PLoS ONE: Carnosine inhibira proliferaciju Ljudski rak želuca SGC-7901 stanica kroz Oba mitohondrijske disanja i glikoliza Pathways

Sažetak pregled

Carnosine, dipeptid koji se pojavljuje prirodno, nedavno je pokazano da imaju anti-tumorsku aktivnost. Međutim, njegova temeljni mehanizam je nejasan. U ovoj studiji istraživali smo učinak i mehanizam carnosine na vijabilnost i proliferaciju uzgajanih humanog želučanog raka SGC-7901 stanice. Carnosine tretman ne induciraju staničnu apoptozu ili nekrozu, ali je smanjio proliferativni kapacitet SGC-7901 stanica. Seahorse analiza pokazala SGC-7901 stanice uzgojene s piruvatom ima aktivan mitohondrijima i ovisi o mitohondrijske oksidativne fosforilacije više od glikolize put za stvaranje ATP. Carnosine značajno smanjio apsolutnu vrijednost mitohondrijske ATP-linked disanje i smanjuje maksimalnu potrošnju kisika i rezervni respiratorni kapacitet, što može smanjiti mitohondrijsku funkciju u korelaciji s proliferativni potencijal. Istovremeno, Carnosine također smanjio izvanstaničnog stopu zakiseljavanje i glikolizu u SGC-7901 stanica. Naši rezultati sugeriraju da Carnosine je potencijalni regulator energetskog metabolizma SGC-7901 stanica, kako u anaerobnim i aerobnim putova, i pod uvjetom pojma za pretkliničkih i kliničkih ocjenjivanje carnosine za želučane terapiju raka

Citation. Shen Y, Yang J, Li J, Shi X, Ouyang L, Tian Y, et al. (2014) Carnosine inhibira proliferaciju ljudskih rak želuca SGC-7901 stanica kroz Oba mitohondrijske disanja i glikoliza putove. PLoS ONE 9 (8): e104632. doi: 10,1371 /journal.pone.0104632 pregled

Urednik: Salvatore V. Pizzo Sveučilišta Duke Medical Center, Sjedinjene Američke Države pregled

Primljeno: 14. veljača 2014; Prihvaćeno: 15. srpnja 2014; Objavljeno: 12. kolovoz 2014 pregled

Copyright: © 2014 Shen et al. Ovo je otvorenog pristupa članak distribuirati pod uvjetima Creative Commons Imenovanje License, koja omogućuje neograničeno korištenje, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju, pod uvjetom da je izvorni autor i izvor su zaslužan

financiranja. Ovaj projekt je podržan od strane Nacionalne zaklade prirodoslovni Kine (81102427), a dijelom uz potporu Zhejiang Provincial znanstvenim istraživanjima zakladama (Y2110322), programa za Zhejiang vodećom momčadi s & T inovacija (2010R50048) i gradu Wenzhou projekt tehnologijskog razvoja (2010S0094 ). U financijeri nisu imali ulogu u studiju dizajna, prikupljanja i analize podataka, Odluka o objavi, ili pripremu rukopisa pregled

U konkurenciji interese.. Autori su izjavili da ne postoje suprotstavljeni interesi pregled

Uvod pregled

rak želuca je jedan od najčešćih malignih bolesti u svijetu. U zemljama u razvoju ekonomski, rak želuca drugi je uzrok karcinoma povezanih smrti [1], [2]. Unatoč poboljšanju u kirurškim i multimodalni terapije, ukupna stopa preživljenja od 5 godina je još uvijek nizak (15% do 35%) zbog visokih stopa recidiva, invaziju i metastaziranje [3]. Dakle, u ovom trenutku, da otkrijete više učinkovite anti-tumorskih lijekova s ​​manje nuspojava potrebno. Pregled

L-Carnosine (β-alanil-L-histidin) je prirodni dipeptid koji je sintetiziran endogenog carnosine sintetaze. To je vrlo rasprostranjen u mozgu sisavaca, skeletnih mišića, želuca, bubrega, srca i kože [4], [5]. Do sada, ne zna se mnogo o njegovoj fiziološkoj funkciji već nekoliko navodnih uloge su uzeti u obzir, kao što je neurotransmiter, protuupalno sredstvo, slobodnih radikala, mobilni organske pH pufer i metal kelatora [6], [7]. On je izvijestio da kamozin potencijalni terapijsko sredstvo za liječenje Alzheimerove bolesti, udara kapi, dijabetesa i drugih bolesti osjetilnih organa [8], [9]. Tek nedavno je pokazano da također kamozin mogu imati anti-tumorskih stanica. Primjerice kamozin objavljeno je da posjeduje sposobnost inhibicije malignog rasta glioma [10], a taj učinak može biti posredovan utjecaj na glikolitičke energetskog metabolizma, najbolje naznačen metaboličkog fenotipa primijećena kod tumorskih stanica, poznate kao Warburg učinak [11 ], [12]. pregled

u zadnje vrijeme, važnost mitohondrija što su senzori kisika, kao i proizvođače ATP je postao žarište istraživanja raka, a istraživanja su pokazala značajnu pojavu da je mitohondrijski metabolizam, posebno limunska kiselina aktivnost ciklus je važno za brzu proliferaciju više vrsta raka stanica [13], [14]. Međutim, u slučaju ljudskih stanica raka želuca, malo informacija dostupno je u kojoj mjeri glikoliza i mitohondrijski oksidativna fosforilacija (OXPHOS) pridonose staničnoj proizvodnji energije i brzog širenja. Li kamozin može inhibirati rast ljudskih stanica raka želuca ostaje nepoznat. A da li je inhibitive učinak carnosine na rast stanica tumora također je povezana s djelovanjem na mitohondrija disanja i OXPHOS ostaje nejasno. Pregled

U zadnje vrijeme, Morski konjic biomedicine XF96 izvanstani Flux vrši analizu je korišten istovremeno i kontinuirano praćenje oba aerobik i glikolitičke komponente stanične bioenergetici [15]. Dakle, u ovom istraživanju, istraživali smo učinke carnosine na rast ljudskih stanica raka želuca i dalje karakterizirati bioenergetskim profila kulturan ljudske želučane stanice raka SGC-7901 i uloge carnosine u SGC-7901 stanice metabolizam energije s MORSKI KONJIC biomedicine XF96 izvanstani Flux vrši analizu i druge srodne tehnologije. pregled

Materijali i metode pregled

Reagensi pregled

L-Carnosine, natrij piruvat, rotenon, karbonil cijanida p-trifluorometoksifenil-hidrazon (FCCP) antimycin A, 3- [4,5-dimetiltiazol-2-il] -2,5-diphenyltetra-zolium bromida (MTT), metanolom, mliječna kiselina su od Sigma (St. Louis, MO, USA). Penicilin, streptomicin, L-glutamin, tripsin, Dulbeccovom modificiranom Eagle mediju (DMEM), fetalni goveđi serum od Gibco-BRL (Grand Island, NY, USA). Aneksin V-FITC /PI detekciju apoptoze kit, BCA komplet za određivanje proteina i ATP Test Kit su kupili od Beyotime Instituta za biotehnologiju ((Nanjing, Kina). XF medij za ispitivanje i XF kalibrirane rješenje su kupili od Seahorse biomedicine. Pregled

stanična kultura pregled

Human rak želuca stanična linija SGC-7901 (SGC-7901), stanice hepatocelularnog karcinoma linije ljudske jetre (HepG2), i C6 štakora stanična linija glioma (C6) su nabavljeni iz banke stanica Shanghai Institute, kineski Academy of Science (originalni izvor American Type Culture Collection, ATCC, Manassas, VA, USA). Stanice su uzgojene u DMEM mediju uz dodatak 10% fetalnog goveđeg seruma (FBS), 100 u /ml penicilina G, i 100 ug /ml streptomicina, i održava na 37 ° C i 5% CO _{2 u vlažnom inkubatoru. stanice su bile tripsinizirane, u omjeru od 1:3 nakon utoka pomoću 0,25% tripsina. uzgojene stanice su nasađene na 96-, 24- ili 6 jažica pri gustoći od 2 × 10 ^{3, 5 × 10 4, 2 × 10 5 ili 1 × 10 6 stanica /zdenac. pregled}}

smanjenje MTT test pregled

metabolička aktivnost stanica je praćena kolorimetrijski MTT testom kao što je prethodno opisano [16]. Ukratko, stanice su uzgajane na pločama s 96 jažica, a bilo je 6 jažice u svakoj skupini. Na kraju pokusa, stanice su inkubirane sa 0.5 mg /ml MTT tijekom 4 sata pri 37 ° C. Zatim se supernatant sloj se ukloni, a 100 ul dimetil sulfoksida doda se u svaku jažicu. MTT metabolizam se kvantificira spektrofotometrijski na 570 nm u BIORAD mikroplošnom čitaču. Rezultati su izraženi kao postotak redukcije MTT, uzimajući apsorbancije kontrolnim stanicama je kao 100%. Pregled

Colony Test formiranje pregled

Stanice su inokulirane u pločicama sa šest jamica pri gustoći od 100-200 stanica po jažici, a zatim se tretira sa carnosine (20 mM). Klonovi su ostavljene da rastu tijekom 14 dana u DMEM mediju za kulturu uz dodatak 10% FBS, 100 U /ml penicilina G, i 100 ug /ml streptomicina. Stanice su zatim fiksirane s 70% etanolom i obojiti Coomassie Brilliant Blue za analizu formiranja kolonija, kao što je prethodno opisano [17]. Pregled

Analiza protočnom citometrijom stanične smrti

Stanična smrt je kvantificirana aneksina V-FITC-PI (propidij jodid) dvostruko bojenje, koristeći Aneksin V-FITC detekciju apoptoze kompleta prema prijedlogu proizvođača. Ukratko, stanice su posađene na ploče sa 6 jažica u DMEM mediju. Stanice su tretirane s 20 mM carnosine 48 h, i zatim se skupi i ispere dva puta u ledeno hladnom PBS-u, ponovo suspendirane u veznom puferu pri gustoći od 1 x 10 ^{6 stanica /ml. Stanice su inkubirane istovremeno s fluoresceinom obilježeni aneksina V i PI 20 minuta i analizirani protočnom citometrijom. Aneksin V-FITC generirani signali su detektirane s detektorom FITC signal (FL1, 525 nm). PI signali su praćeni pomoću detektora rezerviran za emisiju phycoeritrin (FL2, 575 nm). Podaci su analizirani pomoću mobitela Quest softver od BD. Pregled}

izvanstanične Flux Tehnologija pregled

Za mjerenje brzine potrošnje kisika (OCR) i ekstracelularne stopu zakiseljavanjem (ECAR) stanica u različitim uvjetima, Morski konjic XF96 korištena je izvanstanični Flux Analyzer (Morski konjic biomedicine, Billerica, MA, USA). Ovaj instrument omogućava osjetljivu mjerenje glikoliza i više parametara mitohondrijske funkcije, uključujući bazalne OCR, slobodno respiratorni kapacitet, maksimalna OCR, ATP-povezanog disanja i proton curenja iz zaljcpljcnih netaknutih kultiviranim stanicama. Nakon osnovnih mjerenja, OCR i ECAR su mjereni nakon dodavanja uzastopce se u svaku jažicu 20 ul oligomycin, FCCP i rotenon, do radne koncentracije od 1 ug /ml, 1 uM i 1 uM, respektivno. Sve analize su provedene upotrebom gustoću sijanja od 10000 stanica /jažici, u 200 ul DMEM u XF96 stanične kulture mikroploče (Seahorse Bioscience). Stanice su prebaci u nepuferiranoj DMEM s dodatkom 2 mM natrijevog piruvata i 20 mM kamozin 1 sat prije početka ispitivanja, te se održava na 37 ° C. OCR je prijavljen u jedinici pikomola minuti i ECAR iskazana u mili-pH jedinicama (mph) u minuti. Pregled

Određivanje ATP proizvodnje Netlogu

ATP Ispitivanje je provedeno u skladu s proizvođačeve instrukcije. Ukratko, sakupljene uzgojene stanice su lizirane s puferom za lizu, nakon čega slijedi centrifugiranje na 10.000 x g tijekom 2 min, pri 4 ° C. Konačno, na ploče sa 6 jažica, razina ATP je određena tako da se 20 ul supernatanta 100 ul luciferaznog reagensom koji katalizira svjetlo proizvodnje iz ATP i luciferina. Osvjetljenje je mjerena s čitačem za mikroploče monokromatorom. Standardna krivulja je također proizvesti i koncentracija proteina iz svake skupine određena je korištenjem BCA protein assay kit. Ukupne razine ATP su izraženi kao nmol /mg proteina. Pregled

HPLC analiza ekstracelularnog mliječne kiseline

koncentracija mliječne kiseline u Supernatnt je mjerena tekućinskom kromatografijom visoke djelotvornosti (HPLC ) u kombinaciji s ultraljubičastim detektorom upotrebljavajući tehniku ​​kao što je prethodno opisano. Ukratko, pripremljeni analysates su razdvojeni Ecosil C-18 reverzne stupca (3 um, 250 mm × 4.6 mm), korištenjem otapala A, a otapalo B [0,1 mol /l NH _{4H 2PO 4 ( pH 3.4) koji je razrijeđen v /v u metanolu 97:3] s brzinom protoka od 0,5 ml /min. Temperatura stupca je održavana na 25 ° C, a valna duljina UV detekcija je podešena na 210 nm. Pregled}

