Published December 1, 2018 | Version v1
Publication Open

Melittin Induced G1 Cell Cycle Arrest and Apoptosis in Chago-K1 Human Bronchogenic Carcinoma Cells and Inhibited the Differentiation of THP-1 Cells into Tumour- Associated Macrophages

Creators

  • 1. Chulalongkorn University
  • 2. University of Cambridge
  • 3. Osaka University

Description

Background: Bronchogenic carcinoma (lung cancer) is one of the leading causes of death. Although many compounds isolated from natural products have been used to treat it, drug resistance is a serious problem, and alternative anti-cancer drugs are required. Here, melittin from Apis mellifera venom was used, and its effects on bronchogenic carcinoma cell proliferation and tumour-associated macrophage differentiation were evaluated. Methods: The half maximal inhibitory concentration (IC50) of melittin was measured by MTT. Cell death was observed by annexin V and propidium iodide (PI) co-staining followed by flow cytometry. Cell cycle arrest was revealed by PI staining and flow cytometry. To investigate the tumour microenvironment, differentiation of circulating monocytes (THP-1) into tumour-associated macrophages (TAMs) was assayed by sandwich-ELISA and interleukin (IL)-10 levels were determined. Cell proliferation and migration was observed by flat plate colony formation. Secretion of vascular endothelial growth factor (VEGF) was detected by ELISA. The change in expression levels of CatS, Bcl-2, and MADD was measured by quantitative RT-PCR. Results: Melittin was significantly more cytotoxic (p < 0.01) to human bronchogenic carcinoma cells (ChaGo-K1) than to the control human lung fibroblasts (Wi-38) cells. At 2.5 μM, melittin caused ChaGo-K1 cells to undergo apoptosis and cell cycle arrest at the G1 phase. The IL-10 levels showed that melittin significantly inhibited the differentiation of THP-1 cells into TAMs (p < 0.05) and reduced the number of colonies formed in the treated ChaGo-K1 cells compared to the untreated cells. However, melittin did not affect angiogenesis in ChaGo-K1 cells. Unlike MADD, Bcl-2 was up-regulated significantly (p < 0.05) in melittin-treated ChaGo-K1 cells. Conclusion: Melittin can be used as an alternative agent for lung cancer treatment because of its cytotoxicity against ChaGo-K1 cells and the inhibition of differentiation of THP-1 cells into TAMs.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية: سرطان الشعب الهوائية (سرطان الرئة) هو أحد الأسباب الرئيسية للوفاة. على الرغم من استخدام العديد من المركبات المعزولة عن المنتجات الطبيعية لعلاجها، إلا أن مقاومة الأدوية تمثل مشكلة خطيرة، وهناك حاجة إلى أدوية بديلة مضادة للسرطان. هنا، تم استخدام الميلتين من سم Apis mellifera، وتم تقييم آثاره على تكاثر الخلايا السرطانية القصبية والتمايز الضخم المرتبط بالورم. الطرق: تم قياس نصف التركيز المثبط الأقصى (IC50) للميلتين بواسطة MTT. ولوحظ موت الخلايا من خلال التلطيخ المشترك للملحق الخامس ويوديد البروبيديوم (PI) متبوعًا بقياس التدفق الخلوي. تم الكشف عن توقف دورة الخلية عن طريق تلطيخ PI وقياس التدفق الخلوي. وللتحقق من البيئة الدقيقة للورم، تم تحديد تمايز الخلايا الأحادية المنتشرة (THP -1) في الضامة المرتبطة بالورم (TAMS) عن طريق مستويات ساندويتش إليسا والإنترلوكين (IL)-10. لوحظ تكاثر الخلايا وهجرتها من خلال تكوين مستعمرة الصفيحة المسطحة. تم الكشف عن إفراز عامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF) بواسطة ELISA. تم قياس التغير في مستويات التعبير لـ CatS و Bcl -2 و MADD بواسطة RT - PCR الكمي. النتائج: كان ميليتين أكثر سمية للخلايا (p < 0.01) لخلايا سرطان الشعب الهوائية البشرية (ChaGo - K1) من خلايا الخلايا الليفية الرئوية البشرية المتحكمة (Wi -38). عند 2.5 ميكرومتر، تسبب الميلتن في خضوع خلايا ChaGo - K1 لموت الخلايا المبرمج وتوقف دورة الخلية في مرحلة G1. أظهرت مستويات IL -10 أن الميلتين يثبط بشكل كبير تمايز خلايا THP -1 إلى TAMs (p < 0.05) ويقلل من عدد المستعمرات المتكونة في خلايا ChaGo - K1 المعالجة مقارنة بالخلايا غير المعالجة. ومع ذلك، لم يؤثر الميلتين على تولد الأوعية الدموية في خلايا ChaGo - K1. على عكس MADD، تم زيادة تنظيم Bcl -2 بشكل كبير (p < 0.05) في خلايا ChaGo - K1 المعالجة بالميلتين. الخلاصة: يمكن استخدام الميلتن كعامل بديل لعلاج سرطان الرئة بسبب سميته الخلوية ضد خلايا ChaGo - K1 وتثبيط تمايز خلايا THP -1 إلى TAMs.

