Комплекси нано млечен протеин-клей: Характеристика и противораков ефект Част 1

За повече подробности, свържете се сtina.xiang@wecistanche.com

Резюме: Theпротивораковактивността на природните съединения наскоро привлече мултидисциплинарни изследвания. В това проучване беше изследвано комплексообразуването на млечни протеини (MP) с лепест люспи на Isabgol (IHM) и лепест от Ziziphus Spina Christi (NabM). В този контекст бяха измерени физикохимичните свойства на комплексите от слуз на млечни протеини (MPMC), включително рН, индекс на Кар, разтворимост във вода и индекси на абсорбция на вода и беше проучено поведението на потока. В допълнение, аминокиселинният профил, смилаемостта на протеините и фенолните ифлавоноидисъдържанието на MPMC беше изследвано и микроструктурата на комплексите беше визуализирана с помощта на трансмисионна електронна микроскопия. Theантиоксиданти противоракови потенции на MPMC срещу две ракови клетъчни линии, рак на човешкия черен дроб HEPG-2 и рак на гърдата MCF-7, в сравнение с две нормални клетъчни линии, а именно Bj-1 и MCF{{ 3}}F, бяха тествани с помощта на анализ на поемане на неутрално червено. Резултатите разкриха, че MPMC има очистваща активност срещу DPPH, ABTS и HS радикали. Освен това, MPMC има потенциала да предотврати увреждане на ДНК, предизвикано от оксидативен стрес в реакцията на Type-Fenton. Резултатите от анализа с неутрално червено показват значително инхибиране на растежа както на HEPG-2, така и на MCF-7, докато не е открит значителен цитотоксичен ефект срещу Bj-1 и MCF-12F. Резултатите от RT-qPCR показват MPMC стимулирана апоптоза, както се разкрива от регулирането нагоре на проапоптозните генни маркери Caspase-3, p53, Bax. Междувременно антиапоптозният ген Bcl-2 беше регулиран надолу. Въпреки това, не се наблюдава значителна разлика в нормалните клетъчни линии, третирани с MPMC. В заключение, MPMC може да се счита за обещаващо противораково образувание, което може да се използва при разработването на нови терапевтици за рак със сравнима активност и минимални странични ефекти в сравнение с конвенционалните химиотерапии за рак .

Ключови думи: млечни протеини; слуз от люспи на Isabgol; Nabeq клей; слузни комплекси от млечни протеини; противоракова активност

Кликнете, за да научите повече за продуктите

1. Въведение

Раке основната причина за смъртността по света с приблизително 10 милиона смъртни случая през 2020 г. [1]. Ранната диагностика и разработването на нови терапевтични средства е единствената надежда за победа над рака. Конвенционалните лечения на рак като химиотерапия и лъчетерапия са относително скъпи и придружени от значителни странични ефекти.

Следователно научният и изследователски интерес е насочен към използването на естествени съединения (т.е. протеини, полизахариди и полифеноли) от техните източници, които имат антикарциногенен потенциал, тъй като се счита, че имат по-малко токсични странични ефекти в сравнение с конвенционалните лечения.

полизахаридиот растителни източници напоследък се обръща все по-голямо внимание поради техните биоактивни свойства [2,3]. Многобройни проучвания се интересуват от изолирането на биоактивни полизахариди и полифеноли от естествени растителни източници като плодове, зеленчуци, зърнени култури и билки поради техните благоприятни фармакологични ефекти [4].

Plantago ovata (Psyllium или Isabgol) и Ziziphus Spina-Christi (Nabeg или Sidr) са известни източници на биоактивни полизахариди. IHM и NabM бяха избрани като обещаващи биоактивни материали. Предишни проучвания показват, че комплексите IHM и NabM с млечни протеини подобряват чернодробната функция и намаляват риска от сърдечно-съдови заболявания [5]. Isabgol husk е доказано ефективен за лечение на диария, запек, улцерозен колит, синдром на раздразнените черва, хиперхолестеролемия и диабет. Освен това, противораковият ефект на isabgol husk срещу колоректален рак се приписва на съдържанието на фибри, което действа за намаляване на неговите ефекти чрез намаляване на времето за преминаване. Това ще доведе до намаляване на метаболизма на жлъчката от чревната микрофлора, разреждане на жлъчните киселини чрез натрупване на изпражнения, промяна на метаболизма на микробните жлъчни киселини поради ферментация на фибри, намаляване на рН и производство на мастни киселини с къси вериги или чрез директно свързване с жлъчни киселини и следователно предотвратяване на техния метаболизъм [6]. Основните биологично активни компоненти на Ziziphus Spina-Christi са витамин С, феноли, флавоноиди и тритерпенова киселина. Неговата биоактивност включва противоракови, антибактериални, антидиабетни, антипролиферативни и антиоксидантни дейности [7. Isabgol husk и Nabeq плодовете се използват за производството на Isabgol husk лепест (IHM) и Nabeq лепест (NabM), съответно [5].

От друга страна, базираните на протеини терапии за рак придобиват все по-голям интерес поради ключови характеристики като ниска цитотоксичност, силна специфичност и лекота на модификация [8]. В допълнение към осигуряването на хранителните нужди от незаменими аминокиселини, млечните протеини са сред биологичните макромолекули, които имат много функционални свойства като антиоксидантни, имуномодулиращи, антидиабетни, антимикробни и противоракови свойства [9,10]. Например, противораковата активност на пептиди, получени от млечни продукти (т.е. -Казоморфини, изолирани от -казеин и 1-казеинови фрагменти 90-95 и 90-96[Arg90-Tyr-Leu -Gly-Tyr-Leu95-(Glu96)]), идентифицирани в говеждо мляко, подкрепят предположението, че млечните протеини са не само с хранителна стойност, но и имат потенциал за превенция и лечение на рак [11,12]

Комплексообразуването между млечни протеини и полизахариди, като комплекса млечни протеини-хитозан, преди това е било произведено като опит за подобряване на функционалните свойства на техните естествени компоненти [13]. Поради достъпността и лекотата на приготвяне, такива комплекси имат потенциала да бъдат използвани при разработването на по-евтини противоракови терапии. Такива терапевтици ще бъдат по-евтини и ще показват сравнима активност с използваните в момента химиотерапевтици.

Нековалентното свързване чрез хидрофобни и електростатични взаимодействия са основните фактори в свързването на млечните протеини сполизахариди[14]. Освен това, протеините показват изненадваща устойчивост към взаимодействие с други компоненти в диапазона на рН от 2 до 11. При специфично рН, повърхностната реактивност на протеина се увеличава чрез разгръщане на протеиновата структура [15].

В този контекст нашата група наскоро се фокусира върху функционалната роля на млечните протеинови комплекси върху човешкото здраве. Въпреки това комплексите на млечни протеини с IHM или NabM показват антихиперлипидемични и чернодробни защитни свойства [9]. По този начин, въз основа на предишни проучвания, беше постулирано, че млечен протеин-полизахаридни комплекси могат да имат интересна противоракова активност. Освен това, нито една публикация не е провела проучване на противораковата активност на комплекси от млечни протеини с IHM и NabM. Следователно, основните цели на това изследване бяха да се характеризират физикохимичните свойства на новопроизведените комплекси от млечен протеин, включително аминокиселинния профил и функционалните свойства на тези комплекси. В допълнение, противораковата активност на млечните протеинови комплекси с IHM и NabM клей срещу две човешки ракови клетки (MCF7 и HEPG2) е изследвана в сравнение с неракови клетъчни линии (Bi-1 и MCF-12F ). Ние също хвърлихме светлина върху начина на действие на произведените млечни протеинови слузни комплекси.

2. Резултати и дискусия

2.1. Инфрачервена спектроскопия с преобразуване на Фурие (FTIR).

Инфрачервените спектри на IHM, MP и MP/IHM са илюстрирани на Фигура 1А. Спектърът на IHM показва характерната лента на арабиноксиланите при 100-1200 cm-1 и лентите за групите амид I и амид II при 1550 и 1650 cm-1, съответно. MP спектърът показва ленти при 1700-1600 и 1200-900 cm-I, съответстващи съответно на амид I (главно C=O разтягане на протеини) и млечни въглехидрати [16]. Гореспоменатите пикове на IHM и MP бяха запазени в спектъра на комплекса IHM/MP. По подобен начин, характерните ленти на галактуроновата киселина в NabM се поддържат в спектъра на комплекса NabM/MP (Фигура 1В). Това би показало липсата на химическо взаимодействие между полизахаридната клей и MP и по този начин ще потвърди предложения механизъм на електростатично привличане между MP и полизахаридите (IHM и NabM). Такива наблюдения са в съответствие с тези на Vukic et al, които съобщават за образуването на комплекс между протеини от суроватъчно мляко и пектин чрез електростатични и хидрофобни взаимодействия, което води до добра консистенция на комплекса [17].

2.2. Физикохимични и функционални свойства на MP и MPMC

Стойностите на насипната плътност (BD), насипната плътност (TD), индекса на Carr и измерванията на рН са изброени в таблица 1. BD и TD на MP са по-високи от IHM, а IHM има най-ниската насипна и натрупана плътност от тестваните проби . По подобен начин комплексът MP/IHM имаше значително (стр<0.05) lower="" bulk="" and="" tapped="" density="" compared="" to="" mp/nabm.="" the="" obtained="" results="" indicated="" that="" the="" distribution="" and="" solubility="" of="" mp="" have="" been="" improved="" by="" complexation="" with="" the="" ihm.="" carr's="" index="" is="" frequently="" used="" as="" an="" indication="" of="" the="" flowability="" of="" powders.="" the="" results="" in="" table="" 1="" show="" that="" carr's="" index="" of="" mpmc="" was="" significantly="" lower="" than="" ihm="" which="" indicated="" that="" nabm="" improved="" the="" flowability="" of="" mp.="" this="" was="" probably="" due="" to="" the="" lower="" carr's="" index="" value="" of="" mp(30.6±="" 0.10%)="" compared="" to="" ihm="" and="" nabm="" (57.58±0.14="" and="" 53.97±0.11%,="" respectively)which="" are="" vicious.ihm="" is="" alkaline="" (7.79="" ph)="" while="" mp="" and="" the="" complexes="" with="" polysaccharide="" mucilage="" were="" slightly="" acidic="" which="" came="" in="" accordance="" with="" previously="" reported="" results="">

WSI и WAI са важни функционални характеристики в хранителните технологии. Таблица 1 показва, че WSI и WAI на MP значително се увеличават след комплексообразуване с IHM и NabM. Това най-вероятно се дължи на факта, че материалите на основата на Isabgol са силно водоразтворими с ефект на сгъстяване след добавяне на подходящи количества вода [19]. В допълнение, Qaisrani et al. съобщават, че арабиноксиланите на Isabgol husk имат капацитет за задържане на вода до десет пъти по-голям от сухото им тегло [20]. Освен това MP/IHM има по-високи WSI и WAI от MP/NabM, тъй като IHM има по-високи WSI и WAI от NabM. Освен това, увеличението на процента на WSI за MPMC в сравнение с MP доведе до увеличаване на диспергируемостта на целевите активни компоненти, когато се използват в терапевтични проблеми [21]. Това беше ясно в противораковите резултати, които демонстрираха, че тези комплекси имат цитотоксичен ефект от MP.

2.3. Биоактивни компоненти

2.3.1. Фенолни съединения на PHM и NabM

Храната съдържа много важни биоактивни съединения (т.е. фенолни и флавоноиди), които действат като антиоксидант и противоракови потенции. HPLC анализът потвърди и определи количествено присъствието на много фенолни съединения в Nab и IHM, както е показано на Фигура 2. Резултатите показват високото съдържание на различни биологично активни съединения като галова киселина (177,96 mg/Kg), катехол (13,87 mg/Kg) р-Хидрокси бензоена киселина (24,02 mg/Kg), Катехин (5,93 mg/Kg) и рутин (123,70 mg/Kg) в екстракт от PHM и Катехол (410,72 mg/Kg) p-Хидрокси бензоена киселина (426,71 mg/Kg) Хлорген (72,05 mg/Kg) Рутин (1750,57 mg/Kg) и розмарин (1771,72 mg/Kg) в NabM (Фигура 2A, B). Съдържанието на тези съединения е много важно за ползите за здравето. Противораковият ефект на фенолните съединения беше докладван по-рано. Този ефект се дължи главно на антиоксидантния ефект на тези съединения.

