Чт

02

июл

2015

ВОССТАНОВЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОГО УРОВНЯ ВИТАМИНА С В ОРГАНИЗМЕ - ТОРМОЗИТ РОСТ МЕЛАНОМЫ

витамин С лечение меланомы

Восстановление физиологического уровня аскорбиновой кислоты замедляет рост опухоли по пути HIF-1 у мышей.


(Исследование - перевод без адаптации).

Введение

Как твердая опухоль растет, ее быстрое расширение приводит к районам с плохой васкуляризации и недостаточного кровоснабжения, что приводит к развитию локальных зон гипоксии [рассмотрено в ]. Это вызывает активацию гипоксия-индуцируемого фактора 1 (ФОМС-1) [пересмотрены в ,], стресс-реакции транскрипционный фактор, контролирующий синтез сотен белков, которые определяют метаболизм опухолей и оказывают влияние на микросреду. Многих ферментов, вовлеченных в гликолиз и транспорт глюкозы (глюкоза транспортера 1, ПЕРЕНАСЫЩЕНИЕ-1), и что контроль клеточного рН (карбоангидразы IX в, ка-ІХ), являются активирована. ФОМС-1 может быть вызвано метаболическим нарушением в дополнение к гипоксии, и связано явление, известное как эффект Варбурга, которая описывает зависимость гликолиза опухоли даже в присутствии кислорода . ФОМС-1 также контролирует белки, которые управляют ангиогенеза (сосудистого эндотелиального фактора роста, на vegf), инвазии опухоли, и метастазы ,. Недостаточная активность hif-1 приводит к снижению ангиогенеза и опухолевого роста медленнее услуги ,, тогда как повышенная активность hif-1 способствует устойчивости раковых клеток к лечению химио - и радиотерапия,  и ассоциируется с плохим прогнозом при многих типов рака, ,. Следовательно, активация hif-1 ассоциируется с более агрессивным фенотипом опухоли.

На активность hif-1 находится под жестким контролем через посттрансляционной модификации Альфа-субъединицы группой ферментов, называемых в совокупности ФОМС hydroxylases. Гидроксилирование остатков пролина и 402 564 мишеней белка на протеасомы для быстрого разложения ,, и гидроксилирования аспарагина 803 препятствует образованию активного транскрипционного комплекса . Ферментов, ответственных за эти реакции, пролил гидроксилазы (к. н.) 1, 2, и 3, и фактор ингибирования ФОМС (ФИХ; asparaginyl гидроксилазы) принадлежат семье из 2-oxoglutarate dioxygenases, что также hydroxylate коллаген и множество других подложек . Их активность зависит от подачи молекулярного кислорода, 2-oxoglutarate и FE2+, и отсутствие любого из этих факторов будет препятствовать активности фермента, что делает эти ферменты эффективно кислорода и метаболических датчиков . Витамин C (аскорбиновая кислота) является кофактором этих ферментов и усиливает их активность в бесклеточных системах , возможно путем поддержания активного сайта Фе в своем уменьшенном состоянии . Эта роль является эксклюзивным для аскорбата, который по своей структуре специфические для гидроксилазы АЦ ,, и роль не может быть исполнена других антиоксидантных молекул . Низкий клеточном уровне аскорбиновой кислоты было установлено, что снижение активности hydroxylases и увеличить ФОМС-1 уровень и ниже по течению экспрессии генов в клеточной культуре . Эти наблюдения привели нас выдвинуть гипотезу, что опухоль уровне аскорбиновой кислоты может повлиять на активность hif-1, и повлиять на рост опухоли и агрессивность (определяется неблагоприятные патологии, увеличилось распространение и бедных выживания).

Мы измерили ФОМС-1 белок уровни, ниже по течению генных продуктов, и аскорбиновой кислоты в опухоли и прилежащей нормальной ткани от больных с колоректальным раком эндометрия и ,. Аскорбат накопления в опухолевой ткани уменьшается с увеличением злокачественности опухоли, и низком уровне аскорбиновой кислоты во всех классах опухоли были связаны с высшим активация hif-1, с повышенным уровнем СЭФР и белка с увеличением размера опухоли. В отличие от опухолей с более высокой уровне аскорбиновой кислоты было минимальным ФОМС-1 белка и снизить экспрессию нижестоящих генов продуктов ,. Кроме того, колоректального рака у пациентов с более высокими концентрациями аскорбиновой кислоты в их опухоли были более безрецидивная выживаемость по сравнению с нижней опухоли аскорбат уровней .

В этих клинических исследованиях, однако, аскорбат уровни были не манипуляции и вмешательства судебного разбирательства будут необходимы, чтобы определить, меняется ли потребление аскорбиновой кислоты может повлиять на опухоль аскорбат уровнях, и будет ли это влиять ФОМС-1 уровней и роста опухоли. До проведения исследований у онкологических больных, это должен быть испытан в животной модели, где аскорбат диетическое потребление может быть под пристальным контролем государства.

В животных моделях, администрации аскорбата снижает формирование и прогрессирование опухоли  и это было иногда связано с угнетением активность hif-1 ,. Однако, эти исследования были проведены в животных, которые синтезируют свои собственные аскорбат; плазменный и тканевой уровни так и не были истощены и аскорбат администрации вылилось в уровнях выше физиологической нормы. В этом смысле, эти животные не были хорошее приближение человеческого существования, где концентрация в плазме крови сильно варьирует и абсолютно зависит от пищевого рациона ,. Является ли аскорбиновая кислота играет роль в раковых широко обсуждается, и есть значительный интерес в потенциальном стоит фармакологических дозах вводят через внутривенный маршрут . Однако, есть минимальная информация о диетическое действие аскорбата впускной на рост и развитие опухолей.

