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Gallic acid targets acute myeloid leukemia via Akt/mTOR-dependent mitochondrial respiration inhibition - 11/07/18

Doi : 10.1016/j.biopha.2018.05.158 
Ruixin Gu a, Minqin Zhang a, Hu Meng b, Dandan Xu c, d, , Yonghua Xie a,
a Department of Traditional Chinese Medicine, Wuhan Forth Hospital, Puai Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei, China 
b Department of Aesthetic Medicine, Wuhan Third Hospital, Wuhan, Hubei, China 
c Department of Rehabilitation Medicine, Hubei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine, Wuhan, Hubei, China 
d Department of Rehabilitation Medicine, Hubei Provincial Academy of Traditional Chinese Medicine, Wuhan, Hubei, China 

Corresponding author at: Department of Rehabilitation Medicine, Hubei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine, Hubei Provincial Academy of Traditional Chinese Medicine, 856 Luoyu Rd, Hongshan District, Wuhan, Hubei, 430074, China.Department of Rehabilitation MedicineHubei Provincial Hospital of Traditional Chinese MedicineHubei Provincial Academy of Traditional Chinese Medicine856 Luoyu Rd, Hongshan DistrictWuhanHubei430074China⁎⁎Corresponding author at: Department of Traditional Chinese Medicine, Wuhan Forth Hospital, Puai Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Hanzheng No. 473, Wuhan, Hubei, 430034, China.Department of Traditional Chinese MedicineWuhan Forth Hospital, Puai HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyHanzheng No. 473WuhanHubei430034China

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Abstract

Gallic acid is one of the many phenolic acids that can be found in dietary substances and traditional medicine herbs. The anti-cancer activities of gallic acid have been shown in various cancers but its underlying molecular mechanisms are not well understood. In this study, we show Akt/mammalian target of rapamycin (mTOR)-dependent inhibition of mitochondrial respiration as a mechanism of gallic acid’s action in acute myeloid leukemia (AML). Gallic acid significantly induces apoptosis of AML cell lines, primary mononuclear cells (MNC) and CD34 stem/progenitors isolated form AML patients via caspase-dependent pathway. It also significantly enhances two standard AML chemotherapeutic agents’ efficacy in vitro cell culture system and in vivo xenograft model. Gallic acid inhibits dose- and time-dependent mitochondrial respiration, leading to decreased ATP production and oxidative stress. Overexpression of constitutively active Akt restores gallic acid-mediated inhibition of mTOR signaling, mitochondrial dysfunction, energy crisis and apoptosis. Our results demonstrate that mitochondrial respiration inhibition by gallic acid is a consequence of Akt/mTOR signaling suppression. Our findings suggest that combination therapy with gallic acid may enhance antileukemic efficacy of standard chemotherapeutic agents in AML.

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Keywords : Gallic acid, AML, Akt/mTOR, Mitochondrial respiration, Drug combination


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Vol 105

P. 491-497 - septembre 2018 Retour au numéro
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