The aim of present study was to investigate the effects of kaempferol on cellular proliferation and cell cycle arrest and explore the mechanism for these effects in human breast carcinoma MDA-MB-453 cells. Cells were treated with kaempferol at various concentrations (ranging from 1 to $200\;{\mu}M$) for 24 and 48 hrs. Kaempferol significantly inhibited cancer cell growth in cells exposed to 50 and $10\;{\mu}M$ of kaempferol and incubated for 24 and 48 hrs, respectively. Exposure to kaempferol resulted in cell cycle arrest at the G2/M phase. Of the G2/M-phase related proteins, kaempferol down-regulated CDK1 and cyclin A and B in cells exposed to kaempferol. In addition, small DNA fragments at the sub-G0 phase were increased by up to 23.12 and 31.90% at 10 and $50\;{\mu}M$ incubated for 24 and 48 hrs, respectively. The kaempferol-induced apoptosis was associated with the up-regulation of p53. In addition, the phosphorylation of p53 at the Ser-15 residue was observed with kaempferol. Kaempferol inhibits cell proliferation by disrupting the cell cycle, which is strongly associated with the induction of arrest at G2/M phase and may induce apoptosis via p53 phosphorylation in human breast carcinoma MDA-MB-453 cells.
The objective of this study is to evaluate the anticancer effects of the isoflavone extract from Chungkukjang in human breast cancer, MDA-MB-453 cells. For this study, MDA-MB-453 cells were treated with 12.5, 25, and $50{\mu}g$ isoflavone extract for 24, 48, and 72 hr. Cell proliferations were decreased in a time- and dose-dependent manner. Reduced cell proliferation was suspected by apoptosis or cell cycle arrest. Therefore, after treatment of $50{\mu}g$ isoflavone extract, apoptotic cells were investigated by annexin V staining. The results indicated that isoflavone extract increased the number of early apoptotic cells compared with control. Cleaved PARP was also increased. Next, we investigated the cell cycle and related proteins. The isoflavone extract leads to cell cycle arrest at the G2/M phase. Moreover isoflavone extract had influenced cell cycle relate proteins such as cyclin B1, cyclin A, and p21. These results suggest that isoflavone extract from Chungkukjang induce apoptosis and cell cycle arrest at G2/M phase via regulation of cell cycle-related proteins in MDA-MB-453 cells.
Human prostate cancer is the second most frequently diagnosed cancer worldwide, and its incidence rate continues to increase. Advanced prostate cancer is more difficult to treat than early forms due to its chemotherapy resistance. There is need for more effective agents that can inhibit the progression of advanced prostate cancer. Demethoxyfumitremorgin C (DMFTC) was isolated from the fermentation extract of the marine fungus Aspergillus fumigatus. Antiproliferative activity of DMFTC against human prostate cancer PC3 cells was examined through cell cycle analysis by flow cytometry, the fluorescent nuclear imaging analysis with propidium iodide (PI), and proteins expression related to cell cycle arrest and apoptosis were investigated via Western blotting. DMFTC inhibited PC3 cells growth through G1 phase cell cycle arrest and apoptosis induction. It activated the tumor suppressor p53 and the Cdk inhibitor p21, which regulate the cell progression into the G1 phase. Additionally, PI-positive late apoptotic non-viable cells were increased and the expression levels of the G1-positive downstream regulators cyclin D, cyclin E, Cdk2, and Cdk4 were decreased by DMFTC treatment. These results suggest that DMFTC induces G1 arrest and apoptosis induction through regulation of p53/p21-dependent cyclin-Cdk complexes, and it may be a useful therapeutic agent for the treatment of human advanced prostate cancer.
Cruz, Joseph Flores dela;Kim, Yeon Soo;Lumbera, Wenchie Marie Lara;Hwang, Seong Gu
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제16권15호
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pp.6417-6421
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2015
Viscum album var (VAV) also known as mistletoe, has long been categorized as a traditional herbal medicine in Asia. In addition to its immunomodulating activities, mistletoe has also been used in the treatment of chronic hepatic disorders in China and Korea. There are numerous reports showing that VAV possesses anti-cancer effects, however influence on human hepatocarcinoma has never been elucidated. In the present study, hot water extracts of VAV was evaluated for its potential anti-cancer effect in vitro. SK-Hep1 cells were treated with VAV (50-400ug/ml) for both 24 and 48 hours then cell viability was measured by cell counting kit-8 (CCK-8). Flow cytometry analysis was used to measure the proportion of SK-Hep1 in the different stages of cell cycle. RT-PCR and Western blot analysis were conducted to measure expression of cell cycle arrest related genes and proteins respectively. VAV dose dependently inhibited the proliferation of SK-Hep1 cells without any cytotoxicity with normal Chang liver cell (CCL-13). Flow cytometry analysis showed that VAV extract inhibited the cell cycle of SK-Hep1 cells via G1 phase arrest. RT-PCR and Western blot analysis both revealed that cyclin dependent kinase 2 (Cdk2) and cyclin D1 gene expression were significantly down regulated while p21 was upregulated dose dependently by VAV treatment. Combined down regulation of Cdk2, Cyclin D1 and up regulation of p21 can result in cell death. These results indicate that VAV showed evidence of anti-cancer activity through G1 phase cell cycle arrest in SK-Hep1 cells.
Cells proliferate via repeating process that growth and division. This process is G1, S, G2 and M four phases consists. Monitoring the progression of the cell cycle is a specific step that to be a continuous process is repeated to adjust the start of the next step. At this time, this process is called a Checkpoint. Currently, there are three known checkpoints that G1-S phase, G2-M phase, and the M phase. In this study, we confirmed that cell cycle arrest effects by ethanol extracts of Artemisia annua Linne (AAE) in Hep3B liver cancer cells. AAE was regulated proteins which involved in cell cycle such as pAkt, pMDM2, p53, p21, pCDK2 (T14/Y15). AAE induced cell cycle arrest in G1 checkpoint through phosphorylation of CDK2. Akt and p53 upstream is inhibited by AAE and p53 activated by non-activated pMDM2, p53 inhibitor. Thereby, activated p53 is transcript to p21 and activated p21 protein is combined with Cyclin E-pCDK2 complex. Therefore, we confirmed that AAE-induced cell cycle arrest was occurred by p21-Cyclin E-pCDK2 complex by inhibition of pAkt signal. Because of this cell cycle can't pass to S phase from G1 phase.
Chaga mushroom extract is well known as immune modulator and anti-cancer agent. However, the molecular mechanism by which Chaga exerts cell cycle arrest and apoptosis of cancer cells is poorly understood. In this study, we demonstrated anti-proliferative effects of Chaga extract on murine melanoma B16 cells. Chaga extract dose-dependently inhibited cell growth along with the arrest of G0/G1 phase and the induction of apoptotic cell death. Treatment with Chaga extract resulted in a decrease of cyclin E, cyclin D1, cdk 2, cdk 4 expression levels. Furthermore, in vivo inoculation study of B16 melanoma cells into Balb/c mice Chaga extract markedly suppressed the metastatic growth of tumor cells (6 folds, p<0.05,). These results indicate that Chaga mushroom extract induces apoptosis of B16 melanoma cells through arrest of G0/G1 phase in cell cycle.
We have recently shown that thymoquinone (TQ) has a potent cytotoxic effect and induces apoptosis via caspase-3 activation with down-regulation of XIAP in mouse neuroblastoma (Neuro-2a) cells. Interestingly, our results showed that TQ was significantly more cytotoxic towards Neuro-2a cells when compared with primary normal neuronal cells. In this study, the effects of TQ on cell-cycle regulation and the mechanisms that contribute to this effect were investigated using Neuro-2a cells. Cell-cycle analysis performed by flow cytometry revealed cell-cycle arrest at G2/M phase and a significant increase in the accumulation of TQ-treated cells at sub-G1 phase, indicating induction of apoptosis by the compound. Moreover, TQ increased the expression of p53, p21 mRNA and protein levels, whereas it decreased the protein expression of PCNA, cyclin B1 and Cdc2 in a dose-dependent manner. Our finding suggests that TQ could suppress cell growth and cell survival via arresting the cell-cycle in the G2/M phase and inducing apoptosis of neuroblastoma cells.
Hong, Ji-Young;Park, Hyen Joo;Bae, KiHwan;Kang, Sam Sik;Lee, Sang Kook
Natural Product Sciences
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제19권2호
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pp.155-159
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2013
Honokiol, a naturally occurring neolignan mainly found in Magnolia species, has exhibited a potential anti-proliferative activity in human cancer cells. However, the growth inhibitory activity against hepatocellular carcinoma cells and the underlying molecular mechanisms has been poorly determined. The present study was designed to examine the anti-proliferative effect of honokiol in SK-HEP-1 human hepatocellular cancer cells. Honokiol exerted anti-proliferative activity with cell-cycle arrest at the G0/G1 phase and sequential induction of apoptotic cell death. The cell-cycle arrest was well correlated with the down-regulation of checkpoint proteins including cyclin D1, cyclin A, cyclin E, CDK4, PCNA, retinoblastoma protein (Rb), and c-Myc. The increase of sub-G1 peak by the higher concentration of honokiol ($75{\mu}M$) was closely related to the induction of apoptosis, which was evidenced by decreased expression of Bcl-2, Bid, and caspase-9. Hohokiol was also found to attenuate the activation of signaling proteins in the Akt/mTOR and ERK pathways. These findings suggest that the anti-proliferative effect of honokiol was associated in part with the induction of cell-cycle arrest, apoptosis, and dow-nregulation of Akt/mTOR signaling pathways in human hepatocellular cancer cells.
유방암 세포주에서는 우수한 항암활성을 가진 것으로 알려진 indole-3-carbinol을 HepG2세포주에 시간과 농도별로 처리한 결과 cell growth inhibition을 확인하였으며, $IC_{50}$ 값은 48시간배양에서 $446\mu$M 72시간 배양에서 444$\mu$M로 나타났다. $400\mu$M의 I3C을 투여하고, 24, 48, 72시간에 HePG2 세포주의 cell cycle pattern을 분석한 결과, G1 phase에서 P21의증가와 함께 Cdk 6와 cyclin D의 확연한 감소와 Pb protein의 hypo-phosphorylation을 확인하였다. 반면 G2 phase에서는 I3C의 직접적인 억제로 인해 24시간 후부터 Cdc2와 cyclin B1가 급격히 감소하는것을 확인하였다. Flow cytomery 분석결과 I3C 처리 24시간 뒤 G2 arrest (25%)가 발생하였으며, 72시간이 지난후 G1 arrest (53%)가 발생하였다. 이러한 I3C의 간암세포주인 HePG2 cell의 cell cycle arrest가 apoptosis를 유발하는지를 알고자 caspase 3 Bcl2 Bax protein의 발현양상을 확인한 결과 아무런 변화가 보이지 않았다. 즉 I3C은 간암세포주인 HepG2 cell에서 apoptosis를 유도하지 못한다는것을 확인하였따. 결론적으로 I3C은 HepG2 세포주에서 G1와 G2 phase에서 cell cycle arrest는 발생시키나, 특이적으로 apoptosis 와는 연관되지 않는다는 사실을 확인하였다.
Objectives : The purpose of this study was to identify the anticancer effect of biological substances of ethylacetate(EtOAc) fraction from Orostachys japonicus(OJEF), their effect on human melanoma A375 cells and the related molecular mechanisms. Methods : The MTS assay was used to confirm the inhibition of cancer cell proliferation in A375 cells. And the $MUSE^{TM}$ analyzer was used to determine the ability of OJEF to induce cell cycle arrest. Western blotting was used to determine the changes in protein expression in A375 cells after treatment with OJEF. Results : OJEF showed cytotoxicity to A375 cells. And cell cycle arrest occurred in G1 phase and G2/M phase owing to inhibition of CDK1, cyclin B1, CDK4, and cyclin D, which are related to cell cycle regulation and cell division control. Conclusion : OJEF is effective in regulating cell cycle of human melanoma cells and thus can be a good theraputic agent to treat patients with melanoma.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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