Эпигаллокатехин и рак

5.2. Индукция апоптоза и клеточного цикла

Индукция апоптоза путем EGCG является более заметным во многих раковые клетки, не затрагивая нормальные клетки, потому что NFκB активируется в раковых клетках (Таблица 1). Хотя EGCG было показано, влияет ряд факторов, связанных с клеточного цикла, прямого ингибирования циклин-зависимых киназ считается главным событием [4]. EGCG-индуцированного апоптоза в опухолевых клетках могут быть опосредованы через NFκB инактивации [15]. In vitro и in vivo исследования показали, что инактивация NFκB, EGCG был связан с повышением фосфорилирования-зависимой деградации IkBα, последующее увеличение ядерной транслокации Р65 белка и ингибирование активности IKK [50]. Индукция различных негативных регуляторов клеточного цикла может быть следствием такого торможения. EGCG также индуцирует экспрессию р21 и р27 при снижении экспрессии циклина D1 и фосфорилирования ретинобластома. Однако, EGCG ингибирует Лпс-индуцированного фосфорилирования IKK, но не смог повлиять на NFκB репортерного Гена люциферазы активации человеческого рака толстой кишки (HT-29) клеток, предполагая, что EGCG модуляции транскрипционной активности NFκB не обязательно зависит от IkBα деградации и последующего освобождения NFκB белков (табл. 1;[51]).

EGCG вниз регулирует NFκB индуцирование экспрессии киназы в легких человека раковых клеток ПК-9 [52]. Активация NFκB способствует транскрипционной up-регуляции Bcl-2 и Bcl-XL. Негативная регуляция NFκB, EGCG снижает экспрессию проапоптотических белков семейства Bcl-2 [52]. В человеческой карциномы простаты LNCaP клеток, лечение с EGCG индуцированного апоптоза и было связано со стабилизацией р53, а также с a down-регуляции активности NFκB, в результате чего снижение экспрессии антиапоптозных белков Bcl-2 [53]. EGCG (70% летальная доза) в suprapharmacological концентрации 10 мкг/мл привело к увеличению доли HNSCC клеток в G1 фазе, снижение циклин D1 экспрессии белков и повышают уровень p21WAF1/CIP1 и p27KIP1 белков [54].

Многие недавние исследования показали, что EGCG триггер роста клеток ареста путей в стадии G1 клеточного цикла посредством регулирования циклин D1, cdk4, cdk6, p21/WAF1/CIP1 и р27/KIP1 и индуцированного апоптоза посредством генерации АФК и каспазы-3 и каспазы-9 активации [23]. EGCG ингибировал выражений Bcl-2 и Bcl-XL и индуцированной выражений Bax, Bak, Bcl-XS и PUMA. Кроме того, ras, raf-1 деятельности и ERK1/2 были вниз регулируется, принимая во внимание, что деятельность MEKK1, JNK1/2 и p38 MAP киназы были upregulated [23]. Ингибирование craf-1 или ЭРК усиленной EGCG-индуцированного апоптоза, тогда как ингибирование JNK или p38 MAP киназы EGCG ингибировал-индуцированного апоптоза. EGCG способствовало активации p90 рибосомного белка S6 киназы, и индуцированной активации c-jun. Ксенотрансплантат и бродяга модели показали, что зеленый чай или EGCG может уменьшить онкогенными потенциал рака предстательной железы [23]. Лечение рака молочной железы MCF7 клеток с EGCG (30 мкм) ингибирует арест клеточного цикла в G0/G1 фазе. В клетки рака простаты, EGCG (10-80 мкм) повышенная экспрессия p16, p18, р21, р27 и р53, которые связаны с негативной регуляции клеточного цикла (Таблица 1). В целом, эти результаты показывают, что зеленый чай и его составляющие стимулируют рост ареста и апоптоз посредством нескольких механизмов, и может быть использовано для химиопрофилактики с раковыми клетками-мишенями. EGCG индуцирует апоптоз путем активации capase-3/7 и ингибирования экспрессии Bcl-2, survivin и XIAP в предстательной стволовых раковых клеток. Кроме того, EGCG ингибирует эпителиально-мезенхимальных перехода путем ингибирования экспрессии vimentin, слизень, улитка и ядерного β-катенина, и деятельность LEF-1/TCF отзывчивым репортер, а также замедляет CSC миграции и инвазии, предполагая, блокада сигнализации, участвующих в раннее метастазирование [55]. Интересно, кверцетин синергетический эффект с EGCG в индукции апоптоза, и блокирование CSC миграции и инвазии. Эти данные позволяют предположить, что EGCG либо самостоятельно, либо в сочетании с кверцетин может устранить CSC s-характеристики.

5.3. Влияние на фазы I и II ферментов

Одним из наиболее важных механизмов химиопрофилактики по крестоцветных растений экстракты-видимому, индукция ферментов фазы II и ингибирование ферментов I фазы. Канцерогенную обмен веществ может быть изменен путем EGCG, подавляя фазы I препарата ферментов метаболизма CYPs, повышения активности или модуляция экспрессии генов II фазы конъюгирующие ферменты, которые могут регулировать несколько биологических событий, таких как ацетилирование, метилирование, глюкуронирования, сульфатирование и сопряжения (табл. 1). In vitro исследования показали, что EGCG обладает выраженным ингибирующим влиянием на CYP1A1 на транскрипционном уровне [60]. Фенольные соединения могут вызывать фаза II конъюгирующие ферменты, они могут рассматриваться в качестве потенциальных кандидатов для предотвращения развития опухоли [60]. EGCG увеличивает активность фазы II детоксикации ферментов GST и NQO в мышь, печени, молочной железы и простаты раковых клеток. Аналогично, напитки, богатые чай фенолов увеличилось QR деятельности в Hepa1c1c7 клеток и в целом, EGCG предотвратить истощение глутатиона и ОРУ после формирования окислительного повреждения, вызванного различных канцерогенов, которые образуются реактивные метаболиты, такие как прооксидантом [61]. Следовательно, также показал, чай in vitro защитное действие на крыс печеночных экстрактов, которые были связаны со снижением уровня CYP2E и повышенной активности фазы II детоксикации ферментов UDPGT, предполагая, что EGCG может регулировать фазы I и фазы II препарата ферментов метаболизма, хотя GST активность была в силе [60]. An был найден в промоутеры антиоксидантных белков (СОД, ГП, и кошка) и несколько наркотиков-метаболизирующих ферментов (GST, и GR). Несколько сигнальных путей, вовлеченных в активацию, что связывает фактор транскрипции Nrf-2. В исследовании, было замечено, что в человеческой гепатомы HepG2 клеток, EGCG богатый полифенол зеленого чая экстракт индуцированной транскрипционной потенции фазы II детоксикации ферментов, через которые и снизился в Nrf-2-являются обязательными в аденокарциноме легкого А549 клеток [62].

5.4. Модуляции внутриклеточных сигнальных каскадов

5.4.1. Ингибирование NFκB

NFκB-это семья, тесно связанных димеров белка или окислительный стресс-чувствительных транскрипционных факторов, которые связывают общий мотив последовательности в ДНК кб сайт [15]. Идентификация Р50 субъединицы NFκB в качестве члена REL семейство вирусов предоставили первые доказательства того, что NFκB связана с раком. NFκB количество накапливается в цитоплазме в неактивной форме, путем взаимодействия с ИКБ. NFκB активируется свободных радикалов, воспалительные стимулы, цитокинов, канцерогены, опухолевые промоторы, эндотоксины, γ-излучения, УФ-излучения и рентгеновских лучей. После активации, это не переносятся в ядро, где он индуцирует экспрессию более чем 200 генов, которые, как было показано, подавляют апоптоз и вызывают клеточные трансформации, пролиферации, инвазии, метастазирования, хемо-сопротивление, радио-сопротивление, врожденного иммунитета и воспаления.

Последние результаты также полностью подтвердила свою ключевую роль в подавлении апоптоза в раковых клетках [15]. Фосфорилирование и активацию IkB киназы контролируется с помощью NFκB вызывающие киназы и есть перекрестные помехи между активацией MAP киназы/ERK пути, и NFκB вызывающие киназы/InB киназы/ NFκB пути. В цитозоле, NFκB неактивна, когда, привязанный к I-kB (Рис. 2). Фосфорилирование I-kB by IKKs приводит к протеасомы зависимой деградации I-kB, что приводит NFκB бесплатно. NFκB может активировать экспрессию набор NFκB отзывчивым генов, когда перемещают в ядро. EGCG было показано, подавляют активацию NFκB в H891 головы и шеи, рак клеток и MDA-MB-231 клеток рака молочной железы [63]. Лечение EGCG от дозы и времени зависимо увеличилось I-kB уровне, и подавлял NFκB ядерной транслокации в А431 эпидермоидной карциномы клеток [64]. В нормальных человеческих эпидермальных кератиноцитов, UVB радиационно-индуцированной активации NFκB был связан с увеличением I-kB фосфорилирования и деградации и EGCG было показано, ингибируют активацию NFκB и ядерной транслокации [15]. Хотя, ROS были предложены, чтобы быть вовлечены в активацию NFκB сигнальной системы, и что его подавления EGCG благодаря своим сильным антиоксидантным и свободных радикалов закалки деятельности [65]. Показано, что galloyl и фенольные группы в 3’ - положении по EGCG несут ответственность за его сильными противовоспалительными свойствами [27]. EGCG было показано, подавляют активность NFκB человеческих клеток рака толстой кишки [15]. EGCG подавляет TNF-индуцированной активации IKK, что приводит к ингибирование TNF-зависимого фосфорилирования и деградации Ik-Ба и транслокации Р65 субъединицы. Основанный на его способности ингибировать другие киназы, эмодин могут действовать непосредственно на IKK комплекса блокировать фосфорилирования IkBα. Yang et al. [13] обнаружили, что EGCG подавляет активацию NFκB путем ингибирования активности IKK. Некоторые действуют путем подавления ИК-Bα деградации и транслокации Р65 или NFκB-ДНК-связывающую активность. Лечение с EGCG в дозо - и время-зависимым образом, было обнаружено, ингибируют UVB-опосредованной активации NFκB в нормальных человеческих эпидермальных кератиноцитов [66]. Gupta et al. [10] определены NFκB/p65 компонент NFκB комплекса в качестве цели для конкретных расщепление каспаз путем в течение EGCG-опосредованного апоптоза. Таким образом, одним из вероятных механизмов EGCG осуществлять свои противоопухолевые свойства через подавление NFκB сигнальный путь.

5.4.2. Активация транскрипционных факторов FOXO

Факторы транскрипции FOXO в том числе FOXO1, FOXO3a, и FOXO4, оказывают важных биологических функций в ответ на генотоксический стресс. У млекопитающих четыре FOXOs белки, как известно [67]. FOXOs индуцирования клеточного цикла, восстановления поврежденных ДНК, или инициировать апоптоз путем модуляции генов, контролирующих эти процессы. Важность факторов FOXO приписывает их под несколько уровней регулирования, в том числе фосфорилирование, ацетилирование/деацетилирование, убиквитинирования и белок-белковых взаимодействий [67]. Эта функция FOXO необходим для регулирования раковых клеток и CSCs и прогениторные клетки бассейн в кроветворной системы [67]. Недавно мы показали, что EGCG, ресвератрол, сульфорафан, ингибирует клеточную пролиферацию и колониеобразования и индуцированного апоптоза через каспазу-3 активации в клеток поджелудочной железы [58, 68]. Ингибирование PI3K/AKT и MEK/ERK пути активации транскрипционных факторов FOXO. EGCG ингибировал фосфорилирование AKT и ERK, и активации транскрипционных факторов FOXO, ведущих на арест клеточного цикла и апоптоз, и дальнейшее повышение активности FOXO и апоптоза [21].

5.4.3. Ингибирование AP-1 и MAP-киназ

AP-1 первоначально была идентифицирована путем ее привязки к последовательности ДНК в энхансер SV40. AP-1 транскрипционный фактор-это белок димер, состоящий из гомо - или гетеродимеры члены базового региона leucine zipper белков надсемейства, в частности, Jun, Fos, и активации фактора транскрипции белков. Многие раздражители, особенно сыворотка, факторы роста и онкобелки, являются потенциальными индукторами AP-1 мероприятие; это также индуцированной TNF и IL-1, а также путем различных воздействий окружающей среды, таких как УФ-излучение. Высокая AP-1 активность или активации AP-1 также было показано, чтобы быть вовлеченным в опухолевой промоции и прогрессии различных типов рака, таких как рак легких, молочной железы и рака кожи. AP-1 активно участвует в регуляции генов, участвующих в апоптозе и пролиферации и могут способствовать пролиферации клеток путем активации циклин D1 Гена, и подавляя Гцр, таких как р53, p21cip1/waf1 и p16 [15]. Зеленого чая полифенол EGCG было показано, подавляют 12-O-tetradecanoylphorbol-13-ацетата и эпидермального фактора роста-индуцированной трансформации мышиных эпидермальных клеток линии JB6 (табл. 1; [69]). Этот вывод коррелирует с ингибированием AP-1 связывание ДНК и транскрипционной активности. Ингибирование AP-1 активность EGCG был связан с ингибированием активации JNK, но не активации ERK. Интересно, что в другом исследовании, где EGCG блокировали УФ-индуцированной c-Fos активации в человеческой клеточной линии кератиноцитов HaCaT, ингибирование активации p38 был предложен как основной механизм, лежащий в эффектах EGCG [69].

MAP киназы были известны привлекать к участию в различных ключевых физиологических процессов, включая клеточный апоптоз, дифференцировку и смерти. В клетках млекопитающих, три основных типа МАП-киназ представлены; p38 MAP киназы, ЭРК, и c-JNK [15]. Активации мар-киназ, таких как ERK, JNK и p38 можете активировать лося и c-Jun. Второй посланник, фосфатидил инозитол-3,4,5-трифосфата, синтезированных активировать PI3K, который необходим для фосфорилирования Akt, затем Akt непосредственно фосфорилирует на проапоптотических белков плохо, повышая тем самым антиапоптотических функцию Bcl-xL. В исследовании на животных было показано, что EGCG (5-20 мкмоль/л) от концентрации образом подавлял MAP киназы в пути мыши JB6 эпидермальных клеток линии [69]. В NHEK клеток, лечение с EGCG ингибировал УФ-индуцированной ч₂O₂ производство, соединенный с блоком УФ-индуцированного фосфорилирования ERK1/2, JNK и p38 белков (табл. 1; [70]).

Недавно было показано, что EGCG ингибирует MAP киназы пути и активатора протеина-1 (AP-1) Деятельность человеческих клеток рака толстой кишки. В исследовании, устно кормления EGCG ингибирует PI3K пути в TRAMP модель системы [71]. Подтверждение участия карту пути киназы в регуляции AP-1 активность EGCG исследована. Лечение EGCG было показано, подавляют c-Jun, ERK1/2 фосфорилирования и фосфорилирования ELK1 и MEK1/2 в Ha-ras-трансформированных человека бронхиальная клеток [70]. В отличие от этих отчетов, заметно увеличить AP-1 фактор-ответы, связанные через MAP киназы сигнального механизма в нормальных кератиноцитов человека измеряется с помощью EGCG, предполагая, что сигнальный механизм EGCG действий может быть значительно отличается в различных типах клеток [20]. Основных путей, которые лежат ниже по течению мембрано-связанных RTK также регулируются клеточного цикла и апоптоза. В этот каскад, РАН взаимодействует с и активирует Raf-1, которая в свою очередь фосфорилирует и активирует MAP/ERK киназы 1/2 (MEK1/2) затем фосфорилирует ERK1/2. В JNK1/2/3 и p38α/β/γ пути параллельны карту киназные каскады в клетках млекопитающих [69]. Поскольку дерегулирование MAP киназы пути часто встречается в различных раков, модуляции МАП-киназ, ЭГКГ может предоставить новые стратегии для профилактики или лечения рака человека.

5.4.4. Ингибирование рецептора эпидермального фактора роста (EGFR)-опосредованной сигнальной трансдукции пути

ЭФРР (ErbB-1; HER1 в организме человека) - это гликопротеин клеточной поверхности рецепторов с внеклеточный лиганд-связывающий домен, одиночный трансмембранный регион, и внутриклеточный домен, экспонаты собственного тирозин киназы. В EGFR является членом семейства ErbB рецепторов подсемейства из четырех тесно связанных рецепторов тирозинкиназ: EGFR (ErbB-1), HER2/neu (ErbB-2), HER3 (ErbB-3) и HER4 (ErbB-4). Мутации, которые приводят к гиперэкспрессия EGFR (известный как регуляция) или гиперэкспрессия были связаны с рядом видов рака, включая рак легких, рак анального рака и глиобластомой мозга. Блокада EGFR может привести раковые клетки ввести апоптоза [12]. Таким образом, ингибирование EGFR отменяет потенциальной инвазивности раковых клеток. Гиперэкспрессия HER-2/neu, онкоген в EGFR тирозинкиназы надсемейство, наблюдается в груди, простаты, яичников и рак легких, и это признают в качестве мишени для терапии рака [12]. Ниже по течению событий, фосфорилирование ERK, STAT3, и Akt впоследствии были заблокированы лечения с EGCG (табл. 1; [71]). Однако, клетки предварительно инкубировали с EGCG до того, TGF-α, в результате ингибирования EGFR-зависимых активации STAT3 впоследствии отсталых синтез VEGF в раковые клетки. Ингибиторный эффект NFκB, EGCG также внесла свой вклад в общее VEGF вниз-регулирование. Лечение с EGCG ингибировал учредительные лиганд-опосредованной активации EGFR в обоих YCU-H891 головы и шеи, плоскоклеточный рак и MDA-MB-231 клеток карциномы молочной железы линии, указывая, что он имеет потенциал, чтобы нарушить аутокринными петли, которые устанавливаются в несколько распространенного рака [72]. Эти результаты позволяют предположить, что блокирование EGFR сигнального, EGCG бы потенциально ингибировать оба пролиферацию раковых клеток и ангиогенез.

