Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa تعدیل بیان ژن‌های مرتبط با مسیر PI3K/AKT/mTOR و القای آپوپتوز در سلول‌های سرطان پانکراس توسط زهر عقرب Hemiscorpius lepturus Modulation of PI3K/AKT/mTOR-Related Gene Expression and Induction of Apoptosis in Pancreatic Cancer Cells by Hemiscorpius lepturus Scorpion Venom داخلی Internal medicine پژوهشي-کامل Research(Original) سابقه و هدف: سرطان پانکراس یکی از تهاجمی‌ترین و کشنده‌ترین بدخیمی‌هاست که به‌واسطه مقاومت شدید به شیمی ‌درمانی، همچنان با چشم‌انداز درمانی نامطلوب همراه است. در سال‌های اخیر، ترکیبات طبیعی از جمله پپتیدهای مشتق از زهر عقرب، توجه زیادی را به‌عنوان گزینه‌های نوین ضد سرطان به خود جلب کرده‌ است. زهر عقرب Hemiscorpius lepturus که به‌عنوان یکی از قوی‌ترین زهرها در ایران شناخته می‌شود، حاوی مولکول‌های فعالی است که می‌توانند مسیرهای حیاتی بقا و تکثیر سلولی را هدف قرار دهند. این مطالعه با هدف، بررسی اثرات سیتوتوکسیک و آپوپتوتیک زهر این عقرب بر سلول‌های سرطان پانکراس و ارزیابی نقش آن در تعدیل مسیر سیگنالینگPI3K/AKT/mTOR ، انجام پذیرفت. مواد و روش ‌ها: در این مطالعه تجربی-آزمایشگاهی، سلول‌های سرطان پانکراس و فیبروبلاست با غلظت‌های زهر 80، 40، 20، 10 و 5 میروگرم/میلی‌لیتر به مدت 24، 48 و 72 ساعت تیمار و زنده‌مانی و سمیت سلولی سنجیده شد. در ادامه پس از تیمار سلول‌ها با غلظت IC50 عصاره به مدت 24 ساعت، میزان آپوپتوز با آزمون دی‌فنیل‌آمین ارزیابی شد. هم‌چنین برای تحلیل تغییرات مولکولی، بیان ژن‌های PI3K، AKT، GSK3β و mTOR با استفاده از (Real-time polymerase chain reaction) Real-Time PCR  اندازه‌گیری گردید. یافته‌ها: زهر H. lepturus به‌صورت وابسته به دوز و زمان موجب کاهش معنی‌دار زنده‌مانی سلول‌های پانکراسی و افزایش سمیت سلولی می‌شود. هم‌چنین میزان آپوپتوز در تمامی غلظت‌ها به‌طور قابل توجهی افزایش یافت. تحلیل مولکولی نیز کاهش چشمگیر بیان ژن‌های PI3K، AKT، GSK3β و mTOR را پس از 24 ساعت تیمار تایید کرد که نشان‌ دهنده مهار مسیر سیگنالینگ بقا است. استنتاج: زهر عقرب Hemiscorpius lepturus با القای آپوپتوز و مهار ژن‌های اصلی مسیر کلیدی PI3K/AKT/mTOR، اثرات ضد سرطانی بارزی بر سلول‌های سرطان پانکراس دارد. این نتایج می‌تواند زمینه‌ساز شناسایی پپتیدهای فعال و توسعه عوامل درمانی نوین مبتنی بر منابع طبیعی برای کنترل سرطان پانکراس باشد.   Background and purpose: Pancreatic cancer is one of the most aggressive and lethal malignancies and continues to have a poor prognosis due to its marked resistance to chemotherapy. In recent years, natural compounds, including peptides derived from scorpion venom, have attracted considerable attention as potential novel anticancer agents. The venom of the scorpion Hemiscorpius lepturus, which is considered one of the most potent venoms in Iran, contains bioactive molecules capable of targeting key cellular pathways involved in survival and proliferation. This study aimed to investigate the cytotoxic and apoptotic effects of this scorpion venom on pancreatic cancer cells and to evaluate its role in modulating the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway. Materials and methods: Pancreatic cancer cells and fibroblasts were treated with venom at concentrations of 80, 40, 20, 10, and 5 μg/mL for 24, 48, and 72 hours, and cell viability and cytotoxicity were assessed. Subsequently, after treating the cells with the IC50 concentration of the venom for 24 hours, the apoptosis rate was evaluated using the diphenylamine assay. In addition, to analyze molecular changes, the expression of PI3K, AKT, GSK3β, and mTOR genes was measured using real-time PCR. Results: H. lepturus venom significantly reduced the viability of pancreatic cancer cells and increased cytotoxicity in a dose- and time-dependent manner. The rate of apoptosis was also significantly increased at all concentrations. Molecular analysis further demonstrated a significant decrease in the expression of PI3K, AKT, GSK3β, and mTOR genes after 24 hours of treatment, indicating inhibition of the survival signaling pathway. Conclusion: Hemiscorpius lepturus venom exhibits significant anticancer effects on pancreatic cancer cells by inducing apoptosis and inhibiting key components of the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway. These findings may facilitate the identification of active peptides and support the development of novel therapeutic agents derived from natural sources for pancreatic cancer treatment. سرطان پانکراس, زهر عقرب, آپوپتوز, سمیت سلولی Pancreatic cancer, scorpion venom, Apoptosis, Cytotoxicity 30 41 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-19217-1&slc_lang=fa&sid=1 Iraj Rashidi ایرج رشیدی iraj.rashidi@kums.ac.ir No Assistant Professor of Department of Anatomical Sciences, School of Medicine, Kermanshah University of Medical Sciences, Kermanshah, Iran استادیار گروه علوم تشریح، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران Mona Pazhouhi مونا پژوهی mona.pazhouhi@gmail.com No PhD in Biochemistry, Researcher, Department of Anatomical Sciences, Faculty of Medicine, Kermanshah University of Medical Sciences, Kermanshah, Iran دکترای بیوشیمی، پژوهشگر گروه علوم تشریح، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران Fuzieh Khani Hemmatabadi فوزیه خانی همت آبادی fuziekhani@yahoo.com Yes Assistant Professor of Department of Anatomical Sciences, School of Medicine, Kermanshah University of Medical Sciences, Kermanshah, Iran استادیار گروه علوم تشریح، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران Mehdi Asadollahi مهدی اسدالهی mahdiasadolaahi@gmail.com No Student Research Committee, Kermanshah University of Medical Sciences, Kermanshah, Iran دانشجوی پزشکی، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران