اثر عصاره‌ی آبی بذر گیاه زنیان بر تغییرات میزان رونویسی از ژن‌های کد کننده‌ی گیرنده‌های Transforming Growth Factor-Beta (TGF-beta) در سلول سرطانی

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه ایمونولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه ایمونولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

3 گروه ایمونولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

4 دانشجوی دکتری تخصصی، گروه ایمونولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

5 مربی، گروه فارماکوگنوزی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

6 دانشیار، گروه پزشکی اجتماعی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: با توجه به اهمیت گیرنده‌ی عامل دگرگونی رشد- بتا (Transforming growth factor-beta receptor یا TGF-beta R) در مسیر پیام‌رسانی مربوط و نقش آن در سرنوشت سلول بدخیم، در این مطالعه، اثرات عصاره‌ی آبی بذر گیاه زنیان بر میزان رونویسی از ژن‌های کد کننده‌ی زنجیره‌های 1 و 2 کمپلکس هترودایمر گیرنده‌ی TGF-beta در سلول‌های سرطان پستان انسانی رده‌ی Michigan cancer foundation-7 (MCF-7) بررسی شد.روش‌ها: پس از تیمار 24 ساعته‌ی سلول‌ها با دو غلظت غیر سایتوتوکسیک (Cytotoxic) از عصاره (5 و 40 میکروگرم بر میلی‌لیتر)، تغییرات میزان رونویسی از ژن‌های زنجیره‌های پیش‌گفته نسبت به گروه شاهد در سطح نسخه‌برداری، با روش Real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) بررسی شد. داده‌ها، با استفاده از نرم‌افزار REST© و آزمون ANOVA تحلیل شدند. 050/0 > P به عنوان سطح معنی‌داری در نظر گرفته شد.یافته‌ها: تیمار سلول‌ها با غلظت 5 میکروگرم/میلی‌لیتر از عصاره، با کاهش معنی‌دار در میزان نسخه‌برداری از ژن TGF-beta R1 در مقایسه با گروه شاهد همراه بود و میزان بیان آن، به حدود نصف (52/0) کاهش یافت (015/0 = P). تیمار سلول‌ها با غلظت 40 میکروگرم/میلی‌لیتر از عصاره، با افزایش غیر معنی‌دار در میزان نسخه‌برداری از ژن TGF-beta R1 در مقایسه با گروه شاهد (34/1 برابر) همراه بود (066/0 = P). تیمار سلول‌ها با غلظت‌های 5 (138/0 = P) و 40 میکروگرم/میلی‌لیتر (347/0 = P) از عصاره، با تغییرات معنی‌دار در سطح نسخه‌برداری از ژن TGF-beta R2 همراه نبود.نتیجه‌گیری: به نظر می‌رسد تیمار سلول‌های سرطانی پستان رده‌ی MCF-7 با غلظت کم عصاره‌ی آبی بذر گیاه زنیان، با تغییر در میزان نسخه‌برداری از ژن TGF-beta R1 و نه TGF-beta R2، و در نتیجه، با تغییر در شرایط ریز محیط سلول سرطانی، همراه باشد. بررسی دقیق‌تر این موضوع، نیاز به مطالعات تکمیلی دارد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of Aqueous Extract of Trachyspermum Copticum (L.) link Seeds on Transcription of Transforming Growth Factor-beta Receptor 1 and 2 Genes in Cancer Cells

نویسندگان [English]

  • Marzieh Alikhani 1
  • Forouzan Karimi 2
  • Hassan Darbandi-Tamijani 3
  • Sarira Shahnavaz 3
  • Shima Rasouli 4
  • Mohammad Kamalinejad 5
  • Ahad Khalilnejad 3
  • Mohammad-Reza Sohrabi 6
1 MSc Student, Department of Immunology, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Department of Immunology, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
3 Department of Immunology, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
4 PhD Candidate, Department of Immunology, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
5 Lecturer, Department of Pharmacognosy, School of Pharmacy, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
6 Associate Professor, Department of Community Medicine, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background: Transforming growth factor (TGF)-beta 2 signaling pathways and their receptors exert a pivotal role in behavior and fate of tumor cells. Therefore, these pathways are target of drug discovery researches. In this study, we evaluated the effects of the aqueous extract of Trachyspermum copticum (L.) link (carum) seeds on TGF-beta receptor 1 and 2 genes coding the heterodimer complex of receptor in MCF-7 cell line of human breast cancer.Methods: Non-cytotoxic concentrations of the extract determined by 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium bromide (MTT) test and cells treated with non-cytotoxic concentrations (5 and 40 µg/ml) of extract for 24 hours. Then, to evaluate the expression of TGF-beta receptors 1 and 2 genes at the level of transcription, real-time polymerase chain reaction (PCR) was performed (comparing the control group). Data were analyzed using REST® software and analysis of variance test. Level of significance was set at 0.05.Findings: Cells treated with concentration of 5 µg/ml of extract showed reduction in gene transcription levels to almost half (0.52) (P = 0.015); and in cells treated with concentration of 40 µg/ml of extract, gene transcription levels increased to 1.34 times (P = 0.066) comparing to control group. Treatment of cells with extract showed no meaningful changes in TGF-beta receptor 2 gene expression at the level of transcription (P = 0.148).Conclusion: Results suggest that treatment of MCF-7 cells with low concentration of aqueous extract of Trachyspermum copticum (L.) link seeds can affect the TGF-beta receptor 1 gene transcription, but not the TGF-beta receptor 2; and alter the microenvironment of tumor cell. Further studies have to be performed for conclusive evidence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carum
  • Breast neoplasm؛
  • Transforming growth factor-beta type I receptor
  • Transforming growth factor-beta type II receptor

