PLoS ONE: L-Carnitin er et endogent HDAC-hæmmer selektivt at hæmme kræft cellevækst in vivo og in vitro

Abstrakt

L-carnitin (LC) er generelt menes at transportere langkædede acylgrupper fra fedtsyrer i den mitokondrielle matrix for ATP generation

via

citronsyre cyklus. Baseret på Warburg teori, at de fleste cancerceller primært afhænge af glykolyse for ATP generation, vi hypotesen, at, LC behandling ville føre til forstyrrelse af cellulær metabolisme og cytotoksicitet i kræftceller. I denne undersøgelse, Human hepatoma HepG2, SMMC-7721 cellelinjer, primære dyrkede thymocytter og mus med HepG2 tumor blev anvendt. ATP-indhold blev påvist ved HPLC-assay. Celle cyklus, celledød og cellelevedygtigheden blev analyseret ved flowcytometri og MTS hhv. Gene, mRNA-ekspression og protein niveau blev detekteret af Gene microarray, Real-time PCR og Western blot hhv. HDAC aktiviteter og histonacetylering blev påvist både i reagensglas og i dyrkede celler. En molekylær docking undersøgelse blev udført med CDOCKER protokol Discovery Studio 2.0 at forudsige den molekylære interaktion mellem L-carnitin og HDAC. Her fandt vi, at (1) LC behandling selektivt hæmmet vækst kræft celle

in vivo

In vitro

; (2) LC behandling selektivt inducerer ekspression af p21

CIP1 gen, mRNA og protein i kræftceller, men ikke p27

kip1; (4) LC øger histonacetylering og inducerer akkumulering af acetylerede histoner både i normale thymocytter og cancerceller; (5) LC direkte inhiberer HDAC I /II-aktiviteter

via

binding til de aktive steder af HDAC og inducerer histonacetylering og lysin-acetylering akkumulering

in vitro

; (6) LC behandling inducerer akkumulering af acetylerede histoner i kromatin er forbundet med p21

CIP1 gen, men ikke p27

kip1 detekteret af Chip assay. Disse data understøtter, at LC, foruden at transportere acylgruppe, fungerer som en endogen HDAC inhibitor i cellen, hvilket ville være af fysiologisk og patologisk betydning

Henvisning:. Huang H, Liu N, Guo H, Liao S, Li X, Yang C, et al. (2012) L-Carnitin er et endogent HDAC-hæmmer selektivt at hæmme kræft cellevækst

In Vivo

In Vitro

. PLoS ONE 7 (11): e49062. doi: 10,1371 /journal.pone.0049062

Redaktør: Wei-Guo Zhu, Peking University Health Science Center, Kina

Modtaget: December 21, 2011; Accepteret: 9 oktober 2012; Udgivet: 5. november 2012