Anti-inflammatory and Anti-proliferative Diterpenes from Croton stellatopilosus Ohba
Thesis (Ph.D., Pharmaceutical Sciences)--Prince of Songkla University, 2019
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Prince of Songkla University
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19486 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-19486 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
English |
| topic |
Anti-inflammatory agents Diterpenes |
| spellingShingle |
Anti-inflammatory agents Diterpenes Charoenwong Premprasert Anti-inflammatory and Anti-proliferative Diterpenes from Croton stellatopilosus Ohba |
| description |
Thesis (Ph.D., Pharmaceutical Sciences)--Prince of Songkla University, 2019 |
| author2 |
Juraithip Wungsintaweekul |
| author_facet |
Juraithip Wungsintaweekul Charoenwong Premprasert |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Charoenwong Premprasert |
| author_sort |
Charoenwong Premprasert |
| title |
Anti-inflammatory and Anti-proliferative Diterpenes from Croton stellatopilosus Ohba |
| title_short |
Anti-inflammatory and Anti-proliferative Diterpenes from Croton stellatopilosus Ohba |
| title_full |
Anti-inflammatory and Anti-proliferative Diterpenes from Croton stellatopilosus Ohba |
| title_fullStr |
Anti-inflammatory and Anti-proliferative Diterpenes from Croton stellatopilosus Ohba |
| title_full_unstemmed |
Anti-inflammatory and Anti-proliferative Diterpenes from Croton stellatopilosus Ohba |
| title_sort |
anti-inflammatory and anti-proliferative diterpenes from croton stellatopilosus ohba |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2024 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19486 |
| _version_ |
1802995682116632576 |
| spelling |
th-psu.2016-194862024-06-19T03:47:14Z Anti-inflammatory and Anti-proliferative Diterpenes from Croton stellatopilosus Ohba สารไดเทอร์ปีนที่มีฤทธิ์ต้านอักเสบและยับยั้งการเจริญของเซลล์จากเปล้าน้อย Charoenwong Premprasert Juraithip Wungsintaweekul Faculty of Pharmaceutical Sciences (Pharmacognosy and Pharmaceutical Botany) คณะเภสัชศาสตร์ ภาควิชาเภสัชเวทและเภสัชพฤกษศาสตร์ Anti-inflammatory agents Diterpenes Thesis (Ph.D., Pharmaceutical Sciences)--Prince of Songkla University, 2019 One acyclic diterpene (plaunotol) and three cyclic diterpenes (plaunol A, plaunol E and plaunol F) were isolated from leaves and stems of Croton stellatopilosus Ohba (Euphorbiaceae). Their physical properties and structures were determined by means of UV, IR, MS, 'H-NMR and "C-NMR spectroscopies. Anti-inflammatory potential using cell-based assay in lipopolysaccharide-induced murine macrophage RAW264.7 cells of plaunol A was evaluated. It exhibited inhibitory activity on nitric oxide (NO) production with an ICs of 11.69 M. The MTT assay indicated the cytotoxic effect at concentration > 30 PM of plaunol A. Transcription profile analysis of inducible nitric oxide synthase (iOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) genes in the RAW264.7 cells using qRT-PCR technique revealed that plaunol A inhibited the NO production by suppressing the iOS and Cox 2 mRNAs. Anti-proliferative activity of plaunotol, plaunol A, plaunol E and plaunol F against the four human cancer cells including HeLa, HT-29, MCF-7 and KB cells was investigated using the MTT assay, Planotol, plaunol A and plaunol E exhibited the cytotoxicity in types of cancer cells with the IC,, ranging from 60-80 M while plaunol F did not. No cytotoxic effect in human gingival fibroblast (HGF) cells (normal cell) was observed at concentration > 100 M. Determination the effect of diterpenes on cell cycle was performed using MuseTM cell cycle reagent. At concentration of plaunotol 75 M induced the cell cycle arrest at G0/G1 phase of Hela, Sphase of MCF-7 and G2/M phase of HT-29 and KB cells. At concentration of 75 M plaunol A induced the cell cycle arrest at G2/M phase in Hela, HT-29 and KB cells and S phase in MCF-7, while plaunol E did at G2/M phase in all types of cells. These results suggested that plaunotol, plaunol A and plaunol E performed moderate cytotoxic effect by causing cell cycle arrest during cell division. Potential on apoptosis of diterpenes using double staining of Muse annexin-V/7-AAD following flow cytometry was investigated. At concentrations of 75 M and 150 M, plaunotol, plaunol A and plaunol E caused apoptosis in all types of cancer cells. The results suggested that plaunol E has higher potency on apoptosis than plaunotol and plaunol A, respectively. Effect of plaunotol and plaunol E on apoptotic-associated genes such as TNF-a, BCL-2, BAK and BAX using GRT-PCR was determined. Plaunotol at concentrations of 50 uM and 75 M suppressed TNF-a and BCL-2, but not BAK and BAX genes in HeLa, HT-29 and MCF-7 cells. Plaunotol inhibited all genes mRNA in KB cells. The ratio of BCL-2/BAX that indicted the involvement of those genes on apoptosis, revealed the mechanism of plaunotol. The reduction of ratio observed in all types of cells. This result indicated plaunotol performed apoptosis via death signaling and mitochondrial dependent pathway. Plaunol E has no effect on TNF-a, BCL-2, BAK and BAX mRNA levels in Hela, HT-29 and KB cells. In contrast, it suppressed the genes expressions in MCF-7. Effect of plaunol E on caspase-3, -8 and -9 in MCF-7 was investigated. It enhanced caspase-3, -8 and -9 with 2.67,6.33 and 533 fold, respectively. Thus, plaunol E caused apoptosis by activation of caspases. In conclusion, plaunol A performed anti-inflammatory activity by suppressed iNOS and COX-2 genes in RAW264.7 cells in the similar manner of plaunotol and plaunol F. The present study illustrated the potential of plaunotol, plaunol A and plaunol E on anti-proliferative activity in four types of human cancer cell lines. The results suggested that plaunotol and plaunol E have affected on apoptosis induction and they exhibited a potential for further anti-cancer development สารอะไซคลิกไอเทอร์ปืนจํานวน 1 ชนิด (เปลาโนทอล) และสารไซคลิกไดเทอร์ปืนจํานวน 3 ชนิด (เปลานอล เอ, เปลานอล อี และเปลานอล เอฟ) แยกได้จากใบและลําต้นเปล้าน้อย เทคนิค ทางสเปคโตรสโคปี เช่น UV, IR, MS, H-NMR และ “C-NMR ถูกนํามาใช้ในการศึกษาคุณลักษณะ ทางกายภาพและตรวจหาโครงสร้างของสารทั้งสี่ชนิด ในการศึกษาศักยภาพของสารเปลานอล เอ ในการเป็นสารต้านอักเสบ ทําในเซลล์แมคโคร ฟาจ RAW264.7 ที่ผ่านการเหนี่ยวนําให้อักเสบด้วยสาร ไลโปโพลีแซคคาไลด์ ผลการทดลองพบว่า สารเปลานอล เอ มีฤทธิ์ยับยั้งการหลั่งในตริกออกไซด์มีค่าความเข้มข้นของสารที่ยับยั้งที่ 50 เปอร์เซนต์ หรือ IC ที่ 11.69 ไมโครโมลาร์ เมื่อทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์โดยการย้อมด้วยสาร MTT พบว่าสารเปลานอล เอ มีความเป็นพิษต่อเซลล์ ที่ความเข้มข้นมากกว่า 30 ไมโครโมลาร์ และ เมื่อศึกษาผลของเปลานอล เอ ต่อยืนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการอักเสบสองชนิด คือ อินคิวซิเบิล ใน คริกออกไซด์ ซินเทส และไซโคลออกซิเนส-2 ด้วยวิธี RT-PCR ผลการทดลองสรุปได้ว่าสารเปลา นอล เอ ยับยั้งการสร้างไนตริกออกไซด์ และมีคุณสมบัติต้านอักเสบโดยการยับยั้งการแสดงออกของ ยืนทั้งสองชนิด นําสารไดเทอร์ปืนทั้ง 4 ชนิด คือ เปลาโนทอล, เปลานอล เอ, เปลานอล