انجمن زیست شناسی ایران مجله پژوهش‌های سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی) 2383-2738 38 4 2025 12 22 Selective Cytotoxicity and Apoptotic Mechanisms of Tilapia Piscidin 4 (TP4) in Human Prostate Cancer Cells: Insights into ROS-Dependent Apoptosis Induction سمیت سلولی انتخابی و مکانیسم‌های آپوپتوز تیلاپیا پیسیدین 4 (TP4) در سلول‌های سرطان پروستات انسانی: القای آپوپتوز وابسته به ROS 345 362 2374 10.22034/cmr.2024.8274.3179 FA رشید علیجانی اردشیر گروه زیست فناوری دریا، دانشکده زیست فناوری، دانشگاه تخصصی فناوری های نوین آمل، آمل، ایران 0000-0001-9592-0886 داریوش غلامی گروه زیست فناوری میکروبی، دانشکده زیست فناوری، دانشگاه تخصصی فناوری های نوین آمل، آمل، ایران 0000-0001-9441-229X Journal Article 2023 11 08 Background and objective: The use of antimicrobial peptides in cancer treatment is a new therapeutic approach that has gained attention in scientific research for the treatment of various types of cancer. This study aimed to investigate the cytotoxic effects of the antimicrobial peptide Tilapia piscidin 4 (TP4) and elucidate its apoptotic molecular mechanisms in the human prostate cancer cell line PC3. <br><br>Methods: PC3 cells were divided into three groups: untreated PC3 cells, treated cells with IC50 0.5 and IC50 0.25. After the treatment, oxidative stress indices, DNA damage measurement by Comet method and expression of genes related to apoptosis were evaluated.<br><br>Results: The results demonstrated the inhibitory effect of TP4 on PC3 cell proliferation after 24 hours (IC50 = 15.50 μg/mL), while no cellular toxicity was observed in normal prostate cells (PrEC-31) at this concentration. The selectivity index (SI) exceeded 2, indicating TP4's high specificity for cancer cells. Treatment of PC3 cells with 25% and 50% of the IC50 for TP4 induced apoptosis and DNA fragmentation in PC3 cells. This apoptosis induction was accompanied by increased expression of pro-apoptotic genes (Bax, P53, and Caspase 3) and decreased expression of the anti-apoptotic gene Bcl2, increased levels of intracellular reactive oxygen species (ROS), and malondialdehyde (MDA) content, as well as decreased activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) enzymes compared to the control group (P<0.05). <br><br>Conclusion: it can be concluded that TP4 can induce apoptosis in prostate cancer cells through an ROS-dependent pathway. زمینه و هدف: استفاده از پپتید‌های ضد میکروبی در درمان سرطان رویکرد درمانی جدیدی است که برای درمان انواع مختلف سرطان مورد توجه تحقیقات علمی است. این مطالعه با هدف بررسی اثرات سیتوتوکسیک پپتید ضد میکروبی تیلاپیا پسیدین 4 (TP4) و روشن کردن مکانیسم‌های مولکولی آپوپتوز آن در رده سلولی سرطان پروستات انسانی PC3 انجام شد. <br><br>روش کار: سلول‌های PC3 به سه گروه سلول‌های PC3 تیمار نشده، سلول‌های تیمار شده با 5/0 IC50 و 25/0 IC50 تقسیم شدند. بعد از تیمار، شاخص های استرس اکسیداتیو، سنجش آسیب DNA با روش کامت و بیان ژن‌های مرتبط با آپوپتوز مورد ارزیابی قرار گرفت. <br><br>یافته ها: نتایج نشان از اثر مهاری TP4 بر تکثیر سلولی PC3 پس از 24 ساعت (15/50=IC50 میکروگرم بر میلی لیتر) بدون هیچ سمیت سلولی در سلول های طبیعی پروستات داشت. مقدار شاخص انتخاب (SI) از 2 فراتر رفت که نشان دهنده عملکرد اختصاصی بالای TP4 برای سلول های سرطانی است. تیمار سلول‌های PC3 با 25% و 50% از مقدار IC50 برای TP4 باعث آپوپتوز و تکه تکه شدن DNA در سلول‌های PC3 شد. این القا آپوپتوز با افزایش بیان ژن‌های القا کننده آپوپتوز (Bax، P53، Caspas 3) و کاهش بیان ژن ضد آپوپتوز Bcl2، افزایش سطح گونه‌های فعال اکسیژنی داخل سلولی (ROS) و محتوای مالون دی‌آلدئید و کاهش فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز در مقایسه با گروه کنترل همراه بود (P<0.05). <br><br>نتیجه گیری: TP4 می‌تواند از طریق یک مسیر وابسته به ROS، آپوپتوز را در سلول های سرطان پرستات القا کند. https://cell.ijbio.ir/article_2374_8cbd005a556ccd4211ce43f309bc0eac.pdf