نانوكوركومين دندروزومي بيان ژن MEG3 را در رده سلولي گليوبلاستوما U87MG افزايش مي‏دهد

Dendrosomal Curcumin Upregulates Expression of the Long Non-coding RNA gene MEG3 in U87MG Glioblastoma Cells

هدف: گليوبلاستوما يك تومور تهاجمي از سيستم عصبي مركزي است. درمان اپي‏ژنتيكي سرطان براي برگرداندن برخي از نواقص سرطان به دليل قابليت برگشت‏پذيري تغييرات اپي‏ژنتيك، بالقوه مفيد است. MEG3 يك lncRNA است كه در بسياري از بافت‏هاي طبيعي بيان مي‏شود. متيلاسيون ناحيه پروموتري آن منجر به كاهش بيان اين ژن در گليوبلاستوما مي‏شود. تركيبات غذايي زيست‏فعال شامل كوركومين توانايي بالايي در تغيير متيلاسيونDNA دارد. در اين مطالعه نقش اپي‏ژنتيكي كوركومين دندروزومي يا نانوكوركومين در افزايش بيان MEG3 بررسي شد. مواد و روش‏ها: در بررسي حاضر ورود نانوكوركومين به سلول‏هاي U87MG با استفاده از خاصيت ذاتي فلورسانس كوركومين بررسي شد. سپس آزمون MTT به‏منظور ارزيابي اثر دندروزوم و نانوكوركومين روي زيست‏مانايي سلول انجام شد. توانايي نانوكوركومين براي تقويت بيان MEG3 با اثر روي تنظيم متيلاسيون DNA، با مطالعه بيان نسبي MEG3 و DNA متيل ترانسفرازها شامل DNA متيل ترانسفراز 1، A3 و B3 توسط PCR كمي و نيمه‏كمي ارزيابي شد. نتايج: ورود نانوكوركومين به سلول‏هاي U87MG نشان داده شد. نانوكوركومين به‏طور معني‏داري در حالت وابسته به غلظت و زمان مسبب مرگ سلول‏هاي U87MG شد، هرچند دندروزوم اثر سمي معني‏داري روي سلول‏ها در طيف غلظت آزمايش شده نشان نداد. داده‏هاي حاصل از سنجش نسبي بيان ژن‏ها نشان دهنده افزايش بيان ژن MEG3 و كاهش بيان DNA متيل ترانسفراز B3 (05/0P < ) و عدم تغيير بيان معني‏دار DNA متيل ترانسفراز 1، A3 در U87MG بود. نتيجه‏گيري: اطلاعات حاصل از مطالعه نشان مي‏دهد نانوكوركومين ژن‏هاي مهارگر تومور كه به‏طور اپي‏ژنتيكي خفته‏است را از طريقي مبهم بيدار مي‏كند. به هر حال رخداد هيپومتيلاسيون به دنبال كاهش بيان DNA متيل ترانسفراز يا فعال‏سازي دمتيلاسيون DNA در اين سلول‏ها رخ مي‏دهد و پس از آن ژن‏هاي مهارگر توموري چونMEG3 يك تنظيم كننده رشد سلولي افزايش بيان مي‏يابد؛ بنابراين نانوكوركومين ويژگي‏هاي مفيدي در درمان اپي‏ژنتيكي گليوبلاستوما دارد.

Objective: Glioblastoma is an invasive tumor of the central nervous system. Epigenetic therapy of cancer is potentially very useful in reversing some of cancer defects due to reversibility of epigenetic alterations. MEG3 is a tumor suppressor long non-coding RNA (lncRNA) that expresses in the majority of normal tissues. Methylation of the MEG3 promoter region elicits a decrease in its expression in glioblastoma cells. Bioactive nutrients including curcumin offer great potential in altering DNA methylation status. Herein, we aim to investigate the epigenetic-based role of dendrosomal-curcumin (DNC) in upregulation of MEG3 expression in glioblastoma cells. Methods: We evaluated DNC entrance to U87MG cells with the use of the fluorescent characteristics of curcumin. Next we performed the MTT assay to evaluate DNC and dendrosome effects on cell viability. The ability of DNC to boost expression of MEG3 in DNA methylation regulation was accomplished by a study of the relative expressions of MEG3 and DNA methylation regulator enzymes, DNA methyltransferases (DNMT1, DNMT3A and 3B) using semi-quantitative and quantitative PCR. Results: We observed the entrance of DNC into U87MG cells. DNC significantly caused U87MG cell death in a time and dose-dependent manner. However dendrosome did not show any toxic effect on this cell line. Data acquired from gene expression assays determined that DNC upregulated MEG3 expression (P < 0.05) and downregulated DNMT3B expression (P < 0.05). There was no significant effect on DNMT1, 3A expression in U87MG cells. Conclusion: The data showed that DNC could awaken epigenetically silenced tumor suppressor genes through an ambiguous route in glioblastoma cells. Notwithstanding, DNA hypomethylation has occurred by downregulation of DNMTs, inactive DNA demethylation and or active DNA demethylation, subsequently tumor suppressor genes such as MEG3 a cell growth regulator overexpressed. We concluded that DNC has useful characteristics in epigenetic therapy of glioblastoma.