ナリンゲニンの細胞毒性は、ヒト肺腺癌A549細胞においてBaxを介したミトコンドリアのアポトーシスを誘導する

Cytotoxicity of naringenin induces Bax-mediated mitochondrial apoptosis in human lung adenocarcinoma A549 cells.

• Win-Long Lu
• Chang-Tze Ricky Yu
• Hsiu-Man Lien
• Gwo-Tarng Sheu
• Shur-Hueih Cherng

抄録

天然フラボノイドであるナリンゲニン（NGEN）は、いくつかのがん細胞において増殖抑制作用やアポトーシス誘導作用を有する。しかし、肺がん細胞の細胞死におけるNGENの細胞毒性機構は十分には解明されていない。本研究では、ヒト肺腺がんA549細胞をNGENで処理したところ、時間および用量に依存して細胞生存率が低下した。さらに、NGENは有意に形態学的変化、DAPI染色、TUNELアッセイとサブG1集団の増加によって証明されるアポトーシスを誘導した。NGEN処理した細胞では、BaxおよびBcl-2タンパク質の発現が激しく上昇し、ミトコンドリア膜に関連するBaxタンパク質が検出され、細胞内分画により解析されました。shRNA法によるBax発現のノックダウンは、NGEN誘導アポトーシスからA549細胞を劇的に保護した。また、カスパーゼ-3、-8、-9の阻害剤を投与することで、NGENによるアポトーシス死を有意に減少させることができた。以上の結果から、NGEN誘導アポトーシスは、肺腺癌A549細胞においてBax活性化ミトコンドリア経路を介して発生する可能性があることが示された。

Naringenin (NGEN), a natural flavonoid has growth inhibition and apoptosis-inducing activities in several cancer cells. However, the cytotoxicity mechanisms of NGEN in cell death of lung cancer cells have not been fully defined. In present study, treatment of human lung adenocarcinoma A549 cells with NGEN resulted in time- and dose-dependent decreases in cell viability. Moreover, NGEN significantly induced apoptosis evidenced by morphological changes, DAPI staining, TUNEL assay and sub-G1 population increase. In NGEN-treated cells, intensely upregulated Bax and down-regulated Bcl-2 proteins were detected and the Bax protein associated with the mitochondrial membrane was analyzed by subcellular fractionation. Knockdown of the Bax expression by the shRNA method dramatically protected A549 cells against NGEN-induced apoptosis. Treatment with the inhibitors of caspase-3, -8, or -9 significantly reduced NGEN-induced apoptotic deaths. Taken together, our results demonstrate that NGEN-induced apoptosis may occur via a Bax-activated mitochondrial pathway in lung adenocarcinoma A549 cells.

© 2020 The Authors. Environmental Toxicology published by Wiley Periodicals LLC.