2.3.2. Обща фенолна, флавоноидна и антиоксидантна активност на MP и MPMC

Няколко доклада показват, че съединенията, които проявяват антиоксидантни свойства, проявяват предимно противоракова активност [22]. Общото фенолно (TP) и общо флавоноидно (TF) съдържание се определя в NabM, IHM, MP и техните комплекси (Фигура 3A, B). Резултатите показват, че TP и TF са по-високи в NabM и MP/NabM в сравнение с IHM и MP/IHM. Въпреки това, съдържанието на TP и TF е значително по-ниско в MP в сравнение с MPC. Тези резултати са в съгласие с данните, докладвани от Singh et al.[23] които установиха, че TP и TF на NabM са съответно 1,6 GAE mg/100 g сухо тегло и 47 mg CE/100 g сухо тегло. Комплексите MP/NabM и MP/IHM показват значително увеличение от 309 процента и 59 процента в TP и съответно 476 процента и 123 процента в TF в сравнение с MP. Конюгацията на MP с IHM и NabM доведе до загуба на 23 процента и 36 процента от TPC, съответстващи съответно на IHM и NabM. TF е намален с 44 процента в IHM и 46 процента в NabM, когато е в комплекс с MP. Това най-вероятно се дължи на ниските TP и TF на MP.

Потенциалната радикална активност на MP/IHM и MP/NabM в сравнение с MP при използване на DPPH, ABTS и HS е илюстрирана на Фигура 3C-E. Данните, получени от активността на трите антиоксиданта, имат подобна тенденция, показваща, че NabM показва по-висока антиоксидантна активност от IHM и това е в контекста на резултатите от фенолните и

съдържание на флавоноиди. Антиоксидантният капацитет на MP се увеличава след комплексиране с NabM и IHM. С изключение на ABTS анализа, антиоксидантната активност на NabM се увеличава чрез конюгиране с MP. Антиоксидантната активност показва, че MPMC има по-висока антиоксидантна активност в сравнение с MP. Нашата хипотеза сочи възможно взаимодействие между MP и полизахариди, което води до придобиване на потенциална антиоксидантна активност, както е описано от Li et al. [24]. По-рано беше съобщено, че има положителна корелация между капацитета за почистване и съдържанието на фенолни/флавоноиди 5]. Не можем обаче да изключим, че се произвеждат нови биоактивни пептиди, обогатени със съдържащи сяра аминокиселини, което обяснява високата антиоксидантна активност на MPMC в сравнение с некомплексираните компоненти. Освен това, малките пептиди се освобождават във фракции от суроватка, което влияе върху високите антиоксидантни свойства [4]. И накрая, съдържанието на фенол и флавоноид засяга различни ракови клетки. Освен това, по време на in vitro анализи на клетъчни култури, тези дейности и механизми са наблюдавани. Антиоксидантната и противоракова активност на фенолите се приписват на двойни връзки и хидроксилни замествания в ароматните пръстени [25].

2.4. Аминокиселинен профил на MP и MPMC

Аминокиселинни профили на MP, NabM, MP/IHM и MP/NabMare, илюстрирани на Фигура 4. Няма значителни разлики в аминокиселинните профили на MP и неговите комплекси с IHM и NabM. Това показва, че нековалентното взаимодействие на MP с полизахаридната клей не променя състава на млечните протеини. Резултатите показват високо съдържание на глутаминова киселина в MP и MPMC (Фигура 4) [26].

2.5. Реологични свойства на MP и MPMC

2.5.1. Привиден вискозитет

Фигура S1 показва вискозитета на протеинови проби при различни стойности на обороти в минута. IHM и NabM имат висок вискозитет при бавно въртене, но вискозитетът намалява значително с увеличаване на скоростта на въртене. Тези констатации са в съгласие с Чен и Че, които записват, че привидният вискозитет на водоразтворимата слуз от зелен лавер (Monostroma iridium) намалява чрез увеличаване на скоростта на срязване [27].

Резултатите на Фигура S1 също така демонстрират, че комплексообразуването на MP с IHM и NabM е довело до значително увеличение (p По-малко или равно на 0.05) в привидния вискозитет на MP. Това може да се дължи на уникалните свойства на IHM (хидроколоиден материал), който има ефект на повишаване на вискозитета [28].

2.5.2. Поведение на потока

Поведението на потока (криви на напрежение на срязване/скорост на срязване) на млечните протеини и техните комплекси е илюстрирано на фигура S2. С увеличаването на скоростта на срязване напрежението на срязване се увеличава. Трансформирайки данните за напрежението на срязване и скоростта на срязване в уравнението на степенния закон, стойностите на индекса на консистенция на потока (K) и индекса на поведение на потока (n) са показани в таблица S1. IHM и MP/IHM имат най-висок индекс на консистенция на потока. Това може да се дължи на високия вискозитет на водоразтворимото клейко вещество на IHM поради високия му капацитет за задържане на вода и желиране във водна среда. Резултатите също показаха, че IHIM, NabM и MP/IHM имат поведение на изтъняване при срязване (не-нютонови течности) с ниска стойност на n, варираща от 0.25 до 0.64. Тези резултати са в съответствие с Thanatcha и Pranee, които са изследвали физикохимичните свойства на Ziziphus mauritiana[29]. От друга страна, n стойността на MP е приблизително 1(0.99), което показва Нютонов поток. По подобен начин стойността на n за комплекса MP/NabM беше 0.95, както е показано в Таблица S1.

2.6. Диференциална сканираща калориметрия на MP и MPMC

Диференциалната сканираща калориметрия беше използвана за изследване на термичната стабилност на MP и неговите комплекси с IHIM и NabM. Термограмите на MP и MPMC са илюстрирани на Фигура S3, а параметрите на DSC са дадени в Таблица 2. Наблюдава се, че няма ясен ендотермичен пик на термограмата на MP, но имаше забележим ендотермичен пик за MP/IHM и a широк ендотермичен пик за MP/NabM. Това вероятно се дължи на постепенното елиминиране на свободната вода, точката на топене на NabM, бавното желиране и денатурацията на протеина [30].

Беше отбелязано също, че MPMC е по-стабилен на топлина от некомплексирания протеин, както се наблюдава от ниската температура на денатурация на MP (101,44 градуса) в сравнение с MP/IHM и MP/NabM (съответно 148,24 и 121,4 градуса), както е показано в Таблица 2. Освен това, температурата на разграждане на МР е записана като 302,3 градуса, докато не се наблюдава разграждане на МРМС при повишаване на температурата до 350°С. Тези констатации са в съгласие с няколко проучвания, които установяват, че термичната стабилност на млечните протеини се увеличава от взаимодействието с фенолни съединения, които предотвратяват агрегацията на протеини [2,31].

Топлината, която преминава в или извън системата по време на реакция, е енталпията (AH). По-високата енталпия на MP/IHM и MP/NabM в сравнение с тази на некомплексирания MP може да се дължи на потенциалната химическа реакция между млечни протеини (суроватка и казеин) и между млечни протеини и полизахариди при висока температура (реакция на Майлард)[ 31.

2.7.Трансмисионна електронна микроскопия (ТЕМ) на MP и MPMC

Фигура 5 показва микроструктурата на IHM, NabM, MP и MPMC. Установено е, че размерът на частиците на MPMC е в нано диапазона (114-250 nm) и е по-малък от размера на частиците на MP (191-300 nm). В допълнение, ТЕМ на MPMC (Фигура 5D, E) разкрива разклонения модел на образуваните комплекси. Това може да се дължи на електростатичното привличане между млечните протеини и полизахаридите Goh, et al. [32]. Освен това по-голямата разклонена структура на MP/IHM в сравнение с MP/NabM може да е отговорна за неговия по-висок вискозитет, както е показано на фигура S1.

