การประยุกต์ใช้เทคนิค FTIR microspectroscopy ในการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีของเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาว (Jurkat) ที่ถูกเหนี่ยวนำการตายแบบอะพอพโตซิสด้วยสารสกัดใบฮว่านง็อก (Pseuderanthemum palatiferum)
คำสำคัญ:
Pseuderanthemum palatiferum, เซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด Jurkat, เซลล์เม็ดเลือดชนิดนิวเคลียสเดี่ยว, เทคนิค Fourier-transform infrared spectroscopy, การตายแบบอะพอพโตซิสบทคัดย่อ
การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบความเป็นพิษของสารสกัดใบฮว่านง็อก (Pseuderanthemum palatiferum) ต่อเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด Jurkat และเซลล์เม็ดเลือดชนิดนิวเคลียสเดี่ยว (PBMCs) นอกจากนี้ ยังใช้เทคนิค Fourier-transform infrared (FTIR) microspectroscopy เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีของเซลล์ที่ถูกเหนี่ยวนำการตายแบบอะพอพโตซิสอีกด้วย ทั้งนี้ สกัดใบฮว่านง็อกด้วยสารละลาย 95% เอทานอล จากนั้นนำมาทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด Jurkat และเซลล์ PBMCs ด้วยเทคนิค 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) จากการทดสอบ พบว่า สารสกัดแสดงความเป็นพิษเจาะจงต่อเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด Jurkat แต่แสดงความเป็นพิษน้อยกว่าในเซลล์ PBMCs เมื่อบ่มด้วยสารสกัดที่ความเข้มข้นเดียวกัน นอกจากนี้ ยังพบว่า สารสกัดสามารถเหนี่ยวนำการตายแบบอะพอพโตซิสต่อเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด Jurkat ซึ่งพิจารณาได้จากการกระจายตัวของไซโตโครมซีจากไมโทคอนเดรียไปยังไซโทซอล ผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FTIR microspectroscopy ยืนยันฤทธิ์ของสารสกัดในการเหนี่ยวนำการตายแบบอะพอพโตซิสของเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด Jurkat โดยพิจารณาจากค่าความแตกต่างของสเปกตรัมของ FTIR ที่มีความสัมพันธ์กับปริมาณของไขมันและกรดนิวคลีอิกภายในเซลล์ จากการค้นพบนี้อาจบ่งชี้ได้ว่าเทคนิค FTIR microspectroscopy อาจเป็นประโยชน์ในการระบุการตายแบบอะพอพโตซิสของเซลล์ อย่างไรก็ตาม ในอนาคตควรตรวจวิเคราะห์ทางชีวเคมีเพิ่มเติมเพื่อยืนยันการเปลี่ยนแปลงของสเปกตรัม FTIR ในช่วงของไขมันและกรดนิวคลีอิก
References
Bray, F., Ferlay, J., Soerjomataram, I., Siegel, R.L., Torre, L.A. and Jemal, A., 2018, “Global Cancer Statistics 2018: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries,” CA: A Cancer Journal for Clinicians, 68 (6), pp. 394-424.
Tsao, A. S., Kim, E.S. and Hong, W.K., 2004. “Chemoprevention of Cancer,” A Cancer Journal for Clinicians, 54 (3), pp. 150-180.
Chayarop, K., Peungvicha, P., Wongkrajang, Y., Chuakul, W., Amnuoypol, S. and Temsiririrkkul, R., 2011, “Pharmacognostic and Phytochemical Investigations of Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radlk. ex Lindau Leaves,” Pharmacognosy Journal, 3 (23), pp. 18-23.
Khonsung, P., Panthong, A., Chiranthanut, N. and Intahphuak, S., 2011, “Hypotensive Effect of the Water Extract of the Leaves of Pseuderanthemum palatiferum,” Journal of Natural Medicines, 65 (3-4), pp. 551-558.
Phasuk, S. and Meeratana, P., 2014, “Cytotoxicity Activity of Pseuderanthemum palatiferum Crude Extracts against Breast and Colon Cancer Cells,” Thai Journal of Science and Technology, 22 (6), pp. 848-860.
Sittisart, P. and Chitsomboon, B., 2014, “Intracellular ROS Scavenging Activity and Downregulation of Inflammatory Mediators in RAW264. 7 Macrophage by Fresh Leaf Extracts of Pseuderanthemum palatiferum,” Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, pp. 1-11.
Sala-ngam, B., Suksawaeng, S., Dunkhunthod, B. and Chitsomboon, B., 2014, “Anti-Angiogenesis of Hoan-ngoc (pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radlk) Extract on B16F10-Inoculated CAM,” Proceedings of the 6th International Conference on Natural Products for Health and Beauty, Khon Kaen, Thailand, pp. 110-114.
Diệu, H. K., 2008, “KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ XUÂN HOA (Pseuderanthemum palatiferum),” Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, pp. 232-240.
Sittisart, P., Chitsomboon, B. and Kaminski, N.E., 2016, “Pseuderanthemum palatiferum Leaf Extract Inhibits the Proinflammatory Cytokines, TNF-α and IL-6 Expression in LPS-activated Macrophages,” Food and Chemical Toxicology, 97, pp. 11-22.
Chai, J., Kuppusamy, U. and Kanthimathi, M., 2008, “Beta-sitosterol Induces Apoptosis in MCF-7 cells,” Malaysian Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 16 (2), pp. 28-30.
Awad, A., Chinnam, M., Fink, C. and Bradford, P., 2007, “β-Sitosterol Activates Fas Signaling in Human Breast Cancer Cells,” Phytomedicine, 14 (11), pp. 747-754.
Moon, D.O., Lee, K.J., Choi, Y.H. and Kim, G.Y., 2007, “β-Sitosterol-induced-apoptosis is Mediated by the Activation of ERK and the Downregulation of Akt in MCA-102 Murine Fibrosarcoma Cells,” International immunopharmacology, 7 (8), pp. 1044-1053.
Dunkhunthod, B. and Chitsomboon, B., 2014, “Antiproliferative Effect on Cancer Cells and Mutagenic Activity of Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radlk,” Proceedings of the 5th International Conference on Natural Products for Health and Beauty, Phuket, Thailand, pp. 128-132.
Cohausz, O., Blenn, C., Malanga, M. and Althaus, F.R., 2008, “The Roles of Poly(ADP-Ribose)-Metabolizing Enzymes in alkylation-Induced Cell Death,” Cellular and Molecular Life Sciences, 65 (4), pp. 644-655.
Choi, E.J. and Kim, G.H., 2009, “Apigenin Induces Apoptosis through a Mitochondria/Caspase-Pathway in Human Breast Cancer MDA-MB-453 Cells,” Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, 44, pp. 260-265.
Tsagarakis, N.J., Drygiannakis, I., Batistakis, A.G., Kolios, G. and Kouroumalis, E.A., 2010, “A Concentration-Dependent Effect of Ursodeoxycholate on Apoptosis and Caspases Activities of HepG2 Hepatocellular Carcinoma Cells,” European Journal of Pharmacology, 640 (1-3), pp. 1-7.
Yin, Y., Chen, W., Tang, C., Ding, H., Jang, J., Weng, M., Cai, Y. and Zou, G., 2011, “NF-κB, JNK and p53 Pathways are Involved in Tubeimoside-1-Induced Apoptosis in HepG2 Cells with Oxidative Stress and G2/M Cell Cycle Arrest,” Food and Chemical Toxicology, 49 (12), pp. 3046-3054.
Zelig, U., Kapelushnik, J., Moreh, R., Mordechai, S. and Nathan, I., 2009, “Diagnosis of Cell Death by Means of Infrared Spectroscopy,” Biophysical journal, 97 (7), pp. 2107-2114.
Machana, S., Weerapreeyakul, N., Barusrux, S., Thumanu, K. and Tanthanuch, W., 2012, “FTIR Microspectroscopy Discriminates Anticancer Action on Human Leukemic Cells by Extracts of Pinus kesiya; Cratoxylum formosum ssp. pruniflorum and melphalan,” Talanta, 93, pp. 371-382.
Gasparri, F. and Muzio, M., 2003, “Monitoring of Apoptosis of HL60 Cells by Fourier-Transform Infrared Spectroscopy,” Biochemical Journal, 369 (2), pp. 239-248.
Pamok, S., Vinitketkumnuen, S.S.U. and Saenphet, K., 2012, “Antiproliferative Effect of Moringa oleifera Lam. and Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radlk Extracts on the Colon Cancer Cells,” Journal of Medicinal Plants Research, 6 (1), pp. 139-145.
Majno, G. and Joris, I., 1995, “Apoptosis, Oncosis, and Necrosis. An Overview of Cell Death,” The American journal of pathology, 146 (1), pp. 3-15.
MacFarlane, M. and Williams, A.C., 2004. "Apoptosis and Disease: a Life or Death Decision: Conference and Workshop on Apoptosis and Disease," EMBO Reports, 5 (7), pp. 674-678.
Kongprasom, U., Sukketsiri, W., Chonpathompikunlert, P., Sroyraya, M., Sretrirutchai, S. and Tanasawet, S., 2019, "Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radlk Extract Induces Apoptosis via Reactive Oxygen Species-mediated Mitochondria-dependent Pathway in A549 Human Lung Cancer Cells," Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 18 (2), pp. 287-294.
Plaimee, P., Weerapreeyakul, N., Thumanu, K., Tanthanuch, W. and Barusrux, S., 2014, "Melatonin Induces Apoptosis through Biomolecular Changes, in SK‐LU‐1 Human Lung Adenocarcinoma Cells," Cell Proliferation, 47 (6), pp. 564-577.
Lamberti, A., Sanges, C. and Arcari, P., 2010, “FT-IR Spectromicroscopy of Mammalian Cell Cultures during Necrosis and Apoptosis Induced by Drugs,” Journal of Spectroscopy, 24 (5), pp. 535-546.
Liu, K.Z. and Mantsch, H., 2001, “Apoptosis-induced Structural Changes in Leukemia Cells Identified by IR Spectroscopy,” Journal of Molecular Structure, 565, pp. 299-304.
Dewson, G. and Kluck, R.M., 2009, “Mechanisms by which Bak and Bax Permeabilise Mitochondria during Apoptosis,” Journal of Cell Science, 122 (16), pp. 2801-2808.
Mohlenhoff, B., Romeo, M., Diem, M. and Wood, B.R., 2005, “Mie-type Scattering and Non-Beer-Lambert Absorption Behavior of Human Cells in Infrared Microspectroscopy,” Biophysical journal, 88 (5), pp. 3635-3640.
Verrier, S., Notingher, I., Polak, J. and Hench, L., 2004, “In Situ Monitoring of Cell Death using Raman Microspectroscopy,” Biopolymers: Original Research on Biomolecules, 74 (1‐2), pp. 157-162.
Pocasap, P., Weerapreeyakul, N. and Thumanu, K., 2019, "Alyssin and Iberin in Cruciferous Vegetables Exert Anticancer Activity in HepG2 by Increasing Intracellular Reactive Oxygen Species and Tubulin Depolymerization," Biomolecules & Therapeutics, 27 (6), pp. 540-552.
Marcelli, A. and Cinque, G., 2019, "Synchrotron Radiation InfraRed microspectroscopy and Imaging in the Characterization of Archaeological Materials and Cultural Heritage Artefacts," The Contribution of Mineralogy to Cultural Heritage, 20, pp. 411-444.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2020 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาของบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science and Engineering Connect ในทุกรูปแบบ รวมถึงข้อความ สมการ สูตร ตาราง ภาพ ตลอดจนภาพประกอบในรูปแบบอื่นใด เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี การนำเนื้อหา ไม่ว่าจะในรูปแบบใด ของบทความไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ ต้องได้รับอนุญาตจากบรรณาธิการวารสารอย่างเป็นลายลักษณ์อักษรก่อนเท่านั้น
