MicroRNA and gene expression analysis of melatonin-exposed human breast cancer cell lines indicating involvement of the anticancer effect

MicroRNA and gene expression analysis of melatonin-exposed human breast cancer cell lines indicating involvement of the anticancer effect.

MicroRNAs (miRNAs) are small, noncoding RNAs that play a crucial role in regulation of gene expression. Recent studies have shown that miRNAs implicated in initiation and progression of various human cancers, including breast cancer and also analysis of miRNA expression profiles in cancer provide new insights into potential mechanisms of carcinogenesis. Melatonin, N-acetyl-5-methoxytryptamine, is synthesized by the pineal gland in response to the dark/light cycle and has been known to act as a synchronizer of the biological clock. Melatonin has a variety of therapeutic effects, such as immunomodulatory actions, anti-inflammatory effects, and antioxidant actions. Furthermore, melatonin is reported to have an anticancer function including suppression of the metabolism of tumor cells and induction of tumor suppressor genes in cancer cells, including breast cancer cells. In this study, we determined whether miRNAs play a role in regulation of various gene expression responses to melatonin in MCF-7 human breast cancer cells. We examined whole-genome miRNA and mRNA expression and found that 22 miRNAs were differentially expressed in melatonin-treated MCF-7 cells. We further identified a number of mRNAs whose expression level shows a high inverse correlation with miRNA expression. The Gene Ontology (GO) enrichment analysis and pathways analysis were performed for identification of the signaling pathways and biological processes affected by differential expression of miRNA and miRNA-related genes. Our findings suggested that melatonin may modulate miRNA and gene expression as an anticancer mechanism in human breast cancer cells.

МикроРНК и экспрессия генов анализ мелатонина , подвергшихся воздействию клеточных линий рака молочной железы человека , указывающих участие противоракового эффекта .
Ли Ю , Ким SJ , Юн JP , Хван С.Ю., парк CS , Парк Ю.С. .
Микро РНК ( микроРНК ) малы , некодирующих РНК , которые играют решающую роль в регуляции экспрессии генов . Недавние исследования показали, что микроРНК участвуют в инициации и прогрессировании различных злокачественных опухолей человека , включая рак молочной железы , а также анализ микроРНК профилей экспрессии при раке обеспечивают новому взглянуть на потенциальных механизмов канцерогенеза . Мелатонин , N- ацетил-5- метокситриптамин , синтезируется шишковидной железой в ответ на темнота / свет и , как известно, выступают в качестве синхронизатора биологических часов . Мелатонин имеет целый ряд терапевтических эффектов, таких как иммуномодулирующее действие , противовоспалительное действие , а также антиоксидантными действиями . Кроме того, мелатонин , как сообщают, имеют функцию противораковой включая подавление метаболизма опухолевых клеток и индукции генов -супрессоров опухолей в раковых клетках , в том числе клеток рака молочной железы . В этом исследовании , мы определили ли микроРНК играют важную роль в регуляции различных ответов экспрессии генов в мелатонина в MCF-7 рака молочной железы человека клеток. Мы исследовали вс-генома микроРНК и экспрессию мРНК и обнаружили, что 22 микроРНК были дифференцированно выражены в мелатонина обращению MCF-7 клеток. Кроме того, мы определили ряд мРНК , экспрессия уровень показывает высокую обратную корреляцию с выражением микроРНК . Джин Онтология ( GO ) обогащение анализ и анализ путей проводились для идентификации сигнальных путей и биологических процессов , пострадавших от дифференциальной экспрессии микроРНК и микроРНК - родственных генов . Наши результаты говорят о том , что мелатонин может модулировать микроРНК и экспрессию генов в качестве механизма противоракового в человеческих клеток рака молочной железы .

J Pineal Res. 2011 Oct;51(3):297-312. doi: 10.1111/j.1600-079X.2011.00890.x. Epub 2011 May 24.

Functional interplay between melatonin receptor-mediated antiproliferative signaling and androgen receptor signaling in human prostate epithelial cells: potential implications for therapeutic strategies against prostate cancer.

Recently, a novel melatonin MT(1) receptor-mediated antiproliferative signaling mechanism involving transcriptional up-regulation of p27(Kip1) due to paralleled stimulation of protein kinase A (PKA) and protein kinase C (PKC), as a result of respective dual activation of upstream Gα(s) and Gα(q) , has been reported in 22Rv1 and RWPE-1 human prostate epithelial cells. Here, we demonstrate that melatonin inhibits the proliferation of LNCaP and VCaP prostate cancer cells via activation of the same MT(1) receptor-mediated antiproliferative signaling pathway. Knockdown of the expression of wild-type androgen receptor (AR) and/or structural/functional AR variants in LNCaP, VCaP, 22Rv1, and RWPE-1 cells resulted in abrogation of melatonin receptor-mediated antiproliferation, indicating that the antiproliferative signaling pathway MT(1) /(Gα(s) ) PKA + (Gα(q) ) PKC/p27(Kip1) activated by melatonin in human prostate epithelial cells is AR dependent. Furthermore, melatonin was shown to decrease androgen/AR-mediated transactivation of the prostate-specific antigen promoter in the prostate epithelial cell lines. Together, our data indicate the presence of reciprocal functional interactions between MT(1) receptor and AR signaling in malignant and nontumorigenic prostate epithelial cells. Notably, the dual actions of the MT(1) receptor-mediated antiproliferative signaling, leading to down-regulation of activated AR signaling and up-regulation of p27(Kip1) , constitute the mechanistic basis for the potential use of melatonin in chemoprevention of prostate cancer, as well as in a novel therapeutic strategy, comprising a combination of melatonin repletion and androgen depletion, for the treatment of advanced or relapsed disease