2.8. Биологични изследвания на MP и MPMC

2.8.1. Противоракова активност на MP и MPMC

Цитотоксичният ефект на различни концентрации (1, 5, 10 и 20 ug/mL) на MP и MPMC върху HepG-2 и MCF-7 клетки в сравнение с MCF-12F и Bij{ {7}} нормални клетки са илюстрирани на фигури 6 и 7. MPMC проявява противораков ефект върху HepG-2 и MCF-7 клетки, съответно фигура 6A, B. Кривата на зависимостта от дозата показва намаляване на клетъчната жизнеспособност в отговор на по-високи концентрации. От друга страна, не се наблюдава значителен цитотоксичен ефект на MP и MPMC върху Bj-1 и MCF-12F нормални клетки (Фигура 6C, D). Нашите резултати също показват, че MP/NabM има по-висока противоракова активност срещу HepG-2 и MCF-7 ракови клетъчни линии, със стойности на IC50 съответно 5,13 и 10,07 ug/mL. В допълнение, MP/IHM показва умерен цитотоксичен ефект срещу ракови клетъчни линии в сравнение със съответните контроли. Като цяло, нашите цитотоксични данни предполагат, че комплексирането на MP с IHM и NabM значително повишава противораковата активност в сравнение с некомплексираните млечни протеини, както е показано в таблица 3. Също така беше очевидно, че Hep G-2 клетките са по-чувствителни към MP и MPMC в сравнение с MCF-7 клетки, както се проявява чрез по-ниските стойности на IC50.

Противораковият ефект на получените от млечен протеин антитуморни пептиди е докладван по-рано. В този контекст Jeong и Hong [33] наблюдават, че трипсин хидролизатите на -лакталбумин имат цитотоксичен ефект върху рак на човешки кости SJSA-1, човешки колоректален рак HCT 116 и човешки рак на стомаха NCI-N87 клетъчни линии. Установено е, че о-лакталбуминът взаимодейства с модулаторите на клетъчната повърхност и променя скоростта на клетъчния растеж, вътреклетъчния калций и скоростта на транспортиране на калций [34]. Струва си да се отбележи, че говеждият лактоферин индуцира апоптоза в MCF7 клетки по дозозависим начин [35]. Освен това фракциите на казеин и суроватъчен протеин в млякото показват антитуморни ефекти в животински модел, както и in vitro антипролиферативна активност [36]. В допълнение, Elzoghby et al. [37] съобщават, че казеиновите наночастици могат да се използват за капсулиране на хидрофобното противораково лекарство, флутамид, за контролиране на освобождаването на лекарството, подобряване на неговата антитуморна активност и намаляване на неговата хепатотоксичност.

Противораковият ефект на IHIM и NabM беше докладван по-рано [6,38]. Цитотоксичният ефект на MP и MPMC може да се дължи на наличието на аминокиселини като глутамин, аргинин и цистеин, за които се съобщава, че проявяват противоракова активност срещу колоректален рак [39]. Тези резултати са в съгласие с високото съдържание на глутаминова киселина в MPMC (Фигура 5).

2.8.2. Определяне на нивото на протеините p53, Bax, Caspase-3 и Bd-2

За да се изследва механизмът на цитотоксичност на MPMC, нивото на маркерните протеини за апоптоза p53, Bax, Caspase-3 и Bcl-2 беше определено в HepG-2, MCF-7 , Bj-1 и MCF-12F клетъчни линии, третирани с ICs0 на MPMC (Фигура 8). Нивото на про- и анти-апоптотичните маркери е свързано с индукция на апоптоза в ракови клетъчни линии [40,41]. Резултатите показват, че MP/NabM и MP/IHM подобряват апоптозата в HepG-2 и MCF-7, но не и в MCF-12F и Bj-1 клетъчни линии. Нивото на каспаза-3, p53, Bax се повишава значително в сравнение със съответните контроли (Фигура 8), докато протеинът Bcl-2 е намален при всички лечения. Интересното е, че MP също показва значителна промяна в протеиновите маркери на апоптоза. Това е в съответствие с резултатите от противораковото изследване и може да се нарече цитотоксичен ефект на редица пептиди, получени от млечен протеин, както е обсъдено по-горе (раздел 2.8.1).

2.8.3. Защита от увреждане на ДНК чрез MPMC срещу окислително разцепване на RNH1 плазмид

RNH1 плазмидната ДНК има три форми при електрофореза в агарозен гел, подредени отгоре надолу като отворена кръгова, линейна и суперспирална кръгова ДНК. Оксидативният стрес от реагента на Fenton предизвика увреждане на ДНК. Впоследствие нивото на ДНК формите се променя. Въпреки това, отворените кръгли и линейни форми показват увреждане на ДНК, а свръхнавитата кръгла ДНК показва по-голям потенциал за защита. В този анализ тествахме дали MP и MPMC при техните IC50 могат да предпазят от разграждането на суперспиралната кръгла форма в отговор на оксидативен стрес. В резултат на това и MP/NabM, и MP/IHM показаха висок капацитет на защита, подобен на контрола на ДНК (ленти 3 и 4, Фигура 9А). От друга страна, не се наблюдава значителна разлика в ДНК, третирана с МР, в сравнение с ДНК контрола и ДНК, третирана само с реагент на Fenton (лента 5).

2.8.4. Защита от увреждане на ДНК от MPMC срещу окислително разцепване на геномна ДНК

С помощта на PCR техниката бяха изследвани защитните свойства на MPMC върху увреждане на геномната ДНК, предизвикано от реакцията на Fenton. Като цяло увреждането на ДНК намалява броя на копията на определени гени, поради което се получава по-нисък интензитет на лентата при гел електрофореза. Тестван е MTHFR ген с плътност на лентата на кръвна геномна ДНК, инкубирана с реагент на Fenton със и без IC5s0 на MP, MP/NabM и MP/IHM. Беше установено, че MP/NabM и MP/IHM (пътеки 3 и 4, Фигура 9B) предотвратяват увреждане на ДНК и впоследствие защитават мястото за рязане на шаблона MTHFR. Следователно се получава по-висок интензитет на PCR продуктовата лента в гела за електрофореза в сравнение със съответните контроли (Фигура 9В). Тези резултати показват, че антиоксидантната активност на MPMC инхибира производството на свободни радикали, които медиират увреждането на ДНК.

2.8.5. Генната експресия

В съгласие с получените данни от апоптозен протеинов маркер, резултатите от RT-qPCR разкриха, че инкубацията на HepG-2, MCF-7 клетки с MP, MP/NabM и MP/IHM индуцира значително повишаване на регулацията на про- апоптотични иРНК маркери, а именно Casp3, p53 и Bax, докато нивото на експресия на антиапоптотичния маркер Bcl-2 беше значително понижено (Фигура 10A-D). Каспазите са действащи протеини, които играят жизненоважна роля в инициирането и поддържането на апоптозата. Въпреки това, повишената регулация на протеина каспаза 3 е показателна за изпълнението на основния присъщ път на апоптоза (Фигура 10А, В), който се характеризира с колапс на митохондриалната мембрана с Bax-индуцирано освобождаване на цитохром с и активиране на каспаза 9, водещо до последващо ангажиране на каспаза 3 [42]. Повишаването на Casp3, p53 и Bax, заедно с намаляването на експресията на Bcl-2 разкри, че MP, MP/NabM и MP/IHM предизвикват апоптоза. В това отношение регулирането на р53 стимулира експресията на Bax, което от своя страна ще индуцира освобождаване на цитохром c, последвано от активиране на каспаза-9 и -3. Известно е обаче, че Bcl-2 като антиапоптоза инхибира освобождаването на цитохром с [43], лечението води до значително намаляване на нивата на транскрипт на иРНК на антиапоптотичния маркерен ген Bcl-2 поради Лечение с MP/NabM и MP/IHM, което улеснява безпротиворечиво Bax-индуцирано освобождаване на цитохром c и последваща апоптоза. В това проучване MP/NabM силно медиира апоптоза в сравнение с MP/IHM и MP, както се наблюдава на (Фигура 10). Наблюдаваните противоракови ефекти на MP/NabMor MP/IHM протичат чрез модулиране на ап53-зависимия път на апоптоза, тъй като както нивата на транскрипт на протеин, така и на иРНК са значително повишени.

Кликнете върху връзката, за да получите допълнителна информация:https://www.xjcistanche.com/news/nano-milk-protein-mucilage-complexes-characte-55049190.html