PLoS ONE: Tilskud af Magnolia Dæmper skeletmuskelatrofi i blærekræft-bærende mus kemoterapi via Undertrykkelse af FoxO3 Aktivering og induktion af IGF-1

Abstrakt

Skeletmuskelatrofi, den mest fremtrædende fænotypiske træk ved cancer kakeksi, der ofte observeres i kræftpatienter i kemoterapi. Magnolia (M) udvundet fra

Magnolia officinalis

udviser flere farmakologiske virkninger, herunder anti-inflammatoriske og anticancer aktiviteter. I denne undersøgelse undersøgte vi, om magnolol tilskud beskytter mod udviklingen af ​​kakeksi symptomer blære kræft-bærende mus gennemgår kemoterapi. Kombineret behandling af magnolol med kemoterapeutiske lægemidler, såsom gemcitabin og cisplatin (TGCM) eller gemcitabin (TGM), markant dæmper vægttab og skeletmuskelatrofi sammenlignet med konventionel kemoterapi (TGC). Den antiatrophic virkning magnolol kan være forbundet med inhibering af myostatin og activin en formation, samt FoxO3 transkriptionel aktivitet som følge af Akt aktivering, hvorved undertrykke ubiquitin ligaser Murf-1 og MAFbx /atrogin-1-ekspression, såvel som proteasomalaktivitet enzymaktivitet. Især kan magnolol-induceret insulin-lignende vækstfaktor 1 (IGF-1) produktion og dertil knyttede proteinsyntese også bidrage til dens beskyttende virkninger. Den faldt fødeindtagelse, og tarm skade og dysfunktion observeret i mus af TGC gruppe blev forbedret betydeligt i de TGCM og TGM grupper. Endvidere er de forøgede inflammatoriske responser dokumenteret ved elevation af proinflammatoriske cytokin dannelsen og NF-KB-aktivering forekom i atrophying muskel i TGC gruppe blev markant inhiberet i mus af kombineret behandling med magnolol. Sammenfattende disse fund støtter, at magnolol er en lovende kemoforebyggende supplement til forebyggelse kemoterapi-induceret skeletmuskelatrofi associeret med cancer kakeksi ved at undertrykke muskelprotein nedbrydning, og inflammatoriske reaktioner, såvel som forøgelse af IGF-1-medieret proteinsyntese.

Henvisning: Chen MC, Chen YL, Lee CF, Hung CH, Chou TC (2015) Tilskud af Magnolia Dæmper skeletmuskelatrofi i Blære Cancer-bærende mus kemoterapi via Undertrykkelse af FoxO3 Aktivering og induktion af IGF-1. PLoS ONE 10 (11): e0143594. doi: 10,1371 /journal.pone.0143594

Redaktør: Carlos E. Ambrósio, Det Heste og Food Engineering, University of São Paulo, Brasilien

Modtaget: Maj 20, 2015; Accepteret: November 6, 2015; Udgivet: November 24, 2015

Copyright: © 2015 Chen et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Data Tilgængelighed: Alle relevante data er inden papiret

Finansiering:. Denne undersøgelse blev støttet af en bevilling fra Tzu-Chi General Hospital (TDRD103-40). Den bidragyder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Cancer cachexia er blevet betragtet som en kompleks metabolisk syndrom, der er karakteriseret ved anoreksi, vægttab, skeletmuskelatrofi, inflammation og svækkede metaboliske funktioner [1]. Kræft kakeksi har en høj dødelighed og sygelighed og dens udbredelse er så høj som 86% hos patienter med fremskreden kræft [2, 3]. Det mest fremtrædende træk ved cancer kakeksi er den alvorlige skeletmuskulatur massetab som er nøje forbundet med tumorstørrelsen, fase, og typen af ​​anticancer lægemiddel. Den øgede muskelprotein nedbrydning og /eller nedsat proteinsyntese er kritiske faktorer, der forårsager muskelatrofi. Nedbrydningen af ​​muskelprotein hovedsageligt reguleret af ubiquitin-proteasom systemet (UPS), der er sammensat af ubiquitin-aktiverende enzym (E1), ubiquitin bærerprotein (E2), og ubiquitin-konjugerende enzymer (E3 eller E3-protein-ligase) [4 ]. Når ubiquitin kæden er bundet til det målrettede proteinsubstratet kan komplekset genkendes af 26S proteasomet og fordøjet peptider [5]. Den forkhead box O (FoxO) er en central transkriptionsfaktor tegner sig for transskription af muskel-specifikke E3 ligase, F-boks (MAFbx) /atrogin-1, og muskel ringfinger 1 (Murf-1), som er ansvarlige for muskel protein ubiquitinering og nedbrydning af proteasomet [6, 7]. Forhøjet ubiquitinerede proteinekspression og proteasom-aktivitet blev observeret i atrophying muskler [8]. Derimod mus defekte i enten MAFbx eller Murf-1 udviser mere modstand til muskelatrofi [9], hvilket antyder, at undertrykkelse UPS aktivitet kan være et vigtigt target til svækkelse muskelsvind. De mekanismer, der resulterer i muskelatrofi associeret med cancer kakeksi er meget komplekse og multifaktorielle, og medieres af samspillet mellem tumor faktorer, værten faktorer og deres samspil. Det er kendt, at overproduktion af myostatin og activiner, nuklear faktor-KB (NF-KB) -evoked inflammatoriske reaktioner, og nedsat insulin-lignende vækstfaktor 1 (IGF-1) -afhængig proteinsyntese er tæt knyttet til patogenesen af ​​muskelatrofi [10, 11]. Derfor regulere disse muskel atrofi-relaterede veje kan være en potentiel strategi til at lindre muskelmasse tab forbundet med cancer kakeksi.

Blærekræft, den hyppigst forekommende tumor i urinvejene, har en dårlig prognose. Klinisk, den kombinerede behandling af gemcitabin (G) og cisplatin (C) er en almindelig kemoterapeutisk regimen for blærekræft [12]. Imidlertid har talrige skadelige virkninger, såsom organskade og gastrointestinal mucosal skade, blevet observeret under kemoterapi [13-15] og dermed begrænser deres anvendelse. Endvidere er vægttab primært som følge af muskelatrofi ofte ses hos cancerpatienter behandlet med cisplatin [16]. Selv om flere i øjeblikket tilgængelig ernæringsmæssige, metaboliske og farmakologiske behandlinger anvendes til at forebygge kræft kakeksi, resultaterne forbliver fattige eller utilfredsstillende. Derfor udvikler sikrere og mere effektive kemoforebyggende adjuvanser eller kosttilskud for at dæmpe toksicitet og udvikling af kræft kakeksi under kemoterapi er meget presserende.

Magnolia (Fig 1A) isoleret fra

Magnolia officinalis

, en kinesisk urt, har flere biologiske funktioner, herunder inhibering af inflammation, angiogenese, og kræft vækst [17, 18]. Men er ikke blevet rapporteret effekten af ​​magnolol på tumor og kemoterapi-induceret kræft kakeksi. Det er den første undersøgelse at påvise, at kombineret behandling med magnolol eller udskiftning af cisplatin med magnolol væsentligt mildne muskelatrofi hos cancerpatienter mus gennemgår kemoterapi.

Den kemiske struktur af magnolol (A) og den eksperimentelle design af denne undersøgelse (B) blev vist. Kropsvægten (C) daglige fødeindtagelse (D) og blære vægt (E) i forskellige grupper blev målt. Data blev udtrykt som gennemsnit ± SEM (n = 5). *

P

0,05, **

P

0,01 versus normal gruppe.

#

P

0,05 versus TGC gruppe.

Metoder

Reagenser

T24 menneskelige blære cancerceller blev inkuberet i RPMI 1640 medium indeholdende 10% føtalt kalveserum, 2 mmol /L L-glutamin og 100 U /ml penicillin-streptomycin. Magnolia med 98% renhed blev opnået fra medicinsk og farmaceutisk industri teknologi og udvikling Center (Taipei, Taiwan). Efterfølgende magnolol blev opløst i DMSO og fortyndet efter behov, og den endelige DMSO-koncentration blev fastsat til 1% (v /v). Den cisplatin og gencitabine blev leveret af Eli Lilly (Indianapolis, IN, USA). Enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) kits ifølge myostatin, activin A, IGF-1, TNF-α, IL-6, og IL-1β blev indkøbt fra R (2) T-gruppe (tumor alene gruppen); (3) TGC-gruppe (gencitabine + cisplatin behandlede gruppe): De tumorbærende mus fik gencitabine (1000 mg /m

2 pr 3 dage ip) og cisplatin (75 mg /m

2 /uge, ip ); (4) TGCM gruppe (gencitabine + cisplatin + magnolol behandlede gruppe): De tumorbærende mus fik magnolol (10 mg /kg /dag, i.p.) efter intraperitoneal injektion af gencitabine og cisplatin; og (5) TGM gruppe (gencitabine + magnolol behandlede gruppe): De tumorbærende mus fik magnolol (10 mg /kg /dag, ip) efter intraperitoneal injektion af gencitabine (1000 mg /m

2 pr 3 dage, ip ). Hver gruppe indeholdt 5 mus. Kropsvægt og helbredstilstand af mus blev målt og overvåget pr tre dage. Hvis nogen mus opfylder kriterierne for eutanasi fastlagt af Institutional Animal Care og brug Udvalg (IACUC) såsom manglende appetit, svaghed, alvorlig krop vægttab, døende tilstand, og infektion, der vurderes af professionelle dyrlæge, vil musene nogen begrundelse for eutanasi . Efter 3 ugers behandling blev musene aflivet ved hjælp af CO

2, og efterfølgende test blev udført ifølge undersøgelsen design (Fig 1B). De eksperimentelle procedurer af denne undersøgelse blev evalueret og godkendt af den etiske komité af IACUC af National Defense Medical Center (IACUC-14-044, Taipei, Taiwan).

Histologi og Immunofluorescens

Væv var fikseret med 10% formaldehyd og forarbejdet til histopatologi, efterfulgt af hæmatoxylin og eosin-farvning til at evaluere de patologiske ændringer i væv. Den intestinale skade blev scoret ifølge en modificeret histologisk pointsystem [20]. For immunofluorescensassay, efter prøverne blev inkuberet med et specifikt primært antistof, fluoresceinisothiocyanatkonjugatet-koblede sekundære antistof (1: 200, Abcam Cambridge, MA, USA) blev tilsat i 1 time efterfulgt af grundig vask med phosphatbufret saltvand tween- 20. Efterfølgende blev de målrettede proteiner fotograferet under anvendelse af et fluorescensmikroskop (Leica, Welzar, Tyskland). Intensiteten af ​​immunoreaktivitet blev målt under anvendelse af et densitometer og MetaMorph billedanalysesoftware.

tarmens funktion

intestinale ekstrakter fra jejunum blev fremstillet i 0,9% NaCl tilsat en proteinaseinhibitor. De store tarm fordøjelsesproblemer enzymaktiviteter, herunder leucinaminopeptidase (LAP, et fordøjelsesfremmende enzym til peptider), lipase (LIP, et fordøjelsesfremmende enzym til fedtstoffer), og amylase (AMYL, et fordøjelsesfremmende enzym til sukker), blev målt. De biokemiske variable blev bestemt ved hjælp af en Fuji DRI-CHEM 3030 analysator (Fuji Photo Film Co. Ltd., Tokyo, Japan).

Proteasome Aktivitet

skeletmuskler (gastrocnemius muskel) prøver var dissekeret og skyllet i iskoldt phosphatpufret saltvand til fjernelse blod. Den proteasomaktivitet indeholder chymotrypsin, trypsin, og caspase blev bestemt ved anvendelse af en kommercielt tilgængelig Proteasome-Glo

™ 3-Substrat System kit ifølge producentens anvisninger.

Western Blotting og måling af muskelatrofi-relaterede Regulator

De protein prøver (100 ug protein /bane) blev indlæst og separeret på 10% natriumdodecylsulfat polyacrylamid gel og derefter overført til polyvinylidenfluorid membraner og blokerede. Membranerne blev derefter inkuberet natten over ved 4 ° C med specifikke primære antistoffer, efterfulgt af tilsætning af en peberrodsperoxidase-koblet sekundært antistof (Abcam, Cambridge, UK). De immunoreaktive bånd blev bestemt ved hjælp af en chemiluminescens reagens (Amersham International Plc., Buckinghamshire, UK) og blev kvantificeret ved hjælp af densitometri og normaliseret med respektive β-actin.

Statistisk analyse

Dataene blev udtrykt som middel ± standardfejl på middelværdien (SEM). Den statistiske analyse af forskelle mellem grupper blev udført ved anvendelse af envejs variansanalyse med en post hoc Bonferroni-test;

P

0,05 blev betragtet som statistisk signifikant.

Resultater

Magnolia mildner vægttab

Ved udgangen af ​​denne undersøgelse, de ubehandlede tumor-bærende mus (T) havde mistet 9,6 ± 1,1% af deres oprindelige kropsvægt, mens den normale mus havde vundet 7,3 ± 0,8% af kropsvægten. TGC, TGCM, og TGM grupper havde mistet 28 ± 2%, 14,5 ± 1,5%, og 9,5 ± 0,9% af legemsvægten, (fig 1C). Den fødeindtagelse faldt i T og alle behandlede grupper sammenlignet med i den normale gruppe, og TGC gruppen udviste den laveste fødeindtagelse. Især den kombinerede behandling af magnolol grupper (TGCM, og TGM) havde en stigende tendens i fødeindtagelse sammenlignet med i TGC-gruppen (Fig 1D). Desuden blæren vægt, hvilket afspejler tumorvækst i forskellige lægemiddelbehandlede grupper blev markant reduceret sammenlignet med den i tumorbærende alene gruppen (fig 1E). Interessant nok anticancervirkning på TGM gruppen var større end i TGC-gruppen. Disse resultater viste, at magnolol tilskud ikke kun forbedret kakeksi symptomer, men også øget anticancer effekt af de kemoterapeutiske stoffer.

Magnolia Forhindrer enteritis

enteropati er en almindelig bivirkning ved kemoterapi og derved svække tarm næringsstof absorption og krop vækst [15]. De histologiske undersøgelser viste, at TGC gruppe havde tarm skade mest, mens skaden markant blev forhindret af kombineret behandling med magnolol (Fig 2A). Desuden faldt intestinal fordøjelsessystem enzymaktiviteter såsom LIP, LAP, og AMYL forekommer i TGC-gruppen var signifikant tilbageført i TGCM og TGM grupper (Fig 2B).

De morfologiske ændringer i tarm struktur og klassificering score blev evalueret (A). Den intestinale fordøjelses- enzymaktivitet i forskellige grupper blev bestemt (B). Data blev udtrykt som gennemsnit ± SEM (n = 5). *

P

0,05, **

P

0,01, ***

P

0,001 versus normal gruppe.

#

P

0,05,

##

P

0,01 versus TGC gruppe.

Magnolia Reducerer muskelatrofi og Proteasome Aktivitet

morfologisk undersøgelse af muskler og vægten af ​​gastrocnemius og soleus muskel klart angivet, at TGC gruppen mistede skeletmuskelmasse den mest ledsaget af den højeste proteasomet aktivitet blandt disse grupper. Blev dog observeret i TGC gruppen funktioner stærkt svækket i TGCM og TGM grupper (Fig 3A og 3B). I TGCM og TGM grupper blev proteinet udtryk for myostatin, total FoxO3, Murf 1, og MAFbx i muskler reduceret; Omvendt blev ekspression af p-Akt og p-FoxO3 signifikant forøget sammenlignet med den i TGC-gruppen (fig 3D). Derudover dannelsen af ​​myostatin og Activin A blev signifikant reduceret efter kombineret behandling med magnolol navnlig i TGM gruppen sammenlignet med den i TGC-gruppen (fig 3C).

Billederne af musklen legemsdel og vægt af gastrocnemius og soleus muskel blev fotograferet eller målt (A). Proteasomet aktivitet (B), niveauerne af myostatin, og aktivin A (C), og proteinet ekspression af atrogenic gener (D) i muskel blev bestemt. Data blev udtrykt som gennemsnit ± SEM (n = 5). *

P

0,05, **

P

0,01, ***

P

0,001 versus normal gruppe.

#

P

0,05,

##

P

0,01,

###

P

0,001 versus TGC gruppe.

Magnolia Dæmper muskelatrofi-Related genekspression og Øger IGF-1-Reguleret Signaling

På samme måde udtryk for FoxO3, Murf-1, og MAFbx i muskel bestemt ved immunfluorescensfarvning blev stærkt reduceret i de TGCM og TGM grupper sammenlignes med den i TGC-gruppen (fig 4A). Især en markant stigning i produktionen af ​​IGF-1 og ekspressionen af ​​IGF-1, s-mTOR, p-p70S6K og p-4EBP-1 blev observeret i TGCM og TGM grupper sammenlignes med den i TGC-gruppen (fig 4B ).

de mængder FoxO3, Murf-1 og MAFbx bestemt af immunfluorescensfarvning (A) og IGF-1-niveauer og relaterede proteinsyntese signalvejen i muskel i forskellige grupper blev bestemt (B). Data blev udtrykt som gennemsnit ± SEM (n = 5). *

P

0,05, **

P

0,01, ***

P

0,001 versus normal gruppe.

#

P

0,05,

##

P

0,01,

###

P

0,001 versus TGC gruppe.

Magnolia Hæmmer inflammatoriske reaktioner

serumniveauer og muskel udtryk for proinflammatoriske cytokiner, herunder TNF-α, IL-6 og IL-1β i TGCM og TGM grupper var markant lavere end i TGC-gruppen (fig 5A og 5B). Desuden blev det C-reaktivt protein (CRP) ekspression og NF-KB-aktivering i muskler signifikant inhiberet i TGCM og TGM grupper sammenlignes med den i TGC-gruppen (fig 5B). Salg

serumniveauer (A) og proteinet ekspression af pro-inflammatoriske cytokiner, CRP og phospho-NF-KB i muskler (B) blev målt. Data blev udtrykt som gennemsnit ± SEM (n = 5). *

P

0,05, **

P

0,01, ***

P

0,001 versus normal gruppe.

#

P

0,05,

##

P

0,01 versus TGC gruppe.

Diskussion

Epidemiologiske og kliniske undersøgelser har bekræftet, at kræft kakeksi er tæt forbundet med dårlig prognose og høj dødelighed hos kræftpatienter. Selvom kemoterapi er en fælles behandling for kræft, flere bivirkninger, herunder udvikling af kræft kakeksi, er blevet rapporteret. Således har at forebygge og dæmpe kemoterapiinduceret cancer kakeksi været et yderst vigtigt anliggende under cancerterapi. I denne undersøgelse har vi vist, at kombineret behandling med magnolol (TGCM og TGM) effektivt mindsker tab af kropsvægt og muskelatrofi forekommer i blære tumorbærende mus behandlet med gemcitabin og cisplatin (TGC), hvilket vil fremme dets kliniske anvendelse. Det er kendt, at bevare en normal intestinal struktur og funktioner er afgørende for ernæringsmæssige indtag og krop vækst. Vores resultater viste, at samtidig behandling med magnolol væsentligt forbedret skaden og forringet fordøjelsessystem enzymaktivitet i tarmsystemet i kakektisk dyremodel, som kan forøge fødeindtagelse og kropsvægt gevinst.

muskelmasse styres dynamisk af balancen mellem proteolysen og syntesen af ​​muskelproteiner. Myostatin tilhører transformerende vækstfaktor-β (TGF-β) superfamilien udtrykkes overvejende i skeletmuskler. Myostatin er en kritisk negativ regulator for skeletmuskulatur vækst eventuelt gennem hæmning af myoblast proliferation og myogenese [21]. Derimod blokerende myostatinaktivitet markant øger muskel størrelse og fysiske styrke [22]. Aktiviner, et medlem af TGF-β-superfamilien, fungerer som potente inducere for udløsning skeletmuskelatrofi. Der er to isoformer: Activin A og activin B, og aktivin A betragtes som den vigtigste form for activiner. Interessant er de handlinger myostatin og activiner udføres ved binding til den samme muskel overfladereceptor kompleks indeholdende type II activin receptorer (ActRIIA og ActRIIB) og type-I activin receptorerne (ALK4 og ALK5) [23]. Overproduktion af myostatin og aktivin A er blevet observeret i både cancerpatienter, der lider af kakeksi og dyremodeller af cancer kakeksi [24, 25]. Baseret på vores resultater, at den forhøjede myostatin og activin A-niveauer i musklerne i TGC gruppe blev markant inhiberet af magnolol tilskud kan magnolol-medieret dæmpning af muskelatrofi være i det mindste delvis tilskrives undertrykke myostatin og activin A frigivelse.

Blandt isoformer af FoxO familien i skeletmuskulatur, FoxO3 spiller en afgørende rolle i patogenesen af ​​muskelsvind. Aktiviteten af ​​FoxO reguleres stramt ved ændringen i den subcellulære lokalisering af FoxO og dets nedbrydning. Når FoxO phosphoryleres med Akt, kan det eksporteres fra kernen i en chaperone 14-3-3-afhængig proces. 14-3-3-bundne cytoplasmatiske phosphorylerede FoxO proteiner derefter nedbrydes af proteasomet [26]. Især i afhængighed af myostatin /activiner er Akt aktivitet inhiberes, hvilket resulterer i et fald på FoxO phosphorylering og akkumulering af dephospho-FoxO, en aktiv form af FoxO [27]. Derefter aktiverede FoxO translokerer ind i kernen, hvor det aktiverer transkriptionen af ​​muskel-specifik atrogenic gener, såsom Murf-1 og MAFbx. Endvidere kan FoxO3-reguleret autofagi fremme muskel proteinnedbrydning [28]. En forhøjet phosphoryleret FoxO3 følge af aktivering af Akt og en markant reduktion af den samlede FoxO3 proteinekspression blev fundet i magnolol kombinationsgrupperne (TGCM og TGM) sammenlignes med den i TGC-gruppen. Desuden viste vores upublicerede data, at sammenslutningen af ​​14-3-3 med phospho-FoxO3 i cytoplasmaet blev øget i TGCM og TGM grupper, som kan give en fornuftig forklaring på at styrke FoxO3 protein nedbrydning. Som forventet blev det FoxO3-medierede nedstrøms Murf-1 og MAFbx udtryk og proteasom aktivitet i muskelvæv stærkt reduceret i TGCM og TGM grupper. Kollektivt, kan dæmpningen af ​​muskel protein fordeling efter magnolol reguleres ved at undertrykke myostatin /activin /FoxO3 /Murf-1 /MAFbx signalvejen og proteasom aktivitet i musklen.

En vigtig rolle af IGF-1 til at stimulere muskel proteinsyntese er blevet accepteret [29], som kan moduleres ved aktivering af PI3K /Akt /pattedyr mål for rapamycin (mTOR) kaskade resulterer i fosforylering af protein translationelle regulatorer som p70S6K og 4EBP-1 [30]. Tidligere undersøgelse har vist, at muskelsvind i kræft kakeksi var stærkt relateret til nedregulering af mTOR /p70S6K /4EBP1 vej [31]. Omvendt har de transgene mus overudtrykker IGF-1 udviser muskelmasse hypertrofi [32]. En hidtil ukendt konstatering af denne undersøgelse er, at en betydelig reduktion af IGF-1-produktion og udtryk, samt den nedstrøms mTOR /p70S6K /4EBP1signaling pathway opstod i atrophying muskel i TGC gruppen blev markant vendt i mus af TGCM og TGM grupper . Det er blevet rapporteret, at myostatin og proinflammatoriske cytokiner er i stand til at svække IGF-1 biotilgængelighed og IGF-1-signalering [33, 34]. Derfor kan magnolol-aktiverede IGF-1-afhængige processer skyldes inhibering af myostatin dannelse og inflammatoriske responser. Derudover IGF-1 er i stand til at udløse Akt-induceret FoxO phosphorylering og efterfølgende nedbrydning [35]. Disse resultater viser, at IGF-1 ikke kun øger proteinsyntesen men forhindrer også muskel proteinnedbrydning. Følgelig kan induktion af protein generation via aktivering af IGF-1 /mTOR /p70S6K /4EBP1 signalering også bidrage til dæmpning af vægttab ved magnolol.

systemisk inflammation fremkaldt af NF-KB kan inducere muskelatrofi gennem aktivering af UPS, hæmning af Akt aktivering, og nedskrivning af muskel differentiering og myogenese [36]. De proinflammatoriske cytokiner, herunder TNF-α, IL-6, og IL-1β er blevet betragtet som afgørende faktorer, der forårsager cancer kakeksi og muskelatrofi [11, 37]. Højere serumniveauer af proinflammatoriske cytokiner og øget NF-KB-aktivering er blevet set hos cancerpatienter med kakeksi [38]. Vores data viser, at magnolol tilskud stærkt reduceret serum og muskel proinflammatoriske cytokinniveauer, NF-KB-aktivering, og CRP, biomarkør for systemisk inflammation [39], sammenlignes med den i TGC-gruppen, hvilket antyder, at den antiinflammatoriske virkning af magnolol kan være involveret i sin anticachectic aktivitet. Interessant, fandt vi, at de beskyttende virkninger af TGM gruppen var generelt stærkere end den TGCM gruppen, støtte, at magnolol kan være et godt alternativ til at erstatte den mere giftige cisplatin for at dæmpe toksicitet og forebygge kræft kakeksi udvikling. Afslutningsvis kombineret behandling med magnolol markant reducerer kemoterapi-induceret cachexia symptomer, især tab af kropsvægt og muskelatrofi. De underliggende molekylære mekanismer kan omfatte inhibering af myostatin /activin /FoxO3 og NF-KB-medieret muskelprotein nedbrydning, og forbedring af IGF-1-afhængig proteinsyntese (Fig 6). Tilsammen kan magnolol være en lovende kemoforebyggende middel eller supplere at dæmpe skeletmuskelatrofi forbundet med cancer kakeksi.

Kombineret behandling med magnolol hæmmer myostatin /activin /FoxO3 kaskade, proinflammatoriske cytokin dannelse, og NF-KB-aktivering , hvilket fører til undertrykkelse af ubiquitin E3 (MAFbx og MuRF1) ekspression, og proteasomaktivitet, hvilket igen svækker muskelprotein proteolyse. I mellemtiden, øge proteinsyntese gennem aktivering af IGF-1-regulerede signalering, og forebyggelse af intestinal skade og anoreksi kan også bidrage til sin beskyttende virkning. Tilsammen kan magnolol være en potentiel supplement til reduktion af muskelatrofi associeret med cancer kakeksi under kemoterapi.