بررسی اثرات سیتوتوکسیک و القاء آپوپتوز به واسطهی تغییر در بیان ژنهای Bax, Bcl۲ و Survivinدر ردهی سلولی K۵۶۲ لوکمی میلوئید مزمن، تحت تیمار با ترکیب فعالیP.P) -(۲از خانوادهی پیرازینها
Study of the cytotoxic effects and induction of apoptosis via changes in gene expression of Bcl۲, Bax and Survivin in K۵۶۲ cell line, chronic myeloid leukemia, treated with an active compound (۲-P.P) from pyrazine family
/سعیده رستمپور
: علوم طبیعی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۲۱ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
زیست شناسی گرایش بیوشیمی
۱۳۹۷/۰۶/۱۷
تبریز
القاءآپوپتوز استراتژی مؤثری در درمان سرطان شناخته شده و مشتقات پیرازینی بهعنوان ترکیبات هتروسایکل دارای نیتروژن، فعالیتهای زیستی گستردهای از خود نشان داده و از جمله عوامل بالقوهی القاءگر آپوپتوز میباشند .اعضای دو خانوادهی پروتئینی IAP و Bcl۲ نقش مهمیدر تنظیم آپوپتوز ایفا میکنند .پروتئین Bcl۲ از زیرگروه پروتئینهای ضدآپوپتوزی خانوادهیBcl۲ ، با جلوگیری از عملکرد القاءآپوپتوز) Bax عضو پیشآپوپتوزی این خانواده (از وقوع آپوپتوز جلوگیری مینماید .در سلولهای مقاوم به درمان نسبت بالای Bcl۲/Bax گزارش شدهاست .همچنین Survivin، از اعضای خانوادهی IAP دارای فعالیت مهار آپوپتوزی بوده و بیان بالایی در سلولهای K۵۶۲ دارد .در این مطالعه اثر مشتق جدیدی از خانوادهی پیرازینها تحت عنوان فنیل پروپ-۲ - انیل- پیرازین-۲- کربوکسیلاتP.P) - (۲بر تکثیر، زیستایی و القاءآپوپتوز در ردهی سلولی K۵۶۲ انسانی بررسی گردید .بقاء سلولی (viability) در این تحقیق به وسیلهی آزمون مهار رشد MTT تعیین گردید .آپوپتوز، به عنوان یک مکانیسم مرگ سلولی، به صورت مورفولوژیک توسط رنگآمیزی هوخست، بررسی وجود فسفاتیدیل سرین در غشاء خارجی به وسیلهی تکنیک رنگآمیزی AnnexinV/PI و همچنین بهوسیلهی آزمون قطعه قطعه شدن DNA مورد ارزیابی قرار گرفت .همچنین اثر ترکیبP.P - ۲روی چرخهی سلولی سلولهای K۵۶۲ به وسیلهی فلوسایتومتری مطالعه شد .برای تعیین اثر ترکیبP.P - ۲بر روی بیان ژنهای مرتبط با مسیر داخلی آپوپتوز، سطوح بیان ژنهای) Bcl۲ ضد آپوپتوز(،) Bax پروآپوپتوز (و) Survivin از خانوادهی پروتئینهای بازدارنده ی آپوپتوز (قبل و بعد تیمار باP.P - ۲به روش Real Time PCR بررسی شد .مقدار IC۵۰ بعد از ۷۲ ساعت، ۷۴میکرمولار به دست آمد .بررسی تغییرات مورفولوژیک توسط میکروسکپ فلورسنس، تغییرات مقدار فسفاتیدیل سرین در غشاء خارجی توسط دستگاه فلوسایتومتری و ایجاد قطعات DNA با الکتروفورز بعد از تیمار باP.P - ۲نشان دهندهی القاءآپوپتوز پس از تیمار با ترکیب) در غلظت ( IC۵۰ بود .توقف چرخهی سلولی در فاز G۰/G۱ و افزایش جمعیت سلولی در فازG۱ - Subبعد از۲۴ - ۷۲ساعت تیمار مشاهده گردید .بعد از۲۴ -۷۲ساعت تیمار سلولها با ترکیبP.P - ۲، کاهش بیان ژنهایBcl۲ و Survivin مشاهده شد .همزمان با این کاهش بیان، بیان ژن Bax افزایش یافت .یافتههای ما نشان داد که ترکیبP.P -۲باعث القاءآپوپتوز از مسیر میتوکندریایی در سلولهای K۵۶۲ میشود و می تواند پتانسیل فعالیت ضدسرطانی داشته باشد
Chronic myeloid leukemia (CML) is a lethal malignancy that is characterized by granulocytosis and splenomegaly. Apoptosis induction is an effective strategy in cancer therapy and pyrazine derivatives as an N-heterocyclic compounds, which have widespread bioactivities, have been considered as a potentent apoptosis inducing agents. In the apoptosis pathway, the Bcl2 and IAP proteins family are the central regulators. Survivin as a member of IAP family as a suppressor of apoptosis is up regulated in the K562cells. Also Bcl2 as an anti-apoptotic member of Bcl2 family, suppresses apoptosis with inhibiting Bax (pro-apoptotic member of bcl2 family) function. High levels of Bcl2/Bax expression have been reported in many drug resistant cancerous cells. In this study we investigated the effects of 2-P.P (a new pyrazine derivative) on proliliferation viability and induction of apoptosis in human leukemia K562 cells. The K562 cells were treated with various concentration (20-120 M) of the 2-P. P for 24-72 hours. Cell viability was determined by MTT growth inhibition assay. Apoptosis, as the mechanism of cell death, was investigated morphologically by Hoechst staining, cell surface expression assay of phosphatidyl serine by annexin-V/PI technique, as well as, DNA fragmentation assay. The effect of 2-P.P on K562 cell cycle was studied by flow cytometry. To determine the effect of 2.P.P on expression of intrinsic apoptosis- related genes, we evaluated the expression levels of Bcl2 (anti- apoptotic) , Bax (pro- apoptotic) of the Bcl2 family and Survivin ( a member of the inhibitors of apoptosis (IAP) family), before and after treatment with 2.P.P, Real Time PCR analysis was performed. The results revealed that 2-P.P inhibited viability with IC50 of 74 M for 72 h. Assessment of morphological changes by fluorescence microscope, Annexin V/PI double staining by flow cytometry and the formation of DNA ladders upon treatment of the cells with the 2-P.P showed that this compound induce apoptosis at IC50 value. Cell cycle arrest was observed in G0/G1 phase and sub-G1 cell population increased after 24- 72 h of treatment. low levels of Bcl2 and surviving expression in k562 cells were observed after 48 and 72hr of treatment. Simultaneously with the down- regulation of Bcl2 and survivin, expression of Bax was increased after treatment with 2.P.P. Collectively, our findings demonstrate that 2.P.P induces mitochondrial mediated apoptosis in k562 cells, which might have a potential anticancer activity
Study of the cytotoxic effects and induction of apoptosis via changes in gene expression of Bcl۲, Bax and Survivin in K۵۶۲ cell line, chronic myeloid leukemia, treated with an active compound (۲-P.P) from pyrazine family