Abstract
Metabolisme av kreftceller med pyruvat kinase M2 (PKM2) på sitt sentrum scene har påtatt seg et førsteklasses betydning i kreftforskningen i nyere tid. Kreft celle metabolisme, preget av økt glukoseopptak, produksjon av laktat og anabolisme er ansett som et ideelt mål for terapeutiske intervensjoner. Uttrykk for PKM2 brytere metabolisme i favør av kreftceller, derfor denne undersøkelsen ble utført for å undersøke den hittil ukjente effekten av resveratrol, en phytoalexin, på PKM2 uttrykk og resulterende implikasjoner på kreft metabolisme. Vi observerte at resveratrol nedregulert PKM2 uttrykk ved å hemme mTOR signal og undertrykte kreft metabolisme, avsies ved nedsatt glukoseopptak, laktat produksjon (aerob glykolyse) og redusert anabolisme (makromolekyl syntese) i ulike kreftcellelinjer. En betinget nedgang i intracellulære nivåer av ribose-5-fosfat (R5P), en kritisk mellom av pentosefosfateveien vei, sto for en redusert anabolisme. Følgelig staten undertrykte kreft metabolisme resulterte i redusert celledeling. Interessant, shRNA-mediert stanse av PKM2 hemmet glukoseopptak og laktatproduksjon, noe som gir bevis for den kritiske rollen PKM2 og dens mekling i de observerte effektene av resveratrol på kreft metabolisme. Videre en over-uttrykk for PKM2 avskaffet de observerte effektene av resveratrol, som betegner rollen PKM2 downregulation som en kritisk funksjon av resveratrol. Studien rapporterer en roman PKM2-mediert effekt av resveratrol på kreft stoffskiftet og gir en ny dimensjon til sin terapeutiske potensialet
Citation. Iqbal MA, Bamezai RNK (2012) Resveratrol hemmer kreft Cell Metabolism ved Down Regulering pyruvatkinasepåviser M2 via Hemming av mammalian target of Rapamycin. PLoS ONE 7 (5): e36764. doi: 10,1371 /journal.pone.0036764
Redaktør: Surinder K. Batra, University of Nebraska Medical Center, USA
mottatt: 15 juli 2011; Godkjent: 06.04.2012; Publisert: 04.05.2012
Copyright: © 2012 Iqbal, Bamezai. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Forsknings var finansiert av Universitetet Grants Commission, Government of India. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Kreftceller celler~~POS=HEADCOMP stole på prosessen med metabolsk transformasjon for å opprettholde spredning. Disse cellene omgå mitokondrisk oksidativ fosforylering, som channelizes glukose for ATP produksjon (katabolisme), og i stedet utnytte glukose for makromolekylet syntese (anabolisme) for datterceller [1]. Kreftceller også konvertere det meste av pyruvat (terminal produkt av glykolyse) i laktat, gjennom stor grad ukjent mekanisme; og dermed hindre at den trer i mitokondriene [2]. Økt glukoseopptak og laktatproduksjon er kjennetegn for kreft metabolisme (Warburg effekt eller Aerob glykolyse) [2], som gir kreftcellene en fordel å vokse selv i områder med meget lav oksygenkonsentrasjon [1], [2]. Vekstfaktor signale formidlet av mammalian target of rapamycin (mTOR) driver metabolismen av kreftceller ved å regulere uttrykk for viktige enzymer i metabolske veier [3]. Spesielt, mutasjoner forårsaker hyper-aktivering av mTOR er vanlige i-kreft [4], [5].
pyruvat kinase M2 (PKM2) er vist å være avgjørende for kreft metabolisme og kritisk for tumorvekst [6]. Ut av de fire isoformer av pyruvat kinase L, R, M1 og M2 [7], [8], prolifererende embryonale og tumorceller uttrykker hovedsakelig M2 [1]. Dette isoform bryteren er en forutsetning for aerob glykolyse å skje [9].
PKM2, en allosterisk isoformen av pyruvat kinase katalyserer det siste trinnet i glykolyse dvs. konvertering av phosphoenol-pyruvat til pyruvat [10], [11]. Siden PKM2 har en lavere aktivitet sammenlignet med de konstitutivt aktive isoformene [1], dens undertrykkelse i aktivitet fører til en opphopning av oppstrøms glykolytiske mellomprodukter. En derav følgende resultat blir øket tilgjengelighet av glykolytiske mellomprodukter for biosyntetiske reaksjonsveier som pentose-fosfat pathway (PPP), som akselererer biosyntesen makromolekyler (Ribose-5-fosfat; R5P) og tumorvekst [1]. R5P er et viktig mellomprodukt for pentose-fosfat reaksjonsvei og tjener som en forløper for syntese av makromolekyler [12]. Ekspresjonen av PKM2 i tumorer er høy nok til å bli utnyttet som en markør for kreftprognose [13], [14], [15]. Vårt laboratorium har rapportert naturlige mutasjoner i PKM2 assosiert med økt celledeling og polyploidi [16]; streker rollen PKM2 i celleproliferasjon. Derfor screening legemidler som effektivt hemmer PKM2 ekspresjon og forhindre metabolsk transformasjon blir relevant [17].
resveratrol (3, 4 «, 5-trihydroxystilbene) er en phytoalexin, til stede i huden av røde druer og annen frukt [18]. Resveratrol er rapportert å utøve antitumor aktiviteter på ulike stadier i startfasen, promotering og progresjon [19]. Dette bekreftes av rapporter om chemo-forebyggende effekten av resveratrol i ulike kreftcellelinjer som, HeLa, A549 og MCF-7 [20], [21], [22]. Ulike mekanismer for anti-proliferativ virkning av resveratrol har blitt foreslått inkludert økning i tumor suppressor proteiner som, p53 [22], BRCA 1 2 [23], fosforylering av RB-protein og transkripsjonsfaktorer som NF-kB og AP-1 [24 ]. I en fersk rapport, ble resveratrol vist seg å modulere celleproliferasjon via SIRT1 avhengig AMPK aktivering [25]. Resveratrol er rapportert å hemme PI3K veien og påvirker glykolyse å forårsake cellesyklus arrest i B-celle lymfomer [26]. Resveratrol-mediert hemming av mTOR er også kjent [27]. Men disse funnene ikke forklare rollen til resveratrol i metabolske endringer, særlig når koblet til PKM2 uttrykk. Vi rapporterer i denne studien, effekten av resveratrol på PKM2 uttrykk med påfølgende konsekvenser for kreft metabolisme. For første gang, våre resultater viser romanen PKM2-mediert effekt av resveratrol på kreft metabolisme som bekrefter med sin terapeutiske potensial.
Materialer og metoder
A) Cell kultur, medikamentell behandling, PKM2 knockdown , transfections og celleproliferasjon studier
HeLa, HepG2 og MCF-7 cellelinjer ble anskaffet fra Nasjonalt senter for Cell Science, Pune, India. Alle cellelinjene ble holdt i høy glukose Dulbeccos modifiserte Eagles medium (DMEM; Sigma, MO, USA) med 10% føtalt bovint serum (FBS) (BioWest, Frankrike), 1% penicillin /streptomycin (Sigma) ved 37 ° C og 5% CO
2 i en fuktig atmosfære. Cellene ble dyrket i mono og passert rutinemessig 2-3 ganger i uken. For behandling, ble resveratrol (Sigma) og rapamycin (Sigma) oppløst i etanol og dimetylsulfoksid (DMSO) henholdsvis; alikvoter ble lagret ved -80 ° C. Celler ble sådd ut i triplikat ved en tetthet på 0,1-0,2 millioner /brønn i seks-brønners plater. Før legemiddelbehandling ble cellene inkubert i 24 timer og deretter byttet ut med resveratrol inneholdende medium, etterfulgt av 48 timers inkubasjon. Etanol og DMSO-behandlede celler ble anvendt som en mock-kontroll. Lentiviral pGIPZ (Open Biosystems, USA) ble brukt for shRNA-mediert stanse av PKM2. For PKM2 over-uttrykk studier, pcDNA-myc og pcDNA-myc-PKM2 merket vektorer ble brukt. Lipofectamine LTX (Invitrogen, USA) ble anvendt som en transfeksjon reagens. For spredning studier ble cellene telles, seeded og deretter trypsinert ved ulike tidspunkt etterfulgt av gjenta teller for å vurdere spredning rate.
B) RNA isolering, cDNA forberedelser og sanntids analyse
Total RNA ble ekstrahert fra cellelinjer ved hjelp TRIzol (Sigma) i henhold til produsentens protokoll. RNA kvalitet ble analysert ved A
260 /A
280 absorbans likevekt og ved elektroforese på 1,2% agarose-formaldehyd-gel. 1-2 ug total RNA ble revers transkribert til enkelttrådet DNA ved hjelp av cDNA-preparat kit (Applied Biosystems, USA). Kommersielt tilgjengelig Taqman genuttrykk analyse (Applied Biosystems) med delenummer Hs00987621_g1 ble brukt for å kvantifisere mRNA nivåer av PKM2. Aktin ble anvendt som endogene kontroll (Del nr 4333762F, Applied Biosystems, USA). Primer-prober ble valgt for å unngå forurensing av genomisk DNA amplifikasjon. Real time PCR ble utført på ABI Prism 7000 Sequence Detection System (Applied Biosystems, USA). ΔΔC
t (Cycle terskel) metode for relativ kvantifisering ble brukt til å beregne ganger endring i genekspresjon ved SDS 1.1 RQ programvare (Applied Biosystems, USA).
C) Cell lysate forberedelse, Protein estimering og Western Blotting
Hele cellelysat ble fremstilt ved å inkubere cellene på is i 30 minutter i buffer inneholdende 50 mM Tris pH 7,2, 150 mM NaCl, 0,5% natriumdeoksycholat, 10% glycerol, 1% Triton X-100, 0,1 % SDS, 1 mM ditiotreitol (DTT), 1 mM fenylmetylsulfonylfluorid (PMSF), 5 mM natriumfluorid (NaF), 1 mM natriumvanadat (nav), fosfatase-inhibitor cocktail (Sigma), 4 ug /ml aprotinin, 4 ug /ml leupeptin og 4 ug /ml pepstatin (Sigma). Lysatet ble sentrifugert ved 12 000 rpm i en kjølesentrifuge (CM 12, Remi, India) i 15 minutter og supernatanten ble samlet opp i is-avkjølt friske rør. Proteinkonsentrasjonen ble beregnet ved hjelp av Pierce BCA (bicinchoninic acid) protein analyser som per produsentens protokoll. Proteinene ble separert på 10% SDS-PAGE, overført til nitrocellulosemembran (mdi, USA) over natten ved 4 ° C (våt overføring), og probet med primære antistoffer. Membranen ble inkubert med passende sekundært antistoff i 1 time ved romtemperatur og proteiner ble påvist ved anvendelse av forsterket kjemiluminescens kit fra Thermo Scientific, USA. Primære antistoffer som ble brukt var: anti-PKM2, anti-myc, anti-p-p70S6K, anti-p70S6K og anti-β-aktin (Cellesignalering Technology, USA)
D) glukoseopptak og laktatproduksjon analysen.
Media ble samlet fra brønner og glukoseopptak ble analysert ved hjelp av glukose (Hexokinase) assay kit (Sigma) i henhold til produsentens anvisninger. Laktatproduksjon ble analysert ved hjelp av laktat-analyse (BioVision, USA) ved å følge produsentens spesifikasjoner. Alle målinger ble normalisert til celle tall.
