Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của ginsenoside Rg2 đối với phản ứng tổn thương DNA do tia cực tím B gây ra ở tế bào HaCaT
Naunyn-Schmiedebergs Archiv für Pharmakologie und experimentelle Pathologie - Tập 382 - Trang 89-101 - 2010
Tóm tắt
Nghiên cứu trước đây của chúng tôi đã chứng minh rằng sự tăng cường sửa chữa tổn thương do UVB gây ra bởi mRg2, một hỗn hợp các ginsenosides chứa 60% Rg2 trong tế bào NIH3T3. Trong nghiên cứu hiện tại, tác động của Rg2 tinh khiết đối với sự sửa chữa và apoptosis ở tế bào HaCaT tiếp xúc với tia cực tím B (UVB) đã được điều tra dựa trên mức độ biểu hiện gen. Khi tế bào tiếp xúc với UVB và được ủ trong môi trường bình thường trong 24 giờ, sự sống của tế bào giảm xuống khoảng 50% so với nhóm chứng không điều trị. Tuy nhiên, khi Rg2 được ủ sau đó, độc tính gây ra do UVB đã được ngăn chặn đáng kể theo chiều phụ thuộc nồng độ và thời gian Rg2. Sự phân mảnh hạt nhân do apoptosis gây ra bởi tiếp xúc với UVB cũng được bảo vệ một cách đáng kể bởi việc ủ với Rg2. Phân tích microarray cho thấy các gen được kích thích bởi điều trị Rg2 riêng lẻ bao gồm các gen tham gia vào con đường tín hiệu p53 như GADD45α, GADD45β và các gen liên quan đến giao tiếp tế bào. Phân tích RT-PCR cho thấy điều trị Rg2 riêng lẻ đã làm tăng nhẹ mức độ phiên mã và protein của p53 và GADD45 khoảng 1,5 lần so với nhóm chứng không điều trị. Mức độ mRNA của p53 và GADD45 trong các tế bào tiếp xúc với UVB và được ủ với Rg2 trong 24 giờ đã giảm theo chiều phụ thuộc nồng độ Rg2 so với mức ủ trong môi trường bình thường. Tuy nhiên, mức độ mRNA của các tế bào tiếp xúc với UVB được ủ với 5 μM retinol thì gần như giống với mức ủ trong môi trường bình thường. Thí nghiệm theo thời gian cho thấy mức độ mRNA của p53 và GADD45 trong các tế bào tiếp xúc với UVB đã tăng lên khi được ủ với 50 μM Rg2 cho đến 6 và 9 giờ, tương ứng, và sau đó giảm dần cho đến 24 giờ. Qua phân tích Western blot, cũng cho thấy việc ủ với Rg2 làm giảm biểu hiện của p53, phospho-p53, GADD45, và ATM trong các tế bào tiếp xúc với UVB. Phân tích theo thời gian cũng chỉ ra rằng sự giảm biểu hiện này là do việc tăng cường sớm các protein p53 và GADD45. Khi các tế bào tiếp xúc với UVB được ủ với Rg2 trong 24 giờ sau khi tiếp xúc với UVB, mức độ các dimers pyrimidine cyclobutane còn lại đã giảm cả theo nồng độ và thời gian Rg2. Tất cả những kết quả này gợi ý rằng Rg2 bảo vệ tế bào chống lại độc tính gen do UVB gây ra bằng cách tăng cường sửa chữa DNA, có thể liên quan đến điều chỉnh mức độ protein tham gia vào con đường tín hiệu p53.
