Highlight

การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองหนูพาร์กินสันที่เหนี่ยวนำด้วย MPTP มีการเสื่อมของเซลล์ประสาทโดปามิเนอร์จิก ร่วมกับความผิดปกติของการทรงตัวและการเคลื่อนไหว นอกจากนี้ยังพบการเปลี่ยนแปลงของฟอสโฟลิพิด โดยเฉพาะการลดลงของ phosphatidylcholine ที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนในสมอง ซึ่งสัมพันธ์กับการสูญเสียเซลล์ประสาทและอาการทางพฤติกรรม สะท้อนบทบาทสำคัญของไขมันในพยาธิกำเนิดของโรคพาร์กินสัน

ที่มาและความสำคัญ

โรคพาร์กินสันเป็นโรคทางระบบประสาทเสื่อมที่พบมากในผู้สูงอายุ ส่งผลให้เกิดความผิดปกติของการเคลื่อนไหว โดยมีสาเหตุหลักจากการเสื่อมของเซลล์ประสาทโดปามิเนอร์จิกในสมอง แม้ว่าพยาธิสภาพของโรคจะเกี่ยวข้องกับการสะสมของโปรตีนผิดปกติ เช่น Lewy bodies แต่ปัจจุบันพบว่าเมแทบอลิซึมของไขมัน โดยเฉพาะกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนก็มีบทบาทสำคัญต่อการเกิดโรค

งานวิจัยที่ผ่านมาแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของไขมันในสมองผู้ป่วยพาร์กินสัน อย่างไรก็ตาม เทคนิคที่ใช้ยังไม่สามารถแสดงการกระจายตัวของไขมันในเนื้อเยื่อได้อย่างชัดเจน ดังนั้น การใช้เทคนิค MALDI-MSI ซึ่งสามารถวิเคราะห์ตำแหน่งของไขมันในเนื้อเยื่อโดยตรง จึงมีความสำคัญในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของไขมันในบริเวณ motor cortex ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมการเคลื่อนไหว

การศึกษานี้จะช่วยเพิ่มความเข้าใจกลไกระดับโมเลกุลของโรคพาร์กินสัน และอาจนำไปสู่แนวทางใหม่ในการวินิจฉัยและรักษาในอนาคต

Abstract

Parkinson’s disease (PD) is a neurodegenerative disorder caused by the death of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta (SNc). Lipid metabolism, especially phospholipids, has been reported to be altered in PD. The purpose of this study is to investigate the temporal expression and spatial distribution of phospholipids in the motor cortex and striatum at different time points of PD using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging (MALDI-MSI) in a 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-induced parkinsonian mouse model. Mice were injected with saline (NSS) or MPTP at two different time points to create acute and subacute models. Motor analysis was performed at 0, 3, 7, 14, and 21 days post-injection. Tyrosine hydroxylase (TH) staining revealed progressive damage of neurons in the substantia nigra compacta (SNc) and reduced striatal fibers in MPTP-treated animals. By using MALDI-MSI, we identified changes in phosphatidylcholine (PC) profiles in the brains of MPTP-treated animals. Polyunsaturated PCs, including PC 36:4 (16:0/20:4), PC 38:6 (16:0/22:6), and PC 40:8 (18:2/22:6), were decreased in the MPTP-treated groups. These reductions were time-dependent and were more pronounced in the subacute MPTP-treated group. The loss of dopamine neurons caused by MPTP may be associated with the selective loss of polyunsaturated PCs in brain membranes, indicating that lipid metabolism and membrane structural alterations may contribute to the pathology of PD.

KEYWORDS: Parkinson’s disease, MPTP, lipid alterations, polyunsaturated fatty acids, MALDI-MSI

Citation: Sroyraya, M., Noonong, K., Sobhon, P., Siangcham, T., Waiyaput, W., Sansri, V., Chaithirayanon, K., & Chonpathompikunlert, P. (2026). Alterations in Phospholipid Levels and Spatial Distribution in the Motor Cortex and Their Correlation with Motor Performance in an MPTP-Induced Parkinsonian Mouse Model. Molecules, 31(7), 1175. https://doi.org/10.3390/molecules31071175

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.มรกต สร้อยระย้า
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.มรกต สร้อยระย้า รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
แหล่งทุนวิจัย: Thailand Research Fund (TRF)
Credit ภาพ: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.มรกต สร้อยระย้า
Webmaster: ว่าที่ ร.อ. นเรศ จันทรังสิกุล

Highlight

สาร HA จากปลิงทะเลขาวสามารถยับยั้งการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากโดยผ่านกระบวนการ EMT ที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน RUNX1 ผ่านวิถีสัญญาณ Akt/P38/JNK-MAPK

ที่มาและความสำคัญ

ปัจจุบันมีความพยายามในการรักษาโรคมะเร็งต่อมลูกหมากโดยเฉพาะในช่วงที่มะเร็งที่อยู่ในระยะแพร่กระจายที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเปลี่ยนแปลงรูปร่างจากเซลล์ epithelial ไปเป็นเซลล์ mesenchymal หรือเรียกว่า epithelial–mesenchymal transition (EMT) ซึ่งเป็นระยะที่การรักษาจะทำได้ยาก สาร holothurin A (HA) เป็นสารประเภท triterpenoid saponin ที่สกัดได้จากปลิงทะเลขาว Holothuria scabra ซึ่งมีฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลาย แต่อย่างไรก็ตาม เรายังไม่ทราบกลไกของสาร HA ต่อกระบวนการ EMT ที่ทำให้เกิดการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมาก รวมทั้งหน้าที่ของ runt-related transcription factor 1 (RUNX1) ที่เป็น transcription factor เกี่ยวข้องกับ oncogene ในมะเร็งต่อมลูกหมาก ดังนั้นจุดมุ่งหมายของการศึกษานี้คือ ศึกษาการทำงานของ RUNX1 ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ EMT ในการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็ง รวมทั้งศึกษาศักยภาพของสาร HA ต่อกระบวนการดังกล่าวข้างต้นในเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากที่มีแสดงออก RUNX1จากปัจจัยภายในและภายนอก ในการศึกษานี้พบว่าเซลล์มะเร็งที่ถูกเพิ่มการแสดงออกของ RUNX1 สามารถกระตุ้นให้เกิดการแสดงออกของกระบวนการ EMT มากขึ้นโดยพบการแสดงออกของ EMT markers ชนิดต่าง ๆ ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่และการลุกลามของเซลล์มะเร็งมากขึ้นโดยผ่านกระบวนการ Akt/MAPK signaling pathways และเป็นที่น่าสนใจว่า สาร HA สามารถยับยั้งการแสดงออกของ RUNX1 ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์มะเร็งเองหรือจากการกระตุ้น ส่งผลให้ยับยั้งการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งโดยลดการแสดงออกของ MMP2 และ MMP9 ผ่านวิถีสัญญาณ Akt/P38/JNK-MAPK จากผลการทดลองนี้สรุปได้ว่า สาร HA จากปลิงทะเลขาวเป็นสารที่น่าสนใจและเป็นสารนึงที่น่าจะถูกนำมาพัฒนาในการรักษาโรคมะเร็งต่อมลูกหมากในระยะการแพร่กระจาย

Abstract

Due to the challenge of prostate cancer (PCa) management, there has been a surge in efforts to identify more safe and effective compounds that can modulate the epithelial–mesenchymal transition (EMT) for driving metastasis. Holothurin A (HA), a triterpenoid saponin isolated from Holothuria scabra, has now been characterized for its diverse biological activities. However, the mechanisms of HA in EMT-driven metastasis of human PCa cell lines has not yet been investigated. Moreover, runt-related transcription factor 1 (RUNX1) acts as an oncogene in prostate cancer, but little is known about its role in the EMT. Thus, the purpose of this study was to determine how RUNX1 influences EMT-mediated metastasis, as well as the potential effect of HA on EMT-mediated metastasis in endogenous and exogenous RUNX1 expressions of PCa cell lines. The results demonstrated that RUNX1 overexpression could promote the EMT phenotype with increased EMT markers, consequently driving metastatic migration and invasion in PC3 cell line through the activation of Akt/MAPK signaling pathways. Intriguingly, HA treatment could antagonize the EMT program in endogenous and exogenous RUNX1-expressing PCa cell lines. A decreasing metastasis of both HA-treated cell lines was evidenced through a downregulation of MMP2 and MMP9 via the Akt/P38/JNK-MAPK signaling pathway. Overall, our approach first demonstrated that RUNX1 enhanced EMT-driven prostate cancer metastasis and that HA was capable of inhibiting the EMT and metastatic processes and should probably be considered as a candidate for metastasis PCa treatment.

Keywords: RUNX1, holothurin A, EMT, metastasis, prostate cancer

Citation: Janta S, Pranweerapaiboon K, Vivithanaporn P, Plubrukarn A, Chairoungdua A, Prasertsuksri P, Apisawetakan S, Chaithirayanon K. Holothurin A Inhibits RUNX1-Enhanced EMT in Metastasis Prostate Cancer via the Akt/JNK and P38 MAPK Signaling Pathway. Marine Drugs. 2023; 21(6):345. https://doi.org/10.3390/md21060345

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Sirorat Janta
เครดิตภาพ: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
แหล่งทุนวิจัย: สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน), โครงการวิจัยได้รับทุนอุดหนุนการวิจัยจากมหาวิทยาลัยมหิดล (ทุนสนับสนุนด้านวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม พื้นฐาน ปีงบประมาณ พ.ศ. 2564)

Highlight

สาร Andro มีฤทธิ์หลากหลายทางเภสัชวิทยา แต่ในการศึกษานี้ได้ศึกษาฤทธิ์ในการป้องกันการตายของเซลล์ประสาทสายพันธุ์นิวโรบลาสโตมา SH-SY5Y ที่จำลองแบบโรคพาร์กินสันโดยใช้สารพิษต่อระบบประสาท MMP+ การป้องกันนี้ได้ผ่านกระบวนการ mitophagy, กำจัดโปรตีน alpha-synuclein ผ่านทาง autophagy และ เพิ่มความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ ทำให้สาร Andro มีคุณสมบัติที่จะเป็นอีกทางเลือกนึงในการป้องกันโรคพาร์กินสัน

ที่มาและความสำคัญ

โรคพาร์กินสัน เกี่ยวข้องกับการสูญเสียเซลล์โดปามีนและการรวมกันของ alpha-synuclein ซึ่งมีสาเหตุมาจากการสร้างสารอนุมูลอิสระที่มากเกินไปส่งผลให้เกิดการทำงานที่ผิดปกติของไมโตคอนเดรียและกระบวนการออโตฟาจี (autophagy) ตามลำดับ ในปัจจุบันได้มีการศึกษาทางเภสัชวิทยาของสาร Andrographolide หรือ Andro เป็นจำนวนมาก เช่น ฤทธิ์การต้านเบาหวาน ต้านมะเร็ง ต้านการอักเสบ เป็นต้น อย่างไรก็ตามงานวิจัยที่ศึกษาฤทธิ์ของสาร Andro ในการป้องกันสารพิษต่อระบบประสาท (neurotoxin) MMP+ ที่ชักนำในเซลล์ประสาทสายพันธุ์นิวโรบลาสโตมา SH-SY5Y ให้เป็นโรคพาร์กินสันยังไม่พบ ดังนั้นในการศึกษานี้ เราจึงได้ตั้งสมมติฐานว่า สาร Andro น่าจะมีฤทธิ์ป้องกันระบบประสาทต่อสาร MMP+ ที่ชักนำให้เกิดการตายแบบ apoptosis โดยผ่านทางกระบวน mitophagy เพื่อกำจัดไมโตคอนเดรียที่มีการทำงานที่ผิดปกติและการต้านสารอนุมูลอิสระ

Abstract

Parkinson’s disease (PD) is associated with dopaminergic neuron loss and alpha-synuclein aggregation caused by ROS overproduction, leading to mitochondrial dysfunction and autophagy impairment. Recently, andrographolide (Andro) has been extensively studied for various pharmacological properties, such as anti-diabetic, anti-cancer, anti-inflammatory, and anti-atherosclerosis. However, its potential neuroprotective effects on neurotoxin MPP⁺-induced SH-SY5Y cells, a cellular PD model, remain uninvestigated. In this study, we hypothesized that Andro has neuroprotective effects against MPP⁺-induced apoptosis, which may be mediated through the clearance of dysfunctional mitochondria by mitophagy and ROS by antioxidant activities. Herein, Andro pretreatment could attenuate MPP⁺-induced neuronal cell death that was reflected by reducing mitochondrial membrane potential (MMP) depolarization, alpha-synuclein, and pro-apoptotic proteins expressions. Concomitantly, Andro attenuated MPP⁺-induced oxidative stress through mitophagy, as indicated by increasing colocalization of MitoTracker Red with LC3, upregulations of the PINK1–Parkin pathway, and autophagy-related proteins. On the contrary, Andro-activated autophagy was compromised when pretreated with 3-MA. Furthermore, Andro activated the Nrf2/KEAP1 pathway, leading to increasing genes encoding antioxidant enzymes and activities. This study elucidated that Andro exhibited significant neuroprotective effects against MPP⁺-induced SH-SY5Y cell death in vitro by enhancing mitophagy and clearance of alpha-synuclein through autophagy, as well as increasing antioxidant capacity. Our results provide evidence that Andro could be considered a potential supplement for PD prevention.

Keywords: Parkinson’s disease, andrographolide, MPP+, SH-SY5Y cells, ROS, Nrf2, mitophagy

Citation: Prasertsuksri, P.; Kraokaew, P.; Pranweerapaiboon, K.; Sobhon, P.; Chaithirayanon, K. Neuroprotection of Andrographolide against Neurotoxin MPP⁺-Induced Apoptosis in SH-SY5Y Cells via Activating Mitophagy, Autophagy, and Antioxidant Activities. Int. J. Mol. Sci.2023, 24, 8528. https://doi.org/10.3390/ijms24108528

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

15. LIFE ON LAND

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Prachayaporn Prasertsuksri
เครดิตภาพ: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์

Highlight

การศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของฟองน้ำ Verongula cf. rigida นำไปสู่การแยกสารบริสุทธิ์ merosesquiterpenes จำนวน 13 ชนิด ในจำนวนสารเหล่านี้ ทางผู้วิจัยได้ค้นพบ quintaquinone (2), 5-epi-nakijiquinone L (3), and 3-farnesyl-2- hydroxy-5-methoxyquinone (4) เป็นครั้งแรก โดยเฉพาะ quintaquinone ซึ่งเป็นสมาชิกอันดับแรกของ merosesquiterpenes ที่มี polyketide side chain ถูกแทนที่ตำแหน่งคาร์บอน 19 สารเดี่ยวทั้งหมดที่แยกได้ถูกนำมาตรวจสอบประสิทธิภาพการยับยั้งของ steroid 5α- reductase และพบว่าสาร Cyclospongiaquinone 1 (5) แสดงฤทธิ์การยับยั้งได้ใกล้เคียงกับสารมาตรฐาน finasteride

ที่มาและความสำคัญ

ในปัจจุบัน พบว่าฟองนำ้ทะเลมีองค์ประกอบของสารเคมีที่สำคัญที่มี ฤทธิ์ต่อเภสัชวิทยาต่าง ๆ ดังนั้นผู้วิจัยจึงสนใจศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของฟองน้ำ Verongula cf. rigida

Abstract

A chemical investigation of the sponge Verongula cf. rigida led to the isolation of 13 merosesquiterpenes, among which quintaquinone (2), 5-epi-nakijiquinone L (3), and 3-farnesyl-2-hydroxy-5-methoxyquinone (4) were isolated and reported here for the first time. Particularly, compound 2 is the first member of merosesquiterpenes with a polyketide side chain substituted on C-19. All of the isolated compounds were examined for steroid 5α-reductase inhibitory activity. Cyclospongiaquinone 1 (5) showed a strong activity in the same range as that of standard finasteride.

Keywords: Quintaquinone, Yellow Sponge Verongula cf. rigida Esper, steroid 5α- reductase activity

Citation: Apisada Jiso, Siriporn Kittiwisut, Ruttanaporn Chantakul, Supreeya Yuenyongsawad, Sumaitt Putchakarn, Till F. Schäberle, Prapapan Temkitthaworn, Kornkanok Ingkaninan, Kulathida Chaithirayanon, and Anuchit PlubrukarnJournal of Natural Products 202083 (2), 532-536 DOI: 10.1021/acs.jnatprod.9b00886

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
เครดิตภาพ: รองศาสตราจารย์ ดร. อนุชิต พลับรู้การ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

Highlight

ในงานวิจัยนี้ พบว่าสารลำดับที่ 1 สามารถยับยั้งการทำงานของ α-amylase เหมือนกับสาร acarbose โดยมีค่า IC50 ประมาณ 3.32 ± 0.30 μg/mL และ 2.86 ± 0.10 μg/mL ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบสารที่ 2 มีการยังยั้งได้ปานกลางและมีค่า IC50 = 10.15 ± 0.53 μg/mL นอกจากนี้สารทั้ง 2 ชนิด ยังสามารถยับยั้ง α-glucosidase โดยมีค่า IC50 ประมาณ 5.35 ± 1.66 μg/mL, 510.15 ± 1.46 μg/mL ตามลำดับ และดีกว่า สาร acarbose ที่มี IC50 = 736.93 ± 7.02 μg/mL เมื่อนำมาทดสอบกับเซลล์มะเร็งเยื่อบุลำไส้ Caco-2 cells สารสกัดจากใบย่านางแดงทั้งสองชนิดและ acarbose มีฤทธิ์ในการยับยั้งการทำงาน α-glucosidase โดยไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ นอกจากนี้ สารสกัดทั้งสองอย่างมีผลต่อวิถีสัญญาณของ glucose uptake โดยลดการแสดงออกของ SGLT1, GLUT2, and GLUT5 ในเซลล์ Caco-2 รวมทั้งภาพการจำลองทางคอมพิวเตอร์สามารถยืนยันได้ว่าสารสกัดทั้ง 2 ชนิด สามารถจับกับ SGLT1 and GLUT2 ได้ดี ดังนั้นสารสกัดทั้งสองสารนี้อาจจะมีประโยชน์ในการเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารสำหรับผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวาน type 2

ที่มาและความสำคัญ

Lysiphyllum strychnifolium (Craib) A. Schmitz หรือ พืชสมุนไพร ที่ชื่อ “ ย่านางแดง” ที่มีองค์ประกอบของสารกลุ่ม polyphenols และ flavonoids ที่มีบทบาทต่อการออกฤทธ์ทางเภสัชวิทยา เช่น การต้านสารอนุมูลอิสระ การต้านมะเร็ง การต้านเชื้อจุลินทรี และ การต้านเบาหวาน แต่อย่างไรก็ตามกระบวนการของสารบริสุทธิ์จากย่านางแดงต่อการตอบสนองต่อน้ำตาลกลูโคส glucose ที่ลำไส้เล็กและฤทธิ์ต่อ glucose transporter ยังไม่มีการศึกษาในปัจจุบัน

Abstract

Background

Lysiphyllum strychnifolium (Craib) A. Schmitz, a traditional Thai medicinal plant, is mainly composed of polyphenols and flavonoids and exhibits several pharmacological activities, including antioxidant, anticancer, antimicrobial, and antidiabetic activities. However, the mechanism by which pure compounds from L. strychnifolium inhibit glucose catalysis in the small intestine and their effect on the glucose transporter remain unknown.

Methods

The objectives of this research were to examine the effect of 3,5,7-trihydroxychromone-3-O-𝛼-L-rhamnopyranoside (compound 1) and 3,5,7,3’,5’-pentahydroxy-flavanonol-3-O-𝛼-L-rhamnopyranoside (compound 2) on the inhibition of α-amylase and α-glucosidase, as well as glucose transporters, such as sodium-glucose cotransporter 1 (SGLT1), glucose transporter 2 (GLUT2), and glucose transporter 5 (GLUT5), using Caco-2 cells as a model of human intestinal epithelial cells. Additionally, the binding affinity and interaction patterns of compounds against two receptor proteins (SGLT1 and GLUT2) were determined for the first time utilizing a molecular docking approach.

Results

In the α-amylase inhibition assay, a concentration-dependent inhibitory response was observed against the enzyme. The results indicated that compound 1 inhibited α-amylase activity in a manner similar to that of acarbose (which exhibit IC₅₀ values of 3.32 ± 0.30 µg/mL and 2.86 ± 0.10 µg/mL, respectively) in addition to a moderate inhibitory effect for compound 2 (IC₅₀ = 10.15 ± 0.53 µg/mL). Interestingly, compounds 1 and 2 significantly inhibited α-glucosidase and exhibited better inhibition than that of acarbose, with IC₅₀ values of 5.35 ± 1.66 µg/mL, 510.15 ± 1.46 µg/mL, and 736.93 ± 7.02 µg/mL, respectively. Additionally, α-glucosidase activity in the supernatant of the Caco-2 cell monolayer was observed. In comparison to acarbose, compounds 1 and 2 inhibited α-glucosidase activity more effectively in Caco-2 cells without cytotoxicity at a concentration of 62.5 µg/mL. Furthermore, the glucose uptake pathways mediated by SGLT1, GLUT2, and GLUT5- were downregulated in Caco-2 cells treated with compounds 1 and 2. Additionally, molecular modeling studies revealed that compounds 1 and 2 presented high binding activity with SGLT1 and GLUT2.

Conclusion

In summary, our present study was the first to perform molecular docking with compounds present in L. strychnifolium extracts. Our findings indicated that compounds 1 and 2 reduced glucose uptake in Caco-2 cells by decreasing the expression of glucose transporter genes and inhibiting the binding sites of SGLT1 and GLUT2. Therefore, compounds 1 and 2 may be used as functional foods in dietary therapy for postprandial hyperglycemia modulation of type 2 diabetes.

Keywords: L. strychnifolium, α-amylase, α-glucosidase, Caco-2 cell, Glucose transporters

Citation: Noonong, K., Pranweerapaiboon, K., Chaithirayanon, K. et al. Antidiabetic potential of Lysiphyllum strychnifolium (Craib) A. Schmitz compounds in human intestinal epithelial Caco-2 cells and molecular docking-based approaches. BMC Complement Med Ther22, 235 (2022). https://doi.org/10.1186/s12906-022-03706-x

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

15: LIFE ON LAND

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
เครดิตภาพ: อาจารย์ ดร.กุลวดี หนูหนอง

Highlight

สาร holothurin A สามารถลดการแสดงออกของโปรตีน PSA ทำให้ลดการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากที่มีแอนโดรเจนรีเซพเตอร์ โดยพบว่าสาร holothurin A จับกับ BF3 บนแอนโดรเจนรีเซพเตอร์ได้อย่างมั่นคงการจำลองผ่านทางคอมพิวเตอร์ ดังนั้นบริเวณ BF3 น่าจะเป็นตำแหน่งที่สำคัญอีกตำแหน่งในการรักษาโรคมะเร็งต่อมลูกหมากต่อไป

ที่มาและความสำคัญ

Androgen receptor มีหน้าที่สำคัญอย่างนึงที่ช่วยทำให้เซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากเจริญเติบโต ทำให้รีเซพเตอร์ชนิดนี้ถูกพิจารณาในการรักษาโรคมะเร็งเบื้องต้น แต่อย่างไรก็ตามเมื่อคนไข้ได้รับการรักษาด้วยฮอร์โมนเป็นระยะเวลานาน เซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากจะพัฒนาตัวเองและต้านต่อการรักษาฮอร์โมนได้ เพราะเกิดการกลายพันธุ์ที่ตำแหน่งการจับของ ligand ต่อแอนโดรเจนรีเซพเตอร์ เป็นที่น่าสนใจว่า binding function 3 (BF3) เป็นตำแหน่งที่อยู่บนแอนโดรเจนรีเซพเตอร์นั้น สามารถนำมาใช้ในการรักษาการกลับมาเป็นซ้ำของมะเร็ง ดังนั้นในการศึกษานี้ มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาศักยภาพของสาร holothurin A ที่เป็นกลุ่ม triterpenoid saponin ของปลิงทะเลขาว H. scabra ต่อการแสดงออกของแอนโดรเจนของเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากในระดับหลอดทดลองและการจำลองผ่านทางคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้เป็นประโยชน์ในการรักษาโรคมะเร็งต่อมลูกหมากต่อไป

Abstract

The androgen receptor (AR) plays a crucial role in the growth of prostate cancer, and has long been considered the cancer’s primary strategic therapeutic target. However, despite the early susceptibility, patients receiving hormonal therapy targeting AR are likely to develops resistance to the treatment and progresses to the castration-resistant stage as a consequence of the mutation at the ligand binding pocket of AR. Interestingly, the surface pocket of the AR called binding function 3 (BF3) has been reported as a great benefit for treating a recurrent tumor. Herein, we investigate the potential of using a marine triterpenoid saponin, holothurin A, on targeting AR expression of prostate cancer using in vitro and in silico studies. Holothurin A reduced the PSA expression, leading to the growth inhibition of androgen sensitive prostate cancer cell line through a downregulation of AR activity. The molecular docking study demonstrated that holothurin A could bind strongly in the BF3 pocket by energetically favorable hydrogen acceptor and hydrophobic with a calculated binding affinity of -13.90 kcal/mol. Molecular dynamics simulations provided the additional evidence that holothurin A can form a stable complex with the BF3 pocket through the hydrophobic interactions with VAL676, ILE680, and ALA721. As a consequence, holothurin A modulates the activation function-2 (AF2) site of the AR through repositioning of the residues in the AF2 pocket. Targeting alternatives sites on the surface of AR via holothurin A will provide a potential candidate for future prostate cancer treatment.

Keywords: BF3, Prostate cancer, allosteric, androgen receptor, holothurin A

Citation: Pranweerapaiboon K, Garon A, Seidel T, Janta S, Plubrukarn A, Chaithirayanon K, Langer T. In vitro and in silico studies of holothurin A on androgen receptor in prostate cancer. J Biomol Struct Dyn. 2021 Sep 13:1-9. DOI: 10.1080/07391102.2021.1975562.

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: ดร.กันตา ปรานวีระไพบูลย์
เครดิตภาพ: ดร.กันตา ปรานวีระไพบูลย์
แหล่งทุนวิจัย: สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)

Abstract

Betulinic acid (BA) is a pentacyclic triterpene usually isolated from botanical sources. Numerous studies have reported the inhibitory effect of BA against human colorectal cancer cells (CRC). However, its effect on the expression of the molecular chaperone HSPA is unclear. The aim of this research is to investigate the anti-cancer activities of BA purified from Piper retrofractum and study its effect on the expression of HSPA in colorectal cancer HCT116 and SW480 cells. The viability of both cancer cells was reduced after they were treated with an increasing dosage of BA. Flow cytometry assay revealed that levels of cell apoptosis significantly increased after incubation with BA in both cancer cells. Pro-apoptotic markers including Bax, cleaved-caspase-3 and cleaved-caspase-9 were increased while anti-apoptotic marker Bcl-2 was decreased after BA treatment. Western blot also showed that the expression of HSPA fluctuated upon BA treatment, whereby HSPA was increased at lower BA concentrations while at higher BA concentrations HSPA expression was decreased. Preliminary molecular docking assay showed that BA can bind to the nucleotide binding domain of the HSP70 at its ADP-bound state of the HSP70. Although further research is needed to comprehend the BA-HSPA interaction, our findings indicate that BA can be considered as potential candidate for the development of new treatment for colorectal cancer.

ที่มาและความสำคัญ

Betulinic acid (BA) เป็นสารกลุ่มไตรเตอร์ปีนที่ถูกสกัดจากพืช โดยมีคุณสมบัติเป็นสารที่ต้านมะเร็งในลำไส้ใหญ่ในระดับเซลล์ แต่ยังไม่ทราบเกี่ยวกับกลไกที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน heat shock proteins (HSPs) ในการศึกษาวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาประโยชน์ของสารสกัดโดยงานวิจัยนี้พบว่า สาร BA สามารถยับยั้งการมีชีวิตของเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ทั้งสองชนิด HCT116 และ SW480 โดยขึ้นกับความเข้มข้นของสาร BA ผ่านกระบวนการชักนำให้เกิดการตายแบบ apoptosis โดยพบการแสดงออกของ Bax, cleaved-caspase-3 และ cleaved-caspase-9 ที่เพิ่มขึ้น และลดการแสดงออกของ Bcl-2 รวมทั้งพบการแสดงออกของ HSPA ที่จะลดลง ซึ่งสอดคล้องกับการศึกษาทางคอมพิวเตอร์ในเบื้องต้น พบว่า สาร BA สามารถจับกับตำแหน่งของ nucleotide binding domain ของ HSP70 แต่อย่างไรก็ตามคณะผู้วิจัยยังต้องศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างสาร BA และ HSPA นี้ โดยคาดว่าการศึกษานี้อาจนำไปสู่การพัฒนาการรักษาโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่ได้

KEYWORDS: betulinic acid, HSPA, apoptosis, colorectal cancer

Citation:

Yurasakpong L, Nantasenamat C, Nobsathian S, Chaithirayanon K, Apisawetakan S. Betulinic Acid Modulates the Expression of HSPA and Activates Apoptosis in Two Cell Lines of Human Colorectal Cancer. Molecules. 2021; 26(21):6377.
https://doi.org/10.3390/molecules26216377

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Laphatrada Yurasakpong
ภาพถ่าย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์

Abstract

Possessing the quinone moiety, ilimaquinone (1), a sponge–derived sesquiterpene quinone, has been hypothesised to express its cytotoxicity through a redox cycling process, yielding active product(s) that can cause DNA damage. To determine the DNA damaging effects of 1 and examine whether a redox transformation may participate in its functions, the DNA damaging properties of 1, the corresponding hydroquinone (2) and hydroquinone triacetates (3) and their 5-epimeric counterparts (4–6) were tested and compared. When incubated directly with plasmid DNA, the hydroquinones were the only active species capable of cleaving the DNA. In cell-based assays, however, the quinones and hydroquinone triacetates were active in the same range as that of the corresponding hydroquinones, and all damaged the cellular DNA in a similar manner. The in situ reduction of 1 and 4 were supported by the decreases in the cytotoxicity when cells were pre-exposed to dicoumarol, an NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 (NQO1) inhibitor. The results confirmed the DNA damaging activities of the ilimaquinones 1 and 4, and indicated the necessity to undergo an in-situ transformation into the active hydroquinones, thereby exerting the DNA damaging properties as parts of the cytotoxic mechanisms.

ที่มาและความสำคัญ

สาร ilimaquinone ที่เป็นอนุพันธ์จากกลุ่ม sesquiterpene quinone ของฟองน้ำทะเลได้ถูกสันนิษฐานว่ามีความเป็นพิษผ่านกระบวนการ redox cycling ส่งผลให้ active products ที่ได้สามารถทำให้เกิดความเสียหายต่อ DNA ของเซลล์ได้ ในการทดสอบนี้จึงศึกษาฤทธิ์ของสารเหล่านี้ที่ทำให้ความเสียหายต่อ DNA โดยเปรียบเทียบระหว่างสาร ilimaquinone, hydroquinone และ hydroquinone triacetates และ สารกลุ่ม 5-epimeric counterparts ชนิดที่ 4-6 โดยการใช้ plasmid DNA ผลการทดสอบพบว่า สาร hydroquinones เป็นสารชนิดเดียวที่สามารถตัดชิ้นส่วนของ plasmid DNA ได้ เมื่อทดสอบในระดับเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากด้วยการย้อมสี Hoechst 33324 พบว่า สาร quinones และ hydroquinone triacetates สารมารถทำให้ DNA ภายในเซลล์เกิดกความเสียหายได้เหมือนกับสาร hydroquinones สอดคล้องกับการศึกษา in-situ reduction ของสาร ilimaquinone และ 5-epi-ilimaquinone ที่สามารถลดความเป็นพิษต่อเซลล์ที่ได้รับสาร dicoumarol (NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 (NQO1) inhibitor) จากผลการทดลองสรุปได้ว่าความเสียหายของ DNA ของเซลล์เกิดจากกระบวนการ in-situ transformation ของสาร ilimaquinone และสาร 5-epi-ilimaquinone ไปเป็น hydroquinones ที่อยู่ในรูป active form ส่งผลให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์ได้

KEYWORDS: sesquiterpene quinones, cytotoxicity, redox cycling, marine natural products

Citation:

Jiso A, Yurasakpong L, Janta S, Chaithirayanon K, Plubrukarn A. Exerting DNA Damaging Effects of the Ilimaquinones through the Active Hydroquinone Species. Scientia Pharmaceutica. 2021; 89(2):26. https://doi.org/10.3390/scipharm89020026

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

14. LIFE BELOW WATER

SDG Goal ที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Sirorat Janta, Laphatrada Yurasakpong
ภาพถ่าย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์

Highlight:
สารสกัดหยาบจากผนังลำตัวของปลิงทะเลขาว Holothuria scabra ในสารละลายเมธานอลมีฤทธิ์ในการชักนำให้เกิดการตายแบบ apoptosis และยับยั้งการแพร่กระจายของเซลล์ต่อมลูกหมาก PC3 โดยผ่านทางวิถีสัญญาณ MAPK

ที่มาและความสำคัญ
สารสกัดจากปลิงทะเล มีคุณสมบัติที่ต้านการอักเสบ ต้านอนุมูลอิสระ และต้านมะเร็งชนิต่าง ๆ แต่อย่างไรก็ตามยังไม่มีการศึกษาเกี่ยวกับ สารสกัดหยาบจากผนังลำตัวของปลิงทะเลขาว H. scabra ที่มีฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากในมนุษย์ PC3 ดังนั้นการศึกษาวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาประโยชน์ของสารสกัดหยาบจากผนังลำตัวของปลิงทะเลขาว H. scabra ที่มีฤทธิ์ทำให้เซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากในมนุษย์ PC3 ตายและยับยั้งการแพร่กระจาย โดยพบว่าสารสกัดหยาบจากผนังลำตัวของปลิงทะเลขาว Holothuria scabra ในสารละลายเมธานอลมีฤทธิ์ทำให้สารอนุมูลอิสระในเซลล์ต่อมลูกหมาก PC3 เพิ่มขึ้นผ่านทาง p38 และ JNK ของ MAPK ทำให้เกิดการตายแบบ apoptosis และยับยั้งการแพร่กระจายโดยการลดการแสดงออกของ MMP-2/-9 ผ่านทางวิถีสัญญาณของ ERK ใน MAPK ซึ่งการศึกษานี้อาจนำไปสู่การพัฒนาอาหารเสริมในการรักษาโรคมะเร็งต่อมลูกหมาก

Abstract 
Sea cucumber, Holothuria scabra, is a well-known traditional Asian medicine that has been used for suppressing inflammation, promoting wound healing, and improving immunity. Moreover, previous studies demonstrated that the extract from H. scabra contains many bioactive compounds and has potent on inhibiting tumor cells survival and progression. However, the effect of the methanolic extract from the body wall of H. scabra (BWMT) on human prostate cancer cells has not yet been investigated. In this study, we aimed to investigate the effects and underlying mechanism of BWMT on prostate cancer cell viability and metastasis. BWMT was obtained by maceration with methanol. The effect of BWMT on cell viability was assessed by MTT and colony formation assays. The intracellular ROS accumulation was evaluated using a DCFH-DA fluorescence probe. Hoechst 33342 staining and Annexin V-FITC/PI staining were used to examine the apoptotic-inducing effect of the extract. A transwell migration assay was performed to determine the anti-metastasis effect. BWMT significantly reduced cell viability, triggered cellular apoptosis by accumulating intracellular ROS and resulting in the upregulation of JNK and p38 signaling pathways. In addition, BWMT also inhibited the invasion of PC3 cells by downregulating MMP-2/-9 expression via the ERK pathway. Consequently, our study provides BWMT from H. scabra as a putative therapeutic agent that could be applicable for prostate cancer progression.

Keywords: Holothuria scabra, apoptosis, metastasis, ROS, Prostate cancer, MAPK

Citation: Pranweerapaiboon K, Noonong K, Apisawetakan S, Sobhon P, Chaithirayanon K.  Methanolic Extract from Sea Cucumber, Holothuria scabra, Induces Apoptosis and Suppresses Metastasis of PC3 Prostate Cancer Cells Modulated by MAPK Signaling Pathway.  J. Microbiol. Biotechnol. -0001;31:-.  https://doi.org/10.4014/jmb.2103.03034

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: นางสาวกันตา ปรานวีระไพบูลย์
แหล่งทุนวิจัย: สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)

Highlight:
สารสกัดหยาบจากปลิงทะเลขาวมีฤทธิ์ในการกระตุ้นให้เซลล์มะเร็งเต้านม MDA-MB-231 เกิดการตายแบบ apoptosis และยับยั้งกระบวนการสร้างพลังงานผ่านทาง Warburg effect ด้วยวิถีสัญญาณ Akt/mTOR/HIF-1

ที่มาและความสำคัญ
สารสกัดจากปลิงทะเล มีคุณสมบัติที่ต้านการอักเสบ ต้านอนุมูลอิสระ และต้านมะเร็งชนิต่าง ๆ แต่อย่างไรก็ตามยังไม่มีการศึกษาเกี่ยวกับ สารสกัดหยาบจากผนังลำตัวของปลิงทะเลขาว H. scabra ดังนั้นการศึกษาวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาประโยชน์ของสารสกัดหยาบจากผนังลำตัวของปลิงทะเลขาว H. scabra มีฤทธิ์ทำให้เซลล์มะเร็งเต้านม MDA-MB-231 ที่เลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีน้ำตาลปกติ และน้ำตาลสูง เกิดกระบวนการตายแบบ apoptosis โดยพบว่ามีการแสดงออกของ proapoptotic markers เพิ่มขึ้น เช่น Bax และ Caspase-3 รวมทั้งลดการแสดงออกของ anti-apoptotic marker เช่น Bcl-2 นอกจากนี้สารสกัดหยาบจากปลิงทะเล ยังลดการแสดงออกของเอมไซม์ hexokinase II ทำให้ลดการสร้าง lactate โดยการยับยั้งวิถีสัญญาณของ Akt/mTOR/HIF-1 ซึ่งการศึกษานี้อาจนำไปสู่การพัฒนาอาหารเสริมของปลิงทะเลขาวในการรักษาโรคมะเร็งเต้านม โดยเฉพาะในผู้ป่วยที่มีน้ำตาลในเลือดสูง เช่น เบาหวาน

Abstract

Introduction
Cancer cells utilize the modified glucose metabolism known as Warburg effect, with lactate production as the end product. In the search for alternative therapy, the body wall of sea cucumbers contains various substances with pharmacological activities. Herein, we investigate the effect of Holothuria scabra extract on the viability and Warburg effect of aggressive breast cancer cells.

Methods
Body wall of H. scabra was extracted using 95% ethanol. Triple-negative breast cancer cells, MDA-MB-231, were treated with the extract at various concentrations under normoglycemic and hyperglycemic conditions. Cytotoxicity test was performed using MTT assay. Apoptotic proteins were quantified using Western blot. Apoptotic cells were stained with Hoechst 33342. Lactate production was determined using L-lactate assay kit.

Results
By MTT assay, H. scabra extract suppressed the viability of breast cancer cells in a dose-dependent and time-dependent manner by enhancing apoptosis, indicated by a marked increase of proapoptotic Bax and pro-caspase three expressions, and decreased expression of anti-apoptotic Bcl-2. The extract could reduce hexokinase II expression, leading to reduced lactate production by blocking the Akt/mTOR/HIF-1 axis.

Discussion
Overall findings indicated that H. scabra extract could be a possible therapeutic against breast cancer progression in patients with hyperglycemia, for instance, diabetes mellitus.

Keywords: Holothuria scabra, breast cancer, apoptosis, Warburg effect, hyperglycemic condition

Citation: Laphatrada Yurasakpong, Somjai Apisawetakan, Kanta Pranweerapaiboon, Prasert Sobhon & Kulathida Chaithirayanon (2020): Holothuria scabra Extract Induces Cell Apoptosis and Suppresses Warburg Effect by Down-Regulating Akt/mTOR/HIF-1 Axis in MDAMB-231 Breast Cancer Cells, Nutrition and Cancer, DOI: 10.1080/01635581.2020.1814825
https://doi.org/10.1080/01635581.2020.1814825

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.กุลธิดา ชัยธีระยานนท์
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: นางสาวลภัสรดา ยุรศักดิ์พงศ์
แหล่งทุนวิจัย: สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)