بررسي تركيبات شيميايي، اثرات آنتي‌اكسيداني، ضد باكتريايي، سيتوتوكسيك و آپوپتوزي عصاره گياه به‌ليمو بر روي رده سلولي سرطان كولون

Evaluation of chemical composition, antioxidant, antibacterial, cytotoxic and apoptotic effects of Aloysia citrodora extract on colon cancer cell line

زمینه و هدف: گیاه به‌لیمو (Aloysia citrodora) از نظر طب سنتی در ایران حایز اهمیت می‌باشد. هدف این مطالعه بررسی تركیبات شیمیایی، اثرات آنتی‌اكسیدانی، ضد باكتریایی، سمیت سلولی و آپوپتوزی عصاره گیاه به‌لیمو بر روی رده سلولی سرطان كولون می‌باشد. روش بررسی: این مطالعه تجربی از فروردین تا شهریور 1394 در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق انجام گرفت. تركیبات شیمیایی عصاره گیاه به‌لیمو با استفاده از روش Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) آنالیز شد. اثرات آنتی‌اكسیدانی، ضد باكتریایی و سمیت سلولی عصاره به‌ترتیب از طریق روش DPPH، دیسك دیفیوژن و MTT تعیین شد. مولكول RNA استخراج شد و سپس cDNA ساخته شد. در نهایت، بیان ژن‌های آپوپتوزی Bax و Bcl2 با روش Real-Time PCR ارزیابی شد و القای آپوپتوز توسط روش فلوسایتومتری مشخص شد. یافته‌ها: آنالیز فیتوشیمیایی عصاره، تعداد 37 تركیب را نشان داد كه بیشترین میزان مربوط به Spathulenol (57/%17) و Caryophyllene oxide (15/%15) بود. همچنین، عصاره مورد مطالعه دارای mg/ml 03/0±6/0 IC50= خاصیت آنتی‌اكسیدانی بود. این عصاره بیشترین اثر را بر روی باكتری گرم منفی و كمترین اثر را بر روی گرم مثبت داشت. افزایش بیان ژن Bax وكاهش بیان Bcl2 به‌ترتیب به‌میزان 72/0±47/3 (05/0P<) و 35/0±43/0 (05/0P<) نشان دادند. همچنین، نتایج فلوسایتومتری میزان آپوپتوز 66/38 درصدی را نشان داد. نتیجه‌گیری: به‌نظر می‌رسد كه عصاره گیاه به‌لیمو به‌عنوان گیاهان بومی كشورمان پتانسیل آنتی‌اكسیدانتی، ضد باكتریایی و ضد سرطانی بالایی دارد و پیشنهاد می‌شود كه مطالعات بیشتر در مورد اهمیت دارویی این گیاه انجام شود.

Background: Aloysia citrodora belongs to the Verbenaceae family of plants, a well-known herbal medicine in Iran. The aim of the present study was to investigate the chemical composition, antioxidant, antibacterial, cytotoxic and apoptotic effect of A. citrodora extract against human colon cancer (HT29) cells by using real-time polymerase chain reaction and flow-cytometry methods. Methods: This experimental study was carried out in Islamic Azad University, East Tehran Branch, from March to September of 2014. At first, the A. citrodora chemical constituents were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) technique. In addition, antioxidant assay, antibacterial and anti-cancer effect was performed using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), disk diffusion and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) methods, respectively. The half maximal inhibitory concentration (IC50) value was calculated. We extracted total RNA molecules by using RNX solution, after which cDNA was synthesized. Finally, the pro-apoptotic (Bax) and anti-apoptotic (Bcl2) gene expression was performed by real-time polymerase chain reaction and apoptotic effects were analyzed using Flow-cytometry method. Results: GC-MS analysis of Aloysia citrodora extract was shown 37 major components and the most frequent component was belonged to Spathulenol (17.57%) and Caryophyllene oxide (15.15%) The antioxidant activity of the extract was IC50= 0.6±0.03 mg/ml. The maximum and minimum antibacterial effects of extract were belonged to gram-negative and gram-positive bacteria, respectively. Cytotoxic results revealed that the A.citrodora extract have IC50= 20.1±0.78 mg/ml against colon cancer (HT29) cell line and real-time polymerase chain reaction results showed the expression level of Bax and Bcl2 was increased and decreased respectively in colon cancer cell line (3.470±0.72 (P< 0.05), 0.43±0.35 (P< 0.05)). In addition, the flow-cytometry results indicated the 38.66% apoptosis in colon cancer cell line. Conclusion: According to the results, it seems that A. citrodora extract has potential antioxidant, antibacterial and anticancer effects and it suggested that further studies were performed for A. citrodora pharmaceutical importance.