Echinacoside forbedrer hematopoietisk funksjon i 5-FU-induserte myelosuppresjonsmus
Mar 19, 2022
Ta kontakt med:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Saisai Wang, et al
Abstrakt
Mål:Vi hadde som mål å undersøke effektene avechinacoside(ECH) påhematopoetiskfunksjon i 5-FU-induserte benmargsdepresjonsmus.
Hovedmetoder:In vitro, etter stimulering med ECH, spredningsevnen til benmargsceller (BM) og benmargsstromale celler (BMSCs) avledet framyelosuppresjonmus ble vurdert ved henholdsvis CCK8-analyse og morfologi. In vivo ble 5-FU-indusert myelosuppresjon eller kontrollmus administrert intragastrisk med enten ECH(echinacoside)ved 15 mg/kg eller det samme volum normal saltvann daglig i 12 dager før BM-celler ble isolert for kolonidannende celleanalyse. I mellomtiden ble BMSC-er dyrket i 4 uker før cellene ble observert for vekstmønster, cellekultursupernatanter ble samlet for GM-CSF-sekresjon ved ELISA, og RNA fra cellene ble ekstrahert for EPO og GM-CSF RT-PCR. BM-celler eller BMSC-er stimulert med ECH i 24 timer eller 48 timer ble samlet for proteinekstraksjon og Western blotting.
Hovedfunnene:ECH(echinacoside)stimulerte veksten av BM-celler, men ikke BMSC-er avledet fra 5-FU-behandlede mus. Den intragastriske administrasjonen av ECH(echinacoside)i 5-FU-behandlede mus kan øke antallet totalthematopoetiskprogenitorceller og GM-progenitorceller til sunne kontrollmusnivåer, men ikke BFU-progenitorceller. BMSC-er fra ECH-behandletmyelosuppresjonmus vokste kraftigere og uttrykte mer GM-CSF, men ikke EPO. ECH aktiverte PI3K-signalveien i 5-FU-undertrykte BM-celler.
Betydning:ECH(echinacoside)kunne forbedrehematopoetiskfunksjon av benmarg i 5-FU-indusertmyelosuppresjonmus. ECH(echinacoside)kan betraktes som en alternativ effektiv terapi for pasienter under kjemoterapi eller HSC-transplantasjon.
Nøkkelord:Echinakosid, hematopoetisk, myelosuppresjon, GM-CSF, PI3K signalvei
Echinacoside iCistanche
Introduksjon
Fluorouracil eller 5-FU er et av de mest foreskrevne kjemoterapeutiske midlene for adjuvant og palliativ behandling av kreftformer [2,9,28]. Det er en analog av uracil med et fluoratom i C-5-posisjonen i stedet for hydrogen og virker gjennom irreversibel inhibering av aktiviteten til tymidylatsyntase og deretter inhibering av DNA-replikasjon [20]. Leukopeni og atrofi avhematopoetiskorganer er de to dominerende toksisitetene relatert til 5-FU-applikasjoner hos mennesker, mus og griser [15,17,22].Myelosuppresjon, som følge av hemmende og cytotoksiske effekter påhematopoetiskstamceller [10] og oksidativt stress på benmarg [25], begrenser den kliniske anvendelsen av 5-FU-baserte kjemoterapier.
Benmargsundertrykkelse indusert av 5-FU resulterer i en nedgang i hele blodcelletallet. Følgende kliniske symptomer inkluderer feber, anemi og blødninger, og behandlingene avhenger hovedsakelig av transfusjoner og vekstfaktortilskudd [4]. Transfusjon kan være effektivt for å fylle opp røde blodceller og blodplater, men lindring er kortvarig og trenger gjentatte behandlinger. Vekstfaktorer inkluderer erytropoietin, granulocyttkolonistimulerende faktor (G-CSF) og granulocytt-makrofag kolonistimulerende faktor (GM-CSF). Disse faktorene er naturlige kjemikalier og kan øke benmargsytelsen [7,21], men er pengerkrevende og ikke nyttige for å stimulere vekst av hvite blodlegemer. Alternative effektive terapier er etterspurt. Tradisjonell kinesisk medisin er et tilgjengelig alternativ som øker i popularitet [5]. I løpet av de siste årene har mange studier fokusert på effekten av kinesiske urtemedisiner for å forebygge og behandle kjemoterapirelatertmyelosuppresjon[33,35].
Echinacoside(ECH) (Fig. 1) er en fenyletanoidforbindelse ekstrahert fra tradisjonell kinesisk medisin Herba Cistanches som er mye brukt som et fremmende middel for blodsirkulasjon, medisiner for nyremangel samt nevrodegenerative sykdommer [24]. ECH(echinacoside)har flere farmakologiske aktiviteter av beinregenerering [18], antioksidasjon [8,14,27], immunregulering, nevrobeskyttelse og atferdsforbedring [11,16]. Det ble også avslørt som et beskyttende middel mot hepatotoksisitet [32] og akutt lungeskade [34]. Trk-reseptorer og nedstrøms Trk-ERK-banen kan være involvert i dens nevronale beskyttende aktivitet mot rotenonskade [36]. Rollen og nye mekanismer til ECH i å fremmemyelosuppresjonbenmargscellevekst er ikke fullt ut forstått. I denne studien evaluerte vi effekten av ECH(echinacoside)påhematopoetiskfunksjon i 5-FU-induserte benmargsdepresjonsmus in vitro og in vivo og de relaterte mekanismene.
Materialer og metoder
Kjemikalier og biokjemikalier
Echinacosideble kjøpt fra Ronghe Medical Technology and Development Corporation (Shanghai, Kina) (renhet større enn eller lik 98 prosent, bestemt ved HPLC) og oppløst i DMSO. 5-FU ble hentet fra HaoRan Biotechnology Corporation (Shanghai, Kina). Metylcellulosemedium med rekombinante cytokiner (MethoCult-medium) for museceller ble kjøpt fra Stem Cell Technologies (Vancouver, Canada).
cistanche kroppsbygging
Dyr og eksperimentell design
Spesifikke patogenfrie, 5- til 6-uker gamle Balb/c hunnmus, som veier mellom 15-18 g, ble kjøpt fra Shanghai Laboratory Animal Company (SLAC, Shanghai, Kina). Mus ble opprettholdt i dyreanlegget ved Zhejiang University, Kina. Dyreforsøkene ble godkjent av Animal Care and Use Committee ved Zhejiang University og fulgte veiledningen for stell og bruk av laboratoriedyr [1,31].
Mus ble intraperitonealt injisert med én dose på 200 mg/kg 5-FU for å etablere benmargsdepresjonen som beskrevet av Choi EH et al. [6]. For in vitro-studier ble benmargsceller (BM) og benmargsstromale celler (BMSCs) isolert 2 dager etter 5-FU-injeksjonen. In vivo ble mus tilfeldig delt inn i 4 grupper, 5–6 mus i hver gruppe (n=5–6): 5-FU/ECH-gruppe, 5-FU/kontrollgruppe, ECH(echinacoside)gruppe og kontrollgruppe. I 5-FU/ECH-gruppen, etter 5-FU-injeksjon, ble mus intragastrisk matet daglig med ECH ved 15 mg/kg per dag i 12 dager. I 5-FU/kontrollgruppen, i stedet for ECH(echinacoside), ble et likt volum normal saltvann administrert til 5-FU-injiserte mus. For ECH-gruppen og kontrollgruppen ble ECH eller vanlig saltvann administrert med samme metode til 5-FU ubehandlede mus. På den 12. dagen ble mus euthanatisert og benmargsceller ble ekstrahert for videre studier. I detalj ble BM-celler forberedt for kolonidannende celle (CFC)-analyse, BMSC-er var for proliferasjonsanalyse, og cellekultursupernatanter av BMSC-er ble samlet for GM-CSF ELISA og RNA fra BMSC-ene ble ekstrahert for EPO og GM-CSF RT -PCR. Eksperimentene ble gjentatt 3 ganger.
Forberedelse av BM-celler og BMSC-er
BM-celler ble fremstilt fra enkeltcellesuspensjoner ekstrahert fra benmarg fra mus. Kort fortalt ble mus euthanatisert og bløtlagt i etanol i 5 minutter. Celler ble skylt ut fra medullærkanalen i tibia og lårbenet ved gjentatt vask med en 23-gauge-nål og siktet gjennom en 100 μm cellesil for å få encellesuspensjoner. Erytroide benmargsceller ble lysert ved korttidsinkubering (30 s) med ammoniumkloridbuffer etterfulgt av gjentatte vasketrinn med et kulturmedium. Levedyktighet og celletall ble bestemt ved trypanblått eksklusjonsmetode ved bruk av et hemocytometer.
For generering av BMSC-er, fikk BM-celler vokse i brønner på TC-plater i 24 timer, etter fjerning av de ikke-adherente cellene og gjentatt vask med kulturmedium, ble de adherente cellene tatt som BMSC-er.
