Objective : The present study was designed to assess the potential inhibitory activity of an ethanol extract of Belamcandae Rhizoma (EBR) on the alpha-melanocyte stimulating hormone (${\alpha}$-MSH)-induced melanogenesis signal pathway in B16F10 melanoma cells. Methods : Several experiments were performed in B16F10 melanoma cells. We studied tyrosinase activity, melanin content, cell-free tyrosinase activity and DOPA stain, and performed Western blots and RT-PCR for proteins and mRNA involved in melanogenesis. Results : ${\alpha}$-MSH-induced tyrosinase activity and melanin content were inhibited significantly by EBR. EBR markedly suppressed the protein expression level of tyrosinase in B16F10 melanoma cells. On the other hand, the expression of tyrosinase-related protein-1 (TRP-1) and -2 (TRP-2; DCT) were not affected by EBR. To elucidate the mechanism of the depigmenting property of EBR, we examined the involvement EBR in cAMP response element binding (CREB) protein phosphorylation and microphthalmia-associated transcription factor (MITF) signalling induced by ${\alpha}$-MSH. EBR did not regulate CREB phosphorylation and MITF expression by ${\alpha}$-MSH. Nevertheless, the mRNA expression of tyrosinase was significantly attenuated by EBR treatment without changes in the expression of TRP-1 and -2 mRNA. Conclusion : Our study suggested that EBR inhibits ${\alpha}$-MSH-induced melanogenesis by suppressing tyrosinase mRNA.
Son, Kun Ho;Baek, Jueng Kyu;Park, Su Bin;Kim, Ha Na;Park, Gwang Hun;Son, Ho-Jun;Eo, Hyun Ji;Song, Jeong Ho;Jeong, Hyung Jin;Jeong, Jin Boo
한국자원식물학회지
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제31권5호
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pp.547-553
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2018
This study was conducted to investigate the effect of branch extracts of Vaccinium oldhamii (VOB) on melanin synthesis in B16F10 cells. VOB promoted melanin production in absence or presence of ${\alpha}$-melanocyte-stimulating hormone (${\alpha}-MSH$) in B16F10 cells. However, VOB did not affect the expression of tyrosinase and TRP-1 associated with melanin synthesis at the mRNA and protein levels in B16F10. But, VOB decreased TRP-2 protein level and induced tyrosinase activation in B16F10 cells. Inhibition of tyrosinase activity and tyrosinase knockdown attenuated VOB-mediated melanin synthesis. In conclusion, VOB may stimulate melanin synthesis through activating tyrosinase activity.
Flavonoids are class of polyphenolic compounds widely distributed in the plant kingdom, which display a variety of biological activities, including antiviral, antithrombotic, antiinflammatory, antihistaminic, antioxidant and free-radica 1 scavenging abilities. The antioxidant enzyme (AOE) system plays an important role in the defense against oxidative stress insults. To determine whether flavonoid, myricetin can exert antioxidative effects not only directly by modulating the AOE system but also scavenging free radical, we investigated the influence of the flavonoid myricetin on cell viability, different antioxidant enzyme activities, ROS level and the expression of different antioxidant emzyme in B16F10 murine melanoma cells. Myricetin in a concentration range from 6.25 to $50\;{\mu}M$ decreased superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx) enzyme activities, but catalase (CAT) activity was increased. In the myricetin-treated group, ROS levels were decreased dose-dependently. Antioxidant enzyme expression was measured by RT-PCR. Myricetin treatment of B16F10 cells increased catalase expression. Expression levels of copper zinc superoxide dismutase (CuZn SOD) were not affected by exposure of myricetin. Manganese superoxide dismutase (Mn SOD) and GPx expression levels decreased slightly after myricetin treatment. In conclusion, the antioxidant capacity of myricetin was due to CAT and free-radical scavenging.
