Anti-JNK1 (pY185) + JNK2 (pY185) + JNK3 (pY223) Antibody | Abcam | ab76572 | |
| Anti-JNK1/JNK2/JNK3 Antibody | Abcam | ab208035 | |
| Anti-Ki67 Antibody | Cell Signaling Technology | GB121141 | |
| Anti-p38 (phospho T180) Antibody | Abcam | ab178867 | |
| Anti-p38 alpha/MAPK14 Antibody | Abcam | ab170099 | |
| BCA protein concentration assay kit | Boster Biological Technology | 17E17B46 | |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | DAKO | BIOFROXX | |
| Broad-spectrum phosphatase inhibitor (100x) | Boster Biological Technology | AR1183 | |
| C57bl/6 mice | Liaoning Changsheng Biotechnology Co., Ltd. | SCXK2021-0006 | |
| Chromatographic column | Waters | ACQUITY UPLC BEH C18 1.7 μm2.1*100 mm | |
| Cisplatin | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | 232120 | |
| Citrate (pH 6.0) Antigen Retrieval Solution | Wuhan Baiqiandu Biotechnology Co., Ltd. | B2010 | |
| Cover Slip | Jiangsu Shitai Laboratory Equipment Co., Ltd. | 10212432C | |
| Cryogenic Stage | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd. | JB-L5 | |
| DAB Chromogenic Kit | Jiangsu Shitai Laboratory Equipment Co., Ltd. | 2005289 | |
| Decolorization shaker | Beijing Liu Yi Instrument Factory | WD-9405A | |
| Dehydrator | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd. | JJ-12J | |
| Drying Oven | Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co., Ltd. | DHG-9140A | |
| Dulbecco's modified eagle medium | Gibco | 8121587 | |
| EDTA (pH 8.0) Antigen Retrieval Solution | Wuhan Baiqiandu Biotechnology Co., Ltd. | B2001 | |
| EDTA (pH 9.0) Antigen Retrieval Solution | Wuhan Baiqiandu Biotechnology Co., Ltd. | B2002 | |
| Electrophoresis buffer | NCM Biotech | 20230801 | |
| Embedding machine | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd. | JB-P5 | |
| Eosin | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | 212954 | |
| Ethanol | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | 493511 | |
| Fetal bovine serum | Gibco | 2166090RP | |
| Formic acid | SIGMA | 64-18-6 | |
| GraphPad Prism software | GraphPad software, LLC | Version 9.0.0 | |
| Hematoxylin | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | H3136 | |
| High performance liquid chromatography | Agilent | 1260 Infinity II Prime | |
| High speed refrigerated centrifuge | Thermo Fisher Scientific | Legend Micro 17R | |
| High-Resolution Mass Spectrometry | Thermo Fisher Scientific | Q Exactive Focus | |
| HRP-conjugated Goat Anti-Mouse | SeraCare | 5220-0341 | |
| HRP-conjugated Goat Anti-Rabbit | SeraCare | 5220-0336 | |
| HRP-conjugated Goat Anti-Rabbit/Mouse Universal Secondary Antibody | DAKO | K5007 | |
| HRP-conjugated Goat Anti-Rat | SeraCare | 5220-0364 | |
| HRP-conjugated Rabbit Anti-Goat | SeraCare | 5220-0362 | |
| Hydrochloric acid | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | H9892 | |
| Hydrogen Peroxide | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | B12555 | |
| Hypersensitive ECL chemiluminescence kit | NCM Biotech | P10300 | |
| ImageJ software | National Institutes of Health | v1.8.0 | |
| Imaging System | Nikon (Japan) | NIKON DS-U3 | |
| Lewis lung carcinoma cells | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | 90020104 | |
| Mesh cloth | Baijie | 100110779650 | |
| Metal heating temperature control instrument | Baiwan Electronictechnology Co., Ltd. | HG221-X3 | |
| Methanol | Aladdin | M116118 | |
| Micropipette | Dlab Scientific Co., Ltd. | KE0003087/KA0056573 | |
| Microscope Slide | Jiangsu Shitai Laboratory Equipment Co., Ltd. | 10212432C | |
| Microtome | Shanghai Leica Instruments Co., Ltd. | RM2016 | |
| Microwave Oven | Galanz Microwave Electrical Appliances Co., Ltd. | P70D20TL-P4 | |
| Neutral Balsam | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | 10004160 | |
| Optical microscope | Nikon (Japan) | Nikon Eclipse CI | |
| Oven | Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co., Ltd. | DHG-9140A | |
| PAGE gel rapid preparation kit | Biosharp | PL566B-5 | |
| Paraformaldehyde | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | 8.18715 | |
| Phosphate buffered saline (1x) | Gibco | 8120485 | |
| Pre-stained color protein marker (10-180 kDa) | Cywin Innovation (Beijing) Biotechnology Co., Ltd. | SW176-02 | |
| Protein loading buffer (5X) | Boster Biological Technology | AR1112 | |
| pulverizer | Shangzhiqiao Co., Ltd. | DFT-100A | |
| PVDF (0.45 μm) | Cywin Innovation (Beijing) Biotechnology Co., Ltd. | SW120-01 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit artikel is gepubliceerd
Video binnenkort beschikbaar