バイケリンは、ヒト膀胱がん5637細胞におけるカスパーゼのROS依存性活性化を介してアポトーシスを誘導します

バイカレインは、元々Scutellaria baicalensis georgiの根から由来するフラボノイドであり、さまざまな疾患を治療するために東洋医薬品で使用されています。この化合物はいくつかのヒト癌細胞株で抗がん活性があることが報告されていますが、ヒト膀胱癌に対するバイケリンの治療効果とその作用メカニズムは広範囲に研究されていません。この研究では、ヒト膀胱がん5637細胞におけるバイカリンの療法促進効果を調査しました。この研究では、細胞生存率とアポトーシスは、3-（4,5-ジメチルチアゾール-2-イル）-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロマイドアッセイ、トリパンブルー染料除去アッセイ4,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール染色を使用して評価され、cytometryを流しました。ミトコンドリア膜電位（MMP）、カスパーゼ活性アッセイ、およびウエスタンブロットの測定を実施して、5637細胞死がアポトーシスによって発生したかどうかを判断しました。バイカリンによる治療は、核の形態検査とフローサイトメトリー分析の結果によって示されるように、アポトーシス誘導と組み合わせた濃度依存性成長阻害をもたらしました。バイカリンによる5637細胞のアポトーシス細胞死の誘導は、CIAP-1およびCIAP-2を含むアポトーシスタンパク質（IAP）ファミリーの阻害剤のメンバーのメンバーのダウンレギュレーションと、Poly-libose） - リボセ） - リボセ） - リボセ） - リボセ） - リボセ） - リボセ） - リボセ） - リボセ）のタンパク質分解を伴うカスパーゼ-9および-3の活性化と相関することを示しました。この研究はまた、バイカレインがアポトーシス性タンパク質Baxの発現を減少させ、抗アポトーシスBcl-2発現を増加させ、MMPの喪失を著しく悪化させることを示しました。同時に、データは、バイケリンが死の受容体とそれに関連するリガンドのレベルを増加させ、カスパーゼ-8の活性化とBIDの切り捨てを強化することを示しました。ただし、パンカスパーゼ阻害剤は、バイケリン誘発性アポトーシスを逆転させ、カスパーゼ依存性経路であることを示しています。さらに、バイケリンは反応性酸素種（ROS）の産生を誘導することができ、抗酸化剤N-アセチル-L-チェステインとの前処理は、MMPの喪失とカスパーゼの活性化に対するバイケリン効果を有意に減衰させることがわかった。さらに、ROS生成のブロッキングは、バイカレインのアポトーシス活性と抗増殖効果を低下させ、バイケリンがカスパーゼのROS依存性の活性化により5637細胞のアポトーシスを誘導することを示しています。

Baicalein is a flavonoid derived originally from the root of Scutellaria baicalensis Georgi, which has been used in Oriental medicines for treating various diseases. Although this compound has been reported to have anticancer activities in several human cancer cell lines, the therapeutic effects of baicalein on human bladder cancer and its mechanisms of action have not been extensively studied. This study investigated the proapoptotic effects of baicalein in human bladder cancer 5637 cells. For this study, cell viability and apoptosis were evaluated using the 3-(4,5-dimethylthia-zol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, trypan blue dye exclusion assay 4,6-diamidino-2-phenylindole staining, and flow cytometry. Measurements of the mitochondrial membrane potential (MMP), caspase activity assays and western blots were conducted to determine whether 5637 cell death occurred by apoptosis. Treatment with baicalein resulted in a concentration-dependent growth inhibition coupled with apoptosis induction, as indicated by the results of nuclei morphology examination and flow cytometry analyses. The induction of the apoptotic cell death of 5637 cells by baicalein exhibited a correlation with the downregulation of members of the inhibitor of apoptosis protein (IAP) family, including cIAP-1 and cIAP-2, and the activation of caspase-9 and -3 accompanied by proteolytic degradation of poly(ADP-ribose)-polymerase. The study also showed that baicalein decreases the expression of the proapoptotic protein Bax, increases antiapoptotic Bcl-2 expression, and noticeably aggravates the loss of MMP. Concomitantly, the data showed that baicalein increases the levels of death receptors and their associated ligands and enhances the activation of caspase-8 and truncation of Bid. However, the pan-caspase inhibitor can reverse baicalein-induced apoptosis, demonstrating that it is a caspase-dependent pathway. Moreover, it was found that baicalein can induce the production of reactive oxygen species (ROS) and that pretreatment with the antioxidant N-acetyl-L-cysteine significantly attenuates the baicalein effects on the loss of MMP and activation of caspase. In addition, the blocking of ROS generation decreases the apoptotic activity and antiproliferative effect of baicalein, indicating that baicalein induces apoptosis of 5637 cells through the ROS-dependent activation of caspases.