بررسی خاصیت ضد سرطانی و تنظیم کنندگی سیستم ایمنی سلول‌های سرطانی Hela تیمار شده با پپتید HL-10 در شرایط برون تنی و درون تنی
الموضوعات : فصلنامه زیست شناسی جانوریمریم رضاوند 1 , زهرا ستایش مهر 2 , فاطمه حدادی 3
1 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه زابل، زابل، ایران
2 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه زابل، زابل، ایران
3 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه زابل، زابل، ایران
الکلمات المفتاحية: پپتید, سرطان, آپپتوز, فاکتور التهابی, سیستم ایمنی,
ملخص المقالة :
در این مطالعه خاصیت ضد سرطانی، تنظیم کنندگی سیستم ایمنی و همچنین اثر پپتید HL-10 بر مسیر سیگنال‌دهی آپوپتوز با اندازه‌گیری بیان ژنهای Bcl-2، Cytochrome c و Bim بررسی شد. سلول‌های سرطان دهانه رحم HeLa با پپتید HL-10 در غلظتهای مختلف و زمان‌های 24 و 48 ساعت تیمار شدند. به منظور ارزیابی اثرات درون تنی پپتید HL-10، سرطان دهانه رحم در موش balb-c القا شد. سپس، سطوح IFN-γ و IL-4 سرم، با استفاده از ELISA اندازه گیری شد. سمیت و درصد بقای سلولی، بیان ژنهای Bim، Cytochrome c و Bcl-2 سلول‌ها و تومور تیمار شده با پپتید HL-10 به روش Real Time PCR بررسی شد. پپتید HL-10 زنده‌مانی سلول‌هایHeLa را به صورت وابسته به غلظت و زمان کاهش می‌دهد. مقدار IC50 برای پپتید HL-10 در زمان 24 ساعت، 49/18میکرومولار و در زمان 48 ساعت، 62/30 میکرومولار بدست آمد. نتایج نشان داد که پپتید HL-10 تأثیر معنی‌داری بر بیان ژنهای مورد مطالعه داشت. پپتید Hl-10 باعث افزایش در بیان ژن BIM و Cytochrome c و کاهش بیان ژن Bcl-2 در سلول‌های سرطانی درمان شده با پپتید HL-10 در مقایسه با سلول‌های درمان نشده در شرایط درون تنی و برون تنی شد. همچنین، نتایج نشان داد که غلظت فاکتورهای التهابی INF- γ ، IL-1β و IL-6 در سرم موشهای سرطانی بدون تیمار (Sham) نسبت به موشهای سالم بدون تیمار (NC) کاهش معنادار، در حالیکه غلظت IL-4 افزایش نشان داد (05/0 p <). احتمالاً پپتید HL-10 در مسیرهای ذاتی آپوپتوز و همچنین در تنظیم سیستم ایمنی نقش دارد. به نظر می رسد پپتید HL-7 میتواند یک کاندید مناسب و امیدوارکننده برای درمان سرطان دهانه رحم باشد.
1. Abdel-Salam M.A.L., Pinto B., Cassali G., Bueno L., Pegas G., Oliveira F., Silve I., Klein A., de Souza-Fagundes E.M., de Lima M.E., Carvalho-Tavares J., 2021. LyeTx I-b peptide attenuates tumor burden and metastasis in a mouse 4T1 breast cancer model. Antibiotics (Basel), 10(9):1136.
2. Biron C.A., Nguyen K.B., Pien G.C., Cousens L.P., Salazar-Mather T.P., 1999. Natural killer cells in antiviral defense: function and regulation by innate cytokines. Annual Review of Immunology, 17:189-220.
3. Gao L., Shan B.E., Chen J., Liu J.H., Song D.X., Zhu B.C., 2005. Effects of spider Macrothele raven venom on cell proliferation and cytotoxicity in HeLa cells. Acta Pharmacologica Sinica, 26:369-376.
4. Gu Y., Liu S-L., Ju W-Z., Li C-Y., Cao P., 2013. Analgesic-antitumor peptide induces apoptosis and inhibits the proliferation of SW480 human colon cancer cells. Oncology letters, 5(2): 483-488.