Celler ble dyrket ved 37 grader med 5 prosent CO2 i en fuktig inkubator i Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) supplert med 10 prosent varmeinaktivert føtalt bovint serum (FBS), penicillin/streptomycin (100 U/ml) og L-glutamin (2 nM). Alle celledyrkingsreagensene ble kjøpt fra Invitrogen (Shanghai, Kina).
In vitro BM-celleproliferasjon ved CCK8-analyse
BM-celler fra 5-FU-behandlede mus ble sådd ut med en tetthet på 1 × 103 celler/brønn i en 96-brønnplate (Costar) og dyrket i et medium supplert med forskjellige konsentrasjoner av ECH(echinacoside)(henholdsvis {{0}} μM, 0,1 μM, 1 μM, 10 μM, 25 μM, 50 μM). På dag 3 eller dag 6 ble cellene "pulsert" med 20 ul CCK-8-løsningsreagens (Beyotime, Jiangsu) og dyrket i ytterligere 4 timer. Celleproliferasjon ble analysert ved å måle den kolorimetriske CCK8 på en ultramikroplate-leser (Molecular Devices) ved 450 nm.
Echinacoside iCistanche
In vitro BMSC-spredning og morfologi
BMSC-er ble fremstilt i brønner i en 6-brønnplate med den opprinnelige tettheten av BM-celler (også fra 5-FU-behandlede mus) på 3,5 × 106 celler/brønn. Etter 24 timer ble kulturmediet erstattet med et medium som inneholdt ECH (50 ug/ml). Hver uke ble halvparten av supernatantene fjernet og erstattet med et friskt kulturmedium (med eller uten ECH(echinacoside)som vist). Etter 4 ukers dyrking ble morfologien til BMSC-er observert under et invertert mikroskop.
Kolonidannende celle (CFC) analyse
CFC-analysen i MethoCult-medier ble utført etter produsentens instruksjoner. Kort fortalt ble BM-celler fra forskjellige grupper av mus forberedt med 2 × 1 05 per ml. Etterpå ble 0,4 ml av cellene tilsatt i 4 ml MethoCult-medium for å lage celleblandingen. Etter grundig blanding med en 16-gauge butt-end nål, ble 1,1 ml celleblanding fordelt i per 35 mm kulturskål (Stem Cell Technologies), tredoblet og inkubert ved 37 grader i den fuktige atmosfæren med 5 prosent CO2 i 7 dager. Etter 7 dagers dyrking ble kolonier bestående av minst 30 celler identifisert og talt.
Revers transkriptase-polymerasekjedereaksjon (RT-PCR) og GM-CSF ELISA
BMSC-er avledet fra forskjellige grupper av mus ble dyrket i 4 uker som beskrevet ovenfor. Etter 4-ukers dyrking ble BMSC-er samlet inn for total RNA-ekstraksjon med RNAsimple Total RNA-sett (TianGen, Beijing). Første-streng cDNA ble syntetisert ved å bruke 1 ug total RNA (DNase-behandlet) ved å bruke iScript cDNA syntesesettet (Bio-Rad, Richmond, CA). Uttrykkene for granulocytt-makrofag kolonistimulatorfaktor (GM-CSF) og erytropoietin (EPO) ble identifisert ved semi-kvantitativ RT-PCR. PCR-primersekvensene var som følger: GM-CSF: 5'-GGCCTTGGAA GCATGTAGAGG-3' (fremover) og 5'-GGAGAACTCGTTAGAGACGA CTT-3' (revers); EPO: 5'-CCTCATCTGCGACAGTCG AG-3' (fremover) og 5'-ACAACCCAT CGTGACATTTTCT-3' (revers); husholdningsgenet Beta-aktin: 5'-GTATCCTGACCCT GAAGTACC-3' (fremover) og 5'-TGAA GGTCTCAAACATGATCT-3' (revers). PCR-amplifisering ble utført på en 2720 Thermal Cycler (Applied Biosystems) og produktene ble analysert ved bruk av agarosegelelektroforese. mRNA-ekspresjonsnivåene til målene ble normalisert til det for beta-aktin. Supernatantene av BMSC-er ble samlet for GM-CSF ELISA-analyse ved å bruke GM-CSF ELISA-settet (JinSui, Shanghai) i henhold til produsentens instruksjoner.
