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Vol. 44. Núm. 1.
Páginas 1-12 (Enero 2021)
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Vol. 44. Núm. 1.
Páginas 1-12 (Enero 2021)
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Topotecan induces hepatocellular injury via ASCT2 mediated oxidative stress
El topotecán induce una lesión hepatocelular a través del estrés oxidativo mediado por el ASCT2
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Guoliang Zhoua, Meisong Qina, Xiaolin Zhanga, Jianting Yangb, Hao Yua,
Autor para correspondencia
hz_1230@163.com

Corresponding author.
a Department of Pharmacy, School of Life and Health Sciences, Anhui Science and Technology University, Fengyang, Anhui, China
b College of Food Engineering, Anhui Science and Technology University, Fengyang, Anhui, China
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Table 1. Primer sequences in qRT-PCR.
Abstract
Background

Topotecan is an anti-cancer chemotherapy drug with common side effects, including hepatotoxicity. In this study, we aim to investigate the mechanisms of topotecan-induced hepatocellular injury beyond conventional DNA damage.

Materials and methods

Methyl Thiazolyl Tetrazolium (MTT) assay was used to detect the inhibitory effect of topotecan on cell proliferation. Western blot was used to detect protein expression. Flow cytometry assay was performed to determine apoptosis rate under topotecan treatment. ASCT2 overexpression was addressed using adenovirus vector. qRT-PCR and western blot assay were used to detect the expression of ASCT2. Glutamine uptake, intracellular glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS) level were detected by glutamine detection kit, GSH detection kit and ROS detection kit respectively.

Results

MTT results showed that topotecan had an inhibitory effect on cell proliferation and induced apoptosis in both L02 and HepG2 cell lines. Topotecan inhibited the expression of glutamine transporter ASCT2 and the uptake of glutamine in both L02 and HepG2 cell lines. The uptake of glutamine and the GSH level was increased in both L02 and HepG2 cell lines after ASCT2 overexpression. The ROS level was inhibited by ASCT2 overexpression upon topotecan treatment in both L02 and HepG2 cell lines. Topotecan-induced hepatocellular apoptosis and proliferation inhibition were attenuated by ASCT2 overexpression in both L02 and HepG2 cell lines.

Conclusion

Topotecan-induced hepatocytes death is dependent on ASCT2 down-regulation, which causes oxidative stress via inhibiting GSH production.

Keywords:
Topotecan
ASCT2
GSH
Apoptosis
ROS
Hepatocellular injury
Resumen
Antecedentes

El topotecán es un fármaco quimioterapéutico antineoplásico con efectos secundarios frecuentes, incluida la hepatotoxicidad. En este estudio nos proponemos investigar los mecanismos de la lesión hepatocelular inducida por el topotecán más allá del daño convencional del ADN.

Materiales y métodos

Se utilizó el ensayo de metil tiazolil tetrazolio (MTT) para detectar el efecto inhibitorio del topotecán sobre la proliferación celular. Se utilizó inmunoelectrotransferencia para detectar la expresión de las proteínas. Se realizó un ensayo de citometría de flujo para determinar la tasa de apoptosis con el tratamiento con topotecán. La sobreexpresión del ASCT2 se abordó utilizando un vector adenoviral. Se utilizaron la qRT-PCR y el ensayo de inmunoelectrotransferencia para detectar la expresión del ASCT2. La absorción de glutamina, el nivel de glutatión intracelular (GSH) y el nivel de especies reactivas del oxígeno (ERO) se detectaron mediante un equipo de detección de glutamina, un equipo de detección de GSH y un equipo de detección de ERO, respectivamente.

Resultados

Los resultados del ensayo de MTT mostraron que el topotecán tenía un efecto inhibitorio sobre la proliferación celular y que inducía la apoptosis en las estirpes celulares L02 y HepG2. El topotecán inhibió la expresión del transportador de glutamina ASCT2 y la absorción de glutamina en las estirpes celulares L02 y HepG2. La absorción de glutamina y el nivel de GSH aumentaron en las estirpes celulares L02 y HepG2 después de la sobreexpresión del ASCT2. El nivel de ERO fue inhibido por la sobreexpresión del ASCT2 tras el tratamiento con topotecán en las estirpes celulares L02 y HepG2. La apoptosis hepatocelular y la inhibición de la proliferación inducidas por el topotecán fueron atenuadas por la sobreexpresión del ASCT2 en las estirpes celulares L02 y HepG2.

Conclusión

La muerte de hepatocitos inducida por el topotecán depende de la regulación descendente del ASCT2, que causa estrés oxidativo al inhibir la producción de GSH.

Palabras clave:
Topotecán
ASCT2
GSH
Apoptosis
ERO
Lesión hepatocelular

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