مراجع

  1. Berek JS. Berek and Novak's gynecology. 5th ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins; 2011. p. 5709.
  2. Siegel PM, Shu W, Cardiff RD, Muller WJ, Massague J. Transforming growth factor beta signaling impairs Neu-induced mammary tumorigenesis while promoting pulmonary metastasis. Proc Natl Acad Sci USA 2003; 100(14): 8430-5.
  3. Tang B, Vu M, Booker T, Santner SJ, Miller FR, Anver MR, et al. TGF-beta switches from tumor suppressor to prometastatic factor in a model of breast cancer progression. J Clin Invest 2003; 112(7): 1116-24.
  4. Derynck R, Akhurst RJ, Balmain A. TGF-beta signaling in tumor suppression and cancer progression. Nat Genet 2001; 29(2): 117-29.
  5. Dumont N, Arteaga CL. Targeting the TGF beta signaling network in human neoplasia. Cancer Cell 2003; 3(6): 531-6.
  6. Massague J. TGF-beta signal transduction. Annu Rev Biochem 1998; 67: 753-91.
  7. Gersbach PV, Reddy N. Non-invasive localization of thymol accumulation in Carum copticum (Apiaceae) fruits by chemical shift selective magnetic resonance imaging. Ann Bot 2002; 90(2): 253-7.
  8. Shojaaddini M, Moharramipour S, Sahaf BZ. Fumigant toxicity of essential oil from Carum copticum against Indian meal moth, Plodia interpunctella. J Plant Prot Res 2008; 48(4): 411-9.
  9. Dwivedi SN, Mishra RP, Alava S. Phytochemistry, pharmacological studies and traditional benefits of Trachyspermum ammi (Linn.) Sprague. International Journal of Pharmacy and Life Sciences 2012; 3(5): 1705-9.
  10. Loza-Tavera H. Monoterpenes in essential oils. Biosynthesis and properties. Adv Exp Med Biol 1999; 464: 49-62.
  11. Arunasree KM. Anti-proliferative effects of carvacrol on a human metastatic breast cancer cell line, MDA-MB 231. Phytomedicine 2010; 17(8-9): 581-8.
  12. Mehdi SJ, Ahmad A, Irshad M, Manzoor N, Rizvi MMA. Cytotoxic effect of Carvacrol on human cervical cancer cells. Biology and Medicine 2011; 3(2 Special Issue): 307-12.
  13. Koparal AT, Zeytinoglu M. Effects of carvacrol on a human non-small cell lung cancer (NSCLC) cell line, A549. Cytotechnology 2003; 43(1-3): 149-54.
  14. Rasooli I, Fakoor MH, Yadegarinia D, Gachkar L, Allameh A, Rezaei MB. Antimycotoxigenic characteristics of Rosmarinus officinalis and Trachyspermum copticum L. essential oils. Int J Food Microbiol 2008; 122(1-2): 135-9.
  15. Amiri A, Jomehpour N. Evaluation the Effect of anti bacterial of Ferula assa-foetida L, Carum copticum, Mentha piperita L Hydroalcoholic extract on standard sensitive and methicillin- resistant Staphylococcus aureus, Escherichia coli O157H7 and Salmonella typhimurium. J Ilam Univ Med Sci 2016; 24(2): 72-9. [In Persian].
  16. Shafeghat M, Sharifi Mood B, Metanat M, Saeidi S, Sepehri N. The Antibacterial Activity of the Ajowan Extract. Iran J Infect Dis Trop Med 2014; 19(67): 37-40. [In Persian].
  17. Shahabi S, Ayazi Roozbehani F, Kamalinejad M, Abadi A. Anti-giardia activity of Carum copticum on Giardia lamblia cysts in vitro . Pajouhesh Dar Pezeshki 2008; 32(4): 303-7. [In Persian].
  18. Karimi F, Mobini-Kesheh M, Kamalinejad M, Hatami H, Labibi F, Darbandi-Tamijani H, et al. Transforming growth factor-beta2 levels in human ovarian cancer cell cultures treated with aques and alcoholic, and essential oil of Trachyspermum copticum (L.) Link (Zenian). Med Hist 2011; 3(7): 129-60. [In Persian].
  19. Dalil N. Evaluation of transforming growth factor- beta 2, Smad2, and Smad4 gene expression in human breast cancer cell line (MCF-7) treated with aqueous extract of Trachyspermum copticum (L.) link seeds [MSc Thesis]. Tehran, Iran: Shahid Beheshti University of Medical Sciences; 2015. [In Persian].
  20. Nasrollahi MF. Evaluation of transforming growth factor- beta 2 gene expression in colon cancer (CT26), breast cancer (MCF7), and leukemia (K562) cell lines treated with aqueous extract of Trachyspermum copticum (L.) link seeds [MSc Thesis]. Tehran, Iran: Shahid Beheshti University of Medical Sciences; 2015. [In Persian].
  21. Siegel PM, Massague J. Cytostatic and apoptotic actions of TGF-beta in homeostasis and cancer. Nat Rev Cancer 2003; 3(11): 807-21.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 35، شماره 437 - شماره پیاپی 437
مرداد و شهریور 1396
صفحه 801-806

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 17 اردیبهشت 1396
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار