ゲラニオールがヒトA549およびHepG2腫瘍細胞の増殖に影響を与えるメカニズムとして考えられる酸化ストレスの誘導

Induction of oxidative stress as a possible mechanism by which geraniol affects the proliferation of human A549 and HepG2 tumor cells.

• Rosana Crespo
• Boris E Rodenak-Kladniew
• María A Castro
• María V Soberón
• Sabrina M L Lavarías

抄録

ゲラニオール（GOH）は、他の植物由来の天然生理活性化合物と同様に、悪性腫瘍に対応するために必要不可欠な抗増殖作用を有することが明らかにされている。しかし、GOH の分子作用機序は十分に解明されていない。本研究の目的は、ヒト腫瘍細胞株（HepG2 および A549）の酸化パラメータに対する GOH の影響を評価することである。細胞毒性はMTTアッセイで、遺伝子毒性はコメットアッセイで、脂質過酸化はTBARSで評価した。また、抗酸化酵素であるスーパーオキシドディスムターゼ（SOD）、カタラーゼ（CAT）、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ（GST）の活性も解析した。さらに、細胞内活性酸素種（ROS）、一酸化窒素、乳酸産生をHepG2細胞で測定した。どちらの腫瘍細胞株も、評価されたパラメータのいくつかにおいて、GOHに対する明らかな濃度依存性の反応を示した。脂質は、GOHによって誘導される酸化的損傷に対してDNAよりも敏感であることが判明した。TBARSレベルは、200μMのGOHで処理したHepG2およびA549細胞において、それぞれ対照と比較して33％および122％増加した（p＜0.05）。しかし、GOHはHepG2細胞のみでSODとCAT活性を統計的に有意に低下させた。GSTはどの細胞株でも影響を受けなかった。GOHはHepG2では活性酸素の産生を誘導したが、一酸化窒素の産生は誘導しなかったことから、活性酸素が主に酸化損傷の原因となっていることが示唆された。乳酸遊離は、対照と比較して統計的に有意に増加し（p<0.001）、200μMおよび800μMのGOHでそれぞれ41％および86％増加した。これらの結果は、酸化ストレスがHepG2細胞およびA549細胞におけるGOHの抗増殖効果を媒介している可能性を示唆している。

Geraniol (GOH), like other plant-derived natural bioactive compounds, has been found to possess antiproliferative properties that are essential to cope with malignant tumors. However, the mechanisms of molecular action of GOH are not fully elucidated. The aim of this study was to evaluate the effect of GOH on some oxidative parameters in human tumor cell lines (HepG2 and A549). Cytotoxicity evaluated in cell lines by the MTT assay, genotoxicity by the comet assay, and lipid peroxidation by the TBARS. The activities of antioxidant the enzymes, superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione-S-transferase (GST), were also analyzed. Additionally, intracellular reactive oxygen species (ROS), nitric oxide, and lactate production were determined in HepG2 cells. Both tumor cell lines showed a clear concentration-dependent response to GOH in several of the parameters evaluated. Lipids turned out to be more sensitive than DNA to oxidative damage induced by GOH. TBARS levels increased with respect to control (p < 0.05) by 33% and 122% in HepG2 and A549 cells, respectively treated with 200 μM GOH. However, GOH caused a statistically significant decrease in SOD and CAT activities in HepG2 cells only. GST was not affected in any cell lines. GOH induced the production of ROS but not nitric oxide in HepG2, which shows that ROS were mainly responsible for oxidative damage. Lactate release increased statistically significantly compared to control (p < 0.001), by 41% and 86% at 200 and 800 μM GOH respectively, showing that this monoterpene also affected the glycolytic pathway in HepG2 cells. These results suggest that oxidative stress could mediate the anti-proliferative effects of GOH in HepG2 and A549 cells.

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