Открытый доступ Открытый доступ  Закрытый доступ Доступ платный или только для подписчиков

Особенности биологической активности гИнзинозида Rh2 и перспективы его применения в лечении онкологических заболеваний

A. A. Klimovich, A. M. Popov, I. G. Gazaryan, O. N. Styshova, A. V. Tsybulsky, M. D. Veselova

Аннотация


Оценены биологическая активность и механизмы действия одного из самых активных компонентов корня женьшеня Panax ginseng — гинзенозида Rh2. На экспериментальной опухолевой модели асцитного варианта аденокарциномы Эрлиха in vivo проанализирована эффективность противоопухолевого действия Rh2 в сочетании с известным противоопухолевым агентом доксорубицином (ДР) с целью выявления их характера взаимодействия между собой. Rh2 в сочетании с ДР оказывает заметное усиление противоопухолевой активности последнего. На модели системного воспаления in vivo, индуцированного липополисахаридом из Escherichia coli, исследовано влияние Rh2 на цитокиновый статус в сыворотке крови. Rh2 не оказывал ингибирующего действия на продукцию основных исследованных прововоспалительных цитокинов (ИЛ-6, ФНО-a и ИФН-g), что говорит в пользу его иммуномодулирующей активности. Для выяснения некоторых аспектов механизма противоопухолевого действия Rh2 проанализированы его редокс-свойства и влияние на некоторые редокс-контролируемые внутриклеточные сигнальные пути. С использованием репортерных технологий исследована степень активности Rh2 в отношении 2 ключевых редокс-сигнальных путей: ядерного фактора 2 (Nrf2) и фактора, индуцируемого гипоксией (HIF-1a). Rh2 является слабым прямым активатором только Nrf2. Проанализированы возможные механизмы действия Rh2 на клеточном и молекулярном уровнях, основанных на мембранной теории «мягкого» стресса.

Ключевые слова


гинзенозид Rh2, доксорубицин, АФК, H2O2, опухолевые клетки, иммуннокомпетентные клетки

Ссылки


Popov A. M., Antitumor and antimetastatic activities monoglycosides of ginseng: modern conceptions / Biopharm. J. 2011. V. 3. № 5. P. 3 – 8.

Zhiqing Yang, Tingting Zhao, Hongli Liu. Ginsenoside Rh2 inhibits hepatocellular carcinoma through ?-catenin and autophagy / Leida Zhang Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 19383. doi: 10.1038.

Popov A. M. Mechanisms of biological activity of ginsenosides: comparison with holothurian glycosides / Messenger FEB RAS. 2006. V. 6. P. 92 – 104.

Popov A. M., Malinovskaya G. V., Uvarova N. I., An¬topkina L. N., Loenko Yu. N., Artyukov A. A., Elyakov G. B. Characteristics of neuroprotective activities of triterpene glycosides and composition «Zensolar» developed on their base / Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences (Vladivostok). 1998. V. 358. № 3. P. 413 – 415.

Разина Т. Г., Крылова С. Г., Амосова Е. Н., Зуева Е. П., Лопатина К. А., Попов А. М., Атопкина Л. Н., Козловская Э. П. / Изучение влияния гинзенозида Rh2 на развитие перевиваемых опухолей животных и эффективность химиотерапии / Эксперим. и клин. фармакол. 2010. Т. 73. № 4. С. 27 – 30.

Попов А. М. Сравнительное изучение цитотоксического и гемолитического действия тритерпеноидов женьшеня и голотурий / Изв. РАН. Сер. биол. 2002. № 2. С. 155 – 164.

Choi S., Oh J. Y., Kim S. J. Ginsenoside Rh2 induces Bcl-2 family proteins-mediated apoptosis in vitro and in xenografts in vivo models / J. Cell Biochem. 2011. № 112. P. 330 – 340.

Ting Xia, Jiancheng Wang, Yingnan Wang, Yuanyuan Wang, Jianye Cai, Min Wang, et al. Inhibition of autophagy potentiates anticancer property of 20(S)-ginsenoside Rh2 by promoting mitochondria-dependent apoptosis in human acute lymphoblastic leukaemia cells / Oncotarget. 2016. V. 7. № 19. P. 27336 – 27349.

Meng Wang, Shi-ju Yan, Hong-tao Zhang, Nan Li, Tao Liu, et al. Ginsenoside Rh2 enhances the antitumor immunological response of a melanoma mice model / Oncol. Lett. 2017. V. 13. № 2. P. 681 – 685.

Попов А. М., Атопкина Л. Н., Самошина Н. Ф., Уварова Н. И. Изучение иммуномодулирующей активности тетрациклических тритерпеновых гликозидов даммаранового и голостанового ряда / Антибиот. и химиотер. 1994. Т. 39. № 7. С. 19 – 25.

Лихацкая Г. Н., Попов А. М., Одинокова Л. Э., Атопкина Л. И., Уварова Н. И., Кузнецова Т. А., Анисимов М. М. Влияние свободных тритерпеноидов на свойства модельных липидных мембран / Изв. АН СССР. Сер. биол. 1990. № 6. С. 942 – 946.

Попов А. М., Агафонова И. Г., Шенцова Е. Б., Атопкина Л. Н., Самошина Н. Ф., Уварова Н. И. Сравнительное изучение противоопухолевой активности моногликозидов протопанаксадиола и бетулафолиентриола / Антибиот. и химиотер. 1994. Т. 39. № 7. С. 24 – 29.

Shergis J. L., Zhang A. L., Zhou W., Xue C. C. Panax ginseng in randomized controlled trials: A systematic review / Phytother. Res. 2013. V. 27. № 7. P. 949 – 965.

Ge G., Yan Y., Cai H. Ginsenoside Rh2 inhibited proliferation by inducing ROS mediated ER stress dependent apoptosis in lung cancer cells / Biol. Pharm.. 2017. V. 40. № 12. P. 117 – 2124.

Kim J., Kim J., Bae J. S. ROS homeostasis and metabolism: a critical liaison for cancer therapy / Exper. Mol. Med. 2016. V. 48. № 11. P. e269. doi: 10.1038.

Balaraman Kalyanaraman. Teaching the basics of redox biology to medical and graduate students: Oxidants, antioxidants and disease mechanisms / Redox Biol. 2013. № 1. P. 244–257.

Atopkina L., Uvarova N. I., Elyakov G. B. Simplified preparation of the ginsenoside-Rh2 minor saponin from ginseng / Carbohydr. Res. 1997. V. 303. P. 449 – 451.

Smirnova N. A., Rakhman I., Moroz N., Basso M., Payappilly J., Kazakov S., et al. Utilization of an in vivo reporter for high throughput identification of branched small molecule regulators of hypoxic adaptation / Chem. Biol. 2010. V. 17. № 4. P. 380 – 391.

Smirnova N. A., Haskew-Layton R. E., Basso M., Hushpulian D. M., et al. Development of Neh2-luciferase reporter and its application for high throughput screening and real-time monitoring of Nrf2 activators / Chem. Biol. 2011. V. 18. No. 6. P. 752 – 765.

Pereira G. C., Silva A. M., Diogo C. V., Carvalho F. S., Monteiro P., Oliveira P. J. Drug-induced cardiac mitochondrial toxicity and protection: from doxorubicin to carvedilol / Curr. Pharm. Design. 2011. V. 17. № 20. P. 2113 – 2129.

Loetchutinat C., Kothan S., Dechsupa S., et al. Spectrofluorometric determination of intracellular levels of reactive oxygen species in drug-sensitive and drug-resistant cancer cells using the 2?,7?-dichlorofluorescein diacetate assay / J. Rad. Phys. Chem. 2005. V. 72. № 2. P. 323 – 331.

Ting Xia, Ying-Nan Wang, Chuan-Xin Zhou, et al. Ginsenoside Rh2 and Rg3 inhibit cell proliferation and induce apoptosis by increasing mitochondrial reactive oxygen species in human leukemia Jurkat cells / Mol. Med. Rep. 2017. № 15. P. 3591 – 3598.

Pereira G. C., Silva A. M., Diogo C. V., et al. Drug-induced cardiac mitochondrial toxicity and protection: from doxorubicin to carvedilol / Curr. Pharm. Design. 2011 V. 17. № 20. P. 2113 – 2129.

Klimovich A. A., Popov A. M., Krivoshapko O. N., Shtoda Y. P., Tsybulsky A. V. A comparative assessment of the effects of alkaloid tryptanthrin, rosmarinic acid, and doxorubicin on the redox status of tumor and immune cells / Biophysics. 2017 V. 62. № 4. P 588 – 594.

Sies H. Hydrogen peroxide as a central redox signaling molecule in physiological oxidative stress / Oxid. Eustress. Redox Biol. 2017. P. 613 – 619.

Shi Q., Li J., Feng Z., Zhao L., et al. Effect of ginsenoside Rh2 on the migratory ability of HepG2 liver carcinoma cells: Recruiting histone deacetylase and inhibiting activator protein 1 transcription factors / Mol. Med. Rep. 2014. V. 10. № 4. P. 1779 – 1785.

Zhang Q., Zhou L. S., Dong H. Research progress of Chinese herbs inhibiting NADPH oxidase / Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 2017. V. 42. № 23. P. 4529 – 4536.

Sung S. K., Batbayar S., Lee D. H., Kim H. W. Activation of NADPH oxidase by ?-glucan from Phellinus baumii (Agaricomycetes) in RAW 264.7 cells / Int. J. Med. Mushrooms. 2017. V. 19. № 11. P. 957 – 965.

Bienert G. P., Chaumont F. Aquaporin-facilitated transmembrane diffusion of hydrogen peroxide / Bio-chim. Biophys. Acta. 2014. V. 40. № 5. P. 1596 – 1604.

Bertolotti M., Faarinelli G., Galli M., et al. AQP8 transports NOX2-generated H2O2 across the plasma membrane to promote gignaling in B cells / J. Leukocyte Biol. 2016. V. 100. № 5. P. 1071 – 1079.

Dalla V., Sega F., Prata C., Zambonin L., et al. Intracellular cysteine oxidation is modulated by aquaporin-8-mediated hydrogen peroxide channeling in leukaemia cells / Biofactors. 2017. V. 43. № 2. P. 224 – 232.

Li J., Gu D., Lee S. S., Song B., Bandyopadhyay S., et al. Abrogating cholesterol esterification suppresses growth and metastasis of pancreatic cancer / Oncogene. 2016. V. 35. № 50. P. 6378 – 6388.

Vieceli F., Sega D., Zambonin L., Fiorentini D., Rizzo B. et al. Specific aquaporins facilitate Nox-produced hydrogen peroxide transport through plasma membrane in leukaemia cells / Biochim. Biophys. Acta. 2014. V. 1843. № 4. P. 806 – 814.

Vilema-Enr?quez G., Arroyo A., Grijalva M., et al. Molecular and cellular effects of hydrogen peroxide on human lung cancer cells: Potential therapeutic implications / Oxid. Med. Cell. Long. 2016. V. 2016. P. 1908164. doi: 10.1155/2016/1908164.

Ouyang L., Shi Z., Zhao S., Wang F. T., Zhou T. T., Liu B., Bao J. K. Programmed cell death pathways in cancer: a review of apoposis, autophagy and programmed necrosis / Cell Prolif. 2012. V. 45. No. 6. P. 487 – 498.

DeNicola G. M., Karreth F. A., Humpton T. J., et al. Oncogene-induced Nrf2 transcription promotes ROS detoxification and tumorigenesis / Nature. 2011. V. 475. № 7354. P. 106 – 109.

Gambhir L. 1,4-Naphthoquinone, a pro-oxidant, ameliorated radiation induced gastro-intestinal injury through perturbation of cellular redox and activation of Nrf2 pathway / Drug Discov. Ther. 2016. V. 10. № 2. P. 93 – 102.


Полный текст: PDF

Ссылки

  • Ссылки не определены.


** ** ** ** ** **

ISSN: 2073-8099

** ** ** ** ** **

 

Подписаться на наши издания Вы можете через почтовые каталоги агентства «Роспечать» и Объединенный каталог «Пресса России», а также на сайтах агентств «УП Урал Пресс», «Информнаука», «Прессинформ» и «Профиздат».