E) Metabolitt ekstraksjon og estimering av LC-MS
Metabolitt ekstrakt ble fremstilt fra 5 millioner celler ved hjelp av 0,5 ml 90% kald etanol inneholdende 0,5% maursyre og sentrifugert i 30 minutter ved høy hastighet i en nedkjølt sentrifuge. Deretter supernatanten ble tørket ved hjelp av nitrogen flyt og rekonstituert i 0,2 ml milliQ vann. LC-MS ble utført i henhold til spesifikasjoner som tidligere er beskrevet [28]. Prosentvis endring i signal (intensitet) ble beregnet å ta uekte behandlet kontroll som referanse; negativ endring i signal avbildet reduksjon i nivåene av metabolitter.
F) Statistisk analyse
Alle forsøk ble gjentatt 3 ganger, og er uttrykt som gjennomsnitt ± SE.
p
verdier ble beregnet ved hjelp av
students t-test Hotell og
p. 0,05
ansett som signifikant
Resultater
Resveratrol avtar PKM2 mRNA og protein uttrykk via mTOR-hemming
PKM2 mRNA og proteinnivåer ble analysert ved hjelp av sanntids PCR og Western blotting, i resveratrol behandlet HeLa, HepG2 og MCF-7 celler. Vi valgte 50 uM resveratrol for 48 timers eksponering ettersom denne behandling øker prosentandelen av celler i S-fasen blokkerte [20]. Det er også fastslått at PKM2 uttrykk er på sitt høyeste i S-fasen [29]. Interessant, resveratrol nedregulert PKM2 mRNA og protein av ca. 2 ganger i alle cellelinjer undersøkt (figur 1A-D). Disse resultatene gir første bevis på PKM2 uttrykk som blir berørt av resveratrol
Resveratrol behandling minsker PKM2 mRNA i (A), HeLa.; (B), HepG2 og (C), MCF-7; med omtrent to-folder. β-actin ble tatt som endogent kontroll og normalisert til PKM2 mRNA. Relativ kvantifisering analyse ble gjort ved hjelp av SDS 1.1 RQ programvare. Western blot viste nedsatt PKM2 protein i alle cellelinjene undersøkt etter behandling med 50 uM resveratrol (D).
C- Mock behandlet kontroll og R- resveratrol behandles.
Alle forsøk ble gjentatt 3 ganger, og data er uttrykt som gjennomsnitt ± SE.
* p. 0,05
For å undersøke hvordan resveratrol er ned regulerer PKM2 uttrykk, vi så inn i mTOR signalveien, som ofte dysregulerte i kreft [30], [31], [32], [33]. mTOR-reaksjonsveien er også kjent å regulere ekspresjonen av forskjellige glykolytiske enzymer inkludert PKM2 [3], [34]. Ved resveratrol behandling, vi har observert hemming av mTOR-signalisering i alle cellelinjene undersøkt (figur 2A). Inhibering av mTOR ved sin vel-kjent inhibitor rapamycin (20 nM i 24 timer) reduserte også PKM2 uttrykket (figur 2B). Resultatene viste at resveratrol nedregulert PKM2 uttrykk av mTOR-hemming.
Resveratrol (50 mm) hemmet mTOR signalering i alle tre cellelinjene studert som fremgår av redusert fosforylering av p-p70S6K på resveratrol behandling (A) ;
C- Mock behandlet kontroll og R- resveratrol behandlet
. mTOR-hemming 20 nM rapamycin redusert PKM2 uttrykk i alle eksperimentelle cellelinjer (B);
C- Mock behandlet kontroll og Rapa- 20 nM Rapamycin
.
Redusert glukoseopptak og laktatproduksjon på resveratrol behandling
Kreftceller krever et stort og kontinuerlig tilførsel av glukose for anabole prosesser. Den laktatproduksjon av kreftceller hindrer inntrengning av pyruvat til mitokondriene [2]. Dermed økt glukoseopptak og laktatproduksjon er kjennetegn for kreft metabolisme. Effekt av resveratrol på kreft metabolisme ble undersøkt ved å vurdere endringer i glukoseopptak og laktatproduksjon. Interessant, observerte vi en betydelig reduksjon i glukoseopptak og laktatproduksjon på resveratrol behandling (figur 3A-B), som viser at resveratrol hemmer aerob glykolyse, som tyder på trykt kreft metabolisme.