Таким образом, модель человеческого аскорбат зависимость состояния был разработан, в gulonolactone оксидазы (Gulo) нокаут мыши . Эти животные отсутствия Gulo, терминального фермента в пути синтеза, что также отсутствует в организме человека, и полностью полагаться на пищевые аскорбат . Предыдущие исследования по сравнению аскорбат дополнить Gulo−/−мышей с животными где аскорбат был полностью снят за 4 недели . В этих условиях, Gulo−/−мышей сильно цинготные ,, таким образом оправдав любые выводы о влиянии аскорбиновой кислоты на рак или ФОМС-деятельность . Кроме того, это отражает крайнюю недостаточность редко встречается в человеческой популяции в современных условиях. В эти цинготные животных, имплантированные опухоли росли быстрее, ,, но плазменные уровни эритропоэтина были не увеличен , по сравнению со здоровыми животными.

В противоположность этому, наши исследования изучалось влияние различных аскорбат потребления в пределах соответствующих физиологической нормы на характеристики роста опухолевых имплантатов и на активация hif-1 в растущей опухоли, в Gulo−/− мышей. Цель состояла в том, чтобы проверить нашу гипотезу, что увеличение опухоли аскорбиновой кислоты может привести к понижающей регуляции выраженности ФОМС-1, и что это будет ассоциироваться с снижается скорость роста опухоли.

Методы

Мышь модель

C57BL6/J и В6.129P2-Gulotm1Unc/Укд мышей были приобретены Мутантные мыши ресурсный Центр (MMRC, Калифорнийский университет в Дэвисе) и кормили стандартной мыши Чоу. Gulo−/− мышей скрестили с гомозиготной мыши c57bl/6 Gulo−/−взрослых в Крайстчерч вивария и генотипированы методом ПЦР после отъема . Для создания мышей с трех клинически значимых плазменных и тканевых уровней аскорбата, населения поддерживались на различных уровнях в питьевой воде за 1 месяц до экспериментов, и в течение роста опухоли; низкая (33 мг/л), средней (330 мг/л), или оптимальной (3300 мг/л) с 10 μмоль этилена diaminetetra уксусной кислоты для стабилизации аскорбиновой кислоты, меняются два раза в неделю. Один месяц требуется, чтобы достичь устойчивого состояния тканей . Дикого типа С57BL/6 мышей, сохранила на стандартный мышь Чоу и нормальной питьевой воды, использовались параллельно в качестве контроля. Опухоли были привиты в самок мышей в возрасте 6-10 недель. Этическое одобрение для исследования была получена из Университета Отаго животных этике (C04/11), и животных контролируется и поддерживается соответствии с международными руководящими принципами.

Опухоль моделей

Два С57BL/6 сингенной опухоли, В16-F10 и меланомы и карциномы легких Льюис, сертифицированные из американской коллекции культур (АТСС, проход 6-8) вводили подкожно (s.в АР.) на 1 × 106 клеток/мышь в правый фланг . Размер опухоли был поверенным суппорта измерений три раза в неделю, максимум до опухоли объем ∽1000 мм3 (Объем опухоли = Ширина2× Длина × π/6). Животных забивали путем изофлуран (Бакстер, Дирфилд, Иллинойс) передозировки и смещение шейных позвонков, а опухоли иссекают, органов собирают, и собирают кровь. Опухоли взвешивали и делили пополам, с одной половины сразу флеш заморожены, а остальные крепятся с помощью формалина. Плазмы, органов, опухолей и хранились замороженными при температуре -80°С.

Гомогенаты тканей

Замороженные ткани были гомогенизированы в мелкий порошок в жидком азоте с использованием в охлажденную ступку и пестик. Ткань мокрый вес измеряли и фосфатном буфере (рН 7,4, Сигма-Олдрич, Окленд, Новая Зеландия) было добавлено для получения однородной суспензии С опухоли, были приняты меры, чтобы выбрать жизнеспособные образцы и избежать явных некротический или геморрагический ткани. Содержание ДНК в ткани измеряли путем добавления йодистого пропидия (Сигма, Олдрич) стандартизировать образцы для содержимого ячейки, как описано .

Аскорбат анализ

Аскорбиновая кислота в ткани гомогената была стабилизирована путем добавления хлорной кислоты (0.54 моль/л, содержащий 50 ммоль/л, продуктов триамина pentaacetic кислоты, 1:1 по объему) и центрифугируют в лепешки белка (10,600 г в течение 5 мин). Надосадочную жидкость анализировали с помощью обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) с электрохимическим детектированием (ЕК), как описано ранее [,] со свежим стандартная кривая натриял-аскорбат (Сигма, Олдрич) подготовил для каждого запуска. Аскорбат в концентрациях мышкой питьевой воды аналогичным образом были измерены методом ВЭЖХ-ЕК.

Вестерн-блот анализ

Гомогенаты тканей были стандартизированы к ДНК в SDS-пааг образец буфера, как описано,, разделив страницу на 4-12% BisTris градиент ПБ гелем и смыл на поливинилиденфторида мембраны (Invitrogen, Карлсбад, Калифорния). Каждый гель обладает такими же положительными управления (20 μг белка на 1% О2 гипоксия-лечить легких Льюис целом-клеточный лизат) для нормализации сигнала между кляксы. Мембраны прозондировали с первичными антителами против мыши ФОМС-1α (1/800; НИОКР систем, Миннеаполис, Миннесота), ГЛУТА-1 (1/20000; Abcam, Кэмбридж, Великобритания), ка-ІХ (1/800, НИОКР систем), или β-актин (1/10000, НИОКР систем), и с вторичными анти-коза или анти-мыши, конъюгированных с пероксидазой корня хрена антитела (компания " dako, Северный Сидней, Австралия). Мембраны были разработаны с использованием Амершам™ ЭСЛ плюс Вестерн-блоттинга система обнаружения (ДжиИ хэлскеа, Окленд, Новая Зеландия), и белка полосы были обнаружены с помощью цифрового гель-док система (Uvitec, Кембридж, Великобритания). Мультиэкспозиция раз были использованы, чтобы гарантировать, что сигнал был не насыщен, и измерения проводились в линейном диапазоне.Белки группы были количественно оценены с помощью Альянса 2.7 программное обеспечение (Uvitec) и белка, представляющего интерес нормализуется против положительного контроля после подтверждения равные нагрузки через β-актина.

НА VEGF ИФА

Мышь опухолью СЭФР уровни белка были измерены в неразбавленном образцы, приготовленные ранее для анализа ДНК, с помощью Quantikine иммуноферментного анализа (ИФА) (НИОКР систем) в соответствии с техническими условиями изготовителя.

Гистология

Формалин-фиксированных опухолей были подготовлены для залитых в парафин (FFPE) блоков, секционных и окрашивали гематоксилином и эозином (H&e), чтобы показать ткани морфологии. Процент некроза оценивали по одной центральной секции на опухоль, два независимых наблюдателей (ЕЕК, гуд), слепила лечения.

Статистический анализ

Данные были проанализированы с помощью SPSS 19.0 (Чикаго, Иллинойс) с альфа-уровня, установленного до 0,05. Тест Колмогорова–Смирнова определено распределение каждой переменной. Корреляционные связи определяли с помощью коэффициента корреляции Спирмена. Линейный регрессионный анализ был использован для опухолевого роста и hif-1 балл тропа анализов. Студенческий т-тест определяли различия в уровне аскорбиновой кислоты. Коэффициент корреляции Пирсона использовался для оценки линейной взаимосвязи между опухолевыми уровне аскорбиновой кислоты и белка в нормализованной экспрессии ФОМС-1α и его вниз по течению тропа генов.

Результаты

Ткани уровне аскорбиновой кислоты в ответ на диетическое вмешательство

Содержание аскорбиновой кислоты в ткани органов и плазмы от Gulo−/− мышей дополнен с трех разных физиологических уровнях аскорбат измеряли, и уровни были по сравнению с таковыми у мышей дикого типа (фиг.(Фиг.1А).). Существуют значительные различия между уровнями в разных органах, с выше содержание аскорбиновой кислоты в печени, и снижение уровня в почках и легких, похожими на нашем предыдущем докладе .

Рис. 1
Определение ткани аскорбат уровнях. Концентрация аскорбиновой кислоты измеряли методом ВЭЖХ-РЭК в печени, почках, легких, опухоли и плазмы от Gulo−/− мышей (оттенки серого) или дикого типа С57BL/6 мышей (черные), имплантированных с b16-F10 и ЛЛ/2 ...

В тканевом уровнях отражает пищевые добавки аскорбината, с самой высокой дозой (3300 мг/л) в результате чего в тканевом уровнях, эквивалентных тем, которые присутствуют у мышей дикого типа (столы(Tables11 и и2).2). Эта доза была расценена как доставить оптимальные ткани аскорбат. Тканях у мышей, потребляющих питьевую воду с 330 мг/л аскорбиновой кислоты содержится значительно меньше аскорбиновой кислоты, чем дикого типа животных, предполагая, что эта доза является неоптимальной, как мы уже отмечали ранее . В Gulo−/− мыши обычно поддерживается на эту добавку дозы, без видимого нездоровья или потери веса ,. Это было подтверждено в этом исследовании у этих животных, по-видимому здоровых и сохранении или увеличении массы тела за экспериментальный период (мышь весов в Рис. С1). В отличие от мышей дополняется низким уровнем (33 мг/л) имели очень низкие уровни аскорбиновой кислоты в плазме крови и тканях (фиг.(Фиг.1А).). Несмотря на это, животные могут сохраняться в течение 6-7 недель без развития полного дефицита фенотипа, которая является очевидной в течение 3 недель, если аскорбат полностью удержан ,. После этого мыши начали выставлять недостаточность симптомы (недомогание, вялость, и потеря веса), и в этот момент опыты были прекращены.

Таблица 1
Концентрации аскорбата в плазме и печени в Gulo−/− мышей, С и без опухолевой массы на три разные порции
Таблица 2
Концентрации аскорбата в плазме и органов от мыши c57bl/6 дикого типа и мышей без опухоли бремя

Ткани уровне аскорбиновой кислоты в ответ на нагрузку опухоли

Оказалось, что в плазме и тканевой уровни аскорбата были затронуты опухолевой массы в обоих Gulo−/− и дикого типа мышей. В Gulo−/− мышей дополнен 330 или аскорбиновая кислота 3300 мг/л, измеренный уровень аскорбата в плазме была значительно ниже в тех несущего опухоль бремя, чем в тех без опухолевой массы (Р ≤ 0.01, ТаблицаТаблица1).1). Это говорит о том, что увеличение товарооборота аскорбиновой кислоты в животных-опухоленосителей. Аскорбат уровнях у мышей дополнен с 33 мг/л были чрезвычайно низким во всех тканях и не показывают, что эта тенденция, равно как и не уровень в печени.

В противоположность этому, у мышей дикого типа, измеренные уровни аскорбиновой кислоты в плазме крови и печени были существенно выше при опухолевой массы (В16-F10 или ЛЛ/2), чем без опухолевой массы (плазмы Р = 0.001, печени Р = 0.016; ТаблицаТаблица2).2). Аналогичная тенденция также проявляется в легочной ткани (Р = 0.07). Это указывает на то, что в ответ на опухоль вызов, дикого типа животных может компенсировать за счет увеличения производства аскорбиновой кислоты.

Ткани уровне аскорбиновой кислоты в опухоли-подшипник дикого типа мышей не отличались от опухоли-подшипник Gulo−/− мышей дополнен с 3300 мг/л аскорбат (плазмы Р = 0.48, печени Р = 0.89), показывающие, что оптимальное дополнительное Gulo−/− мышей восстанавливаются ткани аскорбат уровней дикого типа.

Опухоль уровне аскорбиновой кислоты в ответ на диетическое вмешательство

Пищевой рацион также влияние опухоли уровне аскорбиновой кислоты (Рис.(Фиг.1Б),), с уровней после введения добавки с 3300 мг/л (оптимальный), в результате чего в три раза дороже, и более чем в 10 раз больше, аскорбат присутствует в опухоли, чем при дозе 330 мг/л и 33 мг/л подавалась, соответственно. Добавки в 3300 мг/л привело к опухоли уровни 0.61 ± 0.22 и 0.60 ± 0.17 μмоль/г, 330 мг/л привело уровней 0.20 ± 0.15 и 0.21 ± 0.06 μмоль/г, и 33 мг/л привело к опухоли уровни 0.02 ± 0.01 и 0.03 ± 0.02 μмоль/г, в ячейке b16-F10 и ЛЛ/2 опухоли, соответственно. Эти уровни были сопоставимы с таковыми, измеренными в легких и почечной ткани и заметно ниже, чем уровни, измеренные в печени (Рис.(Фиг.1А и Б). Уровне аскорбиновой кислоты в опухолях из Gulo−/−мышей дополнен с 3300 мг/л аскорбат были эквивалентны уровни, измеренные при опухолях, выращенных у мышей дикого типа (фиг.(Фиг.1Б).

Опухоль образцов использовалась гомогенаты составляли 2-5% от всей опухолевой массы. Чтобы оценить степень репрезентативности гомогената образца был всего опухоль, три дополнительных случайных биопсии были взяты из одного В16-F10 и одна ЛЛ/2 замороженные опухоли (330 мг/л аскорбат группы). Концентрация аскорбината были похожи на те, что в ходе первого отбора образцов (В16-F10 для исходного образца: 0.29 μмоль/г, последующих образцов: 0.43, 0.29 и 0.33μмоль/г; МР/2 исходного образца: 0.23 μмоль/г, последующие образцы: 0.14, 0.29, 0.23 μмоль/г), демонстрируя определенную гетерогенность опухоли, но статистически не отличалось от среднего значения проб в группе (В16-F10 для Р = 0.36, ЛЛ/2 р = 0.53).

Влияние аскорбиновой кислоты на опухолевый рост

Все Gulo−/− мышей, имплантированных с b16-F10 и ЛЛ/2 клетки (106 клеток/мышь имплантированных ы.АР.) развитых опухолей. Опухолевого роста цены, определяемый как ЛАГ-фазы (время от имплантации достичь 200 мм3) и лог-фазу (время достижения 4× Объем, т. е. рост от 200 до 800 мм3) находились под влиянием добавок аскорбиновой кислоты (Рис.(Фиг.2,2, данные для отдельных мышей показаны на рис. С2).

Рис. 2
Рост опухоли в Gulo−/− мышей. Блочная ЛАГ и ЛАГ-фаза роста В16-F10 (для A и B) и ll/2 (C и D) опухоли, выращенные в Gulo−/− мышей дополнены либо 3300 мг/л, 330 мг/л, или 33 мг/л аскорбиновой кислоты. ...

Когда В16-F10 все опухоли были привиты, не было никакой разницы в ЛАГ-фазы (Р = 0.496, фиг.Фиг.2А),), но эти опухоли занимают значительно больше времени, чтобы достигнуть 4× Объем в мышей дополнены оптимальным аскорбат (лог-фаза: 3.9 ± 1,1 дня), чем у мышей дополнены либо средних (2.0 ± 0.90 дней) или низкий уровень аскорбата (2.4 ± 0.84 дней) (Р < 0.001) (Рис.(Фиг.2Б).

В Gulo−/− мышей, имплантированных с ЛЛ/2, оптимальный аскорбат добавок значительно задерживается первоначального опухолевого роста (ЛАГ фаза: оптимально 13.3 ± 2.6 дней против средних 9.8 ± 1.39 дней и низкие 9.1 ± 2.6 дня, Р < 0.001) (Рис.(Фиг.2С).). Во время лог-фазы опухолевого роста, ЛЛ/2, выращенные в мышах дополнены оптимальным аскорбат также занял значительно больше времени, чтобы достигнуть 4× Объем, чем мышей дополнен среднего аскорбат (Р < 0.05, Рис.Фиг.2Д).

Измеряемая опухоль уровне аскорбиновой кислоты, в отличие добавок уровней, как правило, также коррелируют с ЛАГ-фазы опухолевого роста в ячейке b16-F10 (дляР = 0.08, на фиг.Фиг.2е),), и в ЛЛ/2 опухоли сильно коррелирует с ЛАГ-фазы роста (Р < 0.001, по корреляции Пирсона) (Рис.(Фиг.2Г).). Тем более аскорбиновая кислота накапливается в опухоли, тем дольше он взял для опухолей инициировать рост. Аналогично измеряется аскорбиновой кислоты в опухолях коррелирует сильно с лог-фазы опухолевого роста по линии В16-F10 (дляР < 0.01, Рис.Фиг.2-ой этаж),2-ой этаж), и, как правило, коррелируют с лог-фазы роста в ЛЛ/2 опухоли (Р = 0.09) (Рис.(Фиг.2Ч).

Влияние аскорбиновой кислоты на ФОМС-1 путь

Уровни ФОМС-1α белка в ячейке b16-F10 и ЛЛ/2 опухоли значительно увеличились как пищевая добавка аскорбат снизилась (Р < 0.001, Рис.Фиг.3А и Б). Значительно больше, ФОМС-1α белок был обнаружен в опухолях мышей дополнен с 33 или 330 мг/л аскорбата, по сравнению с 3300 мг/л (Р < 0.001). Для определения влияния аскорбиновой кислоты на ФОМС-1 транскрипционной активности белка, уровни его вниз по течению цели (ПЕРЕНАСЫЩЕНИЕ-1, ка-ІХ, и vegf) были исследованы. Параллельно с ФОМС-1α белка, избыток-1 уровней уменьшается с увеличением добавок аскорбиновой кислоты в обеих опухолевых моделях (П < 0.05, Рис.Фиг.3А и Б). Точно так же, ка-ІХ уровней уменьшается с увеличением добавок (Р < 0.05 для В16-F10 и р < 0,001 для ЛЛ/2). Когда мышей были дополнены оптимальные уровни аскорбата, их опухолью СЭФР в плазме были значительно снижены (2.8 ± 0.4 и 5,4 ± 2,5 ПГ/μг ДНК в ячейке b16-F10 и ЛЛ/2, соответственно) по сравнению с низким аскорбат дополнить мышей (5.6 ± 0.7 и 11,0 ± 4.6 ПГ/μг ДНК в ячейке b16-F10 и ЛЛ/2, соответственно, оба Р < 0.05, используя т-тест).