Translated Description (French)

Contexte : Le carcinome bronchogène (cancer du poumon) est l'une des principales causes de décès. Bien que de nombreux composés isolés à partir de produits naturels aient été utilisés pour le traiter, la résistance aux médicaments est un problème grave et des médicaments anticancéreux alternatifs sont nécessaires. Ici, la melittine du venin d'Apis mellifera a été utilisée, et ses effets sur la prolifération des cellules de carcinome bronchogène et la différenciation des macrophages associée à la tumeur ont été évalués. Méthodes : La moitié de la concentration inhibitrice maximale (CI50) de la mélittine a été mesurée par MTT. La mort cellulaire a été observée par coloration à l'annexine V et à l'iodure de propidium (IP) suivie d'une cytométrie de flux. L'arrêt du cycle cellulaire a été révélé par coloration PI et cytométrie de flux. Pour étudier le microenvironnement tumoral, la différenciation des monocytes circulants (THP-1) en macrophages associés à la tumeur (Tam) a été testée par des dosages sandwich-ELISA et les taux d'interleukine (IL)-10 ont été déterminés. La prolifération et la migration cellulaires ont été observées par la formation de colonies à plaques plates. La sécrétion du facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF) a été détectée par ELISA. Le changement des niveaux d'expression de CatS, Bcl-2 et MADD a été mesuré par RT-PCR quantitative. Résultats : La mélittine était significativement plus cytotoxique (p < 0,01) pour les cellules de carcinome bronchogène humain (ChaGo-K1) que pour les cellules de fibroblastes pulmonaires humains témoins (Wi-38). À 2,5 μM, la mélittine a provoqué l'apoptose des cellules ChaGo-K1 et l'arrêt du cycle cellulaire à la phase G1. Les taux d'IL-10 ont montré que la mélittine inhibait significativement la différenciation des cellules THP-1 en Tam (p < 0,05) et réduisait le nombre de colonies formées dans les cellules ChaGo-K1 traitées par rapport aux cellules non traitées. Cependant, la mélittine n'a pas affecté l'angiogenèse dans les cellules ChaGo-K1. Contrairement à la MADD, la Bcl-2 était régulée à la hausse de manière significative (p < 0,05) dans les cellules ChaGo-K1 traitées à la mélittine. Conclusion : La mélittine peut être utilisée comme agent alternatif pour le traitement du cancer du poumon en raison de sa cytotoxicité contre les cellules ChaGo-K1 et de l'inhibition de la différenciation des cellules THP-1 en Tam.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes: El carcinoma broncogénico (cáncer de pulmón) es una de las principales causas de muerte. Aunque se han utilizado muchos compuestos aislados de productos naturales para tratarla, la resistencia a los medicamentos es un problema grave y se requieren medicamentos alternativos contra el cáncer. Aquí, se utilizó melitina del veneno de Apis mellifera y se evaluaron sus efectos sobre la proliferación de células de carcinoma broncogénico y la diferenciación de macrófagos asociados a tumores. Métodos: La concentración inhibitoria semimáxima (IC50) de melitina se midió mediante MTT. La muerte celular se observó mediante la tinción conjunta de anexina V y yoduro de propidio (PI) seguida de citometría de flujo. La detención del ciclo celular se reveló mediante tinción con IP y citometría de flujo. Para investigar el microambiente tumoral, se analizó la diferenciación de monocitos circulantes (THP-1) en macrófagos asociados a tumores (Tam) mediante ELISA de tipo sándwich y se determinaron los niveles de interleucina (IL)-10. La proliferación y migración celular se observó mediante la formación de colonias en placas planas. La secreción del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) se detectó mediante ELISA. El cambio en los niveles de expresión de CatS, Bcl-2 y Madd se midió mediante RT-PCR cuantitativa. Resultados: La melitina fue significativamente más citotóxica (p < 0,01) para las células de carcinoma broncogénico humano (ChaGo-K1) que para las células de fibroblastos de pulmón humano de control (Wi-38). A 2.5 μM, la melitina causó que las células ChaGo-K1 sufrieran apoptosis y detención del ciclo celular en la fase G1. Los niveles de IL-10 mostraron que la melitina inhibió significativamente la diferenciación de las células THP-1 en Tam (p < 0.05) y redujo el número de colonias formadas en las células ChaGo-K1 tratadas en comparación con las células no tratadas. Sin embargo, la melitina no afectó la angiogénesis en las células ChaGo-K1. A diferencia de Madd, Bcl-2 se reguló positivamente de manera significativa (p < 0.05) en células ChaGo-K1 tratadas con melitina. Conclusión: La melitina se puede utilizar como un agente alternativo para el tratamiento del cáncer de pulmón debido a su citotoxicidad contra las células ChaGo-K1 y la inhibición de la diferenciación de las células THP-1 en Tam.

