القای تمایز سلول­های بنیادی جنینی موشی به­واسطه­ی عصاره­ گیاهان دارویی

Reynertson KA, Charlson ME, Gudas LJ

Exp Cell Res. 2011 Jan 1;317(1):82-93

خلاصه

شواهد اپیدمیولوژیکی نشان می­دهند که رژیم غذایی غنی از میوه و سبزیجات به دلیل داشتن ترکیبات فیتوشیمیایی می­توانند به عنوان بازدارنده شیمیایی در برابر سرطان عمل کنند. محصولات طبیعی، منبعی غنی از داروهای شیمی درمانی سرطان هستند که اساسا سلول­های توموری با سرعت تقسیم بالا را هدف قرار می­دهند. شواهد رو به افزایشی نشان ­می­دهند که بسیاری از سرطان­ها حاوی جمعیت کوچکی از سلول­های شبه بنیادی مقاومی هستند که حتی پس از شیمی درمانی و پرتودرمانی نیز می­توانند مجددا تومورها را تولید کنند و منجر به شروع متاستاز گردند. هدف ما، کشف ترکیبات بالینی یا وابسته به رژیم غذایی با منشا محصولات طبیعی بود که به طور انتخابی در طول تمایز سلول­های بنیادی سرطانی را هدف قرار می­دهند. ما یک رنگ آلکالین فسفاتاز (AP) را به منظور سنجش توانایی عصاره­های گیاهی جهت القای تمایز در سلول­های بنیادی جنینی (ES) تهیه کردیم. AP یک مارکر خاص سلول­های ES تمایزنیافته است که روش جدیدی را برای غربال­گری و شناسایی عصاره­های گیاهان دارویی ارائه می­دهد. پس از بررسی تقریبا 100 بخش (فرکشن) از 12 گونه از گیاهان مورداستفاده در درمان­های سنتی، ما نمونه­هایی از 3 گونه را پیدا کردیم که با کاهش AP و سطح بیان مارکرهای پرتوانی (Nanog، Oct-4، Rex-1)، تمایز را القا می­کردند. این نمونه­ها بر حسب میزان دوز مصرفی، بر تکثیر ES موشی و سلول­های کارسینومای سینه، پروستات و جنینی انسان تاثیرگذار بودند. چندین ترکیب فیتوشیمیایی جداسازی و تخلیص شدند. آنتی اکسیدان­های فیتوشیمیایی اسید الاگیک (ellagic acid) و اسید گالیک (gallic acid)، قدرت حیات و بقای سلول­های کشت شده­ی کارسینومای سینه را تحت تاثیر قرار می­دهند.

Induction of murine embryonic stem cell differentiation by medicinal plant extracts

Abstract

Epidemiological evidence indicates that diets high in fruits and vegetables provide a measure of cancer chemoprevention due to phytochemical constituents. Natural products are a rich source of cancer chemotherapy drugs, and primarily target rapidly cycling tumor cells. Increasing evidence indicates that many cancers contain small populations of resistant, stem-like cells that have the capacity to regenerate tumors following chemotherapy and radiation, and have been linked to the initiation of metastases. Our goal is to discover natural product-based clinical or dietary interventions that selectively target cancer stem cells, inducing differentiation. We adapted an alkaline phosphatase (AP) stain to assay plant extracts for the capacity to induce differentiation in embryonic stem (ES) cells. AP is a characteristic marker of undifferentiated ES cells, and this represents a novel approach to screening medicinal plant extracts. Following a survey of approximately 100 fractions obtained from 12 species of ethnomedically utilized plants, we found fractions from 3 species that induced differentiation, decreasing AP and transcript levels of pluripotency markers (Nanog, Oct-4, Rex-1). These fractions affected proliferation of murine ES, and human embryonal, prostate, and breast carcinoma cells in a dose-dependent manner. Several phytochemical constituents were isolated; the antioxidant phytochemicals ellagic acid and gallic acid were shown to affect viability of cultured breast carcinoma cells.