PLoS ONE: Tocotrienol fraktion (TRF) Undertrykker væksten af ​​humane Colon Cancer Xenografter i Balb /C nøgne mus af Wnt Pathway

Abstrakt

tocotrienoler har vist mange biologiske funktioner såsom antioxidant, anti -cancer, opretholdelse frugtbarhed og regulering af immunsystemet og så videre. I denne undersøgelse efter fodring med tocotrienol-rige fraktion fra palmeolie (TRF) i 2 uger blev Balb /c nøgne mus inokuleret human colon SW620 cancercelle og derefter fortsatte med at fodre TRF i 4 uger. Ved afslutning af eksperimenterne blev xenotransplantater fjernet og bestemt ekspressionen af ​​Wnt-veje relateret protein ved immunohistokemi eller Western blotting. Lever væv blev homogeniseret til bestemmelse af antioxidative enzymer aktivitet eller malondialdehyd (MDA). Resultaterne viste, at TRF hæmmede væksten af ​​xenografter i nøgne mus betydeligt. TRF også påvirket aktiviteten af ​​antioxidative enzymer i leveren væv af mus. Disse ændringer blev delvis bidraget til aktivering af Wnt veje eller påvirker deres relateret protein. Således disse fund foreslog, at den potente anticancer effekt af TRF er forbundet med reguleringen af ​​Wnt signalveje

Henvisning:. Zhang JS, Zhang SJ, Li Q, Liu YH, han N, Zhang J, et al . (2015) Tocotrienol fraktion (TRF) Undertrykker væksten af ​​humane Colon Cancer Xenografter i Balb /C nøgne mus af Wnt Pathway. PLoS ONE 10 (3): e0122175. doi: 10,1371 /journal.pone.0122175

Academic Redaktør: Terence Lee, University of Hong Kong, Hongkong

Modtaget: November 12, 2014 Accepteret: 7 februar 2015; Udgivet: 25 Mar 2015

Copyright: © 2015 Zhang 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 data er inden papiret

Finansiering: projektet blev støttet af National Natural Science Foundation of China (nr 30.771.801, 81.472.968).. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:. Det tocotrienol fraktion fra palmeolie (TRF) blev opnået som en slags gave fra Dr. Yu BingYun fra Palm Nutraceuticals Sdn. Bhd, malaysisk. Dette ændrer ikke forfatternes overholdelse PLoS ONE politikker på datadeling og materialer.

Introduktion

tyktarmskræft er en af ​​de mest almindelige maligne lidelser og truer menneskers sundhed i verden. Ifølge de foreliggende referencer, er langt størstedelen af ​​tyktarmskræft ledsaget af aktivering af Wnt signal pathway [1-3]. Wnt signal pathway er en kompliceret protein-interaktion netværk, der har fundet i udviklingen af ​​embryonisk udvikling og kræft. Samtidig har det deltager i de normale fysiologiske processer hos voksne [3]. Eventuelle ændringer i sammensætningen af ​​Wnt-signal-vejen vil føre til den unormale af signaltransduktion, til gengæld til cellen malign transformation, og endelig, gnister forekomsten af ​​maligne tumorer. Wnt signal pathway består hovedsagelig af en række proteiner, såsom ekstracellulær faktor (Wnt), transmembrane receptorer Frizzled (Frz), β-catenin og T-celle-faktor (TCF) etc [4]. Aktiveret Wnt signal interaktioner med det cytoplasmiske protein, kan β-catenin ophold stabilitet og akkumulering i cytoplasmaet. Den kumulerede β-catenin derefter ind i kernen samarbejdspolitik med TCF at aktivere transkriptionen af ​​målgener, såsom cyclin Dl og c-myc, etc. [4]. Således er det bemærkelsesværdigt, at forskellige stadier i Wnt signalveje har forskellige regulatoriske faktorer [1, 5].

De aktive ingredienser fra naturlige planter bliver det første valg besidder den egenskab at dræbe kræftceller og ingen skade på normale celler. Tocotrienoler, som en aktiv bestanddel ekstraheret fra korn og palmer, har en potentiel potens til at inhibere tumorcellevækst [1, 2, 6-9]. I tocotrienol-rige fraktion fra palmeolie (TRF), 23,5% af dem er total tocotrienoler hvilket er 10,7% for γ-tocotrienol. I en tidligere undersøgelse kunne TRF inducere en p53-uafhængig død pathway i humane coloncancer RKO-celler [10]. Eitsuka et al, har rapporteret, at E-vitamin, der indeholder høje koncentrationer af tocotrienol (δ-tocotrienol) kan inhibere væksten af ​​humane colon adenocarcinom celler ved nedregulering af telomeraseaktivitet [11]. Xu W et al. observerede funktionen af ​​γ-tocotrienol på human coloncancer HT-29-celler for at finde, at γ-tocotrienol undertrykt en vigtig komponent i Wnt signalveje-the β-catenin /TCF i HT-29-celler [12]. Desuden har tocotrienoler eller TRF blevet rapporteret flere slags maligne carcinomceller

in vitro

in vivo

[1, 8, 9, 13-15]. y-Tocotrienol kunne inhibere væksten af ​​humane gastriske cancerceller og chemosensitize det til capecitabin i et xenotransplantat musemodel gennem modulering af NF-KB-vejen [15]. TRF undertrykte væksten af ​​tumorceller ved at reducere revaskularisering [13] og tumor genekspression i brystcancer MCF-7 celler inokulering til de nøgne mus [14]. Sammenlignet med kontrolmusene, ekspressionen af ​​interferon-inducerbare transmembrant protein-1-genet og CD59 glycoprotein precursor-gen var naturligvis opreguleret i TRF-behandlede mus.

Vores tidligere undersøgelser har vist, at δ tocotrienol kunne inducere en paraptosis-lignende død i tyktarmskræft SW620-celler, og har virkninger af Wnt signalveje [2]. Således har vi den hypotese, at den tilsvarende inhiberende funktion af tocotrienol kan eksisterer i et dyreforsøg. I denne undersøgelse var vi at bestemme, om TRF hæmmede væksten af ​​humane coloncancer-celler i Balb /c nøgne mus og hvordan TRF påvirket Wnt signalveje. Disse resultater vil hjælpe os til at forstå den mekanisme af tocotrienoler på anticancer ejendommen.

Materialer og metoder

Etik Statement

Den eksperimentelle protokol dyr blev godkendt af udvalget for Etik dyreforsøg i Tianjin center for Disease Control og Forebyggelse (tilladelse nummer: TJCDC0111). Denne undersøgelse blev udført i nøje overensstemmelse med Folkerepublikken Kinas forsøgsdyr forordninger.

Kemikalier og reagenser

Reagenser til bestemmelse hæmoglobin, røde blodlegemer, hvide blodlegemer reagenser, lymfe, monocytter , neutrofiler, eosinofiler og basofile blev indkøbt fra Sysmex. De oxidation indeks afsløring kits var fra Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina). PRO-PREP protein udvinding løsning var fra BeiJing SBS Genentech Co., Ltd (Beijing, Kina).

Cell kultur

Menneskelig coloncarcinom SW620 celler blev købt fra Cancer Institute of Chinese Academy of Medical Science (Beijing, Kina). Cellerne blev dyrket i L-15 medium indeholdende 2 mmol /l L-glutamin og 2 g /l natriumbicarbonat (Gibco), suppleret med 10% føtalt bovint serum (FBS, Gibco), antibiotika (100 U /ml penicillin og 100 ug /ml streptomycin) ved 37 ° C i en fugtig atmosfære med 95% luft og 5% CO

2. Før 90% sammenløb, blev cellerne passeret hjælp 0,25% trypsin indeholdende 0,02% EDTA.

Animal behandling

Halvtreds mandlige (17-22g) og halvtreds kvindelige (14-19g) BALB /c nøgen mus (6-8 uger gamle) blev købt fra Vital River Laboratory Animal Technology Co, Ltd (Beijing, Kina). Musene blev holdt til at tilpasse sig betingelserne for 5 dage, før du starter eksperimentet. Animal stuetemperatur er ca. 20-25 ° C, relativ fugtighed er omkring 40-70%. Mus drikkevand, sengetøj og fodring bure er blevet autoklaveres før givet til mus

Mus blev tilfældigt opdelt i 5 grupper (20 per gruppe) af kropsvægt, lige i mandlige og kvindelige, som følgende grupper:. Negativ kontrol gruppe, tumor model gruppe, og tre doser af tocotrienol fraktion (TRF, Palm Nutraceuticals Sdn. Bhd., malaysisk) fra palmeolie grupper. Ingredienserne i TRF er vist i tabel 1. TRF blev opløst i sojabønneolie. Tre doser på 5, 10 og 20 mg /kg legemsvægt (legemsvægt) af TRF, som var ækvivalent med y-tocotrienol fik musene med sonde. Samtidig, sondeernæring den negative kontrolgruppe og tumormodel gruppe med lige opløsningsmiddel sojabønneolie. To uger senere blev mus herunder tumormodel gruppe injiceret 0,1 ml den logaritmiske fase af SW620-celler (1,0 x 10

7 /mL) i armhulen hos hver mus. blev observeret Alle dyr dagligt og stadig fik TRF /sojabønneolie i 4 uger. Under eksperimentet dyr fri fik mad og vand. Efter fuldblod blev opsamlet fra øjet øjenkrog i hvert dyr under generel anæstesi blev alle dyr aflivet ved cervikal dislokation. Vægten af ​​organer, herunder lever, milt og nyre, og tumorvæv blev målt. Dele af tumorvæv blev fikseret i 4% formalin, derefter dehydreret og indlejret i paraffin til immunhistokemisk farvning. Resten tumorvæv blev frosset i -80 ° C til western blotting.

Bestemmelse af oxidation indeks i levervæv

De levervæv blev homogeniseret under isbad. Oxidationsprodukter indekser herunder superoxiddismutase (SOD), glutathion-Px (GSH-Px), malondialdehyd (MDA) og katalase (CAT) blev målt i leverhomogenat som beskrevet tidligere undersøgelse [16] eller fulgt producentens instruktion.

Immunhistokemi

De lysbilleder af tumorvæv blev afparaffiniseret i xylen og rehydreret gennem gradueret alkohol efter ved immunohistochemistrical farvning som beskrevet en tidligere undersøgelse [17]. Kort fortalt blev snittene opvarmet i 10 minutter ved 95-100 ° C i 10 mmol /l natriumcitrat-buffer (pH 6,0). Tre procent hydrogenperoxid blev tilsat til sektioner for at inaktivere endogene peroxidaser og derefter 10% normalt gedeserum sattes til at blokere uspecifik binding. Snittene blev derefter inkuberet ved 4 ° C natten over med anti-Wnt-1, eller anti-c-myc, eller anti-b-catenin antistoffer (Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, CA). Snittene blev derefter inkuberet med biotinyleret anti-muse IgG eller anti-kanin IgG (ZSGB-BIO Co Ltd Beijing, Kina) i 30 minutter, efterfulgt af peroxidase-konjugeret streptavidin (ZSGB-BIO Co., Ltd.) for 30 min. Snittene blev farvet med 3, 3′-diaminobenzidin (DAB) i 3 minutter og modfarvet med hæmatoxylin. Den negative kontrol med udeladelse af det primære antistof efterfulgt også den samme protokol. Antallet af positive celler blev talt under mikroskop (200 x). Forholdet mellem positive celler blev beregnet i hver gruppe.

