Rosmarinic acid antagonizes activator protein-1-dependent activation of cyclooxygenase-2 expression in human cancer and nonmalignant cell lines

Abstract

В последние годы наблюдается растущий интерес к chemopreventative и химиотерапевтических способность биологически активных компонентов пищи, чтобы предотвратить возникновение хронических заболеваний и рака (18). Разнообразные диетические полифенольных агенты, такие как ресвератрол, генистеин, куркума, кверцетин, и эпигаллокатехин галлат, как было показано, обладают chemoprotective эффектов (19). Розмариновая кислота [(RA) α-o-caffeoyl-3, 4-dihydroxyphenyl молочной кислоты] - это полифенольные соединения, найденные в Lamiaceae травы, такие как Perilla frutescens, орегано, шалфей, мята, базилик, и перилла (20). РА наблюдал, обладают антиоксидантными и противовоспалительными свойствами (21-23). Несколько исследований сообщили, что РА оказывало противовоспалительное действие путем ингибирования активации комплемента (24) и Кокс (25) деятельности. Однако, механизмы, лежащие в основе РА-индуцированные эффекты у экспрессия ЦОГ-2 остаются неизвестными. Таким образом, в данном исследовании мы рассмотрели влияние ра на экспрессия ЦОГ-2 в толстой кишки и молочной железы раковые клетки в доброкачественные молочной эпителиальных клеток. Мы предлагаем, чтобы по крайней мере частично, РА может оказывать противовоспалительное и антиканцерогенное воздействие интригу AP-1-зависимой активации ЦОГ-2 на экспрессию генов.

In the recent past, there has been growing interest in the chemopreventative and chemotherapeutic ability of bioactive food components to prevent chronic diseases and cancer (18). A variety of dietary polyphenolic agents, such as resveratrol, genistein, curcumin, quercetin, and epigallocatechin gallate, have been shown to possess chemoprotective effects (19). Rosmarinic acid [(RA) α-o-caffeoyl-3, 4-dihydroxyphenyl lactic acid] is a polyphenolic compound found in Lamiaceae herbs such as Perilla frutescens, oregano, sage, mint, sweet basil, and perilla (20). RA has been observed to possess antioxidant and antiinflammatory properties (21–23). Several studies reported that RA exerted antiinflammatory effects by inhibiting complement activation (24) and COX (25) activity. However, the mechanisms underlying the RA-induced effects on COX-2 expression remain unknown. Therefore, in this study, we examined the effects of RA on COX-2 expression in colon and breast cancer cells and in nonmalignant mammary epithelial cells. We propose that at least in part, RA may exert antiinflammatory and anticarcinogenic effects by antagonizing AP-1–dependent activation of COX-2 gene expression.

Обсуждение

Препараты из растения Rosmarinus officinalis недавно были исследованы на их способность оказывать антипролиферативное и антиоксидантными свойствами (36,37) и защиты от опухолей кожи (38) и повреждения ДНК (21). Более ранние исследования сообщили, что экстракты розмарина, ингибирует 7,12-диметил-бенз[a]антрацен-индуцированных ДНК-аддукты и опухолей молочной железы у самок крыс Sprague-Dawley (39-41) и бензо[a]пирен-индуцированной генотоксичность в бронхиальных клеток (42). Местное применение экстрактов розмарина угнетал бензо[a]пирен - и диметил-бенз[a]антрацен-индуцированного возбуждения опухолей кожи мыши, а также ДТС-индуцированной опухоли акции (43). Некоторые защитные эффекты экстрактов розмарина были приписаны усиление детоксикации ксенобиотиков (44).

Экстракты розмарина содержат несколько полифенольных компонентов, в том числе carnosic кислоты, carnosol, и ра. Последняя представляет собой продукт этерификации кофейной кислоты с 3,4-dihydroxyphenyllactic кислота, которая также содержится в полыни, мяты и мелиссы (20). В предыдущих расследований, предварительная обработка с РА было показано, уменьшить ЦОГ-2 мРНК выражение в ДТС-оспариваемый кожи модели мыши (45). Поэтому в настоящем исследовании мы рассмотрели механизмы, с помощью которых РА может раздражать экспрессия ЦОГ-2. Мы обнаружили, что cotreatment рака толстой кишки НТ-29 клеток при РА снижение ДТС-индуцированной ЦОГ-2 промоутера деятельности и уровней протеина. РА отталкивала AP-1-зависимой активации ЦОГ-2 транскрипции, о чем свидетельствует его способность подавлять транскрипцию с коллагеназы AP-1-люциферазы построить в трансфицированных толстой кишки НТ-29 клеток рака. Кроме того, cotreatment НТ-29 клеток с РА репрессированных в ДТС-индуцированной набор c-Jun и c-Fos белков ЦОГ-2 промоутера олигонуклеотидов. Анти-AP-1 эффекты РА не были специфическими для НТ-29 клеток, потому что РА отпор, связывание c-Jun и c-Fos в ядерных экстрактах, полученных от рака молочной железы MCF-7 клеток. Наконец, мы зафиксировали в nontransformed MCF10A молочных эпителиальных клеток, что РА " снизило ДТС-индуцированного накопления ЦОГ-2 белка и набор c-Jun и c-Fos к ЦОГ-2 промоутера олигонуклеотидов.

Далее мы рассмотрели влияние ра на пути передачи сигналов, которые, как известно активации AP-1 (46). В cotreatment HT-29, MCF-7, и MCF10A клеток при РА снижение клеточном уровнях ERK1/2, компонент митоген-активированной протеинкиназы пути. Модель (Рис. 7) свидетельствует о том, что профилактическое воздействие РА против ДТС-индуцированной ЦОГ-2 активации может быть связано, по крайней мере, в части подавление сигнальных путей, которые участвуют в активации ERK, предотвращая, таким образом, вниз по течению активации AP-1. Наши данные параллельного тех недавних исследований (47) отчетности, что лечение H9c2 клетки сердечной мышцы с более высоких концентрациях РА, чем те, которые используются в данном исследовании (55 против 10 μмоль/л) в течение 2 ч отталкивала адриамицин-зависимой активации c-Jun N-терминальной киназы и ЭРК и частично ингибирует связывание AP-1 элементов управления AP-1 олигонуклеотидных. Однако, наши результаты контрастируют с данными других исследований (48) документирование что cotreatment с РА (30 μмоль/л в течение 16 ч) не помешало, а, скорее, слегка индуцированной, ДТС-зависимых AP-1 активация в трансфицированных Jurkat Т-клеток. Одна из возможных интерпретаций этих контрастных результатов заключается в том, что способность РА либо стимулировать, либо подавлять AP-1 активность может быть из-за клетки-специфические различия или связанных с более высокие дозы и длительное время инкубации. Такое толкование согласуется с предыдущими исследованиями человеческого рака толстой кишки НТ-29 клеток документирование что chemopreventative функции различных соединений на пути передачи сигнала, таких как AP-1 может быть сильно зависит от дозы (49). Это также возможно, что влияние ра на AP-1 активность может быть из-за косвенного влияния метаболитов, феруловой и кофейной кислоты. В самом деле, феруловая кислота димера (50) и хлорогеновой кислоты (51), этерификации продукт кофейной кислоты с хинная кислоты, но не кофейной кислоты (52), было показано, ингибируют Т-зависимой активации AP-1.

Один важный вопрос касается физиологическое значение этих результатов. Мало информации доступно в отношении плазмы значения РА достижимых в организме человека. Предыдущие исследования, которые измеряли РА уровни у здоровых людей после однократного перорального приема 200 мг РА сообщили плазмы значения ∼1.2 μмоль/л (53). Однако Размер выборки этих исследований было ограничено до 6 человек и большие колебания концентрации в плазме не наблюдалось. Одной группе сообщили, плазменный значения ∼5 μмоль/л после перорального введения РА (50 мг/кг веса тела), Sprague-Dawley крыс-самцов (54). В наших исследованиях мы использовали концентрации ра в диапазоне от 5 до 20 μмоль/л при минимальной концентрации тестирование (5 μмоль/л), которая приблизительно равна плазме ранее документально (53), мы наблюдали, что РА снижена экспрессия ЦОГ-2, снижение АП-1 активации, и отталкивала ERK1/2 активации. В то время как будущие исследования должны изучить эффекты РА с помощью добавок или совокупное потребление из различных растительных источников ра на плазменный уровень достижимых в организме человека, в нашем исследовании обеспечивает романа доказательств того, что РА подавляет AP-1-зависимой активации экспрессии ЦОГ-2. Тем не менее, предлагаемый влияния ра на AP-1 активация и экспрессия ЦОГ-2 ждут дальнейшего подтверждения в других клеточных линий рака in vivo моделей. Учитывая роль ЦОГ-2 в воспаления и канцерогенеза, и роль AP-1 в пролиферации и трансформации, это исследование предоставляет механистической доказательств того, что РА заслуживает дальнейшего расследования в качестве натуральных биоактивных компонентов для модуляции AP-1 и ЦОГ-2 на экспрессию генов.