Western blotting
BM-celler og BMSC-er fra 5-FU-indusertmyelosuppresjonmus eller kontrollmus ble belagt med en initial tetthet på 5 × 106 per brønn i 6-brønnplater. Etter 24 timer ble ECH tilsatt til kulturmediet ved 50 ug/ml og cellene fikk vokse i ytterligere 24 timer eller 48 timer før cellene ble lysert i 1 x RIPA-buffer (CST, Danvers, MA) inneholdende 1 mM fenylmetylsulfonylfluorid (PMSF). Proteinkonsentrasjonen ble bestemt ved BCA-proteinanalysen. 30 ug av totalt proteiner ble underkastet elektroforese på 10 prosent natriumdodecylsulfat-polyakrylamidgeler og overført til PVDF-membraner (Millipore, MA, USA). Membraner ble blokkert med blokkeringsbuffer ((Beyotime, Haimen, Kina) i 1 time ved 37 grader, og deretter inkubert over natten ved 4 grader med antistoffer mot -aktin (#4967, CST), fosfo-PI3 kinase p85 (Tyr458)/p55 (Tyr199) (#4228, CST), phospho-Akt (Ser473) (#4060, CST), Akt (pan) (C67E7) (#4691, CST), phosphor-Stat1(Tyr701)(#9167, CST), Phospho-Stat3 (Tyr705) (#9415, CST), Phospho-p38 MAPK (Thr180/Tyr182)(#9215, CST), Phospho-p44/42 MAPK (Erk1/2) (Thr202/Tyr204)(#4377, CST ), p38 MAPK(#9212, CST), p44/42 MAPK (Erk1/2)(#4695, CST), Phospho- SAPK/JNK (Thr183/Tyr185)(#4668, CST) og SAPK/JNK(# 9258, CST), henholdsvis. Etter vask ble membranene undersøkt med pepperrot-peroksidase-konjugert geit-anti-kanin sekundært antistoff (Lianke, Hangzhou, Kina) etterfulgt av påvisning av signal med FluorChem E System (Protein Simple, Santa Clara, CA, USA).
Statistisk analyse
Data ble presentert som gjennomsnitt ± SEM. Signifikansen av forskjeller mellom hver gruppe ble bestemt ved studentens t-test. En p-verdi b 0.05 ble ansett som statistisk signifikant.
cistanche kroppsbygging
Resultater
In vitro levert ECH(echinacoside)stimulerer 5-FU-undertrykt spredning av BM-celler
BM-celler fra 5-FU-indusertmyelosuppresjonmus ble behandlet med ECH(echinacoside)ved forskjellige konsentrasjoner fra 0.01 til 50 μM i 3 dager eller 6 dager, og celleproliferasjonen ble vurdert ved CCK8-analyse. Som vist i fig. 2 var proliferasjonsnivået til ECH-behandlede BM-celler høyere enn ECH-ubehandlede celler både etter 3 eller 6 dagers dyrking. Stimuluseffekten viste en doseavhengig måte.
In vitro levert ECH(echinacoside)har ingen effekt på 5-FU undertrykt BMSC-spredning
BMSC-er fra 5-FU indusertmyelosuppresjonmus ble behandlet med ECH(echinacoside)ved en konsentrasjon på 50 ug/ml i 4 uker og celleproliferasjon ble vurdert ved observasjon av cellemorfologi under et lys invertert mikroskop. Som vist i fig. 3 var vekstmønsteret og morfologien til cellene lik med eller uten ECH-behandling.
Intragastrisk administrert ECH(echinacoside)stimulerer den hematopoietiske funksjonen til 5-FU-indusert myelosuppressiv granulocytt-makrofager (CFU-GM), men ikke erytroide (BFU-E) stamceller
Sprednings- og differensieringsmønstrene til BM-celler fra 5-FU/ECH, 5-FU/kontroll, ECH(echinacoside), og kontrollgruppen ble vurdert ved CFC-analyse. Etter 7 dager med dyrking av BM-celler i MethoCult-medium, ble CFC-ene klassifisert og oppregnet in situ under et lysmikroskop. Som vist i fig. 4 avslørte analyse av progenitornivåer et signifikant (pb 0.0001) økt antall CFU-GM i 5-FU/ECH-gruppen sammenlignet med 5-FU/kontrollgruppen (169,3 ± 11,1 vs. 54,5 ± 3,1), så vel som kontrollgruppen (henholdsvis 169,3 ± 11,1 vs. 129,3 ± 5,6) (pb 0,05). Antallet BFU-E i hver gruppe hadde ingen forskjell (73,0 ± 11,1 vs. 74,7 ± 8,6 vs. 91,2 ± 5,5). Antallet CFU-GM og BFU-E i ECH-gruppen var nesten det samme som i kontrollgruppen (data ikke vist).
