몽골산 Saussurea involucrata 에탄올 추출물의 간암 세포 SK-Hep1와 HepG2에서 항암효과 및 전이억제의 대한 잠재적 효능에 대한 연구 : Studies on the anti-cancer and anti-metastatic potential of ethanol extract from Mongolian Saussurea involucrata in HepG2 and SK-Hep1 hepatoma cells원문보기
최근 연구보고를 조사한 결과 S.involucrata 추출물 (SIE)이 항암 효능 이 있는 것으로 보고되어 지고 있다, 그러나 이들 생리활성에 관한 작용 기전에 대해서는 아직 보고 되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 사람 의 간암세포주인 HepG2 세포에 S.involucrata 추출물의 세포독성, 세포 사멸 유도기전을 조사였다. 세포독성, 세포사멸 유도기전을 조사하기 위 하여 HepG2 간암세포를 사용하여 Saussurea involucrata 추출물에 대 한 세포사멸 유도효과를 AO/EB 염색, DNA ...
최근 연구보고를 조사한 결과 S.involucrata 추출물 (SIE)이 항암 효능 이 있는 것으로 보고되어 지고 있다, 그러나 이들 생리활성에 관한 작용 기전에 대해서는 아직 보고 되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 사람 의 간암세포주인 HepG2 세포에 S.involucrata 추출물의 세포독성, 세포 사멸 유도기전을 조사였다. 세포독성, 세포사멸 유도기전을 조사하기 위 하여 HepG2 간암세포를 사용하여 Saussurea involucrata 추출물에 대 한 세포사멸 유도효과를 AO/EB 염색, DNA Fragmentation, 그리고 FACS분석법을 이용하여 조사하였다. caspase-3, -9와 Cdk2 mRNA 의 발현 및 caspase-3,-9, PARP, XIAP, Cdk2, Bcl-2 단백질의 발 현을 Real Time PCR 및 Western blotting 통해 확인하였다. SIE추출 물는 HepG2 세포 증식을 유의하게 억제하는 것으로 나타났으며, 한편 인간의 정상 간세포에서는 세포 독성이 없는 것으로 조사되었다. SIE추 출물에 노출된 간암세포는 apoptosis의 전형적인 특징을 보여 주었다. SIE추출물 처리에 의한 HepG2 간암세포의 증식억제는 세포주기 G1 arrest가 뚜렷하게 유도되었음을 알 수 있었다. 결론적으로, Saussurea Involucrata 에탄올추출 물은 Human 유래 HepG2 간암세포의 생존율을 감소시켰고, 세포주기 (G1) 및 핵의 응축을 유도하였다. 또한 caspase-3,-9 및 p21의 활성화 및 PARP의 degradation을 증가시켰 고 Cdk2 및 XIAP 발현을 감소시켰다. 이어서 본 연구에서는 Saussurea involucrata의 에탄올 추출물의 anti-proliferative, anti-adhesive, anti-migrative and anti-invasive 효과를 조사하였고, 또한 전이성 SK-Hep1 세포의 암 전이 관련 분자 메커니즘을 확인하였다. SIE에탄올 추출물 (200, 400 μg/ml)농도에서 SK-Hep1 세포 부착 능력이 시간 및 농도 의존적으로 유의하게 감소되 었다. Migration (상처 치유) 및 aggregation 분석에서 SIE 처리 세포는 처리하지 않은 세포보다 상처 치유 및 aggregation 활성이 유의하게 낮 아지는 것으로 나타났다. 또한, SIE에탄올추출물을 처리한 후 세포 침습 억제효과를 조사하기 위하여 HCC 세포를 이용하여 invasion assay 법 으로 확인 하였다. SIE 에 의한 암전이 억제 효과의 분자적 작용기전을 확인하기 위하여 관련된 유전자의 mRNA 발현을 Real Time PCR로 확 인 한 결과, MMP-2, 9 및 MT1-MMP의 발현을 감소시켰고 MMP 발 현조절 인자인 TIMP-1의 발현을 유의하게 증가시켰다. Gelatin을 이용 한 zymography 방법으로 MMP 활성을 측정한 결과 MMP9의 활성을 SIE에탄올추출물이 급격한 저해 현상을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 본 연구는 암 세포의 전이와 운동성을 SIE추출물이 억제하는 것 을 확인 하였고, 또한 SK-Hep1 세포의 MMP-2/-9 유전자 발현의 감 소 효과에 대한 가능성을 제시하였을 뿐만 아니라, 잠재적인 암 전이억 제제의 개발 가능성을 제시하였다.