$\alpha$-MSH는 세포내 cAMP를 증폭시켜 멜라닌세포의 증식과 색소 증가에 관여한다. 본 연구에서는 $\alpha$-MSH로 자극한 B16F10 세포에서 세신추출물의 hypopigmenting 효과를 조사하고 그 억제기전에 대하여 조사하였다. 세신추출물은 $\alpha$-MSH에 의해 유도된 tyrosinase 활성과 멜라닌생성을 효과적으로 억제시켰으며, 이는 tyrosinase 발현을 조절하는 전사인자인 MITF의 발현억제와 연관성이 있었다. 즉 세신추출물은 MEK/ERK와 PI3K/Akt의 활성화를 통하여 MITF를 조절함으로서 $\alpha$-MSH에 의해 유도되는 tyrosinase, TRP-1, Dct 등 멜라닌생성관련 단백질을 억제함으로서 멜라닌생성을 저해하는 것으로 사료된다.
Inhibitory effects of Maclura amboinenesis Bl, one plant used traditionally for the treatment of cancers, on metastatic potential of highly metastatic B16F10 melanoma cells were investigated in vitro. Cell proliferation was assessed using the MTT colorimetric assay. Details of metastatic capabilities including invasion, migration and adhesion of B16F10 melanoma cells were examined by Boyden Chamber invasion and migration, scratch motility and cell attachment assays, respectively. The results demonstrated that n-hexane and chloroform extracts exhibited potent anti-proliferative effects (p<0.01), whereas the methanol and aqueous extracts had less pronounced effects after 24 h exposure. Bioactivity-guided chromatographic fractionation of both active n-hexane and chloroform extracts led to the isolation of two main prenylated xanthones and characterization as macluraxanthone and gerontoxanthone-I, respectively, their structures being identified by comparison with the spectral data. Interestingly, both exhibited potent effective effects. At non-toxic effective doses, n-hexane and chloroform extracts (10 and $30{\mu}g/ml$) as well as macluraxanthone and gerontoxanthone-I (3 and $10{\mu}M$) significantly inhibited B16F10 cell invasion, to a greater extent than $10{\mu}m$ doxorubicin, while reducing migration of cancer cells without cellular cytotoxicity. Moreover, exposure of B16F10 melanoma cells to high concentrations of chloroform ($30{\mu}g/ml$) and geratoxanthone-I ($20{\mu}M$) for 24 h resulted in delayed adhesion and retarded colonization. As insights into mechanisms of action, typical morphological changes of apoptotic cells e.g. membrane blebbing, chromatin condensation, nuclear fragmentation, apoptotic bodies and loss of adhesion as well as cell cycle arrest in the G1 phase with increase of sub-G1 cell proportions, detected by Hoechst 33342 staining and flow cytometry were observed, suggesting DNA damage and subsequent apoptotic cell death. Taken together, our findings indicate for the first time that active n-hexane and chloroform extracts as well as macluraxanthone and gerontoxanthone-I isolated from Maclura amboinensis Bl. roots affect multistep of cancer metastasis processes including proliferation, adhesion, invasion and migration, possibly through induction of apoptosis of highly metastatic B16F10 melanoma cells. Based on these data, M. amboinensis Bl. represents a potential candidate novel chemopreventive and/or chemotherapeutic agent. Additionally, they also support its ethno-medicinal usage for cancer prevention and/or chemotherapy.
The crocetin derivatives, crocin (1), gentiobiosyl glucosyl crocetin (3), and mono-gentiobiosyl crocetin (4) were isolated from the fruit of Gardenia jasminoides (Gj) and crocetin (2) from the processed fruit of Gj (PGj) by column chromatography. Their structures were determined on the basis of spectroscopic methods including IR, MS, and NMR (1D and 2D). These compounds were evaluated for their inhibition activity on melanin production in ${\alpha}$-MSH (melanocyte stimulating hormone) activated B16F10 cells. Compounds 1 - 4 reduced melanin content in a dose-dependent manner at concentrations of 20 - 60 uM. They also suppressed tyrosinase protein and m-RNA expressions dose dependently, assayed by western blot analysis, and RT-PCR experiment in B16F10 murine melanoma cells.