Недавно, Ахмад отметил, что ЭГКГ подавляет экспрессию IL-6 и IL-8 in vitro [73]. EGCG было показано, что для подавления продукции VEGF в свиней гранулезных клеток и клеток карциномы молочной железы [73]. EGCG ингибирует EGFR сигнального пути, скорее всего, через прямое ингибирование ERK1/2 и Akt-киназ [58]. EGCG блокирует PDGF-индуцированной пролиферации и миграции крыс звездчатых клеток поджелудочной железы [6]. EGCG привязывается к конкретным метастазов, связанных 67 кда ламинина рецептором, который экспрессируется на различных опухолевых клеток [74]. Клетки были обработаны все транс-ретиноевая кислота, что противоопухолевым действием EGCG опосредуется рецептором ламинина и это позволяет EGCG, чтобы привязать его к поверхности клетки с помощью вычитания стратегии клонирования кднк с участием библиотек. Сотовый взаимодействия ламинина через рецептор 67LR является ключевым шагом в несколько сигнальных путей и киназы-фосфатазы каскадов. Авторы обнаружили связь между 67LR и интегрина α6 субъединица, которая является частью ламинин-связывание интегринов α₆β₄ и α₆β₁. Когда EGCG включены в плазматической мембране непосредственно взаимодействует с Тромбоцитарного фактора роста-BB (PDGF-BB), тем самым предотвращая специфических лиганд-рецепторных взаимодействий, ведущих к ингибирующее влияние EGCG на PDGF-индуцированной клеточной сигнализации и mitogenesis. Кроме того, Givant-Horwitz и связывает [75] сообщили, что в человеческих клеток рака толстой кишки, EGCG ингибирует рост и активацию EGFR и человеческого EGFR-2 сигнальных путей. На основании этих данных было высказано предположение, что может быть существование EGCG рецепторов. Это предложение ждет продолжение и подтверждение.

5.4.5. Ингибирование гиперэкспрессия циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2)

Кокс является простагландин-H-синтаза, ключевых регуляторных ферментов для синтеза простагландинов транскрибируется из двух различных генов (ЦОГ-1 и ЦОГ-2). ЦОГ-1 является сущностно выражается во многих тканях, но экспрессия ЦОГ-2 регулируется с помощью множества факторов, таких как митогены, опухолевые промоторы, цитокинов и факторов роста. Ненадлежащее активность ЦОГ-2 наблюдается практически во всех предраковых и злокачественных условие вовлечения толстой кишки, печени, поджелудочной железы, молочной железы, легких, мочевого пузыря, кожи, желудка, головы и шеи, пищевода [15]. Несколько транскрипционных факторов, в том числе и AP-1, и NFκB может стимулировать ЦОГ-2 транскрипции [15]. EGCG ингибирует митоген-стимулированная экспрессия ЦОГ-2 в андроген-чувствительных LNCaP и андроген-insensitive ПК-3 человеческих клетках карциномы простаты [76]. Показано, что EGCG снижает активность ЦОГ-2, интерлейкин-1А стимуляции человеческих хондроцитов [77]. EGCG выставлены ингибирование ЦОГ в LPs-индуцированной макрофагов (табл. 1). Предварительная обработка с экстрактом зеленого чая, обогащенный EGCG ингибировал ЦОГ-2 выражение, индуцированных в ДТС кожи мыши. EGCG может вниз-регулировать ЦОГ-2 в ДТС-стимулированных клеток молочной железы человека (MCF-10A) в культуре [78]. Последние клинические исследования убедительно показывают, что развитие химические соединения, которые могут ингибировать ЦОГ-2 выражение предпочтительно, не влияя на ЦОГ-1, является приоритетным направлением для исследований рака.

5.4.6. Ингибирование протеасомы деятельности

Протеасомы-это массивные мультикаталитических протеазы комплекс, который отвечает за разложение большинства повреждений или misfold белков. В proteasomal пути деградации является существенным для многих клеточных процессов, включая пролиферацию клеток, down-регуляции клеточной смерти, развития лекарственной устойчивости в опухолевых клеток человека, регуляции экспрессии генов и ответы на окислительный стресс, предполагающая применение ингибиторов протеасом в качестве потенциальных НОВЫЙ противоопухолевых препаратов. In vitro и in vivo исследования показали, что EGCG ингибирует химотрипсина-нравится, но не трипсиноподобных активность протеасомы. Ингибирование химотрипсин-подобную активность протеасомы был связан с индукцией апоптоза опухолевых клеток. Каталитический деятельности 20S/26S протеасомы комплекса были заторможены EGCG, в результате внутриклеточного накопления IkBα и последующим ингибированием активации NFκB (табл. 1; [79]). Этот факт позволяет предположить, что протеасомы-это рак, связанных с молекулярной мишенью EGCG и что ингибирование протеасомы деятельности этой phytomolecule может способствовать ее раком профилактический потенциал. Применение EGCG привели в G0/G1 клеточного цикла и накопление р27 и IkBα в LNCaP клетки рака простаты с оба из которых являются мишенями для протеасом [80]. Разница в эффективных концентрациях в бесклеточных системах (IC₅₀ 0.09-0.2 мм) и в клеточных линиях (IC₅₀ 1-10 мм) говорит о том, что EGCG может неспецифически связывать белки или других макромолекул в клетках, и, следовательно, снижение эффективной концентрации EGCG в активном сайте протеазы и стабильности клеточных поглощение EGCG также может быть важным фактором.

5.5. Ингибирование эпигенетических модификаций

Эпигенетика касается наследственных изменений, которые не кодируются в последовательности ДНК сама по себе, но играют важную роль в контроле экспрессии генов. У млекопитающих, эпигенетические механизмы включают в себя изменения в метилировании ДНК, модификации гистонов и некодирующих РНК. Хвост и глобулярных доменов эукариотических нуклеосомной гистонов могут быть изменены эти эпигенетические события и изменения экспрессии генов [81]. Среди них, ДНК метилирование cytosines в CpG-динуклеотидов является, пожалуй, наиболее широко изучены эпигенетические изменения в клетках млекопитающих с углубленным функциональные последствия для широкого спектра клеточных процессов [81]. Хотя эпигенетические изменения являются наследственными в соматических клетках, эти изменения также являются потенциально обратимыми, что делает их привлекательными и перспективными направлениями для пошива рака профилактических и терапевтических стратегий.

Метилирование ДНК является ковалентной биохимические изменения, в результате чего добавление метильной группы к 5^ой углерод положение в pyramidine кольца цитозина расположенном в CpG-динуклеотидов. Гиперметилирование часто ограничивает доступность транскрипционных факторов, промоутеры, продвижение метил-CpG-связывающий домен (MBD) привязка, при которой результаты в наборе дополнительных глушителей-ассоциированных белков, и, в конечном счете, сайленсинг генов[81]. По оценкам, 60% генов млекопитающих промоторы содержат CpG-островки, многие из этих генов принадлежит к house keeping категории, как правило, ИАС и транскрипционно активировать [81]. Это было хорошо известно, что CpG-островки в определенных генов, особенно генов-супрессоров опухолей, часто становятся aberrantly hypermethylated при развитии рака (Рис. 4a и b). Паттерны метилирования ДНК устанавливаются согласованных действий DNMTs и связанных с ними факторов, таких как белки поликомб белков, в присутствии S-adenosylmethionine (Сэм), которая служит в качестве донора метильных для метильной группы. Млекопитающих DNMT семьи включают для активных членов, DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, и DNMT3L. Деметилирование Сэм результатов в формировании S-adenosylhomocysteine (SAH), и свидетельства от клинических исследований показали, что сах является мощным ингибитором DNMT [25].

EGCG может образовывать водородные связи с различными остатков в каталитическом карман DNMT, таким образом, выступает как прямой ингибитор DNMT1 (Table1; на фиг. 4c). Ингибирование DNMT может помешать метилирование вновь синтезированные нити ДНК, в результате чего разворот гиперметилирование и повторное выражение замолчать генов [25]. Наконец, было показано, что EGCG является также эффективным блокатором DHFR. EGCG актов посредством взаимодействия с фолиевой кислотой обмен веществ в клетках, вызывая ингибирование нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) синтез и изменения картины метилирования ДНК. EGCG было показано, влияют на различные биологические пути и тормозит DNMTs деятельности в человеческих раковых клеточных линий (Рис. 4c). EGCG связывается DNMT1 и блокирует активный центр фермента. EGCG генерирует окислитель H₂O₂ в значительную сумму, которая окисляется до DNMTs и других белков может способствовать его ингибирование метилирования ДНК [25, 82]. То же действие, однако, может также привести к окислительному повреждению и существенно увеличить его цитотоксичности. EGCG вызвала концентрацию и время-зависимое восстановление гиперметилированием Гцр, таких как р16, RAR, MGMT, MLH1 генов в человеческих клеток рака пищевода [26, 83]. Лечение человеческого рака толстой кишки и рака предстательной железы клетки с EGCG реактивации некоторые метилирование-замолчать гены. С тех пор несколько групп найти похожие in vitro результаты. Частичное деметилирование hypermethylated RARb, EGCG была продемонстрирована в клетках рака молочной железы, такие как MCF-7 и MDA-MB-231 [38]. EGCG частично отменил гиперметилирование статус стойка Гена и значительно повышается уровень экспрессии стойка мРНК в устной раковых клеток. Повторяющиеся элементы, такие как p16, RARb, MAGE-A1, маг-B2 и Alu в T24, HT29, и PC3 клеточных линий для их уровней метилирования ДНК и экспрессии мРНК уровнях с использованием нескольких demethylating агентов [84]. Недавно, in vivo исследование показало, что местное лечение EGCG в гидрофильный крем тормозит UVB индуцированной глобальное гипометилирование ДНК узор в хронически UVB-инфицированными мышами. Лечение MCF-7 клеток рака молочной железы с EGCG привело к активации ряда генов и снижение промотора hTERT метилирования [38].

