بررسی اثر عصاره‌ی منتخبی از مخروطیان بومی ایران بر رده‌ی سلولی سرطان پستان انسان (MCF-7) به روش فلوسایتومتری

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه ایمنی‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استاد، گروه فارماکولوژی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 کارشناس ارشد، گروه ایمنی‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: چرخه‌ی سلولی طی چهار مرحله‌ی عمده صورت می‌گیرد. همانندسازی DNA طی مرحله‌ی سنتز انجام می‌شود و سلول‌ها پس از عبور از مرحله‌ی موقتی GAP2، فرایند پیچیده‌ی میتوز (M) را شروع می‌کنند. سلول‌های سرطانی در محیط کشت به صورت نامحدود وارد چرخه‌ی سلولی می‌شوند. در محیط کشت آزمایشگاهی می‌توان میزان جمعیت سلولی در مراحل مختلف چرخه‌ی سلولی را تحت تأثیر هر نوع ماده‌ای سنجش نمود.روش‌ها: عصاره‌ی تهیه شده از تعدادی گیاهان مخروطیان بومی ایران به نام‌های 1- Juniperus polycarpus (برگ سرشاخه‌ی نر)، 2- Juniperus excela (سرشاخه‌ی برگ‌دار)، 3- Juniperus excels (میوه)، 4- Juniperus Foetidissma (برگ نر)، 5- Juniperus Foetidissma (برگ ماده)، 6-Juniperus depressa  (میوه)، 7- Juniperus depressa (برگ نر)، 8- Juniperus communis (برگ ماده) و 9-Juniperus communis  (برگ نر) به رقت‌های متفاوت بر محیط کشت رده‌ی سلولی سرطان سینه MCF-7 آزمایش گردید. جمعیت سلولی در فازهای مختلف چرخه‌ی سلولی پس از گذشت 48 ساعت با دستگاه فلوسایتومتری و نرم‌افزار Cylchred و CellQuest اندازه‌گیری و آنالیز شد. از پروپیدیوم آیودید (Propidium iodide) برای رنگ‌آمیزی مقدار DNA هسته‌ی سلولی به عنوان شاخص وجود سلول‌ها در فازهای مختلف چرخه‌ی سلولی استفاده گردید.یافته‌ها: سلول‌های MCF-7 در چاهک کشت بدون تیمار عصاره‌ی گیاهی، 86/45 درصد در فاز G0/G1، 52/47 درصد در فاز سنتز و 62/6 درصد در فاز G2/M قرار داشتند. همین مقادیر تحت تأثیر داروی شاهد مثبت Taxol، در مراحل G0/G1، سنتز و G2/M به ترتیب برابر با 31/17، 18/40 و 51/42 درصد بود. مقایسه‌ی مقادیر به دست آمده، توقف چرخه‌ی سلولی و نگهداری سلول‌ها در فاز G2/M را برای داروی Taxol نشان داد. بررسی عصاره‌های تحت آزمایش مشخص نمود که بیشترین اثر را عصاره‌ی میوه‌ی Juniperus excela داشت و قدرت سنتز رده‌ی سلولی MCF-7 را از 81/46 به 97/21 درصد تقلیل داد. همچنین، همین عصاره توانست 11/23 درصد جمعیت سلولی را در فاز G2/M بلوکه کند که از لحاظ آماری حدود سه برابر میزان شاهد منفی بود.نتیجه‌گیری: نتایج تحقیق حاضر نشان داد که مواد بیولوژیک موجود در گیاهان مخروطی ایران ترکیباتی را در مسیر فیزیولوژی رشد و نمو ایجاد می‌کند که می‌تواند اثرات قابل ملاحظه‌ای بر چرخه‌ی رشد سلول‌های سرطانی سینه بگذارد. ارزیابی و خالص‌سازی نوع ترکیب مؤثر در عصاره‌های گیاهی از ضروریات فعالیت علمی در زمینه‌ی کشف داروی ضد سرطان است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Persian Juniperus Excelsa Extracts on Cell-Cycle Phases of MCF-7 Breast Cancer Cell Line

نویسندگان [English]

  • Alireza Andalib 1
  • Abbas Jafarian-Dehkordi 2
  • Raheleh Shokouhi-Shourmasti 3
  • Shirin Abdolah-Kohpayeh-Esfahani 3
1 Professor, Department of Immunology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Professor, Department of Pharmacology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Department of Immunology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: The cell cycle includes four stages in which, DNA content become double during synthesis process; then, the mitosis happens after GAP2 phases, and Gap1 starts again. Cancer cells are immortal and their cell cycle phases go on repeatedly in tissue culture media. It was proposed that adding several plant extracts in cell culture media has modulation effect in cell cycle phases.Methods: The following plant extracts were derived from native Persian Juniperus spp. from north and north-west of Iran and were used with different concentration: 1- Juniperus polycarpus leaves, 2- Juniperus excels branches, 3- Juniperus excels fruits, 4- Juniperus foetidissma leaves, 5- Juniperus foetidissma leaves, 6- Juniperus depressa fruits, 7- Juniperus depressa leaves, 8- Juniperus communisl and 9- Juniperus communis leaves. The breast cancer cell line, MCF-7, was cultured in media and the plant extracts were added in tissue culture wells; after incubation time; the cells were harvested and treated with Propidium Iodide according to standard protocol. The stained nucleus/DNA contents were measured via flow cytometry and using CellQuest and Cylchred softwares for analyzing.Findings: Different patterns of cell cycle phases were obtained after treating with the extract concentrations; for instance, 45.86% of untreated control cells were in G0/G1 phase, 47.52% in synthesis phase and 6.62% in G2/M phase. Treating with taxol (a drug that is mitotic inhibitor), as positive control, tended to 17.31% in G0/G1 phase, 40.18% in synthesis phase and 42.51% in G2/M phase. The most effective extact was from J. Excelsa fruit that reduced the synthesis phase to 21.97% and blocked 23.11% of cell population in G2/M phase. Statistical analysis showed a significant inhibitory effect for the J. Excelsa fruit extract in MCF-7 cell line (P = 0.0001).Conclusion: The Persian junipers excelsa extracts are effective on tumor cells proliferation which could be used for screening the anticancer agents.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MCF-7
  • Persian Juniperus excels
  • Plant extracts
  • Flow cytometry
  • Cell cycle

مراجع

  1. Castell JV, Gomez-Lechon MJ. In vitro methods in pharmaceutical research. New York, NY: Academic Press; 1996. p. 1-15, 33-55.
  2. Freshney RI. Animal cell culture: A practical approach. 2nd ed. Oxford, UK: IRL press; 1994. p. 263-300.
  3. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J. Molecular cell biology. 5th ed. New York, NY: WH Freeman and Company; 2004. p. 883-96.
  4. Davis J. Basic cell culture: A practical approach. Oxford, UK: Oxford University Press; 1994. p. 57-22.
  5. Yan ZC, Chen D, Wu XZ, Xie GR, Ba Y, Yan Z. Effects of aqueous extracts of Aconitum carmichaeli, Rhizoma bolbostemmatis, Phytolacca acinosa, Panax notoginseng and Gekko swinhonis Guenther on Bel-7402 cells. World J Gastroenterol 2007; 13(19): 2743-6.
  6. Cochrane CB, Nair PK, Melnick SJ, Resek AP, Ramachandran C. Anticancer effects of Annona glabra plant extracts in human leukemia cell lines. Anticancer Res 2008; 28(2A): 965-71.
  7. Wang CC, Chiang YM, Kuo PL, Chang JK, Hsu YL. Norsolorinic acid from Aspergillus nidulans inhibits the proliferation of human breast adenocarcinoma MCF-7 cells via Fas-mediated pathway. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2008; 102(6): 491-7.
  8. Wang CZ, Xie JT, Fishbein A, Aung HH, He H, Mehendale SR, et al. Antiproliferative effects of different plant parts of Panax notoginseng on SW480 human colorectal cancer cells. Phytother Res 2009; 23(1): 6-13.
  9. Bowen IH, Lewis JR. Rutaceous constituents. Part 10: A phytochemical and antitumour survey of Malayan rutaceous plants. Planta Med 1978; 34(2): 129-34.
  10. Bhakuni DS, Bittner M, Marticorena C, Silva M, Weldt E, Hoeneisen M. Screening of Chilean plants for anticancer activity. I. Lloydia 1976; 39(4): 225-43.
  11. Handa SS, Kinghorn AD, Cordell GA, Farnsworth NR. Plant anticancer agents XXV. Constituents of Soulamea soulameoides. J Nat Prod 1983; 46(3): 359-64.
  12. Andalib AR, Lawry J, Burns BJ, Murray AK, Herlyn M, Rees RC. Cytokine and growth factor modulation of cell cycle events in human melanoma cell lines. Med J I.R. Iran 1998 12 (3): 249-57.
  13. Nowrouzi A, Yazdanparast R. G1 phase arrest and apoptosis induction in human thyroid cancer cell line Thr.C1.PI33 by 3-hydrogenkwadaphnin isolated from Dendrostellera lessertii. Iran Biomed J 2007; 11(4): 215-21.
  14. Mathur R, Gupta SK, Mathur SR, Velpandian T. Anti-tumor studies with extracts of Calotropis procera (Ait.) R.Br. root employing Hep2 cells and their possible mechanism of action. Indian J Exp Biol 2009; 47(5): 343-8.
  15. Wu SJ, Chang SP, Lin DL, Wang SS, Hou FF, Ng LT. Supercritical carbon dioxide extract of Physalis peruviana induced cell cycle arrest and apoptosis in human lung cancer H661 cells. Food Chem Toxicol 2009; 47(6): 1132-8.
  16. Fishbein AB, Wang CZ, Li XL, Mehendale SR, Sun S, Aung HH, et al. Asian ginseng enhances the anti-proliferative effect of 5-fluorouracil on human colorectal cancer: comparison between white and red ginseng. Arch Pharm Res 2009; 32(4): 505-13.
  17. Xiao YJ, Chen YZ, Chen BH. [Selective effect of nispex in inhibiting human cancer cell proliferation and inducing cell apoptosis]. Zhongguo Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi 2009; 29(2): 148-52.
  18. Gridling M, Stark N, Madlener S, Lackner A, Popescu R, Benedek B, et al. In vitro anti-cancer activity of two ethno-pharmacological healing plants from Guatemala Pluchea odorata and Phlebodium decumanum. Int J Oncol 2009; 34(4): 1117-28.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 33، شماره 360 - شماره پیاپی 360
آذر و دی 1394
صفحه 2004-2012

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 27 تیر 1394
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار