Bu çalışma, Wnt/β-katenin yolunun ve miR-22 ekspresyonunun modülasyonu yoluyla kurkuminin retinoblastom hücre davranışı üzerindeki etkilerini değerlendirmek için bir protokol sunmaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Araştırma makalesi
* These authors contributed equally
Bu çalışma, Wnt/β-katenin yolunun ve miR-22 ekspresyonunun modülasyonu yoluyla kurkuminin retinoblastom hücre davranışı üzerindeki etkilerini değerlendirmek için bir protokol sunmaktadır.
Retinoblastom (RB), bebekleri ve çocukları etkileyen yaygın bir intraoküler malign tümördür, ancak etiyolojisi ve patogenezi tam olarak anlaşılamamıştır. Biyoaktif bir polifenol olan kurkumin, Wnt/β-katenin sinyal kaskadının mikroRNA aracılı modülasyonu yoluyla tümör ilerlemesini inhibe eder. Bu çalışma, miRNA-22 (miR-22) ekspresyonunun düzenlenmesini araştırarak ve altta yatan moleküler mekanizmaları keşfederek kurkuminin RB'deki antitümör etkilerine nasıl aracılık ettiğini açıklığa kavuşturmayı amaçladı. Doğrulanmış iki retinoblastom modeli (SO-RB50/WERI-Rb-1), değişen konsantrasyonlarda kurkumin ile tedavi edildi. miR-22'nin Wnt/β-katenin sinyalini düzenlemesini tanımlamak için, hedef hücreler ya bir miR-22 mimik lentivirüsü ya da fonksiyonel olmayan bir kontrol lentivirüsü ile transdüksiyona tabi tutuldu. Kurkuminin tümör boyutu, miR-22 ekspresyonu ve Wnt/β-katenin protein seviyeleri üzerindeki in vivo etkilerini gözlemlemek için insan RB hücreleri kullanılarak farelerde ksenograft tümör modelleri oluşturuldu. Hücresel proliferasyon, invazyon ve apoptoz, sırasıyla CCK-8, Transwell ve Annexin V-APC-PI ikili boyama testi kullanılarak değerlendirildi. miR-22 seviyeleri RT-PCR ile ölçüldü ve Wnt1 ve β-katenin ekspresyon profilleri Western blot analizi ile belirlendi. Kurkumin tedavisi, RB hücrelerinde proliferasyonun ve invazivliğin azalmasına neden olurken, apoptozu arttırdı ve miR-22 ekspresyonunu yükseltti. miR-22'nin inhibisyonu, kurkuminin Wnt/β-katenin sinyal yolu üzerindeki etkilerini azalttı. Ksenograft çalışmalarında, kurkumin tümör boyutunu önemli ölçüde azalttı ve tümörler içindeki miR-22 ekspresyonunu arttırarak Wnt/β-katenin sinyalini etkili bir şekilde baskıladı. Bu bulgular, kurkuminin, esas olarak miR-22 yukarı regülasyonu ve ardından Wnt/β-katenin yolunun inhibisyonu yoluyla aracılık edilen apoptozu teşvik ederken RB hücre proliferasyonunu ve invazivliğini inhibe ettiğini göstermektedir.
Retina dokularında ortaya çıkan yüksek agresifliğe sahip bir pediatrik malignite olan retinoblastom (RB), özellikle beş yaşın altındaki çocuklar için önemli bir sağlık tehdidi oluşturmaktadır. Genetik mutasyonlar, özellikle RB1 genini etkileyenler, bu hastalığın gelişimi ile yakından ilişkilidir1. Bebekler ve çocuklar arasında retinoblastomun (RB) önemli prevalansı göz önüne alındığında, ağırlıklı olarak düşük gelirli ve gelişmekte olan ülkelerde olmak üzere yılda yaklaşık 9000 yeni vakanın bildirildiği gerçeğiyle birleştiğinde, etkili terapötik stratejiler geliştirmek ve hasta sonuçlarını iyileştirmek için hastalık mekanizmalarının kapsamlı bir şekilde anlaşılması zorunludur2. Yıllar geçtikçe, RB üzerine yapılan araştırmalar öncelikle genomik değişikliklere, özellikle miRNA ekspresyonu3'e odaklanmıştır. Kesinlikle, miR-34a ve miR-22, RB 4,5'in tümörigenezinde hayati oyuncular olarak ortaya çıkmıştır. Bu miRNA'lar arasında, miR-22, farklı kanserlerde 6,7,8 tümör oluşumunda rol oynadığını ve proliferasyonu, istilayı ve göçü 6,9 etkilediğini göstermiştir. Ayrıca, önceki araştırmalar hem fare hem de insan RB hücre dizilerinde miR-22 ekspresyonunun azaldığını göstermiş ve bu hastalıktaki potansiyel rolünü daha da vurgulamıştır10.
Curcuma longa rizomlarında başlıca biyoaktif kurkuminoid olan kurkumin, geleneksel tıpta ve Asya mutfaklarında temel bir bileşen olmuştur11. Antitümör, antimikrobiyal, antienflamatuar, antioksidan ve nöroprotektif etkileri kapsayan zengin farmakolojik profili, biyomedikal araştırmalarda büyük ilgi görmüştür 12,13,14. Çok sayıda çalışma, NF-κB15, JAK/STAT16 ve MRP117 dahil olmak üzere farklı sinyal yolları üzerindeki etkisini vurgulayarak RB'deki antitümör rolünü araştırmıştır. Daha önce incelenen bu yollarla karşılaştırıldığında, kurkumin-miR-22/Wnt/β-katenin ekseni daha hedefli ve spesifik bir yaklaşım sunabilir, potansiyel olarak terapötik etkinliği artırabilir ve hedef dışı etkileri azaltabilir.
Önceki çalışmalar, kurkuminin hepatoselüler karsinom18 ve kolon kanseri hücrelerinde19 TET1/Wnt/β-katenin sinyal yolu eksenini modüle ederek antitümör etkiler elde ettiğini ileri sürmüştür. Bununla birlikte, kurkuminin Wnt/β-katenin sinyal yolunu etkileyerek RB hücrelerinde tümör ilerlemesini baskılayıp baskılayamayacağı bilinmemektedir. Son çalışmalar, retinoblastom hücrelerinde ve oral skuamöz hücreli karsinomda Wnt/β-katenin sinyal yolu aktivitesindeki değişikliklerle bağlantılı miR-22 ekspresyonunun azaldığını bildirmiştir 20,21. Pratik uygulanabilirlik göz önüne alındığında, kurkumin, tanımlanmış bir konsantrasyon aralığında (in vitro 10-40 μM)15,22 etkili antitümör aktivitesi sergiler ve yönetilebilir farmakokinetik özelliklerle in vivo olarak uygulanabilir ve translasyonel araştırmaları kolaylaştırır. Bu nedenle, bu çalışma, kurkuminin miR-22 seviyelerini artırıp artırmadığını ve ardından Wnt/β-katenin sinyal aktivitesini azaltıp azaltmadığını araştırmak için bir RB modeli oluşturmayı ve geleneksel NF-κB, JAK/STAT veya MRP1 modülasyon yaklaşımlarına kıyasla potansiyel olarak daha verimli ve klinik olarak anlamlı bir terapötik strateji sağlamayı amaçlamaktadır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Hayvanları içeren tüm prosedürler, Tianjin Göz Hastanesi Hayvan Etiği ve Refahı Komitesi (AEWC) tarafından gözden geçirildi ve onaylandı (Onay No. NKYY-DWLL-2023-054). Kullanılan reaktifler ve ekipman Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Hücre kültürü
İnsan retinoblastom hatları WERI-Rb-1 ve SO-RB50'nin hücreleri, fetal sığır serumu ve %1 penisilin-streptomisin ile desteklenmiş yüksek glikozlu Dulbecco'nun modifiye Eagle ortamında kültürlendi. Hücreler, kültür şişelerinde uygun bir yoğunlukta tohumlandı ve %CO2

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Kurkuminin insan retinoblastom hücreleri üzerindeki doza bağlı anti-proliferatif ve anti-invaziv etkileri, Wnt/β-katenin yolu deaktivasyonu ile birlikte
İnsan RB hücreleri, 24 saatlik bir süre boyunca değişen kurkumin dozları ile tedavi edildi. Bulgular, apoptozda bir artışla birlikte hücre canlılığı ve istilasında doza bağlı bir düşüş olduğunu ortaya çıkardı. Spesifik olarak, kurkumin konsantrasyonu 10 μM'den 50 μM'ye yükseldikçe, tedavi edilmemiş hücrelere kıyasla hem SO-Rb50 hem de WERI-Rb-1 hücre ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Curcuma longa rizomlarından türetilen bir polifenol olan kurkumin, anti-inflamatuar, antianjiyojenik, anti-proliferatif ve antioksidan özellikleri ile ünlüdür23,24. Ek olarak, antitümör özelliklere, özellikle de kötü huylu hücrelerde apoptozu indükleme yeteneğine sahiptir25. Önceki araştırmalar, kurkuminin RB hücreleri 22,26,27 üzerindeki büyüme baskılayıcı
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların beyan edecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82271218); Tianjin Göz Hastanesi Bilim Fonu (Genel Proje ykyb1908).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Ek V-APC/PI ikili boyama kiti | Güneş Enerjisi | CA1020 | akış sitometrisi yoluyla RB hücrelerinde apoptozu kantitatif olarak değerlendirin |
| CCK-8 Test Kiti | Beyotime | C0038 (İngilizce) | Hücre proliferatif kapasitesini değerlendirmek için absorbansı 490 nm'de ölçün |
| CO2 inkübatör | Eppendorf Belediyesi | optimal kültür koşullarını korur (37° C, RB hücre yayılımı için %5 CO2 ve doymuş nem) | |
| Curcumin | Sigma | C1386 (İngilizce) | Kurkuminin Retinoblastom (RB) Üzerindeki Anti-Tümör Etkilerinin Araştırılması |
| ECL kemilüminesan substrat | Biyoss | C05-07004 | Western blot analizinde protein bantlarını görselleştirin |
| Fetal Sığır Serumu (FBS) | Canlı Hücre | C04001-500 C04002-500 | Hücre kültürü |
| Akış sitometrisi | Beckman Coulter | Galliler | Hücrelerin apoptoz oranını nicel olarak analiz edin |
| ImageJ Yazılımı | Ulusal Sağlık Enstitüleri | Sürüm 6 | Western blot bant analizi, protein ekspresyon seviyelerini değerlendirin |
| Ters mikroskop | Olympus | CKX53 Serisi | 400×'da invaziv hücreleri gözlemleyin ve sayın; Transwell tahlilinde büyütme |
| Lipofektamin 3000 | Davetli | L3000015 | Hücre Transfeksiyonu |
| Mikroplaka okuyucu | Termo | K3 | enzime bağlı immünosorbent tahlili (ELISA) miktar tayini |
| miR-22 Lentivirüsü taklit eder | Hanheng Biyoteknoloji | has-miR-22 | hayvan deneyleri için stabil bir şekilde transfekte edilmiş bir hücre hattı oluşturmak |
| Multipleks gerçek zamanlı PCR sistemi | Biyo-Rad | CFX384 Serisi | hassas gen ekspresyonu analizi için kantitatif RT-PCR (qRT-PCR) gerçekleştirin |
| Penisilin-Streptomisin (PS) | Abbkine | BMC1030 | Bakteriyel kontaminasyonu önlemek için hücre kültürü ortamına eklenir |
| Protein Ekstraksiyon Kiti | Güneş Enerjisi | BC3640-50T | Hücresel ve doku örneklerinden protein izolasyonu |
| psiCHECK-2 vektörü | promega | JR20110328 | miR-22 ve Wnt1 3'UTR arasındaki etkileşimi araştırmak için Wnt1-WT (vahşi tip) ve Wnt1-MUT (mutant) raportör plazmitleri oluşturun |
| PVDF membran | Merck | ISEQ00010 | Protein lekeleme |
| Tavşan IgG sekonder antikoru | Hücre Sinyalizasyon Teknolojileri | 14708 | Birincil antikora bağlanarak Western blot tespiti |
| SPSS istatistik yazılımı | IBM | SPSS 20.0 | Deneysel veriler üzerinde istatistiksel analiz yapmak |
| SuperScript III Birinci Strand Sentez SuperMix Kiti | Davetli | 11752-050 | sonraki RT-PCR analizi için RNA'nın cDNA'ya ters transkripsiyonu |
| SYBR Premiks Ex Taq II Kiti | TaKaRa Hakkında | RR820A Serisi | RT-PCR'nin Wnt1, β-aktin ve diğer hedef genlerin ekspresyonunu kantitatif olarak saptaması için |
| TRIzol reaktifi | Davetli | 12183-555 | Hem hücresel hem de doku örneklerinden RNA ekstraksiyonu |
| UV spektrofotometresi | Beckman | DU800 Serisi | RNA örneklerinin konsantrasyonunu ve saflığını belirlemek |
| Wnt1 antikoru | Abcam | AB15251 | Wnt1 protein ekspresyonunu tespit etmek için Western blot analizi |
| β-aktin antikoru | Abcam | ab8227 | Western blot analizinde protein yüklemesini normalleştirmek için dahili bir referans olarak kullanılır |
| β-katenin antikoru | Hücre Sinyalizasyon Teknolojileri | 37447 | β-katenin protein ekspresyonunu saptamak için Western blot analizi |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.