5.6. Ингибирование dihydrofolate редуктазы (DHFR) и теломеразы

DHFR, метильной группы до / из аэропорта, необходимые для de novo синтез пуринов, thymidylic кислоты и некоторых аминокислот. DHFR, как НОВЫЙ модулятора β-катенин и GSK3 сигнализации и поднять несколько последствий для клинических и может использовать для воспалительных заболеваний и рака. Недавно сообщалось, что EGCG выступает в качестве потенциального ингибитора DHFR [85]. Он выставил кинетические характеристики медленный жесткой привязки ингибитор 7,8-dihydrofolate снижение с коровьей печени DHFR (Ki-0.11 мм). Очень низкое значение Ki наблюдается для печени крупного рогатого скота DHFR может быть из-за того, что очень низкие уровни фермента были использованы в анализе, и торможение было из-за сильной привязки активность EGCG фермента (медленный жесткой привязки ингибитор, как сообщалось), не обязательно за счет связывания с активным центром (Table1; [86]). Но EGCG действовал как классический обратимый конкурентный ингибитор с куриной печенью DHFR с гораздо большим Ki (10.3 мм). Фолат истощение, повышенная чувствительность этих клеточных линий к antifolate деятельности EGCG. Теломераза важно для поддержания теломер ядерный белок концы хромосомы и было показано, чтобы быть надэкспрессироанных во многих опухолей человека. Длительное лечение с EGCG (5-10 мм) сообщили ингибировать теломеразу и вызывают старение клетки [87]. При высоких наномолярных низких микромолярных концентрациях EGCG ингибировал активность теломеразы в бесклеточных системах при нейтральном рН. Авторы пришли к выводу, что EGCG разлагается на авто-окисления в форме galloyl радикал, который может ковалентно модифицировать активности теломеразы [88]. В исследовании на животных, лечении мышей, несущих теломераза-положительных ксенотрансплантатов рака толстой кишки (HCT-L2) 1,2 мг EGCG в день в течение 80 d привело к 50% ингибированию размера опухоли [87]. Принимая во внимание, что мышей подшипник теломераза-негативных опухолей той же родительской клеточной линии (HCT-S2R) были невосприимчивы к EGCG лечения. Эта интересная линия наблюдения должен быть продлен в других клеточных линий.

5.7. Ингибирование ангиогенеза

Ангиогенез-это комплексное мероприятие, которое требует эндотелиальных клеток прорастания, lumen формирования, tubulogenesis и регулируется скоординированные действия различных факторов транскрипции [6]. Их взаимодействие приводит к эндотелиальной клеточной дифференцировки и приобретение артериальной, венозной и лимфатической свойства. Транскрипционные факторы регулируют правильную организацию сосудистой системы, контроль чрезмерного роста эндотелия и индуцируя апоптоз. FOXO транскрипционные факторы играют решающую роль в регуляции тканевого гомеостаза в органах, таких как поджелудочная железа и яичники и сложных заболеваний, таких как диабет и рак. Недавно нами было показано, что EGCG ингибирует ангиогенез путем повышения транскрипционной активности FOXO [28]. Ингибирование AKT и MEK киназы синергически индуцированной транскрипционной активности FOXO, который был усовершенствован в присутствии EGCG. Фосфорилирование дефицитных мутантов FOXO индуцированной FOXO транскрипционной активностью, ингибирует HUVEC миграции клеток и капиллярной трубки формирования. Ингибирование FOXO фосфорилирования также усиленной антиангиогенных эффектов EGCG через транскрипционной активации FOXO [28]. Авторы пришли к выводу, что активация транскрипционных факторов FOXO через ингибирование этих двух путей может иметь физиологическое значение в управлении диабетической ретинопатии, ревматоидного артрита, псориаза, сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Недавно, Bartholome et al. [89] сообщили, что EGCG в 1 мкм стимулировало транскрипционного фактора FOXO ядерного накопления и ДНК-связывающая активность. EGCG уменьшается ET-1 экспрессии и секреции из клеток эндотелия, в частности, через Akt - и AMPK-стимулированной FOXO1 регулирования ET-1 промоутер. Эти выводы могут иметь отношение к выгодным сердечно-сосудистых действия зеленого чая [90]. Кроме того, EGCG оказывает свое инсулина миметических эффектов, по крайней мере, в части фосфорилирование FOXOs посредством механизма, который подобен, но не идентичен инсулина и ИФР-1, индуцированного FOXO фосфорилирования [91].

5.8. Возможно модуляции экспрессии miRNA

Малых молекул, известных как Микрорнк являются современный класс некодирующих эндогенных молекул РНК, генерирующих большое волнение в клинических и научных сообществ. miRNAs были недавно обнаружены в качестве ключевых регуляторов экспрессии генов, контролируя перевод определенного типа РНК, называется матричной РНК, которая передает генетические инструкции для синтеза белков [92]. Предыдущие исследования показали, что мірнк выразить в ткани определенным образом и контролировать широкий спектр биологических процессов, включая клеточную пролиферацию, апоптоз и дифференцировку. Хотя мирна являются жизненно важными для нормальной клеточной физиологии, аберрантной экспрессии этих малых некодирующих РНК была связана канцерогенеза [92]. Недавнее открытие, что мирна выражение часто dysregulated в рак открыл совершенно новый репертуар молекулярных факторов, вверх по течению экспрессии генов, которая гарантирует всестороннее расследование для дальнейшего выяснения их точная роль в малигнизации. Хотя есть еще ограниченные доказательства того, последние отчеты определили, что пищевые агенты также могут изменять экспрессию генов путем воздействия различных онкогенных или опухоли подавляющей мірнк. Одной из интересных особенностей микро-РНК состоит в том, что похожими на обычные гены, их собственное выражение может регулироваться другими метилирование ДНК. Влияние мирна на эпигенетические механизмы и взаимное эпигенетической регуляции экспрессии miRNA предположить, что его аберрантной экспрессии в процессе канцерогенеза имеет важные последствия для глобального регулирования рака. Кроме того, взаимодействие между различными компонентами эпигенетических машин повторно-подчеркивает комплексный характер эпигенетических механизмов, участвующих в поддержании глобального паттерны экспрессии генов в клетках млекопитающих. Лечение человеческой гепатоцеллюлярной карциномы клетки HepG2 с EGCG был недавно нашел для подавления экспрессии онкогенных мирна и побудить уровень подавляющих опухоли мірнк (Рис. 5). Лечение HepG2 с EGCG в результате выражения 61 мірнк. miR-16, один из мірнк-регулируется EGCG, как известно, регулируют антиапоптозных белков Bcl-2, и интересно EGCG лечения индуцированного апоптоза и downregulated Bcl-2 в-клетки HepG2 [93]. Трансфекция с Анти-miR-16 подавляется ингибитором miR-16 выражение и противодействовал эффекты EGCG на Bcl-2 вниз-регулирование, а также индукции апоптоза в клетках.

5.9. Разные механизмы

УПА-это трипсиноподобных протеаз, который преобразует zymogen плазминогена в активный плазмина. Он высоко экспрессируется в раковых заболеваний человека и имеет свойство предотвращать апоптоз, стимулируют ангиогенез, mitogenesis, миграции клеток и модулировать адгезию клеток [94]. УПА, один из гидролазы, причастных к деградации внеклеточного матрикса и опухолевой инвазии, напрямую препятствует EGCG [33]. Ингибирование УПА может уменьшить размер опухоли или даже привести к полной ремиссии рака у мышей. EGCG-индуцированного подавления УПА промоутер деятельности, а также выражение, кажется, опосредованным путем блокирования ERK и p38 MAP киназы, но не JNK и AKT. Jankun et al. [33] показали, что EGCG связывается урокиназы, блокируя его⁵⁷ и Ser¹⁹⁵ УПА каталитической триады, и расширение в сторону Arg³⁵ из положительно заряженного петли УПА. Таким образом, было высказано предположение, что профилактика рака действие EGCG опосредуется ингибированием УПА. EGCG оказалась мощным ингибитором УПА выражение в человеческой фибросаркома HT 1080 клеток. Кроме того, EGCG ингибировал УПА промоутер деятельности, а также дестабилизировали УПА мРНК [95]. EGCG также было показано, влияют на Мгэс непосредственно и косвенно. EGCG также ингибирует активацию ММП по MT1-MMP [96]. EGCG увеличение экспрессии тканевого ингибитора ММП (TIMP1 и 2) при еще более низких концентрациях (~1 мкм), что обеспечивает дополнительный механизм подавления активности ММП. Деятельность секретным MMP2 и MMP9 были заторможены EGCG с IC₅₀ значения 8-13 мкм [96]. Эти мероприятия могут способствовать сообщили ингибирования метастазирования и инвазии после лечения опухоли-подшипник мышей с EGCG. Совсем недавно, в несколько человеческих клеточных линий рака толстой кишки, было обнаружено, что EGCG подавляет активность топоизомеразы I в 3-17 мкм концентрации. Для сравнения, в концентрациях EGCG до 550 мкм не ингибируют активность топоизомеразы II [97]. Это интересный механизм действия для EGCG учитывая относительно низкие концентрации, необходимые для ингибирования и соотношение топоизомераза I торможением с явлениями, такими как повреждение ДНК, клеточного цикла и индукции апоптоза [97].

жүктеу/скачать 1.88 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: