Chlorobenzenes due to their acute toxicity and the capability of bioaccumulating are of great health and environmental concern. Especially, 1, 2-dichlorobenzene (CAS No. 95-50-1) is used for organic synthesis, dye manufacture, as a solvent and for other applications in chemical industry. Adverse effects of 1, 2-dichlorobenzene includes increases in liver and kidney weights and hepatotoxicity. In this study, we evaluated the genetic toxicity of 1, 2-dichlorobenzene with more advanced methods, in vitro mouse lymphoma assay $tk^{+/-}$ gene assay (MLA) and in vitro mouse supravital micronucleus (MN) assay. 1, 2-Dichlorobenzene appeared the significantly positive results and the induction of large mutant colonies only in the presence of metabolic activation system with MLA. But in vitro testing of 1, 2-dichlorobenzene yielded negative results with supravital MN assay. These results suggest that 1, 2-dichlorobenzene may play a mutagen rather than clastogen in vitro mammalian system.
Phthalate analogues are a plasticizer and solvent used in industry. Phthalates were classified in the category of "suspected" endocrine disruptors. The purpose of our study was to screen and elucidate the endocrine disrupting activity of seven phthalate analogues. E-screen assay was performed in MCF-7 human breast cancer cells with seven phthalate analogues. In this cell proliferation assay, benzyl butyl phthalate (BBP) and dibutyl phthalate (DBP) showed high estrogenic activity. Their relative proliferation efficiencies (RPE) were 109 and 106%, respectively. In vitro estrogen receptor (ER) binding assay, BBP, di-n-octyl phthalate (DOP) and dinonyl phthalate (DNP) showed weak relative binding affinity (RBA: 0.02%) compared to $17{\beta}-estradiol\;(E2)$ (RBA: 100%). In uterotrophic assay, E2 produced a significant increase, whereas four tested phthalate analogues had potential estrogenic effects in vitro did not increased in uterus weight in immature rats. From these results, we demonstrated that phthalate analogues exhibit weak estrogenic activity in vitro assays at high concentrations. Although phthalates induced an increase in MCF-7 cell proliferation by an estrogenic effect, they could not induce a uterus weight increase in vivo. From these, we may suggest that these phthalate analogues are easily metabolized to inactive forms in vivo. Further investigation in other in vitro and in vivo experimental systems might be required.
Type I signal peptidase cleaves the signal sequence from the amino terminus of membrane and secreted proteins afters these protein insert across the membrane. This enzyme serves as a potential target for the development of novel antibacterial agents due to its unique physiological and biochemical properties. Despite considerable research, the signal peptidase assay still remains improvement to provide further understanding of the mechanism and high-throughput inhibitor screening of this enzyme. In this paper, three known signal peptidase assays are tested with an E. coli D276A mutant signal peptidase to distinguish the sensitivity of each assays. In vitro assay using the procoat synthesized by in vitro transcription translation shows that the D276A signal peptidase I was inactive while in vivo processing of pro-OmpA expressed in the temperature-sensitive E. coli strain IT41 as well as in vitro assay using pro-OmpA nuclease A substrate show that D276A signal peptidase I has activity like wild-type signal peptidase. These results suggest that in vitro assay using the pro-OmpA nuclease A and in vivo pro-OmpA processing assay are more sensitive monitors than in vitro assay using the pro-coat. In conculsion, caution should be used when interpreting the in vitro results using the procoat.
The purposes of our study were to optimize the conditions of the screening and testing methods for endocrine disruptors, to characterize these assays using several compounds with well-defined endocrine activity, and to compare the sensitivity between these assays currently undergoing validation. Two in vitro test systems, MCF-7 cells proliferation (E-screen assay) and competitive binding to estrogen receptors (ER) were selected to evaluate the estrogenic effects. 17$\beta$-Estradiol (E2) and diethylstilbestrol (DES) were used as a positive control in vitro test. Also, E2 and ethinyl estradiol (EE) were used as a positive control in vivo uterotrophic assay. In in vitro test, E2 and DES showed a strong estrogenic response at concentration of 1.0 nM. In uterotrophic assay, E2 (0.3 $\mu\textrm{g}$/kg) and EE (0.3 $\mu\textrm{g}$/kg) produced a significant increase in uterus and vagina weight in both immature and ovariectomized rats. Although we did not com-pared the specificity between in vivo and in vitro assays, these assay systems may serve as a good tool for endocrine disruptors screening methods. Our data indicate that these assay systems exhibit some difference in their sensitivity to the same estrogenic compounds. Therefore, as a first rapid screening assay for estrogenic activity qf unknown chemicals, at least two assay systems should probably be carried out with a view of high sensitivity and standardization conditions. Also, a careful validation tests are necessary to obtain a reasonable degree of reproducibility.
Smoke flavors based on the thermal decomposition of wood have been applied to a variety of food products as an alternative for traditional smoking. Despite its increasing use, the available genotoxicity data on wood smoke flavors (WSF) are still controversial. Thus, potential genotoxic effects of WSF in four short-term in vitro genotoxicity assays were investigated, which included the Ames assay, chromosomal aberration assay, micronucleus test and the alkaline comet assay. WSF did not cause any mutation in the Ames assay using five tester strains at six concentrations of 0.16, 0.31, 0.63, 1.25, 2.5 and 5 ${\mu}l/plate$. To assess clastogenic effect, the in vitro chromosomal aberration assay was performed using Chinese hamster lung cells. No statistically significant increase in the number of metaphases with structural aberrations was observed at the concentrations of 1.25, 2.5, and 5 ${\mu}l/ml$. The in vitro comet assay and micronucleus test results obtained on L5178Y cells also revealed that WSF has no genotoxicity potential, although there was a marginal increase in micronuclei frequencies and DNA damage in the respective micronucleus and comet assays. Taken together, based on the results obtained from these four in vitro studies, it is concluded that WSF is not a mutagenic agent in bacterial cells and causes no chromosomal and DNA damage in mammalian cells in vitro.
Objectives: The objective of this study was to evaluate antidiabetic activity of Chaturmukha rasa based on streptozotocin induced diabetes model, alpha amylase inhibitory activity, alpha Glucosidase inhibitory activity and inhibition of sucrase. Methods: Chaturmukha rasa was prepared as per Ayurvedic formulary. Antidiabetic activity was measured in experimentally streptozotocin induced rats. The dose was taken as 45 mg/kg, i.p. The antidiabetic activity of Chaturmukha rasa was compared Triphala Kwatha, a marketed formulation. Further In vitro $\acute{\alpha}$- Amylase Inhibitory Assay, In vitro salivary amylase Inhibitory Assay, In vitro ${\alpha}-Glucosidase$ Inhibitory Assay and In vitro Sucrase Inhibitory Assay was performed with respect to Chaturmukha rasa. The IC50 value was calculated for all the above activity. Results: Streptozotocin with Acarbose showed significant decrease in blood glucose level whereas streptozotocin with Triphala kwatha showed more decrease in blood glucose level than Streptozotocin with Acarbose. The combination of Streptozotocin + Triphala kwatha + Chaturmukha rasa showed a significant decrease in blood glucose level on 21st day. In vitro $\acute{\alpha}$- Amylase Inhibitory Assay the Chaturmukha rasa showed IC50 value $495.94{\mu}l$ when compared with Acarbose $427.33{\mu}l$, respectively. In the ${\alpha}-Glucosidase$ Inhibitory Assay Chaturmukha rasa showed IC50 value $70.93{\mu}l$ when compared with Acarbose $102.28{\mu}l$, respectively. In vitro Sucrase Inhibitory Assay Chaturmukha rasa showed IC50 value $415.4{\mu}l$ when compared with Acarbose $371.43{\mu}l$, respectively. Conclusion: This study supports that Chaturmukha rasa may inhibit diabetes by inhibition of salivary amylase or alpha Glucosidase or sucrase. This may be the mechanism by which Chaturmukha rasa inhibits diabetes. Further this study supports the usage of Chaturmukha rasa for the management of diabetes.
Butylated hydroxytoluene (BHT) is widely used antioxidant food additives. It has been extensively studied for potential toxicities. BHT appears adverse effects in liver and thyroid. In this study, we evaluated the genetic toxicity of BHT with more advanced methods, in vitro mouse lymphoma assay $tk^{+/-}$ gene assay (MLA) and in vivo mouse supravital micronucleus (MN) assay. BHT did not appear the significantly results in the absence and presence of metabolic activation system with MLA. Also, in vivo testing of BHT yielded negative results with supravital MN assay. These results suggest that BHT itself was not generally considered genotoxic.
Many in vitro developmental toxicity assays have been proposed over several decades. Since the late 1980s, we have made intermittent attempts to introduce in vitro assays as screening tests for developmental toxicity of inhouse candidate products. Two cell-based assays which were developed two decades apart were intensively studied. One was an assay of inhibitory effects on mouse ascites tumor cell attachment to a concanavalin A-coated plastic sheet surface (MOT assay), which we studied in the early days of assay development. The other was an assay of inhibitory effects on the differentiation of mouse embryonic stem cell to beating heart cells (EST assay), which we assessed more recently. We evaluated the suitability of the assays for screening in-house candidates. The concordance rates with in vivo developmental toxicity were at the 60% level. The EST assay classified chemicals that inhibited cell proliferation as embryo-toxic. Both assays had a significant false positive rate. The assays were generally considered unsuitable for screening the developmental toxicity of our candidate compounds. Recent test systems adopt advanced technologies. Despite such evolution of materials and methods, the concordance rates of the EST and MOT systems were similar. This may suggest that the fundamental predictivity of in vitro developmental toxicity assays has remained basically unchanged for decades. To improve their predictivity, in vitro developmental toxicity assays should be strictly based on elucidated pathogenetic mechanisms of developmental toxicity.
목 적: 암환자의 방사선 치료 전 방사선에 대한 감수성을 미리 측정할 수 있다면 임상적으로 많은 도움이 될 것이다. 본 연구는 전 임상 실험을 통하여 MTT assay가 세포집락 측정기법과 비교해서 방사선 감수성을 예측할 수 있고, 직장암 환자의 조직에 사용할 수 있는지 가능성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 대장암 세포 주인 HCT-8, LoVo, CT-26, WiDr을 이용하여 세포집락 측정기법을 통해 세포생존곡선 및 2 Gy에서의 세포생존확률(SF2)을 구하였다. 세포 주 자체를 대상으로 MTT assay를 시행하는 실험(in vitro) 및 환자의 암 조직과 같은 상태를 만들기 위하여, 누드 마우스에 세포 주를 주입하여 암 조직을 형성한 후 in vitro와 같은 방식으로 MTT assay를 시행(ex vivo)하였다. 이 두 실험에 대한 흡광도 값에 따른 저해율(inhibition rate, %)을 구하였다. 결 과: $SF_2$ 및 세포생존곡선에 따르면 CT-26 및 LoVo가 HCT-8, WiDr에 비해 방사선에 민감하였다(p<0.05). In vitro MTT assay 결과 WiDr, HCT-8, LoVo와 CT-26의 방사선 저해율이 각각 17.3%, 21%, 30%, 56.5%를 나타내었다. 또한 ex vivo MTT assay의 저해율은 HCT-8, WiDr, LoVo와 CT-26에서 각각 23.5%, 26%, 38%, 53%를 나타내었다. 통계적인 차이를 감안하였을 때 세포생존곡선을 통해 얻은 방사선 감수성의 결과와 동일한 순서를 가졌다. 결 론: 4개의 세포 주의 방사선의 감수성의 순서가 세포집락 측정기법 및 in vitro와 ex vivo MTT assay 결과에서 거의 일치함을 보였다. 이는 직장암 환자에서 MTT assay를 통해 방사선 감수성을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.
Background: Selecting chemotherapy regimens guided by chemosensitivity tests can provide individualized therapies for cancer patients. The 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2Htetrazolium, inner salt (MTS) assay is one in vitro assay which has become widely used to evaluate the sensitivity to anticancer agents. The aim of this study was to evaluate the clinical applicability and accuracy of MTS assay for predicting chemotherapeutic response in unresectable NSCLC patients. Methods: Cancer cells were isolated from malignant pleural effusions of patients by density gradient centrifugation, and their sensitivity to eight chemotherapeutic agents was examined by MTS assay and compared with clinical response. Results: A total of 37 patients participated in this study, and MTS assay produced results successfully in 34 patients (91.9%). The sensitivity rates ranged from 8.8% to 88.2%. Twenty-four of 34 patients who received chemotherapy were evaluated for in vitro-in vivo response analysis. The correlation between in vitro chemosensitivity result and in vivo response was highly significant (P=0.003), and the total predictive accuracy, sensitivity, specificity, positive predictive value, and negative predictive value for MTS assay were 87.5%, 94.1%, 71.4%, 88.9%, and 83.3%, respectively. The in vitro sensitivity for CDDP also showed a significant correlation with in vivo response (P=0.018, r=0.522). Conclusion: MTS assay is a preferable in vitro chemosensitivity assay that could be use to predict the response to chemotherapy and select the appropriate chemotherapy regimens for unresectable NSCLC patients, which could greatly improve therapeutic efficacy and reduce unnecessary adverse effects.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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