Three ergosterol derivatives, ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-one (1), ergosta-7,24(28)-dien-3-ol (2), and 5,8-epidioxyergosta-6,22-dien-3-ol(3) were isolated from the fruit body of Phellinus pini. Their structures were based on spectroscopic methods including IR, MS, and NMR (1D and 2D). These compounds were evaluated for their activity to decrease melanin production in ${\alpha}$-MSH (melanocyte stimulating hormone) activated B16F10 cells. Compound 1, 2, and 3 reduced melanin content in a dose-dependent manner at concentrations of 5~15 uM. They also suppressed the tyrosinase expression of protein and m-RNA level dose dependently by western blot analysis and RT-PCR experiment in B16F10 murine melanoma cells.
대한약학회 2002년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2
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pp.318.2-318.2
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2002
The effects of oxidative stress on the alterations of different antioxidant enzyme activity on mouse melanoma cells(B16F10) was investigated. Oxidative stress was induced by the exposeure to hydrogen peroxide(H2O2). B 16F 10 cells were exposed Phellinus linteus Ex. in combination with H2O2 and measured the time course of changes in cell viability and antioxidant enzyme activity. CAT activity peaked at 12 hr. On the contrary, SOD and GPX activity was maximum at 6 hr. The cell viability of Pheltinus linteus extracts in combination with hydrogen peroxide was higher than hydrogen peroxide alone.
Baicalein, a natural flavonoid obtained from the rhizome of Scutellaria baicalensis Georgi, has been reported to have anticancer activities in several human cancer cell lines. However, its antimetastatic effects and associated mechanisms in melanoma cells have not been extensively studied. The current study examined the effects of baicalein on cell motility and anti-invasive activity using mouse melanoma B16F10 cells. Within the noncytotoxic concentration range, baicalein significantly inhibited the cell motility and invasiveness of B16F10 cells in a concentration-dependent manner. Baicalein also reduced the activity and expression of matrix metalloproteinase (MMP)-2 and -9; however, the levels of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 and -2 were concomitantly increased. The inhibitory effects of baicalein on cell motility and invasiveness were found to be associated with its tightening of tight junction (TJ), which was demonstrated by an increase in transepithelial electrical resistance and downregulation of the claudin family of proteins. Additionally, treatment with baicalein markedly reduced the expression levels of lipopolysaccharide-induced phosphorylated Akt and the invasive activity in B16F10 cells. Taken together, these results suggest that baicalein inhibits B16F10 melanoma cell migration and invasion by reducing the expression of MMPs and tightening TJ through the suppression of claudin expression, possibly in association with a suppression of the phosphoinositide 3-kinase/Akt signaling pathway.
Background: The purpose of this study was to investigate the effects of wild ginseng pharmacopuncture on melanin production in B16/F10 murine melanoma cells. Methods: To determine the effect of wild ginseng pharmacopuncture solution on B16/F10 cells, cytotoxicity was evaluated using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)- 2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) method. To observe B16/F10 cell growth, death, and morphological changes, Trypan blue solution was used. The Hosoi method was used to investigate the effect of wild ginseng pharmacopuncture solution on melanin production. The Martinez-Esparza method was used to investigate the effect of wild ginseng pharmacopuncture solution on tyrosinase activity. To determine the pathway involved in the melanogenesis in cells exposed to wild ginseng pharmacopuncture solution, a cell-free tyrosinase was used. Results: Following treatment with $200{\mu}L$ of wild ginseng solution, the cell survival rate was $76.32{\pm}2.45%$ which significantly decreased with higher concentrations (${\mu}L$) of wild ginseng (up to $200{\mu}L$). When $100{\mu}L$ of wild ginseng was used, the cell survival rate was $89.95{\pm}2.07%$. No morphological changes or abnormalities were observed in the B16/F10 murine melanoma cells as observed in the Trypan blue test. Melanin production was significantly reduced to $72.17{\pm}3.74%$ at $100{\mu}L$. Using $100{\mu}L$ of wild ginseng solution, tyrosinase activity was significantly decreased to $80.15{\pm}1.05%$. Wild ginseng pharmacopuncture solution reduced melanin production both directly and indirectly. Conclusion: This study suggests that wild ginseng pharmacopuncture solution may be effective in inhibiting melanin production. Further studies are needed to determine safe and effective clinical applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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