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)
Tags: Apoptosis, breast cancer, Holothuria scabra, hyperglycemic condition, Warburg effect