최근 연구보고를 조사한 결과 S.involucrata 추출물 (SIE)이 항암 효능 이 있는 것으로 보고되어 지고 있다, 그러나 이들 생리활성에 관한 작용 기전에 대해서는 아직 보고 되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 사람 의 간암세포주인 HepG2 세포에 S.involucrata 추출물의 세포독성, 세포 사멸 유도기전을 조사였다. 세포독성, 세포사멸 유도기전을 조사하기 위 하여 HepG2 간암세포를 사용하여 Saussurea involucrata 추출물에 대 한 세포사멸 유도효과를 AO/EB 염색, DNA Fragmentation, 그리고 FACS 분석법을 이용하여 조사하였다. caspase-3, -9와 Cdk2 mRNA 의 발현 및 caspase-3,-9, PARP, XIAP, Cdk2, Bcl-2 단백질의 발 현을 Real Time PCR 및 Western blotting 통해 확인하였다. SIE추출 물는 HepG2 세포 증식을 유의하게 억제하는 것으로 나타났으며, 한편 인간의 정상 간세포에서는 세포 독성이 없는 것으로 조사되었다. SIE추 출물에 노출된 간암세포는 apoptosis의 전형적인 특징을 보여 주었다. SIE추출물 처리에 의한 HepG2 간암세포의 증식억제는 세포주기 G1 arrest가 뚜렷하게 유도되었음을 알 수 있었다. 결론적으로, Saussurea Involucrata 에탄올추출 물은 Human 유래 HepG2 간암세포의 생존율을 감소시켰고, 세포주기 (G1) 및 핵의 응축을 유도하였다. 또한 caspase-3,-9 및 p21의 활성화 및 PARP의 degradation을 증가시켰 고 Cdk2 및 XIAP 발현을 감소시켰다. 이어서 본 연구에서는 Saussurea involucrata의 에탄올 추출물의 anti-proliferative, anti-adhesive, anti-migrative and anti-invasive 효과를 조사하였고, 또한 전이성 SK-Hep1 세포의 암 전이 관련 분자 메커니즘을 확인하였다. SIE에탄올 추출물 (200, 400 μg/ml)농도에서 SK-Hep1 세포 부착 능력이 시간 및 농도 의존적으로 유의하게 감소되 었다. Migration (상처 치유) 및 aggregation 분석에서 SIE 처리 세포는 처리하지 않은 세포보다 상처 치유 및 aggregation 활성이 유의하게 낮 아지는 것으로 나타났다. 또한, SIE에탄올추출물을 처리한 후 세포 침습 억제효과를 조사하기 위하여 HCC 세포를 이용하여 invasion assay 법 으로 확인 하였다. SIE 에 의한 암전이 억제 효과의 분자적 작용기전을 확인하기 위하여 관련된 유전자의 mRNA 발현을 Real Time PCR로 확 인 한 결과, MMP-2, 9 및 MT1-MMP의 발현을 감소시켰고 MMP 발 현조절 인자인 TIMP-1의 발현을 유의하게 증가시켰다. Gelatin을 이용 한 zymography 방법으로 MMP 활성을 측정한 결과 MMP9의 활성을 SIE에탄올추출물이 급격한 저해 현상을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 본 연구는 암 세포의 전이와 운동성을 SIE추출물이 억제하는 것 을 확인 하였고, 또한 SK-Hep1 세포의 MMP-2/-9 유전자 발현의 감 소 효과에 대한 가능성을 제시하였을 뿐만 아니라, 잠재적인 암 전이억 제제의 개발 가능성을 제시하였다.
Saussurea involucrata is a Mongolian pharmaceutical plant well known for its effect on promoting blood circulation, anti-inflammation and analgesic functions. Few earlier studies have reported that Saussurea involucrata has anti-cancer activity. The purpose of this study is to confirm the anticancer...
Saussurea involucrata is a Mongolian pharmaceutical plant well known for its effect on promoting blood circulation, anti-inflammation and analgesic functions. Few earlier studies have reported that Saussurea involucrata has anti-cancer activity. The purpose of this study is to confirm the anticancer activity of Saussurea involucrata ethanol extract against hepatic cancer and elucidate its mechanism of action. HepG2 cells were tested in vitro for cytotoxicity, AO/EB staining, DNA fragmentation, and FACS in response to Saussurea involucrata extract (SIE). mRNA of caspase-3, -9 and Cdk2 and protein expressions of caspase-3, -9, PARP, XIAP, Cdk2 and p21 were detected through Real Time PCR and Western blotting respectively. SIE inhibited HepG2 cell proliferation. But it exerted a modest cytotoxic effect on Chang human liver cell viability. The cells exposed to SIE showed typical hallmarks of apoptosis. Cell cycle analysis revealed that SIE caused G1-phase arrest in HepG2 cells. Therefore, Saussurea involucrata ethanol extract has potential cytotoxic and apoptotic effect on human HepG2 cells, its mechanism of action might be associated with the inhibition of DNA synthesis, cell cycle (G1) arrest and apoptosis induction through up-regulation of the protein expressions of caspase-3, -9 and p21, degradation of PARP and down-regulation of the protein expressions of Cdk2 and XIAP. The rate of morbidity and mortality of hepatocellular carcinoma has not lessened because of difficulty in treating tumor metastasis. SIE possesses various anticancer activities, including apoptosis and cell cycle arrest. However, detailed effects and molecular mechanisms of SIE on metastasis are unclear. Thus, the next study was undertaken to investigate the antimetastatic effect of Mongolian Saussurea involucrata on HCC cells as well as possible mechanisms. Effects of SIE on the growth, adhesion, migration, aggregation and invasion of the SK-Hep1 human HCC cell line were investigated. SIE inhibited cell growth of metastatic cells in a dose- and time-dependent manners. Incubation of SK-Hep1 cells with 200-400μg/mL of SIE significantly inhibited cell adhesion to gelatin-coated substrate dose- and time-dependently. In the migration (wound healing) and aggregation assay, SIE treated cells showed lower levels of migration and aggregation than untreated cells. Invasion assay revealed that SIE treatment inhibited cell invasion capacities of HCC cells substantially. Testing of mRNA level, quantitative real time PCR showed the inhibitory effects of SIE on MMP-2; MMP-9 and MT1-MMP and stimulatory effect of SIE on TIMP-1 which is inhibitor of MMPs. Gelatin zymography assay showed that SIE has inhibitory effect on MMP-9 activity. The present study not only demonstrated that invasion and motility of cancer cells were inhibited by SIE, but also indicated that such effects were likely associated with the decrease in MMP-2/-9 expression of SK-Hep1 cells. From these results, it was suggested that SIE could be used as potential anti-tumor agent.
Saussurea involucrata is a Mongolian pharmaceutical plant well known for its effect on promoting blood circulation, anti-inflammation and analgesic functions. Few earlier studies have reported that Saussurea involucrata has anti-cancer activity. The purpose of this study is to confirm the anticancer activity of Saussurea involucrata ethanol extract against hepatic cancer and elucidate its mechanism of action. HepG2 cells were tested in vitro for cytotoxicity, AO/EB staining, DNA fragmentation, and FACS in response to Saussurea involucrata extract (SIE). mRNA of caspase-3, -9 and Cdk2 and protein expressions of caspase-3, -9, PARP, XIAP, Cdk2 and p21 were detected through Real Time PCR and Western blotting respectively. SIE inhibited HepG2 cell proliferation. But it exerted a modest cytotoxic effect on Chang human liver cell viability. The cells exposed to SIE showed typical hallmarks of apoptosis. Cell cycle analysis revealed that SIE caused G1-phase arrest in HepG2 cells. Therefore, Saussurea involucrata ethanol extract has potential cytotoxic and apoptotic effect on human HepG2 cells, its mechanism of action might be associated with the inhibition of DNA synthesis, cell cycle (G1) arrest and apoptosis induction through up-regulation of the protein expressions of caspase-3, -9 and p21, degradation of PARP and down-regulation of the protein expressions of Cdk2 and XIAP. The rate of morbidity and mortality of hepatocellular carcinoma has not lessened because of difficulty in treating tumor metastasis. SIE possesses various anticancer activities, including apoptosis and cell cycle arrest. However, detailed effects and molecular mechanisms of SIE on metastasis are unclear. Thus, the next study was undertaken to investigate the antimetastatic effect of Mongolian Saussurea involucrata on HCC cells as well as possible mechanisms. Effects of SIE on the growth, adhesion, migration, aggregation and invasion of the SK-Hep1 human HCC cell line were investigated. SIE inhibited cell growth of metastatic cells in a dose- and time-dependent manners. Incubation of SK-Hep1 cells with 200-400μg/mL of SIE significantly inhibited cell adhesion to gelatin-coated substrate dose- and time-dependently. In the migration (wound healing) and aggregation assay, SIE treated cells showed lower levels of migration and aggregation than untreated cells. Invasion assay revealed that SIE treatment inhibited cell invasion capacities of HCC cells substantially. Testing of mRNA level, quantitative real time PCR showed the inhibitory effects of SIE on MMP-2; MMP-9 and MT1-MMP and stimulatory effect of SIE on TIMP-1 which is inhibitor of MMPs. Gelatin zymography assay showed that SIE has inhibitory effect on MMP-9 activity. The present study not only demonstrated that invasion and motility of cancer cells were inhibited by SIE, but also indicated that such effects were likely associated with the decrease in MMP-2/-9 expression of SK-Hep1 cells. From these results, it was suggested that SIE could be used as potential anti-tumor agent.
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