القاي آپوپتوز در رده سلولي HL-60 توسط آرسنيك تري‌اكسايد با كاهش نسبت بيان Bcl-2 به Bax در سطح mRNA

Arsenic trioxide-induced apoptosis in HL-60 cell line by decreasing the ratio of Bcl-2 to Bax mRNA expression

چكيده سابقه و هدف اثرات ضد سرطاني آرسنيك تري‌اكسايد(As2O3) روي طيف گسترده‌اي از سرطان‌هاي مختلف نشان داده شده است. بيشترين كارآيي درماني آرسنيك، در بيماران مبتلا به لوسمي پروميلوسيتيك حاد مي‌باشد. آرسنيك عمدتاً با راه انداختن آپوپتوز در سلول‌هاي سرطاني عمل مي‌كند. در مطالعه حاضر به منظور درك بهتر مكانيسم مولكولي القاي آپوپتوز توسط As2O3، تاثير آرسنيك تري اكسايد بر روي بيان ژن‌هاي Bax و Bcl-2، تنظيم‌كننده‌هاي اصلي آپوپتوز و p53 بررسي شدند. مواد و روش‌ها در يك مطالعـه تجربـي، آزمايش رنگ سنجي MTT براي بررسي اثر As2O3 بر روي مهار رشد سلول‌هاي HL-60 استفاده شد. ميزان mRNA ژن‌هاي Bax ، Bcl-2 و p53 به روش Real-time PCR اندازه‌گيري شد. از آزمايش آماري t-student، ANOVA و نرم‌افزار 18 SPSS براي تجزيه و تحليل اطلاعات استفاده شد. يافته‌ها As2O3 در طي 24 ساعت به صورت وابسته به دوز، رشد سلول‌هاي HL-60 را مهار مي‌كند. از غلظت µM4 ، كاهش معناداري(3% ± 89%) در بقاي سلولي مشاهده شد و مقدار IC50 حدود µM 16 به دست آمد. هيچ بياني از ژن P53 در سلول HL-60 شناسايي نشد. نتايج Real-time PCR نشان داد در حالي كه ميزان بيانBax mRNA در سلول‌هاي HL-60 تيمار شده به صورت معناداري تغيير نكرد، نسبت Bcl-2/Bax به صورت معنادار و وابسته به دوز كاهش يافت. نتيجه گيري As2O3 بخشي از فعاليت ضد توموري خود را با القاي آپوپتوز و از طريق كاهش نسبت Bcl-2/Bax در رده سلولي HL-60 ، فاقد بيان ژن P53 ، اعمال مي‌كند. براي تاييد اين نتايج بررسي بيشتر در سطح پروتيين لازم است.

Abstract Background and Objectives Arsenic trioxide (As2O3) has been shown to have anti-cancer effects on a wide range of cancers. As2O3 has proved to be the most efficient in treatment of acute promyelocytic leukemia (APL) patients. It primarily acts by triggering apoptosis in cancer cells. To better understand the molecular mechanisms involved in As2O3-induced apoptosis, in the present study we examined the effects of As2O3 both on the expression of Bax and Bcl-2 (the major regulators of apoptosis), and p53 genes in HL-60 cell line. Materials and Methods In this experimental study, the MTT colorimetric assay was used to assess the growth-inhibitory effect of As2O3 on HL-60 cells. The mRNA levels of p53, Bax and Bcl-2 were analyzed by using Real-time PCR. Data were analyzed by using SPSS18, t-test and ANOVA tests. Results As2O3 inhibits the growth of HL-60 cells in a dose dependent manner at 24h. Significant decrease (89% ± 3%) in cell viability was observed at 4?M and the IC50 value was about 16 ?M. In HL-60 cell, no expression of p53 was detected. Real-time PCR results showed while Bax mRNA expression was not significantly affected in As2O3 treated HL-60, the Bcl-2/Bax ratio expression level significantly decreased in a dose dependent manner. Conclusions As2O3 exerts part of its antitumor effect by inducing apoptosis through decreasing Bcl-2/Bax mRNA ratio in p53-null leukemic cell line HL-60. More research on the protein level is required for these results to be reinforced.