En betydelig reduksjon i glukoseopptak (A) og laktat produksjon (B), ble observert i HeLa og HepG2 (
* p 0,05
), etter 48 timer resveratrol behandling. Men i MCF-7 aerob glykolyse viste ingen signifikante tegn til hemming (
p 0,05
). Alle forsøk ble gjentatt 3 ganger og data er uttrykt som gjennomsnitt ± SE.
stanse av PKM2 resulterer i redusert aerob glykolyse og cellulær proliferasjon
Vi postulert at den observerte nedgangen i aerob glykolyse var delvis på grunn av nedsatt PKM2 uttrykk. For å teste denne antakelsen, forstummet vi PKM2 hjelp shRNA. PKM2 slå ned oppnådd (~60-70%) ble vurdert ved real time PCR (figur 4A). Etter knockdown, glukoseopptak og laktatproduksjon ble målt. Celler med taushet PKM2 viste en signifikant reduksjon i glukoseopptak og laktatproduksjon, noe som tyder på at PKM2 er nødvendig for aerob glykolyse (figur 4B-C). Redusert aerob glykolyse resulterte i hemming av celleproliferasjon (figur 4D). Disse resultatene bekreftet at PKM2 er avgjørende for kreft stoffskifte og cellulær proliferasjon. Resultatene bekreftet at resveratrol hemmer kreft metabolisme via PKM2
PKM2 ble slått ned (nesten 60% – ved hjelp lentiviral pGIPZ vektor som inneholder PKM2 shRNA) som analyseres av:. Real time PCR (A), redusert glukoseopptak (B) , laktatproduksjon (C), og cellulær proliferasjon (D) etter slå ned. Alle forsøk ble gjentatt 3 ganger, og data er uttrykt som gjennomsnitt ± SE.
* p. 0,05
Resveratrol avtar anabolisme i kreftceller
Ribose-5-fosfat, en anabole markør, er nødvendig for makromolekyl syntese. Det er et mellomprodukt i pentose-fosfat pathway [12]. For å undersøke om resveratrol påvirker negativt anabolisme i kreftceller, vi målte intracellulære nivåer av R5P i cellelinjer som ble behandlet med resveratrol. Metabolitter ble ekstrahert fra behandlede cellelinjer fulgt av LC-MS-analyse. Interessant, reduksjon av ~20-25% ble funnet i R5P nivået i resveratrol behandlede celler, noe som tyder på hemmet anabolisme (figur 5). MCF 7 celler viste en relativt liten nedgang i R5P nivåer indikerer et svakt undertrykt anabolisme.
R5P er en pentosefosfateveien pathway middels, en viktig markør for anabolisme (nukleotid biosyntese). Omtrent 20-25% reduksjon i intracellulære nivåer av R5P i HeLa og HepG2 ble observert ved 50 uM resveratrol behandling. Men det var en ubetydelig reduksjon på rundt 5% i MCF-7-celler (se tekst). Resultatene viste hemmet anabolisme følgende resveratrol behandling. Alle forsøk ble gjentatt 3 ganger. Verdier er uttrykt som gjennomsnitt ± SE.
* p. 0,05
Undertrykt kreft metabolisme hemmer celledeling
For å studere hvordan spredning frekvensen av ulike cellelinjer er berørt etter resveratrol behandling, vi behandlet HeLa, HepG2 og MCF7 celler med 50 pM resveratrol for 0, 24, 48, 72 og 96 timer og telles cellene. Effekten var fremtredende i HeLa og HepG2 men var svak i MCF7- (figur 6A-C) celler. Ikke desto mindre, resveratrol hemmet celleproliferasjon, hvilket antyder at undertrykkelse av kreft metabolisme retarderte celleproliferasjon i tillegg.
For å undersøke hvordan hemming av kreft metabolismen påvirker proliferasjon av cellelinjer, vi trypsinert og telles cellene på 0, 24, 48, 72 og 96 timer. Det var en reduksjon i proliferasjon hastighet i alle tre cellelinjene undersøkt med fremtredende reduksjon i HeLa (A), HepG2 (B) og minst fremtredende i MCF -7 (C). Alle forsøk ble gjentatt 3 ganger, og data er uttrykt som gjennomsnitt ± SE.
* p. 0,05
Over-uttrykk for PKM2 reverserer effektene av resveratrol
For å bekrefte våre funn av resveratrol i kreft metabolisme og dermed spredning ved å målrette PKM2, vi forbigående over-uttrykt PKM2 i HeLa celler eksponert for media som inneholder 50 mikrometer resveratrol. Celler ble transfektert enten med pcDNA-myc (Mock transfeksjon) eller med pcDNA-myc-PKM2 (PKM2 transfeksjon). Etter 48 timers transfeksjon (og samtidig resveratrol behandling) ble cellene tellet, høstet og lysert for proteinekstraksjon. Transfeksjon ble bekreftet ved anvendelse av anti-myc og anti-PKM2 antistoffer (figur 7A); så var hemming av mTOR (figur 7A). Som forventet, over-ekspresjon av PKM2 resulterte i økt cellulær proliferasjon, sammenlignet med narretransfekterte celler selv i nærvær av 50 uM resveratrol (figur 7B). Videre PKM2 overuttrykk forårsaket utvidet glukoseopptak og laktatproduksjon (figur 7C og D) i HeLa celler eksponert for resveratrol; motvirke de negative effektene av resveratrol. Disse resultatene videre sannsynliggjort at PKM2 er en kritisk mål av resveratrol og dens uttrykk bestemmer kreft metabolisme og dermed celleformering.
Over-uttrykk for PKM2 hjelp myc tagget pcDNA vektor (se tekst) ble bekreftet ved hjelp av anti myc og anti PKM2 antistoffer (a). Økt cellulær proliferasjon i PKM2 transfekterte celler, sammenlignet med narretransfekterte celler, i kontinuerlig nærvær av inhiberende konsentrasjoner av resveratrol (B). Glukoseopptak (C) og laktatproduksjon (D) ble vesentlig forbedret i PKM2 transfekterte celler som indikerer at PKM2 overekspresjon opphever virkningene av resveratrol for kreft metabolisme og cellulær proliferasjon. Disse resultatene ytterligere validere PKM2 som kritisk mål av resveratrol. Alle forsøk ble gjentatt 3 ganger, og data uttrykt som gjennomsnitt ± SE.
* p 0,05
.
PKM2 – indikerer mock transfekterte cellene mens PKM2 + indikerer PKM2 transfekterte celler
Diskusjoner
Metabolsk transformasjon betraktes som en uunnværlig endring kjøpt av kreftceller til å trives. . Forskning på de metabolske avhengighet av kreftceller har akselerert de siste årene. Metabolsk fenotype av cancerceller er antatt å engasjere enzymer som egnede mål for anticancer strategier. Legemidler som inhiberer metabolismen av cancerceller ved å målrette en rekke molekyler (inkludert enzymer) direkte eller indirekte, er under kliniske forsøk [17]. Det er derfor relevant å skjerm legemidler med potensiale til å målrette kritiske molekyler involvert i metabolske transformasjon.
Resveratrol, men kjent for sine anticancer egenskaper, har aldri vært forbundet med avgjørende metabolske enzymer som PKM2. Dens forhold med kreft stoffskifte er dårlig forstått. Vi har for første gang vist resveratrol påvirker PKM2 status, og dermed hemme kreft metabolismen.
Det har blitt rapportert tidligere at resveratrol påvirker glukosemetabolismen i eggstokkreft celler [35]. Faber
m.fl.
har vist redusert uttrykk for noen glykolytiske enzymer på resveratrol behandling [27], men deres observasjoner tyder ikke resveratrol endring kreft stoffskiftet ved å påvirke status av kritiske molekyler som PKM2. Siden PKM2 har nylig blitt identifisert som en sentral aktør i å fremme kreft metabolisme og tumorvekst [6], var det viktig å undersøke om resveratrol kan endre PKM2 å påvirke metabolismen av kreftceller.
PKM2, på grunn av sin stilling i glykolysen, fremmer biosyntetiske reaksjonsveier (for eksempel PPP) som kreves for makromolekylær syntese [2], [6], [12]; og dermed dens ekspresjon er høyest i S (syntese) fasen av cellesyklus [29]. Vi har vist at nedregulering av PKM2, ved resveratrol, inhiberer biosyntetiske reaksjonsveier som er nødvendige for syntese av makromolekyler (figur 5). Disse resultatene muligens forklare den observerte akkumuleringen av celler i G0 /G1 fase på resveratrol behandling [26]; og foreslå hvordan resveratrol hemmer kreft metabolismen ved å målrette PKM2.
Nedgangen i glukoseopptak og laktat produksjon (aerob glykolyse) av resveratrol utvider sin chemopreventive spektrum og understreker sin terapeutiske verdi siden aerob glykolyse gir en livslinje for kreft celler. Ved å vise at kreft metabolisme hemmende effektene av resveratrol er mediert av PKM2 våre resultater gir et innblikk i molekylære grunnlaget for resveratrol handling. I MCF-7 celler, selv om resveratrol redusert PKM2 uttrykk, kreft stoffskiftet ble ubetydelig endret. Denne observasjonen korrelert med tidligere rapporter om lavere aerob glykolyse i ikke-invasive MCF-7 brystkreft celler [36]. Spesielt i andre svært invasiv brystkreft celler som MDA-MB-231, bekrefter høy aerob glykolyse at vår observasjon i MCF-7 er cellelinje spesifikke og kan ikke generaliseres for brystkreft [36]. Våre resultater har også lagt til en mekanistisk innsikt i PKM2 uttrykk nedregulering ved å vise at en hemming av mTOR signal er ansvarlig for prosessen (figur 2). Slå ned studier indikerte at PKM2 er kritisk for aerob glykolyse og cellulær proliferasjon (figur 4) i tillegg. Disse resultatene er i overensstemmelse med tidligere observasjoner som viser at PKM2 er viktig for kreftcelle glykolyse og vekst [6], [12]. Observasjonen av redusert intracellulære R5P nivåer utvides ytterligere effekten av resveratrol til hemming av biosyntetiske metabolisme (anabolisme). I hovedsak viste vi at resveratrol hemmer metabolismen av kreftceller, som igjen forsinker celleformering.
Nedgangen i PKM2 uttrykk (figur 1), etter resveratrol behandling, gir resveratrol en terapeutisk edge [6]. I tillegg reversering av effektene av resveratrol på PKM2 over-uttrykk (figur 7) innebærer at PKM2 er avgjørende for metabolske skjebne av kreftceller, og er en kritisk mål av resveratrol.
Våre resultater har etablert tidligere ukjent lenke mellom resveratrol og PKM2; dermed legge en ny dimensjon til terapeutiske potensialet av resveratrol. Resultater også bifaller resveratrol som et lovende anti-kreft agent i å hindre pro-kreft metabolisme via PKM2 nedregulering. Våre observasjoner tyder på at resveratrol kan brukes i kliniske forsøk for sin kontra virkning på kreft metabolisme via PKM2. Våre resultater antyder at naturlige forbindelser bør screenes for deres terapeutiske potensial og de som er kjent for å ha kreft egenskaper bør undersøkes for deres inneholder effekt på kreft metabolisme.
Takk
RNKB erkjenner støtte fra Universitetet Grants Commission (UGC) til Senter (NCAHG) og MA Iqbal erkjenner støtte fra UGC, Government of India, for stipend.