5. Guo Y., Srinivasula S.M., Druilhe A., Fernandes-Alnemri T., Alnemri E.S., 2002. Caspase-2 induces apoptosis by releasing proapoptotic proteins from mitochondria. Journal of Biological Chemistry, 277(16): 13430-13437.
6. Gupta S.D., Gomes A., Debnath A., Saha A., Gomes A., 2010. Apoptosis induction in human leukemic cells by a novel protein Bengalin, isolated from Indian black scorpion venom: through mitochondrial pathway and inhibition of heat shock proteins. Chemico-Biological Interactions, 183:293-303.
7. Harirchi I., Karbaksh M., Kashefi A., Momtahen A.J., 2004. Breast cancer in Iran: results of a multi-center study. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, 5(1):24-27.
8. Heidari Esfahani E., Doosti A., 2021. The Effects of melittin coding gene of bee venom on Bcl-2 and Bax genes expression in ACHN cells. Anatomical Sciences Journal, 18(2):85-91.
9. Hoskin D.W., Ramamoorthy A., 2008. Studies on anticancer activities of antimicrobial peptides. Biochimica et Biophysica Acta, 1778(2):357-375.
10. Jeyaprakash J., Hoy M.A., 2009. First divergence time estimate of spiders, scorpions, mites and ticks (subphylum: Chelicerata) inferred from mitochondrial phylogeny. Experimental and Applied Acarology, 47(1):1-18.
11. Kawakami K., Kawakami M., Husain S.R., Puri R.K., 2003. Effect of interleukin (IL)-4 cytotoxin on breast tumor growth after in-vivo gene transfer of IL-4 receptor alpha chain. Clinical Cancer Research, 9(5):1826-1836.
12. Lee H.L., Park S.H., Kim T.M., Jung Y.Y., Park M.H., Oh S.H., Yun H.S., Jun H.O., Yoo H.S., Han S.B., Lee U.S., Yoon J.H., Song M.J., Hong J.T., 2015. Bee venom inhibits growth of human cervical tumors in mice. Oncotarget, 6(9):7280-7292.
13. Liu Z., Deng M., Xiang J., Ma H., Hu W., Zhao Y., Li D.W.C., Liang S., 2012. A novel spider peptide toxin suppresses tumor growth through dual signaling pathways. Current Molecular Medicine, 12(10):1350-1360.
14. Meki A.R., Nassar A.Y., Rochat H., 1995. A bradykinin-potentiating peptide (peptide K12) isolated from the venom of Egyptian scorpion Buthus occitanus. Peptides, 16(8): 1359-1365.
15. Mikaelian A.G., Traboulay E., Zhang X.M., Yeritsyan E., Pedersen P.L., Hee Ko.Y., Matalka K.Z., 2020. Pleiotropic Anticancer properties of scorpion venom peptides: Rhopalurus princeps venom as an anticancer agent. Drug Design, Develop and Therapeutics, 14:881-893.
16. Miyashita M., Sakai A., Matsushita N., Hanai Y., Nakagawa Y., Miyagawa H., 2010. A novel amphipathic linear peptide with both insect toxicity and antimicrobial activity from the venom of the scorpion Isometrus maculatus. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 74(2): 364-369.
17. Moon D-O., Park S-Y., Heo M-S., Kim K-C., Park C., Ko W.S., 2006. Key regulators in bee venom-induced apoptosis are Bcl-2 and caspase-3 in human leukemic U937 cells through downregulation of ERK and Akt. International immunopharmacology, 6(12):1796-1807.
18. Ortiz E., Gurrola G.B., Schwartz E.F., Possani L.D., 2015. Scorpion venom components as potential candidates for drug development. Toxicon, 93:125-135.
19. Otsuki N., Dang N.H., Kumagai E., Kondo A., Iwata S., Morimoto C., 2010. Aqueous extract of Carica papaya leaves exhibits anti-tumor activity and immunomodulatory effects. Journal of Ethnopharmacology, 127(3):760-767.
20. Petricevich V.L., Lebrun I., 2005. Immunomodulatory effects of the Tityus serrulatus venom on murine macrophage functions in-vitro. Mediators of Inflammation, 1:39-49.
21. Pipelzadeh M.H., Dezfulian A.R., Jalali M.T., Mansori A.K. 2006. In vitro and in vivo studies on some toxic effects of the venom from Hemiscorpious lepturus scorpion. Toxicon, 48: 93-103.
22. Piperi C., Zisakis A.W., Lea R., Kalofoutis A., 2005. Role of cytokines in the regulation of glioma tumour growth and angiogenesis. American Journal of Immunology, 1:106-113.
23. Possani L.D., Becerril B., Delepierre M., Tytgat J., 1999. Scorpion toxins specific for Na+-channels. European Journal of Biochemistry, 264:287-300.
24. Riedl S., Zweytick D., Lohner K. 2011. Membrane-active host defense peptides-challenges and perspectives for the development of novel anticancer drugs. Chemistry and Physics of Lipids, 164(8):766-781.
25. Satitmanwiwat S., Changsangfa C., Khanuengthong A., Promthep K., Roytrakul S., Arpornsuwan T., 2016. The scorpion venom peptide BmKn2 induces apoptosis in cancerous but not in normal human oral cells. Biomedicine & Pharmacotherapy, 84: 1042-1050.
26. Setayesh-Mehr Z., Asoodeh A., 2017. The inhibitory activity of HL-7 and HL-10 peptide from scorpion venom (Hemiscorpius lepturus) on angiotensin converting enzyme: Kinetic and docking study, Bioorganic Chemistry, 75:30-37.
27. Setayesh-Mehr Z., Asoodeh A., 2019. Inhibitory effect of HL-7 and HL-10 peptides on human breast cancer cells by induction of the expression of antioxidant enzymes. International Journal of Peptide Science and Therapeutics, 25(40):1343-1341.
28. Setayesh-Mehr Z., Asoodeh A., Poorsargol M., 2021. Upregulation of Bax, TNF-α and down-regulation of Bcl-2 in liver cancer cells treated with HL-7 and HL-10 peptides. Biologia, 76:2735-2743.
29. Sun X., Xu Q., Zeng L., Xie L., Zhao Q., Xu H., Wang X., Jiang N., Fu P., Sang M., 2020. Resveratrol suppresses the growth and metastatic potential of cervical cancer by inhibiting STAT3Tyr705 phosphorylation. Cancer Medicine. 9(22):8685-8700.
30. Wang Y.K., He H.L., Wang G.F., Wu H., Zhou B.C., Chen X.L., Zhang Y.Z., 2010. Oyster (Crassostrea gigas) hydrolysates produced on a plant scale have antitumor activity and immunostimulating effects in BALB/c mice. Marine Drugs, 8(2):255-268.
31. Willems J., Moerman L., Bosteels S., Bruyneel E., Ryniers F., Verdonck F., 2004. Parabutoporin an antibiotic peptide from scorpion venom can both induce activation and inhibition of granulocyte cell functions. Peptides, 25(7):1079-1084.
32. Yan W., Lu J., Li G., Wei H., Ren W.H., 2018. Amidated Scolopin-2 inhibits proliferation and induces apoptosis of Hela cells in vitro and in vivo. Biotechnology and Applied Biochemistry, 65:672-679.
33. Yglesias-Rivera A., Sánchez-Rodríguez H., Soto-Febles C., Monzote L., 2023. Heteroctenus junceus scorpion venom modulates the concentration of pro-inflammatory cytokines in F3II tumor cells. Life (Basel), 13(12):2287.
34. Zeng X.C., Li W.X., Peng F., Zhu Z.H. 2000. Cloning and characterization of a novel cDNA sequence encoding the precursor of a novel venom peptide (BmKbpp) related to a bradykinin-potentiating peptide from Chinese scorpion Buthus martensii Karsch. IUBMB Life, 49(3):207-210.
35. Zeng X., Corzo G., Hahin R., 2005. Scorpion venom peptides without disulfide bridges. IUBMB Life, 57(1):13-21.