Рис. 3
Белка из ФОМС-1 путь и некроза в опухоли. Белка из ФОМС-1 и его цели ПЕРЕНАСЫЩЕНИЕ-1, ЦС-IX, и vegf В (А) В16-F10 и (Б) ЛЛ/2 опухоли из Gulo−/− мышей дополнены три уровня аскорбата. Примеры западных ...

При измерении опухоли концентрация аскорбината, а не добавок уровнях, сравнивались с ФОМС-1α, ПЕРЕНАСЫЩЕНИЕ-1, ЦС-IX (с Вестерн-блот), и vegf (от ИФА) уровня белка, сильным и значительным. Обратная связь была обнаружена (таблице(Table3).3). Выше опухоли уровне аскорбиновой кислоты коррелирует с низкой экспрессией всех ФОМС-1 тропа белков измеряется.

Таблица 3
Корреляция между опухолевыми аскорбат концентраций и уровней ФОМС-1 тропа членов

Влияние аскорбиновой кислоты на опухолевые патологии

В16-F10 все опухоли имели характерный черный внешности и мягких, полужидких морфологии, в то время как карциномы легких Льюис появился бледный и солиднее. Опухоли обоих типов, как правило вторгнуться в нижележащие мышцы спины, независимо от размера опухоли, и имел макроскопических кровоснабжение, исходящий от кожи. Большие участки некроза были обнаружены на H&e-окрашенных участков обоих типов опухоли (Рис.(Фиг.3С),), как ожидается, в быстро растущих экспериментальных опухолях. Нет никакой разницы в оценочной зоне некроза видел ни в одной из опухолей (фиг.(Фиг.3С);); со средним значением 30% некроза для В16-F10 и 21% для ЛЛ/2. Аскорбиновая кислота добавки не влияют на уровень некроза (односторонний дисперсионный анализ (anova), Р = 0.44 для В16-F10 и Р = 0.92 для ЛЛ/2). Эти данные свидетельствуют, что опухоли уровне аскорбиновой кислоты являются не только отражением некроза, в результате плохое кровоснабжение.

Наши предыдущие исследования в клинических образцах показали связь между размером опухоли и опухоли аскорбат уровни ,. В Gulo−/− мышей, нет ассоциации между уровнем аскорбиновой кислоты в опухоли и опухолевые вес или размер был очевиден в обоих В16-F10 (дляР = 0.38) или ЛЛ/2 модели (Р = 0.21, однофакторного дисперсионного анализа), так как мышь все опухоли были удалены, когда они достигли аналогичного размера.

Обсуждение

Это вмешательство исследовании представлены доказательства, в первый раз, что восстановление аскорбата из адекватных оптимальных физиологических уровней сократили рост опухоли и услуги модерацию ФОМС-1 тропа активность в мышиной модели, что человеческий аскорбат зависимостей состоянии. Даже умеренное снижение в тканях содержания аскорбиновой кислоты, до уровня по-прежнему считаются достаточными для нормального здоровья, оказала значительное влияние на опухолевые патологии. Эти результаты дают хорошее представление человеческого существования, как индивидуального аскорбат уровни значительно варьируются  и многие больные раком имеют более низкие плазменные уровни аскорбиновой кислоты, чем в здоровой популяции .

В нашем исследовании мы использовали физиологически значимых дозах аскорбиновой кислоты, которые были проверены путем измерения диапазон концентрации в тканях и в сравнении дикого типа уровней. Таким образом, наше исследование отличалось принципиально от предыдущих исследований, которые используются либо у мышей дикого типа, способного синтезировать свои собственные аскорбат ,, или, что используется Gulo−/− мышей в условиях Крайнего дефицита. Мы обнаружили значительные изменения между животными на обычной поддерживающей дозы аскорбиновой кислоты (330 мг/л) и животных на дозу которая восстановила дикого типа уровни аскорбата (3300 мг/л). Как меланомы и карциномы легких моделей росли более медленно в течение ЛАГ-фазы и ll/2 опухоли потребовалось больше времени, чтобы начать расти, и опухоль аскорбат уровень обратно коррелирует с экспрессией компонентов ФОМС-1 тропа. Что даже умеренное снижение в плазме крови уровня аскорбиновой кислоты значительно увеличился рост опухоли был сюрприз, и это открытие имеет потенциально важное значение для человеческого существования, где многие люди не имеют оптимального уровня аскорбата. Эта тенденция продолжилась и когда мышей на низкие дозы аскорбиновой кислоты (33 мг/л) были включены, поддерживая гипотезу о том, что аскорбат тема: умеренная активность hif-1 и влияют на рост опухоли.

Взятые вместе, наши результаты обеспечивают убедительные данные, которые подтверждают гипотезу о том, что аскорбиновая кислота является необходимым компонентом в регуляции ФОМС-1 и, что более высокие уровни аскорбата опухоли способны уменьшать активация hif-1 и влияние на темпы роста опухоли.

Использование дикого типа контрольных мышей в нашем исследовании приводятся интересные понимание потенциальной необходимости аскорбата в управлении опухолевой массы. Мы измерили высшее плазмы и печени аскорбат уровней дикого типа мышей, несущих опухоли, предполагая, что эти животные увеличили свою аскорбат синтеза. Очень ранние исследования показали, что у животных увеличение синтеза витамина C в условиях стресса  и мы предполагаем, что дикого типа мышам увеличивало синтез аскорбата в ответ на опухоль нагрузки; это наблюдение не сообщалось ранее. Наш Gulo−/− мышь данные подтверждают предположение о том, что в опухолевой массы приводит к увеличению аскорбат оборот, как в плазме, печени, легких и аскорбат были ниже у этих животных, чем в Gulo−/− мышей без опухолей. Существуют доказательства того, что аналогичное явление встречается в человеческой популяции: тяжелобольных пациентов  и некоторых онкологических больных , имеют более низкий уровень аскорбата в плазме, чем у здоровых людей. Это говорит о том, что бремя рака может потребоваться большее потребление аскорбиновой кислоты для поддержания гомеостаза, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить механизмы, участвующие в истощение.

Было высказано предположение, что опухоли концентрация аскорбината может просто отражать аномальные опухоли физиологии (гипоксия или некроз из-за плохого кровоснабжения). В этом исследовании обнаружено никакой разницы в зонах некроза опухоли через три аскорбинов, несмотря на значительные различия в уровнях аскорбат опухоли, опухолевый рост услуги, и hif-1 и уровней активности. Эти результаты показывают, что опухоли аскорбат влияют факторы иные, чем опухоли физиологии. Эти, вероятно, будут включать кровоснабжение и может включать экспрессию и активность витамина С перевозчиками . Эта опухоль аскорбат был не просто отражением опухоли физиология поддерживает аргумент для ее играя активную роль в определении скорости роста опухоли и прогрессирования.

Ранее мы уже проводили анализ на человеческой опухолевой ткани и сообщили, что связь между опухолью уровне аскорбиновой кислоты и активация hif-1 и размером опухоли ,. Однако, манипулирование человеческим опухоль аскорбат (еще) не было возможности. Это животное исследование позволило нам более точно контролировать дозировку аскорбиновой кислоты и контролировать рост опухоли условий. Используя эту модель, мы смогли продемонстрировать, что опухоль аскорбат уровень обратно коррелирует с ростом опухоли и с уровнями ФОМС-1, а также ее целевые белки, которые контролируют ангиогенеза (vegf), рН-баланс (ЦС-IX), а также транспорт глюкозы (glut (от 1). Таким образом, эти результаты указывают на то, что это действительно возможно, что усилению внутриклеточного аскорбата был в состоянии уменьшить рост опухоли через его действие в качестве кофактора для ФОМС hydroxylases ,. В дополнение к этой деятельности, следует отметить, что аскорбиновая кислота действует как кофактор для многочисленных металло-ферментов, и может тем самым также влияет на синтез коллагена  и эпигенетические изменения , среди прочего, что также может влиять на опухолевый рост ставок. Действительно, мы выдвигаем гипотезу, что несколько молекулярных путей, которые требуют аскорбиновой кислоты как кофактора могут работать в унисон, чтобы контролировать рост опухоли и патологии.

Поддерживающая доза аскорбиновой кислоты, используемые в этом исследовании (330 мг/л) было рекомендовано как достаточное для нормального здоровья , и сравнима с человеческой рекомендуемой СНП, 45 мг/день в Новой Зеландии, 60 мг/сут в Соединенное Королевство, и 75-90 мг/день в Соединенных Штатах [рассмотрено в ]). Эта доза является исторически производным от потребления, необходимых для того, чтобы избежать риск развития цинги, но, как правило, падает ниже необходимого для насыщения тканей у здорового человека (прибл. 200 мг). Дополнительные рекомендации предложили потребление аскорбиновой кислоты, что может привести в плазме крови уровень насыщенности и уменьшить риск хронических заболеваний (200 мг/день)  (http://www.health.govt.nz/publication/nutrient-reference-values-australia-and-newzealand). Оптимальная доза в этом исследовании был разработан, чтобы обеспечить насыщение тканей уровнях как это происходит у дикого типа животных, синтезирует собственный витамин С, и нашей животной данные подтверждают благотворное влияние при раке в этой дозе.

Существует значительный интерес в качестве биологически аскорбат действовать профилактического потенциала в дополнение к предложенной роль в фармакологических дозах в лечении рака ,,. Это первая интервенция исследования изучить значение восстановления физиологических уровней аскорбата на опухолевой прогрессии. Наши данные предоставляют доказательства в подходящей животной модели, что оптимальные уровни аскорбата может уменьшить рост опухоли и hif-регулируемых рак агрессии.

Конфликта интересов

Никто не объявил.

Вспомогательная Информация

Рисунок С1. Процент веса тела изменяются с течением времени у мышей имплантировали либо ячейке b16-F10 и меланомы или карциномы легких Льюис при 1 × 106 клеток/мышь (по N= 10 в группе лечения).

Рисунок С2. Рост опухоли в отдельных Gulo−/− мышей, имплантированных с b16-F10 и меланомы и карциномы легких Льюис, дополненные 33, 330 и 3300 мг/л аскорбиновой кислоты в питьевой воде (по N = 10 в группе лечения).

