Evaluation of antioxidant balance in patients with prostate cancer and its relationship with matrix metalloproteinase 9 expressions and calcium signaling
Dissertation
Tholfiqar Ismeal
Natural Science
1402
119p.
cd
Ph.D.
Biochemistry
1402/08/20
Background: Prostate cancer (PCa) is the second most prevalent cancer among males that are prone to the metastasis. The oxidative imbalance and Ca2+ influx are metastasis triggers and also crucial to understanding the pathogenesis of PCa. This study aimed to investigate the reciprocal relationship between Ca2+ up-regulation and oxidative stress by evaluation of the inositol-three-phosphate (IP3)- and cADPR-mediated Ca2+ influx in PCa tissue and marginal control. The possible correlation between Ca2+ up-regulation and matrix metalloproteinase 9 (MMP-9)/CD82 expressions which involve in tissue remodeling, cell proliferation and invasion was also evaluated. Methods: For this purpose, 50 intermediate- and high-grade of PCa tissue and 50 margins of tumor were used. Western blot was used to evaluate the target proteins. Antioxidant enzymes activity and reactive oxygene species (ROS) content were evaluated in tissue lysate by using standard methods. The case and control groups' data were compared using a two-tailed student t-test using SPSS software.Results: Our results showed overproduction of the ROS in PCa that accompanied by altered antioxidant enzymes activity that refered to oxidative stress. Immunoblotting analysis approved IP3 receptor (IP3R) and CD38 significantly increased in PCa rather than marginal control that could be interpreted to Ca2+ up-regulation. PCa tissue also manifested MMP-9 up-regulation and CD82 down-regulation rather than marginal control that could cause invasion and metastasis.Conclusion: Our results revealed IP3 and cADPR-mediated Ca2+ influx is upstream regulator of oxidative stress and invasion. By considering the leading role of cytosolic free Ca2+, IP3R and CD38 could be considered as effective targets to anti-metastatic drug designe.
زمینه و هدف: سرطان پروستات (PCa) دومین سرطان شایع در بین مردانی است که مستعد متاستاز هستند. عدم تعادل اکسیداتیو و هجوم Ca2+ محرکهای متاستاز هستند و همچنین برای درک پاتوژنز PCa بسیار مهم هستند. این مطالعه با هدف بررسی رابطه متقابل بین تنظیم بالای Ca2+و استرس اکسیداتیو با ارزیابی اینوزیتول-سه-فسفات (IP3)- و هجوم Ca2+با واسطه cADPR در بافت PCa و بافت حاشیه تومور انجام شد. ارتباط احتمالی بین تنظیم بالای Ca2+ و (MMP-9) / CD82 که در بازسازی بافت، تکثیر سلولی و تهاجم نقش دارند نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.روش کار: برای این منظور از 50 بافت PCa با درجه متوسط و بالا و 50 بافت حاشیه تومور استفاده شد. برای ارزیابی پروتئینهای هدف از وسترن بلات استفاده شد. فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی و محتوای گونههای اکسیژن فعال (ROS) در لیز بافت با استفاده از روشهای استاندارد ارزیابی شد. دادههای گروه بیمار و شاهد با استفاده از آزمون t-test با استفاده از نرمافزار SPSS مقایسه شد.یافتهها: نتایج تحقیق نشان داد که در سلولهای سرطانی پروستات (PCa)، تولید رادیکالهای اکسیژنی فعال (ROS) به میزان بیش از حد افزایش یافته است. این افزایش ROS با تغییر در فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی مرتبط بود و به استرس اکسیداتیو اشاره کرد. تجزیه و تحلیل ایمونوبلات نشان داد که گیرنده IP3 (IP3R) و آنزیم CD38 در سلولهای PCa به طور معنیداری بیشتر از بافت حاشیهای افزایش یافتهاند، که میتواند به تنظیم مواد مختلف از جمله یون کلسیم (Ca2+) ارتباط داشته باشد. همچنین نتایج نشان داد که در بافت PCa، بیان ماتریکس متالوپروتئیناز 9 (MMP-9) افزایش یافته و بیان CD82 کاهش یافته است.نتیجهگیری: تحقیق ما نشان داد که هجوم یون کلسیم (Ca2+) با واسطه پیامرسانهای IP3 و cADPR میتواند به عنوان یک تنظیمکننده اصلی در ایجاد استرس اکسیداتیو و فرآیند تهاجمی در PCa عمل کند. با توجه به این یافتهها، IP3R و CD38 ممکن است به عنوان اهداف مؤثری برای طراحی داروهای ضد متاستاتیک در درمان PCa در نظر گرفته شوند.
بررسی آسیب اکسایشی در نمونههای سرطان پروستات و رابطه آن با بیان ماتریکس متالوپروتئیناز9 و ژنهای دخیل در تنظیم پیام رسانی یون کلسیم