Files

article_77406_47ba9fcd1fa1734bb148764f50eb9529.pdf.pdf

Files (621.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b1eb9e3d4af6263d8b7e07b4915217a4
621.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تسبب ميليتين في توقف دورة الخلية G1 وموت الخلايا المبرمج في خلايا سرطان الشعب الهوائية البشرية Chago - K1 ومنع تمايز خلايا THP -1 في الضامة المرتبطة بالورم
Translated title (French)
Arrêt du cycle cellulaire G1 induit par la mélittine et apoptose dans les cellules de carcinome bronchogène humain Chago-K1 et inhibition de la différenciation des cellules THP-1 en macrophages associés à la tumeur
Translated title (Spanish)
Detención del ciclo celular G1 inducida por melitina y apoptosis en células de carcinoma broncogénico humano Chago-K1 e inhibió la diferenciación de células THP-1 en macrófagos asociados a tumores

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2900832312
DOI
10.31557/apjcp.2018.19.12.3427

Is supplement to
https://openalex.org/W4296270000 (Other)
https://openalex.org/W3107603624 (Other)
https://openalex.org/W3103815445 (Other)
https://openalex.org/W2919428694 (Other)
https://openalex.org/W2411653697 (Other)
https://openalex.org/W2119108207 (Other)
https://openalex.org/W2074547688 (Other)
https://openalex.org/W1995228374 (Other)
https://openalex.org/W1972085353 (Other)
https://openalex.org/W1458434589 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1905644990
  • https://openalex.org/W1973373558
  • https://openalex.org/W1976556343
  • https://openalex.org/W2041617023
  • https://openalex.org/W2060469376
  • https://openalex.org/W2074364707
  • https://openalex.org/W2079798756
  • https://openalex.org/W2085138770
  • https://openalex.org/W2100970010
  • https://openalex.org/W2108972938
  • https://openalex.org/W2151945177
  • https://openalex.org/W2171744625
  • https://openalex.org/W2175618680
  • https://openalex.org/W2202348479
  • https://openalex.org/W2209250550
  • https://openalex.org/W2235739319
  • https://openalex.org/W2264511974
  • https://openalex.org/W2295930298
  • https://openalex.org/W2499396964
  • https://openalex.org/W2512825076
  • https://openalex.org/W2592130370
  • https://openalex.org/W2607142541
  • https://openalex.org/W2609237754
  • https://openalex.org/W2614874910
  • https://openalex.org/W2616059982
  • https://openalex.org/W2619414114
  • https://openalex.org/W2624733990
  • https://openalex.org/W2626942488
  • https://openalex.org/W2749445441
  • https://openalex.org/W2808372843
  • https://openalex.org/W2885375398
  • https://openalex.org/W2888008084
  • https://openalex.org/W2889171823
  • https://openalex.org/W2917837889