Ссылки

  • Брахими-Рог МК, Chiche Pouyssegur Ю. Ю. гипоксия и рака. Дж Моль. Мед. 2007;85:1301-1307. [В pubmed]
  • Рэтклиф ПИДЖЕЙ. Кислород зондирования и гипоксии сигнальных путей у животных: последствия для физиологии рака. Ж. Физиология Растений. 2013;591(ст. 8):2027-2042.[ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Семенза гл. ФОМС-1 опосредует метаболические реакции на внутриопухолевые гипоксии и онкогенные мутации. Ж. Клин. Инвест. 2013;123:3664-3671. [ПМЦ бесплатно статьи][в pubmed]
  • Ким яв. Данг резюме. Рак молекулярной сладкоежек и эффект Варбурга. Рак Рез.2006;66:8927-8930. [В pubmed]
  • Максвелл РН, Dachs ГУ, Gleadle ДМ, компания LG Николлс, Аль Харрис, Стратфорд ij и соавт. Гипоксия-индуцируемого фактора-1 модулирует экспрессию генов в солидных опухолях и влияет как ангиогенез и рост опухоли. Тез. докл. Для электромеханических. Акад. ТСМ. США. 1997;94:8104-8109. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Семенза гл. Гипоксия-индуцибельных факторов: медиаторы прогрессирования рака и мишеней для терапии рака. Тенденции Pharmacol. ТСМ. 2012;33:207-214.[ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Чжун ч, де Марцо утра, Laughner Е, Лим М, Хилтон да, Zagzag Д, и соавт. Избыточная экспрессия гипоксия-индуцибельного фактора 1alpha в общих человеческих раковых клеток и их метастазов. Рак Рез. 1999;59:5830-5835. [В pubmed]
  • Баба у, Nosho к, Шима к, Irahara Н, Чан, Meyerhardt йа, и соавт. HIF1A избыточная экспрессия связана с неблагоприятным прогнозом в когорте 731 колоректального рака.АМ. Ж. Экспериментальной Патологии. 2010;176:2292-2301. [ПМЦ бесплатно статьи][в pubmed]
  • Яаккола Р, моль доктор, Тянь Ю. м., Уилсон ми, Gielbert Дж., Гаскелл ся, и соавт. Таргетирование ФОМС-Альфа в Гиппеля-Линдау ubiquitylation комплекса О2-регулируемых пролил гидроксилирование. Наука. 2001;292:468-472. [В pubmed]
  • Ю. Ф, Белый ШБ, в. Чжао ли ДФ. Динамический, сайт-специфическое взаимодействие гипоксия-индуцируемого фактора-1alpha с Гиппеля-Линдау опухолевого супрессора белка.Рак Рез. 2001;61:4136-4142. [В pubmed]
  • Ландо д, Пит ди-джей, Джей-Джей Горман, Уилан да, Уайтлоу мл. Bruick РК. ФИХ-1 является asparaginyl фермента гидроксилазы, который регулирует транскрипционной активности гипоксия-индуцируемого фактора. Гены Дев. 2002;16:1466-1471.[ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Озер А. Bruick РК. Не тема dioxygenases: сотовые датчики и регуляторы желе в одном флаконе? Нат. Хим. Биол. 2007;3:144-153. [В pubmed]
  • Flashman Е, сл Дэвис, Йео КК. Шофилд СИДЖЕЯ. Исследуя зависимость гипоксия-индуцируемого фактора hydroxylases (фактор ингибирования ФОМС и пролил гидроксилазы домен 2) на аскорбиновая кислота и другие восстановители. Биохим. Ж.2010;427:135-142. [В pubmed]
  • Койвунен Р, Hirsila М, Gunzler в, Kivirikko ки. Myllyharju Ж. Каталитические свойства asparaginyl гидроксилазы (ФИХ) в кислород зондирования пути отличаются от тех ее пролил 4-hydroxylases. Дж. Биол. Хим. 2004;279:9899-9904. [В pubmed]
  • де Йонг л., Albracht СП. Кемп А. пролил 4-гидроксилазы активности в отношении окисления фермент-связанного железа. Роль аскорбата в пептидил-пролин-гидроксилазы.Биохим. Академии наук. Отель acta. 1982;704:326-332. [В pubmed]
  • Salnikow К. роль аскорбиновой кислоты в модуляции ФОМС-1alpha белка и hif-зависимых транскрипционных хромом(VI) и никеля(II) бесплатно Радич. Биол. Мед. 2007;42:1246-1257. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Ноулз ГИТЛЕРЮГЕНДА Раваль РР, Харрис Аль. Рэтклиф ПИДЖЕЙ. Влияние аскорбиновой кислоты на активность гипоксия-индуцируемого фактора в раковых клетках. Рак Рез. 2003;63:1764-1768. [В pubmed]
  • Vissers МК, Gunningham СП, Моррисон МДж, Dachs ГУ. Карри МДж. Модуляция гипоксия-индуцибельного фактора-1 Альфа в культивируемых первичных клеток с помощью внутриклеточного аскорбата. Бесплатные Радич. Биол. Мед. 2007;42:765-772.[В pubmed]
  • Койпера с, Dachs ГУ, Карри МДж. Vissers МК. Внутриклеточного аскорбата повышает гипоксия-индуцируемый фактор (hif)-гидроксилазной активности и преимущественно подавляет ФОМС-1 транскрипционного ответа. Бесплатные Радич. Биол. Мед.2014;69C:308-317. [В pubmed]
  • Койпера с, Моленар ИГ, Dachs ГУ, Карри МДж, Сайкс РН. Vissers МК. Аскорбат низкие уровни связаны с повышенным гипоксия-индуцируемого фактора-1 активность и агрессивный фенотип опухоли в рак эндометрия. Рак Рез. 2010;70:5749-5758. [В pubmed]
  • Койпера с, Dachs ГУ, Манн У., Карри МЮ, Робинсон БА, Пирсон И. Ф., и соавт. Увеличилась опухоль аскорбиновой кислоты связан с увеличенным безрецидивная выживаемость и снизилась гипоксия-индуцируемого фактора-1 в активации человеческого колоректального рака. Фронт. Онкол. 2014;4:10. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Р Гао, Чжан ч, Dinavahi Р, Ф ли, Сян, у, Комбинационного рассеяния В, и соавт. ФОМС-зависимых antitumorigenic эффект антиоксидантов в живом организме. Раковая Клетка.2007;12:230-238. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Чэнь вопрос, Espey мг, солнце Ай, Pooput с, Кирк кл, Кришна МК, и соавт. Фармакологические дозы аскорбиновой кислоты выступать в качестве прооксидантной и снижение роста агрессивных опухолевых ксенотрансплантатов у мышей. Тез. докл. Для Электромеханических Акад. ТСМ. США. 2008;105:11105-11109. [ПМЦ бесплатно статьи][в pubmed]
  • Поллард НВ, Левин мА, Эйдельман О. М. Поллард Фармакологические аскорбиновая кислота подавляет рост сингенной опухоли и метастазов в гормон-рефрактерного рака предстательной железы. В Естественных Условиях. 2010;24:249-255. [В pubmed]