Fig. 4. Intragastrisk administrert ECH(echinacoside)stimulererhematopoetiskfunksjon av 5-FU-indusertmyelosuppresjongranulocytt-makrofager (CFU-GM), men ikke erytroide (BFU-E) stamceller. (A) Et representativt bilde av de kolonidannende enhetene. CFU-GM: kolonidannende enheter-granulocyttmakrofag. BFU-E: sprengningsdannende enhet-erytroid. (B) De representative bildene av de kolonidannende enhetene til hver gruppe. (C) Antall kolonidannende enheter i hver gruppe. BM-celler ble isolert fra hver gruppe og sådd for CFU-GM- og BFU-E-progenitorcellekolonidannende assay som beskrevet i Materialer og metoder. Resultater ble oppnådd fra 3 uavhengige eksperimenter og uttrykt som gjennomsnitt ± SEM, n=5–6. * pb 0.05 sammenlignet med kontrollgruppen, ## pb 0,0001 sammenlignet med 5-FU-gruppen.
Intragastrisk administrert ECH(echinacoside)stimulerer 5-FU-indusert myelosuppresjon BMSC-spredning.
Etter 4 ukers dyrking ble proliferasjonen av BMSC-er vurdert ved observasjon av cellemorfologien under et lys invertert mikroskop. Som vist i fig. 5, BMSCs i 5-FU/ECH(echinacoside)gruppen vokste kraftigere enn kontrollgruppen.
Intragastrisk administrert ECH(echinacoside)stimulerer GM-CSF-produksjonen av 5-FU-induserte myelosuppressive BMSC-er
Etter 4 uker med dyrking av BMSC-er, ble mRNA-uttrykkene av GM-CSF og EPO av cellene bestemt ved RT-PCR. Som vist i fig. 6A var GM-CSF-ekspresjonen i BMSC-ene fra de ECH-behandlede benmargsundertrykkende musene betydelig økt sammenlignet med 5-FU/kontrollgruppen. GM-CSF-produksjon i cellekultursupernatantene ble bestemt ved ELISA. Som vist i fig. 6B, sammenlignet med 5-FU/-kontrollgruppen, 5-FU/ECH(echinacoside)gruppen viste et høyere uttrykk for GM-CSF (pb 0.05) og var nesten like mye som kontrollgruppen.
ECH(echinacoside)aktiverer PI3K-signalveien i 5-FU-undertrykte BM-celler
BM-celler og BMSC-er fra 5-FU-indusertmyelosuppresjoneller kontrollmus ble stimulert med ECH(echinacoside)ved en konsentrasjon på 50 ug/ml i 24 timer eller 48 timer før cellene ble samlet for proteinekstraksjon og Western blotting. Siden mekanismene til ECH(echinacoside)er ikke mye studert, screenet vi et panel av de relaterte signalveiene, inkludert JAK/STAT1, JAK/STAT3, SAPK/JNK, p-38 MAPK, p44/42 MAPK og PI3K/Akt signalveier. Som vist i fig. 7 kunne ECH indusere høy ekspresjon av p-PI3K p85/p55 i BM-celler avledet fra 5-FU-mus der induksjonen ikke var åpenbar i BMSC-er eller i kontrollgrupper. For alle de andre veiene så vi ikke store forskjeller (data ikke vist).
Diskusjon
Det virket sant at ECH(echinacoside)hadde ingen effekt på mus med normal hematopoiesis siden for mus uten 5-FU-behandling, antall hematopoetiske stamceller i ECH(echinacoside)gruppen var nesten den samme som kontrollgruppen, det samme gjorde proliferasjonen og aktiveringen av BMSC-er som indikert av morfologi, GM-CSF og EPO-sekresjoner. Dermed, i resultatøkten, dataene fra ECH(echinacoside)gruppen ble kombinert med en kontrollgruppe og beskrevet som en kontroll.
5-FU som et kjemoterapilegemiddel i kreftbehandling har innvirkning på benmargsfunksjonen. Høydosebruk av 5-FU kan forårsake alvorlig benmargshemming [19]. I vår studie ble benmargsundertrykkelsesmodellen vellykket etablert i mus ved 5-FU-behandling, støttet av de reduserte kolonidannende enhetene og morfologien til BMSC-ene.