อี และ เปลานอล เอฟ มาศึกษาฤทธิ์ยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์มะเร็งที่แยกได้จากมนุษย์ ได้แก่ เซลล์ HeLa, HT-29, MCE-7 และ KB ด้วยวิธีการย้อมด้วยสาร MTT ผลการทดลองพบว่าสารเปลาโนทอล, เปลานอล เอ, และเปลานอล อี มีความเป็นพิษต่อเซลล์และยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ที่ทดสอบทั้ง 4 ชนิด มีค่า IC, ช่วงระหว่าง 6-80 ไมโครโมลาร์ ในขณะที่สารเปลานอล เอฟ ไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ และ เมื่อทดสอบสารทั้ง 4 ชนิดในเซลล์ปกติชนิดจึงไจวอล ไฟโปรบลาส ไม่พบความเป็นพิษต่อเซลล์ที่ ความเข้มข้นมากกว่า 100 ไมโคร โมลาร์ และเมื่อศึกษาผลของไตเทอร์ปืนต่อวงจรการแบ่งตัวของ เซลล์ พบว่าสารเปลาโนทอล ที่ความเข้มข้น 75 ไมโครโมลาร์ มีผลต่อการแบ่งตัวของเซลล์ในระยะ Go G1 ของเซลล์ HcLa ระยะ 5 ของเซลล์ MCF-7 และระยะ G2 M ของเซลล์ HT-29 และเซลล์ KB สําหรับสารเปลานอล เอ ที่ความเข้มข้น 15 ไมโครโมลาร์ มีผลต่อเซลล์ในระยะ G2 M ในเซลล์ HcLa, HT-29 และ KB และระยะ s ใน MCF-7 ส่วนสารเปลานอล อี มีผลต่อการแบ่งเซลล์ของเซลล์ ในระยะ G2 M ในเซลล์ทดสอบทุกชนิด และเมื่อประเมินผลของสาร ไอเทอร์ปืนต่อโปรแกรมการ ตายของเซลล์ หรืออะพอพโตซีส โดยการย้อมด้วยสาร annexin-VT-AA) และตรวจวัดด้วยโฟลไซ โตมิเตอร์ ผลการทดสอบพบว่าสารเปลาโนทอล, เปลานอล เอ และเปลานอล อี เหนี่ยวนําให้เซลล์ ตายในทุกชนิดของเซลล์ที่ทดสอบ นอกจากนี้ยังพบว่าสารเปลานอล อี สามารถเหนี่ยวนําให้เซลล์ ตายได้ดีกว่าสารเปลาในทอล และเปลานอล เอ ตามลําดับ ต่อมาศึกษาผลของสารเปลาในทอล และสารเปลานอล อี ต่อระดับการแสดงออกของยีนที่ เกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์ ได้แก่ TNF-a, RCL-2, B.AK และ B.4.x ด้วยวิธี qRT-PCR ที่ความ เข้มข้นของสารเปลาในทอล 50 ไมโคร โมลาร์ และ 75 ไมโคร โมลาร์ สารเปลาในทอลยับยั้งยืน TNF-4 และ WCL-2 แต่ไม่มีผลต่อยืน 5.4K และ B.4k ในเซลล์ชนิด HcL4, HT-29 และ MCF-7 แต่ ในเซลล์ชนิด KB สารเปลาโนทอลสามารถยับยั้งการแสดงออกของยีนทั้ง 4 ชนิด เมื่อคํานวณ อัตราส่วนการแสดงออกของยืน BCL-2 และ B.4K ที่บ่งบอกดัชนีของการทําให้เซลล์ตาย พบว่า อัตราส่วนของยืนดังกล่าวมีระดับการแสดงออกที่ลดลงในทุกชนิดของเซลล์ที่ทดสอบ ซึ่งแสดงให้ เห็นว่าสารเปลาในทอลมีกลไกยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ผ่านกลไกโปรแกรมการตายของเซลล์โดย ยับยั้งยืนที่เกี่ยวข้องในกระบวนการส่งสัญญาณการตาย ส่วนสารเปลานอล อี ไม่มีผลต่อระดับการ แสดงออกของยีนทั้ง 4 ชนิดในเซลล์ชนิด Hea, HT-29 และ KB แต่กลับยับยั้งยืนทั้ง 4 ชนิดในเซลล์ ชนิด MCF-7 แสดงให้เห็นว่าสารเปลานอลอีมีกลไกการยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์แตกต่างจากสาร เปลาในทอล และเมื่อทดสอบผลของสารเปลานอล อี ต่อเอนไซม์คาสเปสซนิค -3, -8, และ 9 ใน เซลล์ชนิด MMCF-7 กลับพบว่าสารเปลานอล อี กระตุ้นการทํางานของเอนไซม์คาสเปส -3, 8 และ -9 เป็น 2.67, 6.3.3 และ 5.3.3 เท่าตามลําดับเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม จึงสรุปว่ากลไกการทําให้เซลล์ ตายของสารเปลานอล อี ผ่านการกระตุ้นการทํางานของเอนไซม์คาสเปสทั้ง 3 ชนิด จากผลการทดลองทั้งหมด สรุปได้ว่าสารเปลานอล เอ มีฤทธิ์ต้านอักเสบในเซลล์ RAW264.7 โดยยับยั้งยืนที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ iNOs และ CDX-2 โดยมีกลไกยับยั้งการอักเสบ เช่นเดียวกับสารเปลาในทอลและเปลานอล เอฟ การศึกษานี้ยังได้แสดงให้เห็นว่าสาร ไตเทอร์ในที่ ทดสอบคือ สารเปลาในทอล, เปลานอล เอ และเปลานอลอี มีแนวโน้มยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ใน เซลล์มะเร็งที่ทดสอบทั้ง 4 ชนิด ผลการทดลองสรุปได้ว่าสารเปลาโนทอล และเปลานอล อี มี คุณสมบัติยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์โดยเหนี่ยวนําให้เกิดเซลล์ตายหรืออะพอพโตซีส แสดงให้เห็น ว่าสารทั้งสองชนิดมีแนวโน้มที่จะถูกพัฒนาไปเป็นยาต้านมะเร็งต่อไป 2024-06-19T03:46:20Z 2024-06-19T03:46:20Z 2019 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19486 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |