Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69600
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorAssoc. Prof. Dr. Ratana Banjerdpongchai, M.D.-
dc.contributor.advisorProf. Dr. Bungorn Sripanidkulchai-
dc.contributor.advisorProf. Dr. Prachya Kongtawelert-
dc.contributor.authorJuthathip Pooferyen_US
dc.date.accessioned2020-08-17T01:44:34Z-
dc.date.available2020-08-17T01:44:34Z-
dc.date.issued2020-03-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69600-
dc.description.abstractCancer is the most common health problem worldwide. The incidence of cancer has been increasing every year and cancer is a major cause of death in the world including Thailand. The statistic information from the Ministry of Public Health, Thailand, indicates that from 2015 to 2019, cancer is the most mortality rate in the Thai population. Classification of cancer types for mortality rates demonstrates that the most three mortality cancer types in the Thai population are liver cancer, lung cancer and breast cancer, respectively. Therefore, these three cancer types were selected for examining in this study. There are several strategies for cancer therapy including surgery, radiotherapy, chemotherapy, hormonal therapy, and target therapy. However, cancer treatments are limited by the aggressive and invasive cancer stage, these lead to more difficult therapy and a high chance of cancer therapeutic resistance. Moreover, the side effects of the therapy are the main problems for the quality of life of cancer patients. These bring the focus of some medical research to study herbal plant extracts for alternative cancer treatment. Also, the discovery and development of novel drugs for better efficiency, fewer side effects and drug resistance improvement are required. In this study, eighteen kinds of the medicinal plant from the Plant Genetic Conservation Project under the Royal initiative of Her Royal Highness Princess Maha Chakri Sirindhorn (RSPG) were extracted by using 50% ethanol as the solvent. Then, the extracts were examined the cytotoxicity against three types of cancer cell lines including A549 lung cancer cell, MDA-MB-231 breast cancer cell and HepG2 liver cancer cell by MTT assay. The results showed that only PZ reduced A549 cell viability until IC50 available to calculate. Both MG and PY trended to decrease the viability of cancer cell lines but not until getting IC50. So, the plants of MG, PY and PZ were selected to extract with another solvent. Ethyl acetate (EA) was used as another solvent, then these three EA extracts: EA-MG, EA-PY and EA-PZ, were determined the cytotoxicity against the three cancer cell lines. The results showed that all EA extracts decreased the A549 cell viability and IC50 could be calculated, so EA-MG, EA-PY, EA-PZ and PZ are the effective extracts for anti A549 lung cancer cell in this study. Moreover, EA-MG and EA-PY effectively reduced the viability of MDA-MB-231 cells with getting the IC50. For HepG2, even EAPY could reduce the cell viability but the results did not in a dose-dependent and the IC50 was higher than other cells’ effective extracts. So, HepG2 was excluded from further experiments. The four effective extracts in this study were examined for the phytoconstituents by GC-MS analysis and the identifiable compounds in EA-MG, EAPY,EA-PZ and PZ were reported. Lung cancer, which was inhibited viability by the most several types of herbal extracts in this study, was more investigated on the combination effect between the effective extracts and conventional chemotherapy drugs. The results demonstrated that three synergistic combinations of EA-MG with methotrexate, PZ with methotrexate, and PZ with etoposide. Additionally, the primary lung cells from lung cancer patients were examined as an ex vivo experiment. The cytotoxicity of the four effective extracts was measured against primary lung cancer and normal cells. The significantly different IC50 between cancer and normal primary cells was presented only treatment of PZ. Moreover, these four effective extracts were investigated the induction of apoptosis cell death. The effective extracts induced A549 cell apoptosis was examined by PI staining for cell morphology and annexin V/PI apoptosis assay. Also, mitochondrial dysfunction was induced by the effective extracts that were determined by the assessment of ∆Ψm loss and intracellular ROS production. The results of apoptosis induction were confirmed by upregulation of Noxa gene and protein levels. Therefore, these four effective extracts induced mitochondrial dysfunction and apoptosis cell death in A549 cells. The effective extracts of MDA-MB-231 breast cancer cell, EA-MG and EA-PY, were investigated for the mechanism of cancer cell death. Mode of cell death was determined by annexin V/PI assay and the results showed that EA-MG and EA-PY significantly increased the percentage of both early and late apoptotic cells. Then, the EAMGand EA-PY induced mitochondrial dysruption were determined and the results showed the reduction of ∆Ψm and generation of intracellular ROS. The intrinsic and extrinsic apoptosis pathways were identified by caspases activity. The EA-MG and EA-PY increased the activities of caspase 9 and 3 but not caspase 8, these suggested the extracts induced MDA-MB-231 cell death via the intrinsic apoptosis pathway. Also, the Bcl-2 family proteins have measured for the expression of Noxa and Bax (pro-apoptotic proteins), and Bcl-xL (anti-apoptotic protein) in both gene and protein levels. The results demonstrated that the extracts upregulated gene and protein levels of Noxa and Bax, whereas downregulated Bcl-xL. Moreover, cytochrome c which is the key component of the apoptosome that activates the caspase 9 and 3 cascades, was determined for their protein levels. The results showed that the extracts increased the cytochrome c protein level in cytosol whereas decreased it in the mitochondrial compartment. These suggested that EA-MG and EA-PY induced the intrinsic apoptosis pathway in MDA-MB231 cells via the activity of Bcl-2 family protein, mitochondrial disturbance,and caspase 9 and 3 cascades In conclusion, these four effective extracts from 3 different kinds of Thai medicinal plants possess the potential of alternative cancer treatment. Either B. ovata or C. oblongifolius have presented the efficiency of cancer therapy in both lung and breast cancer. Although, E. succirubrum was shown the efficiency of cancer treatment only in lung cancer, the ethanolic extract of E. succirubrum is the most effective results both on A549 lung cancer cell line and primary lung cancer cell. Therefore, further study and development of these three medicinal plants may be advantageous as an alternative cancer therapy in the future.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.titlePotential of Thai Medicinal Plants as an Alternative Cancer Treatmenten_US
dc.title.alternativeศักยภาพของพืชสมุนไพรไทยเพื่อเป็นการรักษาทางเลือกของโรคมะเร็งen_US
dc.typeThesis
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractโรคมะเร็งเป็นปัญหาสุขภาพหลักทั่วโลกที่มีรายงานจํานวนผู้ป่วยด้วยโรคมะเร็งเพิ่มมากขึ้น อย่างต่อเนื่อง อีกทั้งยังเป็นสาเหตุการเสียชีวิตของประชากรโลกในลําดับต้นๆ รวมถึงในประเทศไทย ด้วย โดยข้อมูลสถิติจากกระทรวงสาธารณสุขระบุว่า ตั้งแต่ปี พ.ศ.2557 จนถึง 2561 สาเหตุการตาย อันดับแรกของประชากรไทยคือการเป็นโรคมะเร็ง เมื่อจําแนกตามประเภทของโรคมะเร็งพบว่า 3 อันดับแรกที่เป็นสาเหตุการเสียชีวิตในประชากรไทยได้แก่ มะเร็งตับ มะเร็งปอด และมะเร็งเต้านม ตามลําดับ ดังนั้น ผู้วิจัยจึงเลือกมะเร็งทั้งสามชนิดนี้มาทดสอบในการศึกษานี้ การรักษาโรคมะเร็ง สามารถทําได้หลากหลายวิธี ได้แก่ การผ่าตัด รังสีรักษา เคมีบําบัด ฮอร์โมนบําบัด และการรักษาแบบ มุ่งเป้า แต่อย่างไรก็ตาม การรักษาโรคมะเร็งมีข้อจํากัดอันเนื่องมาจากระยะความรุนแรงและการ แพร่กระจายของโรค ซึ่งทําให้การรักษามีความยากลําบากมากขึ้นและมีโอกาสดื้อต่อการรักษาสูง อีก ทั้งผลข้างเคียงจากการรักษายังเป็นปัญหาสําคัญต่อคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยอีกด้วย ส่งผลให้งานวิจัย ทางการแพทย์ส่วนหนึ่งได้พุ่งเป้าไปยังการศึกษาสารสกัดจากพืชสมุนไพรเพื่อใช้เป็นการรักษามะเร็ง ทางเลือก รวมถึงการค้นคว้าและพัฒนายาใหม่ให้มีประสิทธิภาพดีกว่าการรักษาเดิม ผลข้างเคียงน้อย กว่า และแก้ไขปัญหาการดื้อยาของโรคมะเร็งได้ ในการศึกษานี้ ผู้วิจัยได้ทดสอบความเป็นพิษของสารสกัดพืชสมุนไพร 18 ชนิดจากโครงการ อนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดําริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี (อพ.สธ.) ซึ่งสกัดโดยใช้ 50% เอทานอลเป็นตัวทําละลาย ที่มีต่อเซลล์มะเร็ง 3 ชนิด ได้แก่ เซลล์มะเร็ง ปอด A549, เซลล์มะเร็งเต้านม MDA-MB-231, และเซลล์มะเร็งตับ HepG2 โดยวิธี MTT assay พบว่า ผลการทดสอบมีเพียงสารสกัดเอทานอลของพันซาด (Erythrophleum Succirubrum, PZ) เท่านั้น ที่ลดการมีชีวิตของเซลล์ A549 จนสามารถคํานวณค่า IC ได้ ซึ่งสารสกัดเอทานอลของมะกา (Bridelia ovata, MG) และเปล้าใหญ่ (Croton oblongifolius, PY) มีแนวโน้มในการลดความมีชีวิตของ เซลล์มะเร็งได้ แต่ยังหาค่า IC, ไม่ได้ดังนั้น ผู้วิจัยจึงได้เลือก มะกา เปล้าใหญ่ และพันซาด เพื่อนําไป สกัดด้วยตัวทําละลายอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งก็คือ เอทิล อะซิเตท (Ethyl acetate, EA) จากนั้น การทดสอบ ความเป็นพิษของสารสกัดจาก EA ทั้ง 3 ชนิด ได้แก่ EA-MG, EA-PY และ EA-PZ ต่อเซลล์มะเร็งทั้ง สามชนิด พบผลการศึกษาดังนี้ สารสกัดจาก EA ทั้งหมด สามารถลดความมีชีวิตของเซลล์ A549 และ สามารถคํานวณค่า IC ได้ ดังนั้น ในการศึกษานี้ EA-MG, EA-PY, EA-PZ และ PZ จึงเป็นสารสกัดที่ มีประสิทธิภาพสําหรับการต่อต้านเซลล์มะเร็งปอด A549 นอกจากนี้ EA-MG และ EA-PY ยังลดความ มีชีวิตของเซลล์ MDA-MB-231 และหาค่า IC, ได้ด้วย ดังนั้น EA-MG และ EA-PY จึงเป็นสารสกัดที่ มีประสิทธิภาพสําหรับการต่อต้านเซลล์มะเร็งเต้านม MDA-MB-231 แต่สําหรับเซลล์ HepG2 ถึงแม้ว่า EA-PY จะสามารถลดความมีชีวิตของเซลล์ได้ แต่ผลที่ได้ไม่เป็นไปตามขนาดของยาและ IC, มีค่าสูง กว่าสารสกัดที่มีประสิทธิภาพของเซลล์อื่น ดังนั้น ผู้วิจัยจึงไม่เลือก HepG2 มาทําการทดลองในขั้น ต่อไป นอกจากนี้ การศึกษานี้ยังได้มีการตรวจสอบ วิเคราะห์ และแสดงผลการศึกษาสารประกอบหรือ พฤกษเคมีของพืช ในสารสกัดที่มีประสิทธิภาพทั้ง 4 ชนิด โดยการวิเคราะห์ด้วยเครื่องแก๊ส โครมาโท รกราฟี-แมสสเปคโทรมิเตอร์ (GC-MS) อีกด้วย มะเร็งปอด ซึ่งเป็นมะเร็งที่สารสกัดสมุนไพรหลายชนิดมากที่สุดสามารถยับยั้งการมีชีวิตได้ใน การศึกษานี้ ได้รับการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลของการผสมผสานระหว่างสารสกัดที่มีประสิทธิภาพ กับยาเคมีบําบัด ผลปรากฏว่ามีการส่งเสริมฤทธิ์ร่วมกันของ 3 คู่ทดลอง นั่นคือ EA-MG กับยาเมทโท เทรกเสท, PZ กับยาเมทโทเทรกเสท และ PZ กับยาอีโทโพไซด์ นอกจากนี้ การทดลองแบบภายนอก ร่างกายของเซลล์ปอดปฐมภูมิจากผู้ป่วยโรคมะเร็งปอด โดยสารสกัดที่มีประสิทธิภาพต่อมะเร็งปอด ร่างกายของเซลล์ปอดปฐมภูมิจากผู้ป่วยโรคมะเร็งปอด โดยสารสกัดที่มีประสิทธิภาพต่อมะเร็งปอด ทั้งสี่ชนิด พบว่าความเป็นพิษของสารสกัดต่อเซล์มะเร็งปอดปฐมภูมิและเซลล์ปอดปกติปฐมภูมิ มี IC, ที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญระหว่างเซลล์มะเร็งกับเซลล์ปกติเฉพาะการรักษาด้วย PZ นอกจากนี้ ผู้วิจัยยังศึกษาถึงกระบวนการเหนี่ยวนําการตายของเซลล์ A549 แบบอะพอพโทซิส จากสารสกัดที่มีประสิทธิภาพทั้งสี่ชนิดนี้ โดยการตรวจสอบด้วยการย้อมสี PE เพื่อดูสัณฐานวิทยาของ เซลล์และวิเคราะห์โดยใช้ Annexin V/PI assay รวมถึงการทดสอบความผิดปกติของไมโทคอนเดรีย ที่เกิดจากสารสกัดที่มีประสิทธิภาพนี้ โดยการประเมินการสูญเสียศักย์ไฟฟ้าของไมโทคอนเดรียและ การผลิต ROS ภายในเซลล์ ผลของการเหนี่ยวนําการตายของเซลล์แบบอะพอพโทซิส ได้รับการยืนยัน โดยการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ Noxa ทั้งระดับยีนและโปรตีน ดังนั้น สารสกัดที่มีประสิทธิภาพทั้งสี่ นี้ สามารถเหนี่ยวนําให้เกิดความผิดปกติของไมโทคอนเดรียและการตายของเซลล์ A549 แบบอะพอพโทซิส นี้ สามารถเหนี่ยวนําให้เกิดความผิดปกติของไมโทคอนเดรียและการตายของเซลล์ A549 แบบอะพอพ โทซิส ในส่วนของสารสกัดที่มีประสิทธิภาพต่อเซลล์มะเร็งเต้านม MDA-MB-231 คือ EA-MG และ EA-PY ผู้วิจัยได้ตรวจสอบกลไกการตายของเซลล์มะเร็ง โดยวิเคราะห์กระบวนการตายของเซลล์ด้วย Annexin V/PI assay และผลพบว่า EA-MG และ EA-PY เพิ่มร้อยละของอะพอพโทซิสเซลล์อย่างมี นัยสําคัญทั้งในช่วงต้นและปลายของกระบวนการตาย จากนั้นจึงทําการทดสอบความผิดปกติของไม โทคอนเดรียที่เกิดจาก EA-MG และ EA-PY และผลการทดลองปรากฏว่ามีการลดลงของศักย์ไฟฟ้า ของไมโทคอนเดรียและการสร้าง ROS ภายในเซลล์ที่เพิ่มขึ้นกระบวนการอะพอพโทซิสแบบวิถีภายในและวิถีภายนอกสามารถแยกได้โดยการทํางานของ เอนไซม์คาสเพสชนิดต่างๆ โดยพบว่า EA-MG และ EA-PY เพิ่มการทํางานของเอนไซม์คาสเพส 9 และคาสเพส 3 แต่ไม่มีผลต่อการทํางานของคาสเพส 8 ผลการทดลองนี้ชี้ให้เห็นว่า สารสกัดสามารถชักนําให้เซลล์ MDA-MB-231 เกิดการตายแบบอะพอพโทซิสผ่านทางวิถีภายใน นอกจากนี้ การ ตรวจสอบผลของสารสกัดที่มีต่อ โปรตีนในตระกูล Bc-2 ซึ่งได้แก่ Noxa และ Bay (โปรตีนสนันสนุนอะพอพโทซิส) และ Bel-XL (โปรตีนต่อต้านอะพอพโทซิส) ทั้งในระดับยืนและ โปรตีน ผลการศึกษาพบว่าสารสกัดสามารถเพิ่มการแสดงออกทั้งยืนและโปรตีนของ Noxa และ Bax ในขณะที่ลดการแสดงออกของ Bel-XL นอกจากนี้ การตรวจสอบ cytochrome e ซึ่งเป็นโปรตีน ส่วนประกอบสําคัญของอะพอพโทโซมที่กระตุ้นการทํางานของคาสเพส 9 ต่อเนื่องไปยังการทํางาน ของคาสเพส 3 ยังแสดงให้เห็นว่าสารสกัดส่งผลให้ระดับโปรตีน cytochrome c ภายในไซโตทอล เพิ่มขึ้น ในขณะที่ภายในไมโทคอนเดรียมีโปรตีนลดลง สิ่งเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า EA-MG และ EA-PY เหนี่ยวนําให้เซลล์ MDA-MB-231 เกิดการตายแบบอะพอพโทซิสผ่านทางวิถีภายใน ซึ่งผ่านการ ทํางานของโปรตีนในตระกูล Bel-2, การรบกวนการทํางานของไมโทคอนเดรียและกระตุ้นการทํางาน ทํางานของโปรตีนในตระกูล Bel-2, การรบกวนการทํางานของไมโทคอนเดรีย และกระตุ้นการทํางาน ของคาสเพส 9 ต่อเนื่องไปยังคาสเพส 3 1 1 3 S & F / G C สรุปผลการศึกษาพบว่า สารสกัดที่มีประสิทธิภาพทั้งสี่ชนิดนี้ ซึ่งสกัดมาจากพืชสมุนไพรไทย 3 ชนิด มีศักยภาพในการรักษาทางเลือกของโรคมะเร็ง โดยมะกาและเปล้าใหญ่ได้แสดงประสิทธิภาพ ของการรักษาโรคมะเร็งทั้งในมะเร็งปอดและมะเร็งเต้านมส่วนพันซาดแม้ว่าจะมีประสิทธิภาพของ การรักษาเฉพาะในมะเร็งปอดเท่านั้น แต่สารสกัดเอทานอลของพันซาคแสดงผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ มากที่สุดทั้งในเซลล์มะเร็งปอด A549 และเซลล์มะเร็งปอดปฐมภูมิดังนั้นการศึกษาและพัฒนาพืช สมุนไพรทั้งสามนี้อาจเป็นประโยชน์ในการรักษาทางเลือกของโรคมะเร็งต่อไปในอนาคตen_US
Appears in Collections:MED: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
570751001 จุฑาทิพย์ ปูเฟย.pdf3.81 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.