Từ khóa
#ginsenoside Rg2 #tổn thương DNA #UVB #tế bào HaCaT #tín hiệu p53Tài liệu tham khảo
Afaq F, Adhami VM, Ahmad N, Mukhtar H (2002) Botanical antioxidants for chemoprevention of photocarcinogenesis. Front Biosci 7:d784–d792
Apone F, Tito A, Carola A, Arciello S, Tortora A, Filippini L, Monoli I, Cucchiara M, Gibertoni S, Chrispeels MJ, Colucci G (2010) A mixture of peptides and sugars derived from plant cell walls increases plant defense responses to stress and attenuates ageing-associated molecular changes in cultured skin cells. J Biotech 145:367–376
Bachelor MA, Bowden GT (2004) UVA-mediated activation of signaling pathways involved in skin tumor promotion and progression. Semin Cancer Biol 14(2):131–138
Böhm M, Wolff I, Scholzen TE, Robinson SJ, Healy E, Luger TA, Schwarz T, Schwarz A (2005) alpha-Melanocyte-stimulating hormone protects from ultraviolet radiation-induced apoptosis and DNA damage. J Biol Chem 280:5795–5802
Cai BX, Luo D, Lin XF, Gao J (2008) Compound K suppresses ultraviolet radiation-induced apoptosis by inducing DNA repair in human keratinocytes. Arch Pharm Res 31(11):1483–1488
Chang L, Zhou B, Hu S, Guo R, Liu X, Jones SN, Yen Y (2008) ATM-mediated serine 72 phosphorylation stabilizes ribonucleotide reductase small subunit p53R2 protein against MDM2 to DNA damage. Proc Natl Acad Sci U S A 105(47):18519–18524
Cho SW, Cho EH, Choi SY (1995) Ginsenosides activate DNA polymerase delta from bovine placenta. Life Sci 57(14):1359–1365
Clem RJ, Miller LK (1994) Prevention of apoptosis by a baculovirus gene during infection of insect cells. Mol Cell Biol 14:5212–5222
Cuesta A, Zambrano A, Royo M, Pascual A (2008) The tumor suppressor p53 regulates the expression of the beta-amyloid precursor protein (APP). Biochem J 418(3):643–650
Curtin JC, Dragnev KH, Sekula D, Christie AJ, Dmitrovsky E, Spinella MJ (2001) Retinoic acid activates p53 in human embryonal carcinoma through retinoid receptor-dependent stimulation of p53 transactivation function. Oncogene 20(20):2559–2569
De Gruijl FR (1999) Skin cancer and solar UV radiation. Eur J Cancer 35:2003–2009
Dregoesc D, Rainbow AJ (2009) Differential effects of hypoxia and acidosis on p53 expression, repair of UVC-damaged DNA and viability after UVC in normal and tumor-derived human cells. DNA Repair 8(3):370–382
El-Deiry WS, Tokino T, Velculescu VE, Levy DB, Parsons R, Trent JM, Lin D, Mercer WE, Kinzler KW, Vogelstein B (1993) WAF1, a potential mediator of p53 tumor suppression. Cell 75:817–825
Hall P, McKee P, Menage HD, Dover R, Lane DP (1993) High levels of p53 protein in UV-irradiated normal human skin. Oncogene 8:203–207
Hermeking H, Lengauer C, Polyak K (1997) 14-3-3 sigma is a p53 regulated inhibitor of G2/M progression. Mol Cell 1:3–11
Jeong SJ, Han SH, Kim DY, Lee JC, Kim HS, Kim BH, Lee JS, Hwang EH, Park JK (2007) Effects of mRg2, a mixture of ginsenosides containing 60% Rg2, on the ultraviolet B-induced DNA repair synthesis and apoptosis in NIH3T3 cells. Int J Toxicol 26(2):151–158
Kastan MB, Onyekwere O, Sidransky D, Vogelstein B, Craig RW (1991) Participation of p53 protein in the cellular response to DNA damage. Cancer Res 51:6304–6311
Kastan M, Zhan Q, el-Deiry W, Carrier F, Jacks T, Walsh WP, Plunkett B, Vogelstein B, Fornace A (1992) A mammalian cell cycle checkpoint pathway utilizing p53 and GADD45 is defective in ataxia–telangiectasia. Cell 71:587–597
Kim JH, Cho SY, Lee JH, Jeong SM, Yoon IS, Lee BH, Pyo MK, Lee SM, Chung JM, Kim S, Rhim H, Oh JW, Nah SY (2007) Neuroprotective effects of ginsenoside Rg3 against homocysteine-induced excitotoxicity in rat hippocampus. Brain Res 1136:190–199
Kim YK, Yoo DS, Xu H, Park NI, Kim HH, Choi JE, Park SU (2009) Ginsenoside content of berries and roots of three typical Korean ginseng (Panax ginseng) cultivars. Nat Prod Commun 4(7):903–906
Kunwar A, Bansal P, Kumar SJ, Bag PP, Paul P, Reddy ND, Kumbhare LB, Jain VK, Chaubey RC, Unnikrishnan MK, Priyadarsini KI (2010) In vivo radioprotection studies of 3,3′-diselenodipropionic acid, a selenocystine derivative. Free Radical Biol Med 48:399–410
Laethem AV, Claerhout S, Garmyn M, Agostinis P (2005) The sunburn cell: regulation of death and survival of the keratinocyte. Int J Biochem Cell Biol 37:1547–1553
Laethem AV, Garmyn M, Agostinis P (2009) Starting and propagating apoptotic signals in UVB irradiated keratinocytes. Photochem Photobiol Sci 8(3):299–308
Lee YJ, Chung E, Lee KY, Lee YH, Huh B, Lee SK (1997) Ginsenoside-Rg1, one of the major active molecules from Panax ginseng, is a functional ligand of glucocorticoid receptor. Mol Cell Endocrinol 133:135–140
Lee EH, Cho SY, Kim SJ, Shin ES, Chang HK, Kim DH, Yeom MH, Woe KS, Lee J, Sim YC, Lee TR (2003) Ginsenoside F1 protects human HaCaT keratinocytes from ultraviolet-B-induced apoptosis by maintaining constant levels of Bcl-2. J Invest Dermatol 121:607–613
Lee HU, Bae EA, Han MJ, Kim DH (2005) Hepatoprotective effect of ginsenoside Rb1 and compound K on tert-butyl hydroperoxide-induced liver injury. Liver Int 25:1069–1073
Liang Y, Lin SY, Brunicardi FC, Goss J, Li K (2008) DNA damage response pathways in tumor suppression and cancer treatment. World J Surg 33(4):661–666
Meng L, Lin T, Tsai RY (2008) Nucleoplasmic mobilization of nucleostemin stabilizes MDM2 and promotes G2-M progression and cell survival. J Cell Sci 121:4037–4046
Mouret S, Charveron M, Favier A, Cadet J, Douki T (2008) Differential repair of UVB-induced cyclobutane pyrimidine dimers in cultured human skin cells and whole human skin. DNA Repair 7(5):704–712
Nah SY, Kim DH, Rhim H (2007) Ginsenosides: are any of them candidates for drugs acting on the central nervous system? CNS Drug Rev 13:381–404
Nah SY, Bhatia KS, Lyles J, Ellinwood EH, Lee TH (2008) Effects of ginseng saponin on acute cocaine-induced alterations in evoked dopamine release and uptake in rat brain nucleus accumbens. Brain Res 1248:184–190
Powley IR, Kondrashov A, Young LA, Dobbyn HC, Hill K, Cannell IG, Stoneley M, Kong YW, Cotes JA, Smith GC, Wek R, Hayes C, Gant TW, Spriggs KA, Bushell M, Willis AE (2009) Translational reprogramming following UVB irradiation is mediated by DNA–PKcs and allows selective recruitment to the polysomes of mRNAs encoding DNA repair enzymes. Genes Dev 23(10):1207–1220
Rakhorst HA, Tra WM, Posthumus-Van Sluijs ST, Hovius SE, Levendag PC, Kanaar R, Hofer SO (2006) Quantitative analysis of radiation-induced DNA break repair in a cultured oral mucosal model. Tissue Eng 12:3395–3403
Sarma SN, Kim YJ, Ryu JC (2010) Gene expression profiles of human promyelocytic leukemia cell lines exposed to volatile organic compounds. Toxicol 271(3):122–130
Selivanova G (2010) Therapeutic targeting of p53 by small molecules. Semin Cancer Biol 20:46–56
Shieh SY, Ikeda M, Taya Y, Prives C (1997) DNA damage-induced phosphorylation of p53 alleviates inhibition by MDM2. Cell 91:325–334
Shin YW, Bae EA, Kim SS, Lee YC, Kim DH (2005) Effect of ginsenoside Rb1 and compound K in chronic oxazolone-induced mouse dermatitis. Int Immunopharmacol 5:1183–1191
Shivakumar C, Brown D, Deb S (1995) Wild type human p53 transactivates the human proliferating cell nuclear antigen promoter. Mol Cell Biol 15:6785–6793
Siliciano JD, Canman CE, Taya Y, Sakaguchi K, Appella E, Kastan MB (1997) DNA damage induces phosphorylation of the amino terminus of p53. Genes Dev 11:3471–3481
Steinberg ML, Hubbard K, Utti C, Clas B, Hwang BJ, Hill HZ, Orlow I (2009) Patterns of persistent DNA damage associated with sun exposure and the glutathione S-transferase M1 genotype in melanoma patients. Photochem Photobiol 85(1):379–386
Tsai YS, Lee KW, Huang JL, Liu YS, Juo SH, Kuo WR, Chang JG, Lin CS, Jong YJ (2008) Arecoline, a major alkaloid of areca nut, inhibits p53, represses DNA repair and triggers DNA damage response in human epithelial cells. Toxicology 249(2–3):230–237
Utrera R, Collavin L, Lazarevic D, Delia D, Schneider C (1998) A novel p53-inducible gene coding for a microtubule-localized protein with G2-phase specific expression. EMBO J 17:5015–5025
Wang J, Wu L, Zhang W, Deng C (2009) Effect of Panax notoginseng saponins on vascular intima hyperplasia and PCNA expression in rat aorta after balloon angioplasty. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi 34(6):735–739
Yun TK, Choi SY (1990) A case–control study of ginseng intake and cancer. Int J Epidermiol 19:871–876
Yun TK, Choi SY (1995) Preventive effect of ginseng intake against various human cancer: a case–control study on 1987 pairs. Cancer Epidemiol Biomarker Prev 4:401–408
Zhan Q, Bae I, Kastan MB, Fornace AJ (1994) Interaction of the p53-regulated protein gadd45 with proliferating cell nuclear antigen. Cancer Res 54:2755–2760
Zhou BR, Luo D, Wei FD, Chen XE, Gao J (2008) Baicalin protects human fibroblasts against ultraviolet B-induced cyclobutane pyrimidine dimers formation. Arch Dermatol Res 300(6):331–334