Protoapigenone 與 Apigenin 引發乳癌細胞 MDA-MB-231 凋亡之機轉探討

先前的研究指出，由粗毛金星蕨 (Thelypteris torresiana) 所分離純化出來的 protoapigenone，具有十分有效的細胞毒殺作用，而與目前已被廣泛研究的 apigenin 作比較，兩者結構式均屬於 flavonoid。在本篇研究中，針對這兩種化合物引起乳癌細胞株 MDA-MB-231 細胞凋亡的機轉比較其異同之處。 在 MTT assay 的結果指出，protoapigenone 對 MDA-MB-231 的毒殺作用，效力比 apigenin 約強20倍。而且在 protoapigenone 與 apigenin 對細胞做處理後，均會引起 caspase-3, -8, 與 -9 的活化，以及 poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) 的裂解，並會引起細胞核內的 DNA 產生斷裂，誘導細胞凋亡的發生。而進一步的實驗結果也指出，廣泛性 caspase 抑制劑 z-VAD-fmk 只能部分抑制所誘發的細胞凋亡現象，推測可能包含有 caspase-independent 的路徑。 實驗結果發現，在 Protoapigenone 處理的 MDA-MB-231 細胞株，會引起抗凋亡的 Bcl-2 蛋白質家族 (Bcl-2 與 Bcl-xL) 和 MAPK 家族蛋白質中的 JNK 產生明顯的磷酸化現象，但不會影響促進凋亡的 Bax 蛋白質的表現。相反的，在 apigenin 處理下的細胞，並不會對上述蛋白質的表現有所影響。另一方面，protoapigenone 與 apigenin 均會引起細胞產生 ROS ，並且同時使得細胞內還原態的 GSH 減少，而引起粒線體膜電位的降低。但是只有 protoapigenone 能夠被抗氧化劑 N-acetyl-cysteine (NAC) 抑制 ROS 的產生和還原態 GSH 的減少，並且預防 protoapigenone 對粒腺體膜電位的影響，同時抑制 JNK 的活化和細胞凋亡。 依我們所觀察到的結果，protoapigenone 引起細胞毒殺的能力，的確優於 apigenin，且 protoapigenone 誘發細胞凋亡的路徑，也有別於 apigenin，可望在未來能夠研發成更有效的抗癌藥物。