Resumen del estudio (inglés)
BACKGROUND: Oral squamous cell carcinoma (OSCC) remains a substantial global health burden. According to the latest global cancer statistics, it accounts for an estimated 300,000 new cases and 100,000 deaths annually. This study aimed to investigate the pharmacological effects of digitoxin, a cardenolide glycoside, on the modulation of proliferative capacity and apoptotic induction in human OSCC human tongue squamous carcinoma (HSC-3) cells. METHODS: In vitro, HSC-3 cells were treated with graded concentrations of digitoxin. Cell viability and colony formation were measured by Cell Counting Kit-8 (CCK-8) and clonogenic assays, respectively. Apoptosis and cell cycle progression were analysed by flow cytometry, and mitochondrial membrane potential (ΔΨm) and reactive oxygen species (ROS) levels were visualised by fluorescence microscopy. Expression of cell cycle and apoptosis-related proteins was examined by Western blotting. The involvement of oxidative stress was assessed using N-acetylcysteine (NAC) mediated ROS blockade. In vivo, HSC-3 xenograft-bearing nude mice were administered digitoxin, and tumour growth was monitored; tumour tissues were subsequently analysed for Ki67 and cleaved-cysteinyl aspartate specific proteinase 3 (cleaved Caspase-3) expression. RESULTS: Digitoxin treatment reduced the viability of HSC-3 cells in a concentration-dependent manner and concurrently increased the apoptotic fraction. Mechanistically, digitoxin induced G2/M phase arrest, which was associated with suppression of the cell division cycle 25 homolog C (Cdc25C) phosphatase and decreased abundance of the cyclin B1-CDK1 complex, together enforcing sustained cyclin-dependent kinase 1 (CDK1) inactivation. In parallel, digitoxin triggered mitochondrial dysfunction, as evidenced by loss of ΔΨm and a marked increase in intracellular ROS accumulation. These events were accompanied by upregulation of B-cell lymphoma-2 (Bcl-2) associated x protein (Bax), downregulation of Bcl-2, and elevated levels of cytosolic cytochrome c (Cyt c) and cleaved-cysteinyl aspartate specific proteinase 9 (cleaved Caspase-9), indicating engagement of the intrinsic apoptotic pathway. Pharmacological blockade of ROS with NAC abrogated digitoxin reversed the modulation of Bcl-2 family proteins, and restored cell viability, confirming that oxidative stress functions as an essential upstream signal coordinating both cytostatic and cytotoxic arms of digitoxin's activity. In vivo, digitoxin significantly suppressed the growth of HSC-3 xenograft tumours. Together, these results establish that digitoxin exerts anti-tumour effects in OSCC through ROS-mediated mitochondrial apoptosis and cell cycle checkpoint engagement. CONCLUSIONS: Digitoxin inhibited the growth of HSC-3 cells both in vitro and in vivo. © AME Publishing Company. DOI: 10.21037/tcr-2025-aw-2173 PMCID: PMC13190828
Traducción al español (IA · NME)
ANTECEDENTES: El carcinoma de células escamosas oral (OSCC) sigue siendo una carga significativa para la salud global. Según las últimas estadísticas mundiales sobre cáncer, representa aproximadamente 300,000 nuevos casos y 100,000 muertes anuales. Este estudio tuvo como objetivo investigar los efectos farmacológicos de la digitoxina, un glucósido cardenólido, en la modulación de la capacidad proliferativa y la inducción de apoptosis en células de carcinoma de células escamosas de lengua humana (HSC-3).
MÉTODOS: In vitro, las células HSC-3 fueron tratadas con concentraciones graduadas de digitoxina. La viabilidad celular y la formación de colonias se midieron mediante el kit de conteo celular 8 (CCK-8) y ensayos clonogénicos, respectivamente. La apoptosis y la progresión del ciclo celular se analizaron mediante citometría de flujo, y el potencial de membrana mitocondrial (ΔΨm) y los niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS) se visualizaron mediante microscopía de fluorescencia. La expresión de proteínas relacionadas con el ciclo celular y la apoptosis se examinó mediante Western blotting. La implicación del estrés oxidativo se evaluó utilizando el bloqueo de ROS mediado por N-acetilcisteína (NAC). In vivo, se administró digitoxina a ratones desnudos portadores de xenoinjertos de HSC-3, y se monitoreó el crecimiento tumoral; posteriormente, los tejidos tumorales se analizaron para la expresión de Ki67 y la proteína específica de cisteinil aspartato clivada 3 (Caspasa-3 clivada).
RESULTADOS: El tratamiento con digitoxina redujo la viabilidad de las células HSC-3 de manera dependiente de la concentración y aumentó simultáneamente la fracción apoptótica. Mecánicamente, la digitoxina indujo arresto en la fase G2/M, lo cual se asoció con la supresión de la fosfatasa homóloga del ciclo de división celular 25 C (Cdc25C) y una disminución en la abundancia del complejo ciclina B1-CDK1, reforzando así la inactivación sostenida de la quinasa dependiente de ciclina 1 (CDK1). Paralelamente, la digitoxina desencadenó disfunción mitocondrial, evidenciada por la pérdida de ΔΨm y un marcado aumento en la acumulación intracelular de ROS. Estos eventos estuvieron acompañados por la regulación al alza de la proteína asociada al linfoma de células B-2 (Bax), la regulación a la baja de Bcl-2, y niveles elevados de citocromo c (Cyt c) citosólico y proteína específica de cisteinil aspartato clivada 9 (Caspasa-9 clivada), indicando el compromiso de la vía apoptótica intrínseca. El bloqueo farmacológico de ROS con NAC abolió la digitoxina, revirtió la modulación de las proteínas de la familia Bcl-2 y restauró la viabilidad celular, confirmando que el estrés oxidativo funciona como una señal ascendente esencial que coordina tanto los brazos citostáticos como citotóxicos de la actividad de la digitoxina. In vivo, la digitoxina suprimió significativamente el crecimiento de los tumores de xenoinjerto HSC-3. En conjunto, estos resultados establecen que la digitoxina ejerce efectos antitumorales en OSCC a través de la apoptosis mitocondrial mediada por ROS y el compromiso del punto de control del ciclo celular.
CONCLUSIONES: La digitoxina inhibió el crecimiento de las células HSC-3 tanto in vitro como in vivo. © AME Publishing Company. DOI: 10.21037/tcr-2025-aw-2173 PMCID: PMC13190828
Traducción automática para apoyo de lectura. Para uso clínico recomendamos consultar el texto original publicado.
Detalles bibliográficos
- Autores: Rui Y, Wang Y, Gong H, Zhu X, Xu Q, Lin J
- Publicado en: Translational cancer research
- PMID: 42180854
- DOI: 10.21037/tcr-2025-aw-2173
