Silymarin is an active principle obtained from seeds of the milk thistle plant Silybum marianum (L.) Gaertn. (Asterceae). It contains ∼65–80% silymarin flavonolignans (silymarin complex) with small amounts of flavonoids and ∼20–35% fatty acids and other polyphenolic compounds.1 It is a mixture of flavonolignans, which are widely used as herbal medicine and/or dietary supplement in the treatment of alcoholic liver disease, acute and chronic viral hepatitis, or toxin-induced liver damage.2,3 Silymarin is known to be safe and well tolerated for protecting against liver injury.4–6 Silibinin is another active principle of milk thistle, the polyphenolic flavonoid that is a known antioxidant and/or free radical scavenger.7–9
Apoptosis is a physiological cell suicide program that can be evoked in response to stimuli such as ionizing radiation, toxins, and anticancer drugs. The induction of apoptosis is known to be an efficient and promising strategy to kill cancer cells.10 Many plant extracts and phytochemicals have been reported to induce apoptosis in cancer cell lines.11–13 The PI3K/Akt pathway is a pivotal signaling pathway, which controls cell growth, survival, proliferation, and tumor genesis.14,15 PI3K-activated (phosphorylated) Akt promotes cell survival by inhibiting apoptosis through its ability to phosphorylate/inactivate downstream targets of apoptotic machinery, such as anti-apoptotic Bcl-2 family member Bcl-2 and pro-apoptotic Bcl-2 family member BAD.16 The (PI3K)/Akt pathway is regulated by several critical upstream factors, for example, tumor suppressor phosphatase and tensin homolog (PTEN).17 The tumor suppressor gene PTEN is one of the most common targets of mutation in human cancers. Genetic mutation of PTEN resulted in increased Akt activity in many types of tumor.18 PTEN exerts a tight regulatory control over the PI3K pathway and downstream functions, including activation of protein kinase B/Akt, cell survival, cell proliferation, and cell migration.19,20 Inhibition of the PI3K/Akt pathway has been targeted as a strategy for drug development.21 For instance, some of the dietary phytochemicals have been shown to down regulate PI3K/Akt pathway and induced apoptosis.
Previous reports have shown that apoptosis can be induced by silibinin in hepatocellular carcinoma (HCC) by increasing production of caspase 3 or 9,22 or by inhibiting p-survivin.23 Also, it has been indicated that silibinin significantly increased PTEN expression and activity that was further associated with reduced p-Akt production in HCC xenograft tissue.24 However, the anti-cancer effect of silymarin related to PTEN expression is still obscure. The current study investigated the effect of silymarin on oral cancer and investigated the potential mechanism(s) relating to PTEN/PI3K/Akt pathway.
Head and neck squamous cell carcinomas of the oral cavity, pharynx, and larynx occur at a rate of ∼500,000 new cases per year worldwide25 and represent the sixth most common human neoplasm.26 One of the active components of silymarin, silibinin, has been reported to inhibit the activation of ERK1/2 in SCC-4 tongue cancer cells.27 Our previous report indicated that silymarin had the potential to suppress the survival, migration, and invasion of C-33A cancer cells in vitro.28 However, the effect of silymarin on oral cancer is still unknown. FaDu is derived from the human pharynx squamous cell carcinoma and the effect of silymarin on the squamous cell carcinoma from lower oral cavity is still unknown. Thus, we used it in this study.
Обсуждение
В настоящей работе мы исследовали прямое цитотоксичность силимарин в человеческой глотки плоскоклеточная карцинома клеток линии (FaDu клеток). Силимарин повышенной экспрессии PTEN, приведет к существенному торможению фосфорилированной Akt (в Ser473) в этих опухолевых клеток. Кроме того, потеря плохой фосфорилирования и выше апоптоз клеток наблюдались. Действия силимарина в том числе снижение анти-апоптотических белков и PI3K/Akt пути инактивации оба были отменены сайленсинг Гена PTEN посредством siRNA. Он также предположил, что силибинин, другой компонент расторопши экстракт, значительно увеличивает PTEN выражение, приводящее к уменьшению p-Akt производства в печеночной опухоли.24 Это действие силимарина согласуется с наблюдаемой в рак шейки матки клеток.28 Однако, в настоящем исследовании, силимарин показали большую эффективность, чем силибинин, чтобы побудить апоптотической гибели клеток в устной раковых клеток. Кроме того, настоящее исследование подтвердило, что силимарин эффективен против более чем одной раковой клетки типа. Таким образом, силимарин подходит для разработки противоопухолевых препаратов для раковых заболеваний полости рта, которые нуждаются в эффективных агентов.34
PTEN мутации в некоторых раковых клеток был найден с отдаленных метастазов или опухоли, инвазии, предполагая, что PTEN мутации позднего этапа мероприятия, которые могут способствовать инвазивного и метастатического опухолевого фенотипа.35 Видный фосфорилирование Bad наблюдалось также, таким образом предполагая, что pro-apoptotic плохой белка была выведена. Вполне возможно, что фосфорилированные плохо может играть роль в выживаемости раковых клеток и дефосфорилирования с помощью Akt ингибитор может вызвать раковые клетки подвергаются апоптозу. Плохо фосфорилирования могут быть тесно связаны с аберрациями выживания, а именно, канцерогенез. В различных типах злокачественных опухолей человека, повышенной активации Akt была продемонстрирована и механизмы активации Akt, как было показано, зависит от типа опухоли. Например, карцином яичников и эндометрия карцинома показали, чтобы увеличить активацию Akt-за высокой частоты инактивация PTEN.18,36 В 2005 году в статье предлагается новый взгляд на регулирование PTEN/AKT пути и механизмы резистентности опухоли бытие. В этой статье также предположил, что ингибиторы AKT пути должны быть проверены и потенциально могут быть разработаны как новые терапевтические агенты.37 В настоящем исследовании, мы обнаружили, что силимарин может препятствовать AKT пути за счет увеличения PTEN. Наконец, если анти-апоптозного белка плохо, неактивно, оно может непосредственно триггера каспазы-зависимой гибели клеток.
Силимарин при концентрациях 24-48мкг/мл, индуцированной апоптотической смерти путем ингибирования Akt деятельности38 или р53-зависимого пути,39 снижение жизнеспособности клеток 40-20%.38 В отличие от силимарин, силибинин вызвал арест клеточного цикла в фазе G1 в карциномы толстой кишки человека НТ-29 клеток и ингибирует пролиферацию клеток ставка в концентрации 75-100мкг/мл (150-200мкм)33 что выше, чем эффективная доза силимарина (<48мкг/мл). Кроме того, подавление роста chrysin (SW480) силибинин наблюдается при концентрации 200мкм.40 Понятно, что силимарин обладает более высокой потенции, чем силибинин, чтобы побудить апоптотической гибели клеток. Силибинин является составным очищенная от силимарин. Однако прямое увеличение Гена PTEN, силимарин-прежнему не наблюдается в силибинин-обработанных клетках. Наше исследование показывает, что повышенная экспрессия PTEN, силибинин уменьшается в 4h, но эффект силимарина продолжались до конца эксперимента. В результате цитотоксичности анализы также отражает, что силимарин обладает более высокой потенции, чем силибинин, чтобы побудить апоптотической гибели клеток. Этот момент не был упомянут ранее. Однако фармакокинетические факторы могут быть важны и более in vivo исследования оправданным, чтобы понять, стабильность и биодоступность силимарина для клинического применения.
Силибин, силибин B, isosilybin, isosilybin B, silydianin, silychristin, и isosilychristin были другие компоненты изолированы от силимарин и они были использованы для экрана эффект на клетки рака простаты.7 Затем, isosilybin B (активные компоненты) было обнаружено, что вызывает арест клеточного цикла.41 Это может объяснить, почему силимарин является более эффективным для индуцирующего апоптоз раковых клеток.
В заключение, настоящее исследование показывает, в первый раз, что силимарин обладает более высокой потенции, чем силибинин, чтобы побудить апоптотической гибели клеток в рак полости рта. Кроме того, силимарин ингибирует Akt сигнального пути за счет увеличения экспрессии PTEN в Фаду клеток и непосредственно влияет на Bcl-2 членов семьи без других факторов. Эти результаты дают обоснование для разработки силимарина в качестве терапевтического агента для рака полости рта.
Достарыңызбен бөлісу: |