Benmarg er en majorhematopoetiskorgan sammensatt av hematopoetiske stamceller (HSCs) og benmargsstromale celler (BMSCs) [13]. De førstnevnte cellene kan produsere blodceller inkludert røde celler, blodplater, monocytter, granulocytter og lymfocytter. Og de sistnevnte cellene kan produsere fett, brusk og bein som er definert som mesenkymale eller stromale celler [26]. Det er godt akseptert at BMSC-er er nøkkelkomponenter i HSC-nisjen hvor disse to stamcellepopulasjonene arrangeres tett påfølgendehematopoetiskog skjeletthomeostase [29]. BMSC-er kan stimulere og forbedre spredningen av HSC-er ved å skille ut regulatoriske molekyler og cytokiner, slik som FL [23], GM-CSF [12] og SCF [12,3].
In vitro-data viste at ECH(echinacoside)kunne stimulere spredningen av BM-celler framyelosuppresjonmus på en doseavhengig måte, selv om cellene generelt vokste kraftigere på dag 3 enn på dag 6, sannsynligvis som et resultat av in vitro kulturmiljø. Tvert imot, ECH(echinacoside)hadde ingen effekt på spredningen av BMSC-er fra 5-FU-behandlede mus. For å utelukke muligheten for at den negative effekten ikke skyldtes cellevekstbetingelsen, inkluderte vi i eksperimentelle omgivelser også Rg1, en urtekomponent som har vist seg å stimulere BMSCer framyelosuppresjonmusevekst, som en positiv kontroll [33].
In vivo-data beviste at ECH(echinacoside)effektivt kunne rekonstruere hematopoiesis, mest sannsynlig granulocytopoiesis og megakaryocytopoiesis, men ikke erytropoiesis, imyelosuppresjonmus. Den intragastriske administrasjonen av ECH(echinacoside)til 5-FU-behandlede mus i 12 dager resulterte i et økt antall av begge totalthematopoetiskstamceller og granulocytt-makrofag stamceller, men ikke av erytroide stamceller som indikert av antall CFU-GM og BFU-E fra CFC-analyser. Interessant nok la vi merke til at antallet CFU-GM i 5-FU/ECH(echinacoside)gruppen var enda høyere enn i kontrollgruppene. Vi spekulerte i en rask utvidelse av CFU-GM som skjedde som kompensasjon formyelosuppresjontilstand ledet av 5-FU. Dataene våre avslørte også at ECH kunne stimulere BMSC-spredning og GM-CSF, men ikke EPO-produksjon imyelosuppresjonmus, som stemte overens med CFC-resultatene.
Resultatene så langt pekte på en ny måte ECH(echinacoside)som kan brukes til å forbedre denhematopoetiskfungere imyelosuppresjonmus (som vist i fig. 8): I et HSC-nisjemiljø, enten ved blandet BM-kultur in vitro eller i benmarg in situ, stimulerer ECH BMSC-proliferasjonen og produksjonen av GM-CSF, og stimulerer og forbedrer dermed spredningen og differensieringen av HSC-er. Uten eksistensen av HSC-er er ikke ECH i stand til å stimulere BMSC-spredning.
GM-CSF reseptor består av (ligandbinding) og (signalerende) underenheter. GM-CSF binder seg først til underenheten, og induserer deretter nedstrøms signalkaskadene gjennom interaksjonen av effektorproteiner med underenheten [30]. underenhet transaktivert JAK2, som initierer nedstrøms signalering. Signalmodulene som er aktivert inkluderer Janus-kinase/signaltransduseren og transkripsjonsaktivatoren (JAK/STAT), den mitogenaktiverte proteinkinase- (MAPK)-banen og fosfatidylinositol 3-kinase- (PI3K)-banen [30]. Interessant nok viste resultatet fra vår screening at PI3K-banen ble aktivert i BM-celler avledet fra 5-FU-behandlede mus, men var ikke tydelig i 5-FU-undertrykt BMSCS og de normale BM-cellene eller BMSC-ene. Det er sannsynlig at via aktivering av GM-CSF/PI3K-banen, ECH(echinacoside)stimulerer selektivt veksten av BM-celler.
Konklusjoner
Oppsummert viste vi at ECH(echinacoside)har en lovende fremmende effekt påhematopoetiskfunksjon i 5-FU-induserte benmargsundertrykkende mus, spesielt på granulocytiske og makrofagocytiske celler, noe som tyder på at ECH(echinacoside)kan ha potensial for klinisk anvendelse ved benmargshemming under kjemoterapi eller HSC-transplantasjon etter behandling med kjemikalier.
Erklæring om interessekonflikt
Det er ingen interessekonflikter.
Referanser
[1] ESD Alleva, Veileder for stell og bruk av forsøksdyr, Ethology 103 (1997) 1072–1073.
[2] J. Bergh, T. Wiklund, B. Eriksen, E. Lidbrink, H. Lindman, P. Malmstrom, et al., Skreddersydd fluorouracil, epirubicin og cyclophosphamid sammenlignet med margstøttet høydose kjemoterapi som adjuvant behandling for høyrisiko brystkreft: en randomisert studie. Scandinavian Breast Group 9401 studie, Lancet 356 (2000) 1384–1391.
[3] A. Bernstein, L. Forrester, AD Reith, P. Dubreuil, R. Rottapel, The murine W/c-kit and steel loci and the control of hematopoiesis, Semin. Hematol. 28 (1991) 138-142.
[4] PJ Carey, Drug-indusedmyelosuppresjon: diagnose og behandling, Drug Saf. 26 (2003) 691–706.
[5] F. Cheung, TCM: laget i Kina, Nature 480 (2011) S82–S83.
[6] EH Choi, HE Ok, Y. Yoon, BA Magnuson, MK Kim, HS Chun, Beskyttende effekt av antocyaninrikt ekstrakt fra blåbær (Vaccinium myrtillus L.) mot myelotoksisitet indusert av 5-uorouracil, BioFactors ( Oxf. England) 29 (2007) 55–65.
[7] J. Crawford, H. Ozer, R. Stoller, D. Johnson, G. Lyman, I. Tabbara, et al., Reduction by granulocyte colony-stimulating factor of feber and neutropenia induced by chemotherapy in patients with small- cellelungekreft, N. Engl. J. Med. 325 (1991) 164-170.
[8] L. Dalby-Brown, H. Barrett, AK Landbo, AS Meyer, P. Molgaard, Synergistic antioxidative effects of alkamides, caffeic acid derivatives, and polysaccharide fractions from Echinacea purpurea on in vitro oxidation of human low-density lipoproteins, J. Agric. Food Chem. 53 (2005) 9413–9423.
[9] WH de Vos tot Nederveen Cappel, HJ Meulenbeld, JH Kleibeuker, FM Nagengast,
FH Menko, G. Griffioen, et al., Survival after adjuvant 5-FU-behandling for stadium III colon cancer in hereditary nonpolyposis colorectal cancer, Int. J. Cancer 109 (2004) 468–471.
[10] LE Friberg, MO Karlsson, Mekanistiske modeller formyelosuppresjon, Undersøk. New Drugs 21 (2003) 183–194.
[11] X. Geng, X. Tian, P. Tu, X. Pu, Nevrobeskyttende effekter avechinacosidei muse-MPTP-modellen for Parkinsons sykdom, Eur. J. Pharmacol. 564 (2007) 66–74.
[12] JY Han, RY Goh, SY Seo, TH Hwang, HC Kwon, SH Kim, et al., Cotransplantation of cord bloodhematopoetiskstamceller og kulturutvidede og GM-CSF-/SCF-transfekterte mesenkymale stamceller i SCID-mus, J. Korean Med. Sci. 22 (2007) 242–247.
[13] EL Herzog, L. Chai, DS Krause, Plasticity of marrow-derived stam cells, Blood 102 (2003) 3483–3493.
[14] C. Jia, H. Shi, W. Jin, K. Zhang, Y. Jiang, M. Zhao, et al., Metabolism ofechinacoside, en god antioksidant, hos rotter: isolering og identifisering av gallemetabolitter, Drug Metab. Dispos. 37 (2009) 431–438.
[15] S. Kojima, K. Takaba, N. Kimoto, T. Takeda, M. Kakuni, M. Mizutani, et al., Protective effects of glutathione on 5-uorouracil-indusertmyelosuppresjonhos mus, Arch. Toxicol. 77 (2003) 285–290.
[16] R. Kuang, Y. Sun, W. Yuan, L. Lei, X. Zheng, Protective effects ofechinacoside, en av fenyletanoidglykosidene, på H(2)O(2)-indusert cytotoksisitet i PC12-celler, Planta Med. 75 (2009) 1499–1504.
[17] JC Laurenz, M. Hadjisavas, GW Chovanec, FW Bazer,Myelosuppresjonhos grisen (Sus scrofa): uteroferrin reduserer de myelosuppressive effektene av 5-fluorouracil hos unge griser, Comp. Biochem. Physiol. A Physiol. 116 (1997) 369-377.
[18]
F. Li, Y. Yang, P. Zhu, W. Chen, D. Qi, X. Shi, et al.,Echinacosidefremmer beinregenerering ved å øke OPG/RANKL-forholdet i MC3T3-E1-celler, Fitoterapia 83 (2012) 1443–1450.
[19] A. Lindner, D. Santilli, J. Hodgett, C. Nerlinger, Effects of 5-uorouracil påhematopoetisksystemet til musen, Cancer Res. 20 (1960) 497-502.
[20] DB Longley, DP Harkin, PG Johnston, 5-fluorouracil: virkningsmekanismer og kliniske strategier, Nat. Rev. Cancer 3 (2003) 330–338.
[21] BR Luce, JW Singer, JM Weschler, CD Buckner, SH Sheingold, K. Shannon-Dorcy, et al., Rekombinant human granulocytt-makrofag kolonistimulerende faktor etter autolog benmargstransplantasjon for lymfoid kreft: en økonomisk analyse av en randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert studie, PharmacoEconomics 6 (1994) 42–48.
[22] M. Malet-Martino, R. Martino, Kliniske studier av tre orale prodrugs av 5-uorouracil (capecitabin, UFT, S-1): en oversikt, Oncologist 7 (2002) 288–323 .
[23] S. Mishima, A. Nagai, S. Abdullah, C. Matsuda, T. Taketani, S. Kumakura, et al., Effektiv ex vivo utvidelse avhematopoetiskstamceller som bruker osteoblast-differensierte mesenkymale stamceller er CXCL12-avhengig, Eur. J. Haematol. 84 (2010) 538–546.
[24] M. Mostafa, N. Nahar, M. Mosihuzzaman, T. Makhmoor, MI Choudhary, AU Rahman, Frie radikaler som fjerner fenyletanoidglykosider fra Leucas indica Linn, Nat. Prod. Res. 21 (2007) 354–361.
[25] S. Numazawa, K. Sugihara, S. Miyake, H. Tomiyama, A. Hida, M. Hatsuno, et al., Mulig involvering av oksidativt stress i 5-uorouracil-mediertmyelosuppresjoni mus, Basic Clin. Pharmacol. Toxicol. 108 (2011) 40–45.
[26] DJ Prockop, Marrow stromaceller som stamceller for kontinuerlig fornyelse avikke-hematopoetiskvev og som potensielle vektorer for genterapi, J. Cell. Biochem. (1998) 284-285.
[27] BD Sloley, LJ Urichuk, C. Tywin, RT Coutts, PK Pang, JJ Shan, Sammenligning av kjemiske komponenter og antioksidanters kapasitet til forskjellige Echinacea-arter, J. Pharm. Pharmacol. 53 (2001) 849–857.
[28] C. Twelves, A. Wong, MP Nowacki, M. Abt, H. Burris III, A. Carrato, et al., Capecitabine as adjuvant treatment for stadium III colon cancer, N. Engl. J. Med. 352 (2005) 2696–2704.
[29] M. Valtteri, A. Sorrentino, The mesenchymal stromal celle bidrag til homeostase, J. Cell. Physiol. 217 (2008) 296–300.
[30] L. van de Laar, PJ Coffer, AM Woltman, Regulering av dendritisk celleutvikling av GM-CSF: molekylær kontroll og implikasjoner for immunhomeostase og terapi, Blood 119 (2012) 3383–3393.
[31] JMBK Worley, M. Bloomsmith, K. Coleman, TL Koban, Den åttende utgaven av Guide for Care and Use of Laboratory Animals (2011); implikasjoner for atferdshåndtering, Am. J. Primatol. 73 (2011) 98.
[32] Y. Wu, L. Li, T. Wen, YQ Li, Beskyttende effekter avechinacosideom karbontetraklorid-indusert levertoksisitet hos rotter, Toxicology 232 (2007) 50–56.
[33] SF Xu, LM Yu, ZH Fan, Q. Wu, Y. Yuan, Y. Wei, et al., Improvement of ginsenoside Rg1 onhematopoetiskfunksjon i cyklofosfamid-indusertmyelosuppresjonmus, Eur. J. Pharmacol. 695 (2012) 7–12.
[34] Y. Zhang, J. Xing, T. Ai, T. Wen, L. Guan, J. Zhao, Protection ofechinacosidemot akutt lungeskade forårsaket av oljesyre hos rotter, Free Radic. Res. 41 (2007) 798–805.
[35] AB Zhao, B. Yu, XL Wu, KJ Cao, EQ Li, QM Li, et al., Protective effects onmyelosuppresjonmus behandlet med tre forskjellige klassiske kinesiske medisinformler, Pharmacogn. Mag. 7 (2011) 133–140.
[36] M. Zhu, C. Lu, W. Li, Forbigående eksponering forechinacosideer tilstrekkelig til å aktivere Trk-signalering og beskytte nevronceller fra rotenon, J. Neurochem. 124 (2013) 571–580.