  • Левин М, Conry-Кантилены с, Ван у, Уэлч РАО, Washko ПВ, КР Дхаривал, и соавт. Витамин С фармакокинетикой у здоровых добровольцев: доказательства рекомендуемое диетическое пособие. Тез. докл. Для электромеханических. Акад. ТСМ. США.1996;93:3704-3709. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Карр переменного тока, Bozonet см, ДМ Pullar, Симкок в JW. Vissers МК. Скелетных мышц человека аскорбат весьма чутко реагировать на изменения в потребление витамина С и концентрации в плазме крови. АМ. Ж. Клин. Нутрь. 2013;97:800-807.[ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Уилсон МК, Baguley до н. э., стена C, Джеймсон МБ. Финдли МП. Обзор высоких доз внутривенного витамина C в качестве противоракового агента. Азии ТОФ. Ж. Клин. Онкол. 2014;10:22-37. [В pubmed]
  • Маеда Н, Hagihara ч, наката у, ы Хиллер, Уайлдер Джей Реддик р. стенки аорты повреждение у мышей не в состоянии синтезировать аскорбиновую кислоту. Тез. докл. Для электромеханических. Акад. ТСМ. США. 2000;97:841-846. [ПМЦ бесплатно статьи][в pubmed]
  • Vissers МК, Bozonet см, Пирсон ЙФ. Брейтуэйт ЖЖ. Диетическое потребление аскорбата влияет устойчивого состояния концентрации в ткани витамина С-дефицитных мышей: тканевая недостаточность после неоптимальное потребление и превосходной биодоступности с источником питания (КИВИ) нахожусь. Ж. Клин. Нутрь. 2011;93:292-301. [В pubmed]
  • Nytko кДж, Маеда Н, Schläfli Р, Р Шпильман, Венгер резус. Stiehl ДП. Витамин C является необязательным для кислорода зондирования в естественных условиях. Крови.2011;117:5485-5493. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Telang ы, Клем Аль, Итон отель JW. Чесни Ж. истощение аскорбиновой кислоты ограничивает замедляет ангиогенез и рост опухоли в мышиной модели. Неоплазия.2007;9:47-56. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Ча-Дж, Roomi МВт, Иванов В, Калиновский Т, Недзвецкий А. Рат М. Аскорбат добавок ингибирует рост и метастазирование B16FO меланомы и клеток рака молочной железы 4T1 в витамин C-дефицитных мышей. Инт. Дж. Онкол. 2013;42:55-64.[ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Воркман Р, Aboagye ЭО, Balkwill F, то Бальман есть, Брудер г, Чаплина диджей, и соавт. Принципы благосостояния и использование животных в исследованиях рака. Бр. Ж. Рак.2010;102:1555-1577. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Уильямс кДж, Тельфер бу, Xenaki Д', мистер Шеридан, Desbaillets я, Петерс х. Дж., и соавт. Усилению реакции во время лучевой терапии в опухолях с дефицитом в функцию гипоксии induciblefactor-1. Radiother. Онкол. 2005;75:89-98. [В pubmed]
  • Шлейхер РЛ, Кэррол д. м. н., Форд ЭС. Лахер да. Сыворотка витамин C и распространенность дефицита витамина C в США: 2003-2004 Национального здоровья и питания (NHANES) нахожусь. Ж. Клин. Нутрь. 2009;90:1252-1263. [В pubmed]
  • Rockenbach г, Ди Пьетро ПФ, Ambrosi с, Боавентура до н. э. Виейра ФГ, Криппа кг, и соавт. Пищевой рацион и окислительный стресс у больных раком молочной железы до и после лечения. Нутрь. Hosp. 2011;26:737-744. [В pubmed]
  • Фаин О., Матье М. Э. Томас Цинги у пациентов с раком. Холдингу bmj. 1998;316:1661-1662. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Бейтс СИДЖЕЯ, Хамер М. Мишра ГД. Редокс-модулирующее витаминов и минералов, что перспективно предсказать смертность пожилых людей в Великобритании: Национальная диета и питание опрос людей в возрасте 65 лет и старше. Бр. Ж. Нутрь. 2011;105:123-132.[ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Джей Джей Бернс, Мосбах эх. В schulenberg С. синтез аскорбиновой кислоты в норме и наркотиками лечат крыс, учился с L-аскорбиновая-1-С14 кислоты. Дж. Биол. Хим.1954;207:679-687. [В pubmed]
  • Schorah СИДЖЕЯ, Даунинг с, Piripitsi а, Галливан Л, Ал-Hazaa ах, Сандерсон МДж, и соавт. Общая витамина С, аскорбиновой кислоты, дегидроаскорбиновой кислоты и концентрации в плазме крови тяжелобольных пациентов. АМ. Ж. Клин. Нутрь.1996;63:760-765. [В pubmed]
  • Handelman ГДЖ. Дефицит витамина С у диализных пациентов–мы воспринимая айсберга?Nephrol. Циферблат. Пересадка. 2007;22:328-331. [В pubmed]
  • Бергер мм. Витамин с требованиями в парентеральном питании. Гастроэнтерология.2009;137(5 Пр):С70–S78. [В pubmed]
  • Может ДМ. В SLC23 семье аскорбат транспортеры: гарантируя, что вы получите и держать суточную дозу витамина С. Бр. В J. Pharmacol. 2011;164:1793-1801.[ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed]
  • Myllyharju Джей пролил 4-hydroxylases, ключевых ферментов в синтезе коллагенов и регулирования в ответ на гипоксию, и их роли как цели лечения. Энн. Мед. 2008;40:402-417. [В pubmed]
  • Незначительные ЕА, суд БЛ, молодой Джи. Ван г. Аскорбат индуцирует десять-одиннадцать транслокация (тет) метилцитозина диоксигеназы-опосредованной генерации 5-hydroxymethylcytosine. Дж. Биол. Хим. 2013;288:13669-13674. [ПМЦ бесплатно статьи][в pubmed]
  • Vissers МК, Карр переменного тока, Pullar ДМ. Bozonet см. Биодоступность витамина С из КИВИ. Доп. Питание Нутрь. Рез. 2013;68:125-147. [В pubmed]
  • Карр переменного тока. Фрей Б. к новой рекомендуемой диетическое пособие для витамина c на основе антиоксидантной и последствия для здоровья людей. АМ. Ж. Клин. Нутрь. 1999;69:1086-1107. [В pubmed]
  • Mosdøl а, Эренс Б. е. Ю. Бруннер. По оценкам, распространенность и предикторы дефицит витамина C в Великобритании с низкими доходами населения. Ж. Здравоохранение (Oxf)2008;30:456-460. [В pubmed]
  • Мандл Дж, Szarka А. Bánhegyi г. Витамин C: обновление по физиологии и фармакологии.Бр. В J. Pharmacol. 2009;157:1097-1110. [ПМЦ бесплатно статьи] [в pubmed
Яндекс.Метрика

Оставить комментарий

Комментарии: 0