Western blotting

Samlet protein ekstraktion fra tumorvæv ved hjælp RIPA buffer (Cell Signaling Technology, Inc. Danvers, MA) og western blotting blev udført som beskrevet tidligere undersøgelser [18, 19]. De følgende primære antistoffer blev anvendt: anti-Wnt-1, anti-β-catenin, anti-c-myc, anti-cyclin D1, anti-MMP-7, anti-axin-2, anti-APC, anti-c- jun, eller anti-p-actin-antistoffer (Santa Cruz Biotechnology, Inc.). De sekundære antistoffer blev svarende til typen af ​​primært antistof under anvendelse af anti-muse eller anti-kanin IgG peberrodsperoxidase (HRP) -conjugate (1: 1.000 fortynding, Cell Signaling Technology, Inc.). Proteinbånd blev visualiseret ved den forøget kemiluminescens kit. Kvantificeringen af ​​proteinbånd blev målt ved FluorChem Imaging Systems (Alpha Innotech). Dataene blev standardiseret af β-actin.

Statistisk analyse

Alle data er udtrykt som middelværdi ± standardafvigelse (standardafvigelse). Forskellene mellem kontrollen og behandlede grupper blev vurderet ved envejs ANOVA efterfulgt af Student-Newman-Keuls (SNK) test. Forskelle blev betragtet som signifikante ved

P

. 0,05

Resultater

Effekter af TFR på kropsvægt af mus

Som vist i fig. 1, TRF påvirkede ikke legemsvægt (mandlige og kvindelige) i midten og terminal vægt sammenlignet med kontrolgruppen (

s

0,05). Indekset kropsvægt viste også ingen forskel i den eksperimentelle opsigelse mellem TRF behandlinger og kontrolgrupper (tabel A i S1 File)

* p. 0,05, ** p 0,01, sammenlignet med den positive kontrolgruppe .

effekter af TRF på indekser for hæmatologi og klassificering af leukocytter hos mus

indeksene for hæmatologi, herunder hvide blodlegemer, røde blodlegemer, hæmoglobin, hæmatokrit, blodplade og cogulation tid blev bestemt i denne undersøgelse (tabel B i S1 File). Resultaterne viste, at med undtagelse af 20 mg /kg legemsvægt af TRF gruppe, har TRF ikke påvirke indekser af hæmatologi i hanmus. TRF med 20 mg /kg legemsvægt gruppe faldt betydeligt antallet af hvide blodlegemer og øget cogulation tid i sammenligning med kontrolgruppen (

s

0,05). Desuden er antallet af blodplader i TRF og model udviste en faldende tendens, når sammenlignet med den negative kontrolgruppe. Hos hunmus, har TRF ikke fundet nogen forskel i indekser for hæmatologi mellem TRF behandlinger og negative kontrolgrupper. Klassificeringen af ​​leukocytter også blev bestemt i denne undersøgelse. Som vist i tabel C i S1 File blev der ikke fundet forskelle i klassificering af leukocytter i hanmus mellem TRF behandlinger og kontrolgrupper (

s

0,05). Hos hunmus, TRF i doser på 5 eller 10 eller 20 mg /kg legemsvægt signifikant øget neutrofil granulocyt eller lymfocytter eller eosnophils sammenlignet med kontrol mus (

s

0,05).

Effekter af TRF på indekset for oxidation i leveren hos mus

efter givet TRF i 4 uger, blev indekset for anti-oxidation eller oxidation, såsom SOD, GSH-P, CAT og MDA i leverne bestemt i denne undersøgelse. Som vist i tabel 2, havde niveauerne af SOD og GSH-Px ingen forskel mellem negative og positive grupper. Men niveauet af CAT i den positive gruppe blev signifikant reduceret i sammenligning med den negative gruppe (

s

0,01 eller

s

0,05). De lever antioxidant enzymer (SOD, GSH-Px og CAT) aktivitet blev øget i TRF grupper i forhold til den positive kontrolgruppe. Niveau af SOD også signifikant forøget ved 20 mg /kg legemsvægt af TRF gruppe i mandlige nøgne mus og 5 og 10 mg /kg legemsvægt af TRF grupper i kvindelige nøgne mus. GSH-Px-indhold signifikant forøget ved 5 mg /kg legemsvægt af TRF gruppe i kvindelige nøgne mus. CAT-niveau var signifikant forøget ved 5, 10 og 20 mg /kg legemsvægt af TRF gruppe i mandlige nøgne mus og 5 og 20 mg /kg legemsvægt af TRF grupper i kvindelige nøgne mus. Niveau af lipid peroxid (MAD) var signifikant forøget ved 10 og 20 mg /kg legemsvægt af TRF gruppe i mandlige nøgne mus og 5 mg /kg legemsvægt af TRF grupper i kvindelige nøgne mus.

Effekter af TRF på tumor vægt mus

Ved afslutningen af ​​forsøget, humane coloncancer xenografter i nøgne Balb /c mus blev fjernet og målt vægten i denne undersøgelse. Resultaterne er vist i fig. 1. TRF faldt betydeligt vægten af ​​xenotransplantater sammenlignet med den positive kontrolgruppe (

s Restaurant 0,01). Imidlertid TRF ved 20 mg /kg kvindelige gruppe viste en faldende xenotransplantater vægt. Ingen forskel blev fundet mellem høj dosis af TRF og positive grupper.

Effekter af TRF på ekspressionen af ​​Wnt veje relateret protein i tumorvæv

For at bestemme den mulige mekanisme for TRF på hæmning af xenotransplantater vækst blev ekspressionen af ​​Wnt-vejen relateret protein undersøgt i denne undersøgelse. Ekspressionen af ​​β-catenin, Wnt og c-myc i xenotransplantater blev undersøgt ved immunohistokemi. Resultaterne er vist i fig. 2-4. TRF signifikant nedsat ekspression af β-catenin i en dosis-afhængig måde (

s Restaurant 0,05) (. Figur 2). TRF også signifikant nedsat ekspression af Wnt protein i xenotransplantater sammenlignet med den positive kontrolgruppe (

s Restaurant 0,05) (fig. 3). Derudover TRF faldt også ekspressionen af ​​c-myc-protein i xenotransplantater i comparion med positice kontrolgruppen (

s Restaurant 0,01) (. Figur 4). Interessant, bortset hunmus, c-myc udtryk i hanmus viste en stigende tendens ledsager med stigende doser af TRF

A, positiv kontrolgruppe.; B, 5 mg /kg legemsvægt .; C, 10 mg /kg legemsvægt D 20 mg /kg legemsvægt * P. 0,05, sammenlignet med den positive kontrolgruppe

A, positiv kontrolgruppe; B, 5 mg /kg legemsvægt .; C, 10 mg /kg legemsvægt D 20 mg /kg legemsvægt * P. 0,05, sammenlignet med den positive kontrolgruppe

A, positiv kontrolgruppe; B, 5 mg /kg legemsvægt .; C, 10 mg /kg legemsvægt D 20 mg /kg legemsvægt * P 0,05, ** p. 0,01, sammenlignet med den positive kontrolgruppe

For at bekræfte immunohistokemiske resultater af β-catenin, Wnt og c-myc i xenotransplantater, β-catenin, Wnt og c-myc proteinekspression blev også undersøgt i xenotransplantater ved Western blotting. Resultaterne er vist i fig. 5. TRF også signifikant reduceret ekspression af β-catenin, Wnt og c-myc-protein i xenotransplantater sammenlignet med den positive kontrolgruppe (

s Restaurant 0,05). Disse resultater har samme tendens som resultaterne med immunhistokemi. For yderligere at bestemme de mulige mekanismer TRF på inhibering af xenograft vækst, Wnt pathways relateret protein, såsom cyclin D1, MMP-7, axin-2, c-jun, APC, overlevende blev GSK-3β bestemt i denne undersøgelse. Som vist i fig. 5 og 6, TRF faldt betydeligt ekspressionen af ​​cyclin D1 og survivin i xenotransplantater. TRF steg markant udtryk for Axin-2 og GSK-3β i xenotransplantater. Imidlertid viste, TRF en anden tendens i ekspression af MMP-7 og c-jun i xenotransplantater mellem han- og hunmus i forhold til den positive kontrolgruppe

* p. 0,05, sammenlignet med den positive kontrolgruppe.

* p 0,05, sammenlignet med den positive kontrolgruppe

diskussion

Palmeolie indeholder hovedsagelig to slags almindelige fedtsyrer, palmitinsyre. (C16) og oleinsyre (C18), som er blevet anvendt som en naturlig fødevarer over fem tusinde år. Palmeolie ikke kun kan være let fordøje og absorbere, men også er til gavn for den menneskelige krop på grund af stor fast glycerin som forhindrer fødevarer fra hydrogenering og holde det konstant at være egnet til varmt klima som et godt krydderi til wienerbrød og brød. Raffineret palmeolein har rig på tocopheroler og tocotrienoler, som er isomerer af vitamin E. Vitamin E, et fedtopløseligt vitamin, ekstraheres fra palmeolie, hovedsagelig indeholdende α-, β-, γ-, δ-tocotrienol eller α- tocopherol. Således er palmeolie betragtes som en blanding af vitamin E, som er kendt som fraktioner fra palm tocotrienol-rige olie (TRF). TRF har mange biologiske aktiviteter, især tocotrienoler reducerede atherosklerose hos kaniner, der kan være relateret til den antioxiderende aktivitet af TRF [20], forbedring pancreas inflammation og fibrose i DBTC-induceret CP rotter [21], forebyggelse eller behandling af sygdomme hos hunde [22], neurobeskyttende virkninger [23], og anti-cancer aktiviteter [2]. I vores forskningsgruppe, vi brugte høj dosis på 20 mg /kg af TRF som svarede til 1,09 mg vitamin E /mus per dag. Det er lavere end den daglige indtagelse af tocotrienoler (1,9-2,1 mg /dag /person) for japansk [24] og Finish kost (10.3mg α-tocotrienol /dag /person) [25]. I vores tidligere undersøgelser, viste tocotrienoler en hæmmende væksten af ​​tyktarmskræft SW620 og HT29-celler [1, 2]. Selv om en dosisafhængig forhold tumorvægt i hunmus blev ikke se i denne undersøgelse blev inhiberingen af ​​tumorvækst observeres i hver gruppe. Det kan være lav absorption i høj dosis TRF gruppe i få uger fodring. Således i denne undersøgelse viste, at TRF havde potentiale hæmning af podede menneskelige kolon kræft SW620 celler til nøgne mus, herunder virkninger på tumorvækst, antioxidant niveauer i leveren, og mulige mekanismer., Vores resultater

TRF forbedrede aktiviteter af antioxidationsvirkning i leveren

Miljøskadelige faktorer såsom ultraviolet stråling, ioniserende stråling, udsættes for kemiske carcinogener, etc. er udsat for organismer at producere frie radikaler, såsom reaktive oxygenradikaler (ROS), reaktive nitrogenforbindelser (RNS). I patologiske tilstande, hvis frie radikaler end forsvarsevne af antioxidant forsvarssystem, frie radikaler kan akkumuleres i organismer at forårsage oxidativ stress. Biofilm phospholipid polyumættede fedtsyrerester er ekstremt følsomme overfor frie radikaler, hvilket er det vigtigste mål for radikaler angreb forekommer lipidperoxidation [26, 27]. Lipidperoxidation metabolitter kan angribe DNA-baser, som forårsagede en række oxidative DNA skader at forøge ustabiliteten af ​​genomet. Dette er en fælles, at frie radikaler sammenlægning og antioxidant funktion lidelser altid ske i kræft [28]. Tocotrienoler indfanges frie radikaler til mod lipidperoxidation. Tocotrienoler udviste en stærk antioxidant kapacitet end tocopheroler [29]. Når tocotrienol og tocopherol er blevet givet til rotter eller mennesker, viste tocotrienol en oxidation beskyttende effekt, men ingen effekt på tocopherol [30]. I vores undersøgelse, er lille mængde af tocotrienoler og α-tocopherol findes i TRF. Imidlertid TRF udviste nedsat humane coloncancer xenografter i nøgne mus. Antioxidativ aktivitet af tocotrienoler opnås ved at inducere antioxidant enzymer, såsom superoxiddismutase (SOD) og catalase (CAT) [31], reduceret coenzym II (NADPH), glutathionperoxidase (GSH-Px) [32]. Disse enzymer dæmpning frie radikaler, herunder super ilt frie radikaler [33], beskytte og bevare sundheden for organismen. I denne undersøgelse kunne TRF øge aktiviteten af ​​CAT i mus. Det foreslås, at SW620 celler kan påvirke antioxidant forsvarssystem, hvilket gør mus i oxidativ stress. TRF kunne øge aktiviteterne i SOD og GSH-Px at slukke de frie radikaler, for at beskytte de sundhedsmæssige forhold. Men vi havde ikke forklare, hvorfor TRF også øget niveau af MDA hvilket afspejles til niveauerne af lipid oxidation.

TRF hæmmede xenotransplantater i mus ved en regulering af Wnt veje

Wnt veje spiller en vigtig rolle i flere kompleks proces af biokemiske reaktioner i cellerne. I normale ikke-prolifererende celler, såsom epitelceller i colon, Wnt-signaler er svage og kun en meget lille mængde af den intracellulære β-catenin-protein [34]. Aktiveringen af ​​Wnt-signaler i intestinale celler kan inducere de over proliferation af intestinale krypt partikel og i sidste ende føre til forekomst af tyktarmskræft [35, 36]. β-catenin styrer den kanoniske sti og reguleres af ødelæggelsen kompleks, som består af to Ser /thr kinaser, GSK-3β (glycogensyntasekinase-3β) og CKI, to stillads proteiner, Axin og APC (adenomatøs polypose coli) [37 ]. Når Wnt /wg ligand er fraværende, Axin kompleks i cytoplasmaet i en stabil tilstand, CK1α, GSK3p i komplekset fortløbende phosphoryleres β-catenin, phosphoryleret β-catenin i specifikke steder kunne blive anerkendt af E3 ubiquitinligase enzym β-Trcp og derefter blive de-trinvise af proteasom, at sikre koncentratet af β-catenin holdt ved et relativt lavt niveau [38]. Når Wnt signalings aktiveres, Wnt proteinbundet med Frizzled (Fz) -receptorer, den aktiverede Fz rekrutteret Dsh til membranen, og kombineret med Axin i komplekset til depolymerisering af det kompleks, som indgå APC, Axin og GSK-3β [39]. Den komplekse depolymerisering og β-catenin i cytoplasmaet kumuleres, derefter tranlocation nuklear og kombineret med TCF (T-celle faktor) for at aktivere wnt gen, som kan inducere de nedstrøms gener, såsom c-myc, cyclin D1, survivin transkription forbundet med malignitet [40]. Proteinphosphatase PP1 og PP2A er også involveret i denne proces. Disse faktorer kan kombineres med Axin, og APC til at dephosphorylere Axin og β-catenin og inhiberer kompleksdannelse og nedbrydning af β-catenin [5]. Secernerede Frizzled-relaterede proteiner (SFRPs), kunne Wnt antagonister, som en familie af nye kolorektale tumor suppressor kandidatgener, inhiberer Wnt signalering og ekspressionen af ​​β-catenin målgener cyclin D1 og c-myc i β-catenin-aktiveret kolon cancer SW480 og HCT-116-celler, som fører til inhibering af tumorvækst [41, 42].

fotokemikalier såsom esculetin [43], luteolin [44], dioscin [45] og resveratrol [46] har blevet rapporteret at anti-tyktarmskræft gennem en regulering af Wnt /β-catenin vej. Wnt signalvej er bekymret for at være et potentielt mål for nye kolon kræftmedicin. Desuden tocotrienoler har en stærk anti-tumor effekt og regulering af Wnt signalvej, som kan spille en rolle i anti-tumor mekanisme. γ-Tocotrienol kan inhibere angiogenese af SGC-7901-CM-induceret HUVEC’er, hvilket er af grundlæggende betydning for tumorvækst, og den inhiberende virkning er relateret til formindske β-catenin og cyclin D1-aktivitet [47]. Tocotrienol også nedreguleret ekspression af β-catenin i cancer stamceller [48]. I vores tidligere undersøgelse, δ-, γ-Tocotrienol har vist den inhiberende vækst på humane coloncancer-celler SW620 og HCT-8 via undertrykke aktiviteten af ​​Wnt signalering pathways [1, 2]. For at undersøge, om tocotrienoler viser også antitumorvirkninger

in vivo

, humane coloncancer-xenotransplantater i nøgne Balb /c mus blev anvendt til yderligere at undersøge lignende inhibering virkning af tumorvækst medieret af TRF. TRF ekstraheres fra palmeolie og beriget med tocotrienoler. TRF har vist anti-cancer biologiske funktion og også at nedsætte mængderne af IL-6, IL-8 og VEGF relateret til angiogen i HUVEC og 4T1 muse brystcancer celler [49]. Efter supplement TRF, ekspressionen af ​​IL-24-mRNA, et cytokin rapporteret at have antitumorvirkninger, øget 2 gange i tumorvæv i BALB /c mus [50]. Vores resultater viste, at TRF faldt betydeligt vægten af ​​xenotransplantater, forøget ekspression af Wnt pathways relaterede faktorer Axin-2, GSK-3β, APC og reducerede protein ekspression af Wnt-1, β-catenin og β-catenin målgener cyclin D1 , c-myc, overleve i xenografter af nøgne mus. Disse data viste, at TRF hæmmede væksten af ​​humane coloncancer-xenografter i nøgne mus ved undertrykkelse af Wnt pathways. Tidligere undersøgelser viste også, at undertrykkelse af Wnt signalvejen var relateret til inhibering af colon cancerceller proliferation og differentiering, induktion apoptose, undertrykkelse colon tumorudvikling [51, 52].

Selvom α-tocopherol og tocotrienoler er kendt som en potent antioxidant og potentielle antitumormidler, forholdet mellem kapacitet antioxidant og antitumor er ikke klart. Det er interessant, at Wnt signalvejen ikke kun forbundet med tumorudvikling, men også involveret i oxidativ stress [53, 54]. Men annatto-tocotrienol tilskud induceret apoptose og senescent-lignende terminal proliferationsstandsning i tumorceller og i HER-2 /neu transgene mus, og øget ROS produktion i tumorceller [55]. Dette indikerede, at anti-tumor aktiviteten af ​​tocotrienol kan være relateret til induktion af oxidativt stress. I vores undersøgelse TRF øgede aktiviteter GSH-Px og CAT i leveren hos mus. Dog de nøjagtige mekanismer TRF om hæmmende tumorvækst og regulering antioxidant indeks skulle undersøges yderligere.

I resumé, tocotrienol fraktion fra palmeolie (TRF) hæmmede væksten af ​​humane coloncancer xenografter i Balb /c nøgne mus. Denne inhibering dels bidraget til at forbedre systemet med antioxidative enzymer og påvirke ekspressionen af ​​Wnt pathways relateret til protein. Således TRF har potent hæmmede væksten af ​​tumor

in vivo

.

Støtte Information

S1 fil. Indeholder tabel A, B, C.

tabel A i S1 File, hvilken indflydelse de TRF på orgel koefficient på BALB /c nøgne mus. Tabel B i S1 File, effekter af TRF på indekser af hæmatologi i nøgne mus. Tabel C i S1 File, effekter af TRF om klassificering af leukocytter i de nøgne mus

doi:. 10,1371 /journal.pone.0122175.s001

(DOCX)

Tak

forfatterne takker Dr. Yu BingYun der kommer fra Palm Nutraceuticals Sdn.Bhd, malaysiske for venligt leverer tocotrienol fraktion fra palmeolie (TRF).