用膳食化合物盧特康誘導HT-29人結腸癌細胞的細胞周期停滯和凋亡

盧特康成份木犀草素是在芹菜，青椒和紫蘇葉中發現的3"，4"，5,7-四羥基黃酮，其抑製動物模型中的腫瘤發生。我們檢查了木犀草素介導的HT-29人結腸癌細胞系中細胞周期進程和細胞凋亡的調節。木犀草素以濃度依賴性方式降低DNA合成和活HT-29細胞數量。它抑製細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）4和CDK2活性，導致G1停滯，同時伴隨視網膜母細胞瘤蛋白磷酸化的減少。在木犀草素處理後2小時內CDK4和CDK2的活性降低，在用40μmol/ l木犀草素處理的細胞中觀察到CDK2活性降低38％（P <0.05）。木犀草素抑製無細胞系統中的CDK2活性，表明它直接抑製CDK2。木犀草素處理後細胞周期蛋白D1水準降低，但未檢測到細胞周期蛋白A，細胞周期蛋白E，CDK4或CDK2表達的變化。通過下調細胞周期蛋白B1表達和抑製縱橫諜海周期（CDC）2活性，木犀草素在治療後24小時也促進G2 / M停滯。木犀草素促進細胞凋亡，增加胱天蛋白酶3,7和9的活化，增強聚（ADP-核糖）聚合酶切割和降低p21CIP1 / WAF1，存活蛋白，Mcl-1，Bcl-xL和Mdm-2的表達。這些關鍵抗細胞凋亡蛋白的表達降低可能有助於增加在HT-29細胞中觀察到的p53非依賴性細胞凋亡。我們證明盧特康促進HT-29結腸癌細胞系中的細胞周期停滯和細胞凋亡，提供其抗腫瘤活性潛在機制的見解。

黃酮類化合物是在許多植物中發現的多酚化合物，並且是癌症預防的有希望的候選物。已經在動物癌症模型中觀察到各種類黃酮的化學保護作用（參見參考文獻1）。木犀草素是一種黃酮，存在於芹菜，青椒，洋甘菊茶和紫蘇葉中，有一些證據表明該化合物具有抗癌作用。木犀草素的局部應用降低了小鼠中腫瘤發生率和7,12-二甲基苯並[a]蒽誘導的和12-O-十四烷基佛波醇-13-乙酸酯促進的皮膚乳頭狀瘤的多樣性。體外研究報導，木犀草素在多種培養模型中誘導細胞凋亡（4,14,29,31）。這些結果表明木犀草素可能是潛在的化學預防和化學治療劑。通過抑製細胞增殖的飲食因素預防和治療癌症是令人興奮的前景。黃酮類化合物非常無毒，似乎有希望作為抗癌劑。

由生長刺激癌基因的激活驅動的失調的細胞周期進展是癌細胞的主要特徵之一。細胞周期進程受到細胞周期蛋白/細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）複合物的表達和活性調節的嚴格控制（參見參考文獻22）。細胞周期蛋白與特定的CDK相互作用以調節它們的活性和底物特異性。與D-型細胞周期蛋白和CDK2相關的CDK4 / 6與細胞周期蛋白E和A依次磷酸化視網膜母細胞瘤（Rb）蛋白，並調節G1-S相轉變和進展至S期。細胞周期G2 / M轉換的關鍵調節因子是縱橫諜海周期（CDC）2（CDK1）和B型細胞周期蛋白的複合物。細胞周期蛋白B-CDC2複合物受磷酸化和蛋白質相互作用事件的調節，這些事件嚴格控制CDC2活化的時間和程度。

除了調節細胞周期外，細胞凋亡在維持組織穩態中起重要作用。對於去除受損細胞非常重要，細胞凋亡受損有助於癌症的發展（參見參考文獻21）。細胞凋亡通過幾種半胱天冬酶的協同作用進行。它還受到細胞中促凋亡蛋白和抗細胞凋亡蛋白平衡的嚴格調節，其中包括Bcl-2家族成員和凋亡抑製因子（IAPs）。

已經顯示木犀草素在多種系統中抑製生長並誘導細胞凋亡，但其作用機制尚不清楚。它抑製人甲狀腺癌細胞系列，HL-60骨髓性白血病細胞，MiaPaCa-2胰腺腫瘤細胞和HepG2人肝細胞癌細胞的生長。據報導，木犀草素在OCM-1人黑色素瘤細胞中誘導G1細胞周期停滯。此外，王等人。 報導，當細胞用5和30μmol/ l木犀草素處理時，SW480結腸癌細胞在G2 / M期的百分比增加。 據報導，木犀草素可誘導不同培養細胞的凋亡，包括肝癌細胞，白血病HL-60細胞和胰腺癌細胞，並可增強死亡受體誘導的細胞凋亡。 還報導了木犀草素誘導DNA損傷，導致人肺鱗狀細胞癌CH27細胞凋亡。

進行本研究以檢查木犀草素如何調節HT-29人結腸癌細胞中的細胞周期進程和細胞凋亡。 我們證明木犀草素誘導的HT-29細胞生長停滯至少部分發生，因為木犀草素調節細胞周期機制，導致G1 / S期和G2 / M期細胞周期阻滯。 此外，木犀草素下調許多抗細胞凋亡蛋白，導致HT-29細胞凋亡增加。