Mitochondrial Potencijal membrane pregled procjena

promjene relativne mitohondrijskog membranskog potencijala (Δ Ψ pregled m) određene su korištenjem lipofilnog kationski sondu JC-1 5,5 ', 6,6'-tetrakloro-1,1', 3,3'-tetraetil-benzamid azolocarbocyanine jodid (JC-1; Molecular Probes). Boja JC-1 prolazi kroz reverzibilnu promjenu u fluorescentne emisije od zelene do zelenkasto narančastu kao delta Ψ pregled, m povećava. Stanice s visokim delta Ψ pregled m obrazac JC-1 agregata i fluoresciraju crvena; one s niskim delta Ψ pregled m sadrže monomerna JC-1 i fluoresciraju zeleno. Nakon tretmana s carnosine za 48 h, medij za kulturu je uklonjen i stanice, koje su rasle na pokrovnim, su inkubirani u mraku s JC-1, pri konačnoj koncentraciji od 2 uM za 20 min. Stanice se isperu s PBS-om dvaput i uzbuđenje na 488 nm s Olympus BX-51 fluorescentnim mikroskopom. Pregled

mtDNA kopija mjerenje broja pregled

Apsolutna mtDNA broj kopija mjerena je usporedbom PCR amplifikacije jednog mitohondrija produkt amplifikacije [ljudski, NADH-ubiquinone oksidoreduktazna lanca 4 (ND4)] s nuklearnim produkta amplifikacije (čovjeka, β-aktin) iz DNA je izolirana pomoću Qiagen DNA mini kit. Nizovi primera su kao što slijedi: ljudski β-aktin (naprijed: 5'-ACCCACACTGTGCC CATCTAC-3 'reverse: 5'-TCGGTGAGGATCTTCATGAGGTA-3'); Ljudski ND4 (naprijed: 5'-TCCTCCTATCCCTCAACCCC-3 ', reverse: 5'-CACAATCTGATGTTTT GGTTAAAC-3'). DNA predlošci su izrađeni od područja koje obuhvaćaju svaki produkt amplifikacije putem PCR amplifikacije. Razrijeđivanje od 1 × 10 ^{8 do 1 × 10 2 kopije izolirane DNA je korišten za dobivanje standardne krivulje za kvantifikaciju. PCR uvjeti biciklističke sastojala od aktivacijskog stupnja na 95 ° C tijekom 30 sekundi, nakon čega slijedi 40 ciklusa za 5 s na 95 ° C i 30 sekundi na 58 ° C. Sve PCR su izvedene na Bio-Rad CFX Manager Real-Time PCR System (Applied bioznanosti). Pregled}

Statistička analiza pregled

Svi podaci predstavljaju tri ili više nezavisnih pokusa. Podaci su izraženi kao srednja vrijednost ± SD. Statistička analiza je provedena pomoću SPSS 11,5 for Windows. Jednosmjerna ANOVA (analiza varijance), a zatim LSD (najmanje značajne razlike) ili Dunnettovim T3 post-hoc pregled testa (gdje jednake varijance nisu pretpostavljeno) se primjenjuje za višestruke usporedbe, dok je t-test je bio koristi za usporedbe između dvije skupine. P izvoznici < 0,05 smatrana je statistički značajna pregled

Rezultati

Utjecaj carnosine o SGC-7901 staničnu vitalnost Netlogu

Da bi se odredio učinak carnosine dalje. ljudski rak želuca SGC-7901 stanica održivost, korišten je MTT smanjenje test. Rezultati su pokazali da kamozin tretman značajno smanjuje životnu sposobnost stanica u vremenu i koncentraciji ovisan način. Kamozin u koncentraciji od 5 do 20 mM smanjcna sposobnost stanica za 84,0% i 57,9% kontrole za 24 h, a do 73,5% i 45,9% kontrole na 48 sata, odnosno (Sl. 1A). Međutim, kamozin pri koncentraciji od 1 mM nije utjecao SGC-7901 staničnu vitalnost na 24 ili 48 sati. Mi i dalje koristi citometrije da ispita da li Carnosine može uzrokovati SGC-7901 nekroze stanica ili apoptoza. Iznenađujuće, rezultati su pokazali da tretman kamozin 48 sati ne induciraju nekrotično ili apoptotski stanične smrti u sGC 7901 stanice (Sl. 1B). Zbog smanjenja MTT također tumačiti indikativno metaboličke aktivnosti stanica, a MTT vrijednost populacije stanica se određuje i broj živih stanica sadašnjosti i njihove relativne metaboličke stope, tako da smo uz izračunati broj stanica u paralelnom eksperimentu s identično tretiranih SGC-7901 stanice pomoću brojanja ploču. Pronašli smo da je broj stanica u carnosine pomiješa se 48 sati grupe je bila slična onoj u kontrolnoj skupini (Sl. 1C), što ukazuje na to da smanjena vijabilnost stanica inducirana kamozin obradom tijekom 48 sati u SGC-7901 stanica zbog metaboličkih promjena ali ne zbog smrti stanice ili stanične proliferacije. pregled za potvrdu da postoje i ovi postupci carnosine u drugim stanicama raka, koristi se

HepG2 i C6 stanica. Rezultati su pokazali da 20 mm Carnosine tretman u trajanju od 48 sati ne induciraju staničnu smrt (tablica. S1) ili proliferaciju, ali znatno smanjen smanjujući aktivnost MTT kako u HepG2 i C6 stanica (sl. S1). Pregled

Choronic liječenje s kamozin inhibirana SGC-7901 formiranje kolonija stanica

ispitati da li choronic izlaganje carnosine može utjecati na proliferativnog kapaciteta SGC-7901, stanice su posađene na niske gustoće (100-200 stanica /sredstvu) i ostavljena da se dobije kolonija za 14 dana u DMEM s dodatkom 20 mM carnosine. Kao što je prikazano na slici. 2, choronic izloženost formiranja Carnosine smanjuje kolonije na 39,9% od kontrole. Pregled

Bioenergetski karakterizacija kulturan SGC-7901 stanica pregled

istraživali su OCR i ECAR u kulturi SGC-7901 stanica pomoću Morski konjic XF-96 ekstracelularni analizator protoka, kao što je prethodno opisano [18]. Bazalna stanični OCR i ECAR Utvrđeno je da su 161,02 ± 29,58 pmol /min na 10 × 10 ^{3 stanice (početni broj stanica), te 39,31 ± 4,29 mph /min na 10 × 10 3 stanice odnosno (Sl. 3A). ATP vezani disanja (ukupna Osnovnu brzinu minus brzina s oligomycin gdje oligomycin je inhibitor sinteze ATP) bila je 96,15 ± 18,34 pmol /min na 10 × 10 3 stanica, što ukazuje da oko 60% stanične kisika potrošnja se odnose na ATP sinteze. Istovremeno ECAR je povećan na -250% od početne stope u prisustvu maksimalne učinkovite doze oligomycin (1 ug /ml), što ukazuje da stanice pomaknut mitohondrijalnom respiratornom na glikolize. Rotenon (1 uM) smanjen OCR na 55,78 ± 8,86 pmol /min na 10 × 10 3 stanice (~35% od početne cijene). Stopa rotenon otporan odražava ne mitohondrijsku stope disanja, što uključuje i podloge oksidaciju i na površini stanica potrošnje kisika [19]. Dakle, ne-mitohondrijska disanje iznosio ~35%, dok mitohondrijski disanje iznosio ~65% ukupnog staničnog disanja. Tako, u kulturi SGC-7901 stanice ~92% (60% /65%) mitohondrijske respiracije kondenzira sintezi ATP i ~8% mitohondrijske respiracije odnosilo protonskom istjecanje (Sl. 3B). U prisutnosti maksimalne učinkovite doze FCCP (1 uM, u odvojenom sredstva koje omogućuje maksimalno elektrona,), prateći porast OCR uočeno, a povećana je na 204 ± 30.24 pmol /min po 10 x 10 3 stanice. pregled}

također, procjenjuje relativnog doprinosa glikoliza i OXPHOS u ATP stopa proizvodnje u SGC-7901 stanica. Apsolutni kvantifikacijama kako od glikolize stopa i stopa potrošnje kisika oligomycin osjetljivih mjereni su u SGC-7901 stanica. Ekstracelularna stopa zakiseljavanja je uglavnom zbog laktata i bikarbonata proizvodnje i, kada je umjereni jer je stopa proizvodnje protona, ukazuje glikolize stopa [15]. Dakle, koristili smo oksamat za inhibiciju aktivnosti laktat dehidrogenaze, koja pretvara piruvata u laktat u posljednjem koraku glikolize Za izračunavanje brzine proizvodnje protona (Sl. 3c). Tu je i jedan-na-jedan odnos između stope laktata proizvodnje i ATP stopa proizvodnje iz glikolize. Potrošnja kisika oligomycin osjetljiv preveden je u ATP brzine proizvodnje pomoću P /O odnos 2.3 [20]. Rezultati su pokazali da SGC-7901 stanice uzgojene u DMEM (visoka glukoza) je dodano 2 mM piruvata je napravio najmanje 93% njihove ATP pomoću OXPHOS (Sl. 3D). Pregled

Carnosine promijenio bioenergetskim karakterizaciju SGC- 7901 stanica

istraživali smo učinke carnosine na stopu potrošnje kisika i izvanstanične brzine zakiseljavanja u kultiviranim SGC-7901 stanice. Rezultati na slici. 4 pokazali su da liječenje s 20 mM carnosine za 48 h smanjuje bazalni OCR i ECAR do 141.13 ± 27.06 pmol /min na 10 × 10 ^{3 stanice (~87% kontrole), i 11,32 ± 2,49 mph /min po 10 × 10 3 stanice (~27% kontrole), odnosno (sl. 4A, B). ATP vezani disanje, proton curenja, i ne-mitohondrijska disanje su 81.03 ± 17.97, 7.15 ± 3.6, i 52.96 ± 8.40 pmol /min po 10 x 10 3 stanice, odnosno (sl. 4C, D, E ). Tako u carnosine pomiješa SGC-7901 stanice, mitohondrijske respiracije iznosio ~62% ukupnog staničnog disanja i ~92% (57% /62%) mitohondrijske respiracije je spojen sintezi ATP i ~8% mitohondrijske respiracije bila otpada na proton curenja. Dakle, Carnosine tretman smanjio apsolutnu vrijednost ATP-povezanog disanja, ali to nije utjecalo na relativnu stopu doprinosa ATP-povezanog disanja, proton curenja, i ne-mitohondrijske disanje na ukupnu staničnog disanja. Osim toga, mi također otkrili da Carnosine tretman značajno smanjuje maksimalnu OCR i rezervni respiratorni kapacitet 161,60 ± 28,46 pmol /min na 10 × 10 3 stanice (~79% kontrole) i 20,47 ± 6,92 pmol /min po 10 × 10 3 stanice (~47% kontrole) (Sl. 4F, G). pregled}

HepG2 i C6 stanica su također korišteni dalje verifikacije učinke carnosine na stanice raka energetskom metabolizmu. Rezultati su pokazali da 20 mM kamozin liječenje tijekom 48 sati značajno smanjuje bazalnu OCR i ECAR od HepG2 i C6 stanica. Kamozin dodatak smanjio ATP-vezani disanje u C6 stanica, ali ne i u stanicama HepG2 (Sl. S2). Međutim, 20 mM kamozin značajno smanjuje staničnu ATP sadržaj kako u HepG2 i C6 stanica, što upućuje na to da inhibicija glikolize bila uključena u kamozin djelovanje, barem u HepG2 stanicama (Sl. S2J).

Carnosine smanjenom ekstracelularnog mliječna kiselina razina u kultivirani SGC-7901 stanice

Zbog carnosine je mobilni organski pH pufer, izvanstanična stopa zakiseljavanje ispitana u prisustvu carnosine pomoću Morski konjic XF96 izvanstanične Flux Analyzer ne može odražavati stvarnu brzinu glikolize. Dakle, mi također koristiti HPLC da se testira ekstracelularne razine mliječne kiseline za provjeru učinka carnosine na glikolize u SGC-7901 stanica. Naši rezultati pokazuju da kamozin liječenje znatno smanjilo izvanstanične razine mliječne kiseline do 84% kontrole (Sl. 5), što ukazuje da je potencijalni kamozin inhibitive učinak na glikoliza u kultiviranim SGC-7901 stanice. Pregled

Carnosine promijenio relativni doprinos glikoliza i OXPHOS na ATP zadužen u SGC-7901 stanicama u DMEM nedostatak piruvat Netlogu

također, karakterizira učinak carnosine o promjenama ATP sadržaja i relativnog doprinosa glikolize i OXPHOS na ATP zadužen u SGC-7901 stanicama u DMEM nedostatka piruvata. izmjerili smo stanični koncentracije ATP u stanicama koje su izložene tijekom 45 minuta do šest uvjeta: vozilo, inhibitor glikolize 2 DG, FCCP, rotenon, FCCP plus rotenon i 2-DG plus FCCP plus rotenon. Otkrili smo da Carnosine tretman u trajanju od 48 sati značajno smanjen ATP sadržaj do 62% kontrole. 2-DG tretman značajno smanjuje ATP sadržaj za 48% i 34% u Carnosine odsutne i Carnosine prisutnih skupina u usporedbi sa svojim skupinama vozila, respektivno. FCCP i FCCP plus rotenon jedni također značajno smanjio ATP sadržaj za 15% i 18% u Carnosine odsutnog grupi. Međutim, ovi lijekovi nisu utjecale ATP sadržaj na Carnosine ovoj skupini. Rotenon nije utjecao na ATP sadržaja, kako u Carnosine odsutni ili su prisutne skupine. 2-DG u kombinaciji s FCCP i rotenon biti eliminiran ATP proizvodnje kako u ove dvije skupine (sl. 6). Dakle 2-DG smanjio ATP naplatiti više od FCCP ili rotenon učini u carnosine odsutne i prisutne skupine. Ovi podaci ukazuju na to da ATP generacije smjene iz OXPHOS do glikolize umanjenja mitohondrijska funkcija. ATP naboj nije u potpunosti održava nakon inhibiciju glikolize ili mitohondrijske funkcije u Carnosine odsutnog skupini, dok ATP naboj ostaje i nakon inhibicije mitohondrijske funkcije u Carnosine ovoj skupini. Dakle, Carnosine tretman promijenio relativnog doprinosa OXPHOS i glikoliza u stopu proizvodnje ATP u SGC-7901 stanica. Pregled

Utjecaj piruvata na inhibitive djelovanjem carnosine o SGC-7901 stanica mitohondrijska funkcija pregled

istražiti je li povećanje razine piruvata može preokrenuti inhibitorski učinak na carnosine mitohondrijske respiracije sGC 7901, stanice su izložene različitim koncentracijama piruvata. Kao što je prikazano u tablici. 1, povećanje razine piruvata nisu mogli preokrenuti inhibitive učinak carnosine na SGC-7901 stanice mitohondrija disanje. Osim toga, MTT test također je pokazala da povećanje razine piruvata nije preokrenuti kamozin djelovanje na SGC-7901 stanice mitohondrijska metabolizam (Sl. 7). Pregled

Učinci carnosine na mitohondrijskoj sadržaja DNA i mitohondrijske membranskog potencijala u SGC-7901 stanice pregled

mitohondrijske membrane potencijal (Δ Ψ pregled m) račune za većinu protonske pokretačka snaga koja se koristi za vožnju sintezu ATP i stoga ima značajnu ulogu u maksimalnom ATP -generating kapacitet [21]. Stoga smo koristili lipofilnog kationski sondu JC-1 za istraživanje da li kamozin potiskuje OXPHOS preko supresije mitohondrijskog membranskog potencijala (delta Ψ pregled m). Rezultati su pokazali da Carnosine tretman u trajanju od 48 sati nije mogao izazvati očita promjena delta Ψ pregled m u kulturi SGC-7901 stanica (sl. 8a). Pregled

Da bi se riješila naizgled smanjila mitohondrijsku disanje inducirana carnosine, također kvantificirati apsolutnu mitohondrijska DNA (mtDNA) broj, koji je čvrsto regulirano za održavanje stanične energetske potrebe [22]. Na naše iznenađenje, rezultati otkrili da je u usporedbi s kontrolnim stanicama, apsolutne mtDNA kopirati brojeve Carnosine liječenih 7901 stanica značajno povećana, a prosječni apsolutni mtDNA kopirati brojevi bili 141.49 ± 7,42 u kontrolnih stanica i 360,0 ± 59,84 u carnosine tretiranih stanica (Sl. 8b). pregled

Rasprava pregled

prema našim saznanjima, ovo je prvo izvješće o bioenergetskoj profila kulturan SGC-7901 stanica tretiranih sa i bez carnosine. Naši glavni utvrđeno je sljedeće. Prvo, kamozin smanjen proliferativni kapacitet SGC-7901 stanice. Drugo, uzgojene u DMEM stanica (visoka glukoza) je dodano 2 mM piruvatom se ~93% svog ATP pomoću OXPHOS. Treće, Carnosine izvršio svoju inhibitive učinak na SGC-7901 stanica proliferacije kroz zabranjivanje glikolize OXPHOS i mitohondrijsku disanje stanica, a ti postupci carnosine su također naći u HepG2 i C6 stanica. Dakle, Carnosine treba uzeti u obzir zajedno s rastućim naoružanje spojeva u različitim fazama razvoja lijekova koji ciljaju na metabolizam tumora, jedan od ključnih simbola tumora [23]. Pregled

Zbog svog širokog spektra djelovanja, Carnosine može considerded kao terapeutski čimbenik u tretiranju mnogih bolesti. Na primjer, cink Carnosine je korišten za želučane zdravlja i crijeva popravak [24]. Nedavno, studije su pokazale transformirane stanice nije rastao u MEM koja sadrži visoke koncentracije carnosine i kamozin može se primijeniti kao lijek in vivo da inhibira rast malignih stanica [25]. Međutim, to je da se pitanje da li kamozin može spriječiti rast ljudskih tumorskih stanica želučane osim malignih stanica koje su već ranije izvješteno. U ovom istraživanju, otkrili smo da kamozin također inhibiraju rast u kulturi SGC-7901 stanica po vremenu i koncentraciji odnose na način, a taj učinak nije popraćena apoptoze ili nekroze, a može se prije uzrokovane smanjene proliferacija. Međutim, detaljna mehanizmi na kojima se temelji inhibitive učinak carnosine na SGC-7901 stanica proliferacije i dalje su nejasni. Pregled

To je široko prihvaćeno da metaboličke promjene su jedan od simbola raka. Otto Warburg prvi opisao povećanu iskoristivost anaerobni metabolizam u prisutnosti odgovarajuće kisika stanicama raka u usporedbi s njihovim uobičajenim kolegama: nazvao 'Warburg efekt "[26]. Međutim, u zadnje vrijeme, ona je istaknula da molekularna ciljanje OXPHOS mogu biti efikasni za napredne melanoma koji imaju povišene razine OXPHOS [14]. Dakle, različite vrste tumora na svojim različitim fazama razvoja imaju svoje metaboličke karakteristike. Stoga, terapeutska strategija i mehanizam različitih tumora liječenja osnovi energetskih metabolizam su različite. U ovom istraživanju, prvo smo koristili novu tehnologiju izvanstaničnog toka za procjenu više parametara mitohondrijske funkcije i izvanstanične stopa zakiseljavanja paralelno s određivanjem koncentracije ATP istražiti bioenergetskim karakterizacija ljudskih karcinoma želuca SGC-7901 stanica. Naš Seahorse analiza pokazala sGC 7901 stanice imaju aktivnu mitohondrijima i ovisi o mitohondrijska OXPHOS više od glikolize putova za stvaranje ATP u uvjetima kulture s visokim sadržajem glukoze i piruvata, što ukazuje da je mitohondrijski disanje može biti potencijalno terapijski cilj u ljudskoj raka želuca. pregled

Međutim, kada su stanice kultivirane su u DMEM nedostatak piruvata, ovise o glikolize i više od toga uzgojene u DMEM isporučenu 2mM piruvata, zbog inhibicije glikolize i 2-DG dovodi do pada ~48 % stanični ATP sadržaja. Osim toga, ovi podaci također pokazuju da SGC-7901 stanice vjerojatno nedostatak plastičnosti u prebacivanje iz glikolize mitohondrija disanja kada glikolitičkih proizvodnja ATP je ukinut u kulturi stanje nedostatka energije tvari. S druge strane, Wu sur pregled. su izvijestili da je učinkovita kompenzacijski uzlazni glikolize nakon primjene oligomycin da blokira oksidacijsku fosforilaciju, a ovaj odgovor je bio u stanju održati ATP razinu u ljudskim staničnim linijama karcinom nemalih stanica H460 i 549 [15]. Naši rezultati također pokazuju da su SGC-7901 stanice imaju sposobnost da se poveća glikolizu kada mitohondrijska funkcija blokira oligomycin. Osim toga, kada je mitohondrijska funkcija je potisnuto rotenon, učinkovita kompenzacijski uzlazni glikoliza je accurred, a ovaj odgovor je bio u stanju održati ATP razinu SGC-7901 stanica. Međutim, stanice nisu mogle dovoljno kapaciteta pojačanog glikolizu za održavanje razine ATP kada odvajanje mitohondrijske respiracije iz ATP sinteze inducirane FCCP, (Sl. 6). Dakle, SGC-7901 stanice imaju značajnu glikolize i mitohondrijsku respartion kapaciteta, i to čini stanice rastu u različitim uvjetima. Pregled

Baš nedavno je pokazano da Carnosine smanjuje proliferaciju malignih glioma strane utjecaj na glikolitičkih i ATP sinteza [27]. U ovoj studiji, također otkrili da liječenje carnosine bio sposoban smanjenje izvanstaničnog stopu zakiseljavanje i razinu mliječne kiseline, što znači da Carnosine ima inhibitive učinak na glikolize u SGC-7901 stanica. Međutim, kamozin nije u potpunosti, ali djelomično inhibira glikolize kapacitet stanica zbog farmakološku inhibiciju mitohondrijalnom respiratornom po rotenon ili iskopčan mitohondrijalni proton gradijenta od produkciju ATP s FCCP ili tretirani s rotenon i istovremeno FCCP, stanice su još uvijek u mogućnosti u povećanju glikolizu nadoknaditi ATP osiromašeni (Sl. 6). Zanimljivo, otkrili smo da Carnosine također posjeduje novi ulogu kao regulator mitohondrijske disanja. Carnosine potisnut bazalna razina mitohondrijske disanja, a to je uglavnom zbog smanjenja ATP-povezanog disanja, što ukazuje da su mitohondrijske ATP izlazni opada na Carnosine liječenih SGC-7901 stanica.

• PLoS ONE: Helicobacter pylori od raka želuca i čira dvanaesnika Show Isto Phylogeographic podrijetla u andske regije u Colombia
• PLoS ONE: Efikasnost Evaluacija Podzbroj i Total Gastrectomies u robotsko kirurgiju za rak želuca u usporedbi s onom u otvorenim i laparoskopska resekcija: Meta-Analysis