• 생명과학회지
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• 제29권8호
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• pp.871-878
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• 2019

본 연구에서는 Rhododendron brachycarpum (RB, 홍만병초)의 80% 메탄올 추출물 및 분획물의 항암 활성을 규명하고자 하였다. RB n-hexane 분획물은 HT-29 세포에서 가장 높은 활성 저해를 보였다($IC_{50}=20.2{\pm}1.2{\mu}g/ml$). 더욱이, 콜로니와 구형 형성은 수와 크기는 유의적으로 감소시켰다. RB의 n-hexane 분획물에서($0.22{\pm}0.02$ fold change) TOP / FOP 플래시 리포터 억제 활성은 추출물 및 다른 분획물 보다 낮게 나타났다. n-hexane 및 ethyl acetate 분획물은 세포 내 ${\beta}-catenin$의 발현을 조절하였다. 2 차 대사 산물이 ${\beta}-catenin$ 분해를 감소시킬 수 있는지 여부를 조사하기 위해 Western blot을 실시한 결과 n-hexane 분획물에서 $p-GSK3{\beta}$를 조절하였으며, 세포내 ${\beta}-catenin$은 핵에서 정량적인 변화를 가져왔다. 이러한 결과는 RB의 n-hexane 분획물로부터 천연 항암 물질을 포함하고 있음을 보여줍니다.

• 생명과학회지
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• 제32권5호
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• pp.355-361
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• 2022

멜라닌 색소는 피부색의 주요 원인이다. 멜라닌 색소는 멜라닌 세포에서 생성된 다음 각질 세포로 전달되어 결국 피부 표면에 다양한 색상을 부여한다. 많은 탈색제 및 피부 미백제가 개발되었지만, 색소 침착을 감소시키기 위한 재료에 대한 수요는 여전히 증가하고 있다. 본 연구에서 천연 화합물을 사용하여 탈색 및 피부 미백에 대한 재료를 찾으려고 시도한 결과 겨우살이(Viscum album var. coloratum) 추출물이 색소 침착을 억제할 수 있음을 발견하였다. 인간 멜라닌 세포에 겨우살이 추출물(mistletoe extracts, ME)을 처리했을 때 색소 침착이 극적으로 감소하였다. 프로모터 리포터 분석은 ME 처리가 HM3KO 흑색종 세포에서 microphthalmia-associated transcription factor (MITF), melanophilin (MLPH), tyrosinase related protein 2 (TRP-2), and tyrosinase (TYR) 유전자의 전사를 억제한다는 것을 보여주었다. 일관되게 ME는 MITF, TRP-1 및 TYR과 같은 색소 침착 관련 분자의 단백질 수준을 감소시켰다. 또한 ME는 cAMP Responsive Element Binding Protein (CREB), AKT 및 ERK의 인산화를 감소시켰다. 이러한 결과는 ME가 색소 침착과 관련된 세포 내 신호 전달의 조절을 통해 멜라닌 생성을 억제한다는 것을 시사한다. 끝으로 ME는 색소 침착에 대한 생체 내 평가 모델인 제브라피쉬 배아의 멜라닌 생성을 현저하게 억제하였다.

• 한국독성학회:학술대회논문집
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• 한국독성학회 2000년도 국제심포지움 및 추계학술대회
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• pp.45-67
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• 2000

2-Amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline (MeIQx) is a mutagenic and carcinogenic heterocyclic amino found in cooked meat. The in vivo mutagenicity and hepatocarcinogenicity of MeIQx were examined in mice harboring the lacZ mutation reporter gene ($Muta^{TM}$ Mice) and bitransgenic mice over-expressing the c-myc oncogene. C57B1/$\lambda$lacZ and bitransgenic c-myc (albumin promoter)/$\lambda$lacZ mice were bred and weaned onto an AIN-76 based diet containing $0.06\%$ (w/w) MeIQx or onto control diet. After 30 weeks on diet, only male bitransgenic mice on MeIQx developed hepatocellular carcinoma ($100\%$ incidence) indicating that there was synergism between c-myc over-expression and MeIQx. By 40 weeks, hepatic tumor incidence was $100\%$ ($17\%$) and $44\%$ ($0\%$) in male c-myc/$\lambda$lacZ and C57B1/$\lambda$lacZ mice given MeIQx (or control) diet, respectively, indicating that either MeIQx or c-myc over-expression alone eventually induced hepatic tumors. At either time point, mutant frequency in the lacZ gene was at least 40-fold higher in MeIQx-treated mice than in control mice of either strain. These findings suggest that MeIQx-induced hepatocarcinogenesis is associated with MeIQx-induced mutations. Elevated mutant frequency in MeIQx-treated mice also occurred concomitant with the formation of MeIQx-guanine adducts as detected by the $^{32}P$-postlabeling assay. Irrespective of strain or diet, sequence analysis of the lacZ mutants from male mouse liver showed that the principal sequence alteration was a single guanine-base substitution. Adenine mutations, however, were detected only in animals on control diet. MeIQx-fed mice harboring the c-myc oncogene showed a l.4-2.6-fold higher mutant frequency in the lacZ gene than mice not carrying the transgene. Although there was a trend toward higher adduct levels in c-myc mice, MeIQx-DNA adduct levels were not significantly different between c-myc/$\lambda$lacZ and C57B1/$\lambda$lacZ mice after 30 weeks on diet. Thus, it appeared that factors in addition to MeIQx-DNA adduct levels, such as the enhance rate of proliferation associated with c-myc over-expression, may have accounted for a higher mutant frequency in c-myc mice. In the control diet groups, the lacZ mutant frequency was significantly higher in c-myc/$\lambda$lacZ mice than in 057B1/$\lambda$1acZ mice. The findings are consistent with the notion that c-myc over-expression is associated with an increase in mutagenesis. The mechanism for the synergistic effects of c-myc over-expression on MeIQx hepatocarcinogenicity appears to involve an enhancement of MeIQx-induced mutations.

• Animal Bioscience
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• 제36권4호
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• pp.555-569
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• 2023

Objective: The objective of this study was to investigate the effects of N⁶-Methyladenosine modification-circRNA-zinc finger protein 638 (m⁶A-circRNA-ZNF638) on the induced activation of secondary hair follicle (SHF) stem cells with its potential mechanisms in cashmere goats. Methods: The m⁶A modification of ZNF638 was analyzed using methylation immunoprecipitation with real-time quantitative polymerase chain reaction technique in SHF stem cells. The effects of circRNA-ZNF638 on the induced activation of SHF stem cells in m⁶A dependence were evaluated through the overexpression of circRNA-ZNF638/its m⁶A-deficient mutants in circRNA-ZNF638 knockdown SHF stem cells. The competitive binding of miR-361-5p to circRNA-ZNF638/Wnt5a 3'- untranslated region was analyzed through Dual-luciferase reporter assay. Results: The m⁶A-circRNA-ZNF638 had significantly higher transcription at anagen SHF bulge of cashmere goats compared with that at telogen, as well as it positively regulated the induced activation of SHF-stem cells in cashmere goats. Mechanismly, m⁶A-circRNA-ZNF638 sponged miR-361-5p to heighten the transcriptional expression of Wnt5a gene in SHF-stem cells. We further demonstrated that the internal m⁶A modification within circRNA-ZNF638 is required for mediating the miR-361-5p/Wnt5a pathway to regulate the induced activation of SHF stem cells through an introducing of m⁶A-deficient mutant of circRNA-ZNF638. Conclusion: The circRNA-ZNF638 contributes the proper induced activation of SHF-stem cells in cashmere goats in m⁶A-dependent manner through miR-361-5p/Wnt5a axis.

• Animal Bioscience
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• 제36권6호
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• pp.851-860
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• 2023

Objective: This study aims to evaluate the target genes of gga-miR-20a-5p and the regulated immune responses in the chicken macrophage cell line, HD11, by the exosome-mediated delivery of miR-20a-5p. Methods: Exosomes were purified from the chicken macrophage cell line HD11. Then, mimic gga-miR-20p or negative control miRNA were internalized into HD11 exosomes. HD11 cells were transfected with gga-miR-20a-5p or negative control miRNA containing exosomes. After 44 h of transfection, cells were incubated with or without 5 ㎍/mL poly(I:C) for 4 h. Then, expression of target genes and cytokines was evaluated by quantitative realtime polymerase chain reaction. Results: Using a luciferase reporter assay, we identified that gga-miR-20a-5p directly targeted interferon gamma receptor 2 (IFNGR2), mitogen-activated protein kinase 1 (MAPK1), mitogen-activated protein kinase kinase kinase 5 (MAP3K5), and mitogen-activated protein kinase kinase kinase 14 (MAP3K14). Moreover, the exosome-mediated delivery of gga-miR-20a-5p successfully repressed the expression of IFNGR2, MAPK1, MAP3K5, and MAP3K14 in HD11 cells. The expressions of interferon-stimulated genes (MX dynamin like GTPase 1 [MX1], eukaryotic translation initiation factor 2A [EIF2A], and oligoadenylate synthase-like [OASL]) and proinflammatory cytokines (interferon-gamma [IFNG], interleukin-1 beta [IL1B], and tumor necrosis factor-alpha [TNFA]) were also downregulated by exosomal miR-20a-5p. In addition, the proliferation of HD11 cells was increased by exosomal miR-20a-5p. Conclusion: The exosome-mediated delivery of gga-miR-20a-5p regulated immune responses by controlling the MAPK and apoptotic signaling pathways. Furthermore, we expected that exosomal miR-20a-5p could maintain immune homeostasis against highly pathogenic avian influenza virus H5N1 infection by regulating the expression of proinflammatory cytokines and cell death.

• Animal Bioscience
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• 제35권9호
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• pp.1327-1339
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• 2022

Objective: Fat deposition in poultry is an important factor in production performance and meat quality research. miRNAs also play important roles in regulating adipocyte differentiation process. This study was to investigate the expression patterns of miRNAs in duck adipocytes after differentiation and explore the role of miR-214 in regulating carnitine palmitoyltransferases 2 (CPT2) gene expression during duck adipocyte differentiation. Methods: Successful systems for the isolation, culture, and induction of duck primary fat cells was developed in the experiment. Using Illumina next-generation sequencing, the miRNAs libraries of duck adipocytes were established. miRanda was used to predict differentially expressed (DE) miRNAs and their target genes. The expression patterns of miR-214 and CPT2 during the differentiation were verified by quantitative real-time polymerase chain reaction and western blot. Luciferase reporter assays were used to explore the specific regions of CPT2 targeted by miR-214. We used a miR-214 over-expression strategy in vitro to further investigate its effect on differentiation process and CPT2 gene transcription. Results: There were 481 miRNAs identified in duck adipocytes, included 57 DE miRNA candidates. And the 1,046 targets genes of DE miRNAs were mainly involved in p53 signaling, FoxO signaling, and fatty acid metabolism pathways. miR-214 and CPT2 showed contrasting expression patterns before and after differentiation, and they were selected for further research. The expression of miR-214 was decreased during the first 3 days of duck adipocytes differentiation, and then increased, while the expression of CPT2 increased both in the transcriptional and protein level. The luciferase assay suggested that miR-214 targets the 3'untranslated region of CPT2. Overexpression of miR-214 not only promoted the formation of lipid droplets but also decreased the protein abundance of CPT2. Conclusion: Current study reports the expression profile of miRNAs in duck adipocytes differentiated for 4 days. And miR-214 has been proved to have the regulator potential for fat deposition in duck.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.383-393
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• 2008

목적: 조직 특이 프로모터를 이용하면 특정 암조직내에서만 원하는 치료유전자를 발현시킬 수 있다. 나트륨 옥소 공동 수송체(sodium iodide symporter: NIS) 유전자는 옥소를 섭취하는 특성을 가져 방사성옥소를 이용한 치료용 유전자로 사용될 수 있다. 광학 영상용 유전자인 luciferase (Luc) 유전자를 세포에 이입하면 비침습적으로 유전자가 이입된 세포의 상태를 평가할 수 있다. 본 연구는 간암 특이성을 나타내는 AFP 프로모터에 의해 발현이 조절되는 NIS유전자와 CMV프로모터에 의해 발현되는 Luc유전자를 간암세포에 이입하여 NIS유전자 이입에 의한 방사성옥소 유전자치료의 효과를 알아보고, 종양사멸 정도를 광학 리포터 유전자 발현으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: AFP enhancer와 GSTP 프로모터를 연결하여 AFP프로모터를 제작하였으며 이를 NIS유전자와 연결하였다. 또한 CMV 프로모터에 조절 받는 Luc 유전자를 동시에 삽입하여 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 생산하였다. 실험 대상 세포주로는 간암세포주인 HepG2와 Huh-7 세포와 사람 대장암세포주인 HCT-15 세포를 이용하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 발현벡터를 Liposome을 이용해 실험대상 세포주 내로 이입하였으며, 방사성옥소 섭취율과 방사성옥소의 유출량을 측정하였다. 또한 Luciferase 발현 정도를 luminometer로 측정하였으며, clonogenic assay를 통하여 I-131에 대한 세포주에 따른 사멸효과 차이를 알아보았다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입 세포주를 누드마우스에 대퇴부 피하에 주입하여 I-131 축적여부를 감마카메라 영상을 획득하였다. 결과: AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 제작하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포의 방사성옥소 섭취율은 유전자 이입이 되지 않은 대조군 HepG2와 Huh-7 세포에 비하여 높았으며, $KClO_4$를 처리시 옥소 섭취가 저해되었다. 대장암 세포주인 HCT-15세포에 AFP-NIS-CMV-Luc유전자를 이입 시 방사성옥소의 섭취률은 증가되지 않았다. 30분간 방사성옥소를 섭취시킨 AFP-NIS-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포에서의 방사성옥소의 유출반감기는 약 4분과 6분으로 각각 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2, Huh-7세포의 Luc 유전자의 발현은 241, 441 $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났으며, 대조군 HepG2와 Huh구세포에서의 Luc 유전자의 발현은 74, $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났다. HCT-15 세포는 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되지 않았으나, HepG2 및 Huh-7 세포는 FP-NIS-CMV-Luc 유전자 이 입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되었으며, Huh-7세포의 경우 0.5mCi의 I-131을 투여한 경우 모든 세포가 사멸하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포수가 많을수록 방사성옥소 섭취율이 증가하며 luciferase활성도도 높게 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포를 이식한 누드마우스에 I-131 감마카메라 영상에서 종양이식부위에 방사능 축적을 관찰 할 수 있었다. 결론: AFP프로모터의 의하여 NIS유전자가 발현되며, CMV프로모터에 의한 Luc 유전자가 발현되는 벡터를 제작하였으며, 이 벡터를 이입한 경우 간암세포에서만 I-131의 세포 독성이 증가하는 효과를 나타내었다. 또한 Luc유전자를 이용하여 비침습적인 광학 영상으로 세포사멸 효과를 확인할 수 있었다. 간암특이 프로모터에 조절되는 치료 유전자와 광학리포터 유전자를 한 벡터에 동시에 이입하면 간암 특이 유전자 치료와 그 치료효과를 비침습적으로 평가할 수 있을 것으로 생각된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권3호
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• pp.209-217
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• 2007

목적: mdr1유전자를 표적으로 한 short hairpin RNA (shMDR)는 다약재내성을 나타내는 암세포에서 효과적으로 mdr1 유전자의 발현을 억제 할 수 있고 sodium iodide symporter (NIS)는 유전자 치료와 리포터로의 기능을 동시에 나타낼 수 있다. 이 연구에서는 사람 대장암세포(HCT15)에 shMDR과 NIS를 동시에 이입하고 Tc-99m sestamibi와 I-125 섭취를 측정하였고 doxorubicin과 I-131 치료효과도 관찰하였다. 대상 및 방법: 사람 태아 신장 세포주(Human Embryonic Kidney cells; HEK293)에 liposome 시약으로 shMDR을 이입하고 RT-PCR과 western blot으로 분석하였다. shMDR와 NIS 유전자가 발현하는 adenovirus를 만들고 HCT15 세포에 이입 후 48시간에 shMDR에 의한 Pgp의 기능 억제를 확인하기위해 Tc-99m sestamibi 섭취와 doxorubicin 세포독성을 측정하였다. 또한 NIS유전자의 기능을 확인 하기위해 I-125 섭취와 I-131 세포독성도 확인하였다. 결과: shMDR이 이입 된 HEK293 세포에서 mdr1의 mRNA와 Pgp의 발현이 각각 75%, 80% 감소하였다. NIS 유전자가 발현하는 adenovirus를 HCT15 세포에 이입하고 NIS 유전자 발현을 확인 한 결과 대조군에 비해 월등히 높게 발현하였다. Ad-shMDR 300 MOI, Ad-shMDR 300 MOI 와 Ad-NIS 10 MOI를 처리한 경우 Tc-99m sestamibi의 섭취가 대조군보다 1.5배 정도 증가하였다. HCT15 세포에 Ad-NIS 10 MOI를 감염시킨 경우 I-125 섭취가 대조군에 비해 25배 이상 증가였다. 또한 Ad-shMDR와 Ad-NIS를 동시 감염 시켰을 경우 doxorubicin의 세포 독성이 증가하여 나타났고 Ad-NIS 20 MOI를 감염시켰을 때 I-131에 의한 세포독성이 대조군보다 증가하였다. 결론: 세포에 shMDR의 이입으로 mdr1 유전자의 발현이 억제되고 Tc-99m sestamibi의 섭취와 doxorubicin의 세포독성이 증가하였으며 NIS 유전자의 이입으로 I-125의 섭취와 I-131의 세포독성이 증가하였다. 다약제내성세포에 shMDR와 NIS 유전자의 동시 이입은 doxorubicin과 방사성 옥소의 이중치료 효과를 높일 수 있을 것으로 본다.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.318-324
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• 2016

본 연구에서는 유산균으로 발효한 꽈배기모자반의 항염증 및 iNOS 발현저해 활성에 대하여 검증하였다. 항염증 활성은 lipopolysaccharide (LPS)로 자극시킨 RAW 264.7 세포에서 nitric oxide (NO)가 생성되는 양을 비교하여 나타내었으며, iNOS 발현저해 활성은 stable transfection시킨 RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 발현에 대한 저해효과를 reporter인 luciferase의 활성을 확인하여 나타내었다. NO 생성 억제능과 iNOS 발현에 대한 실험은 NO radical 소거 활성을 확인한 후 수행하였다. NO radical 소거 활성은 발효군이 비발효군에 비해 7.6~15.2% 증가되었으며, Lactobacillus sp. SH-1으로 접종한 군이 가장 높은 활성을 나타내었다. 그리고 해조류 침전물을 포함하여 발효한 군보다는 해조류 침전물을 포함하지 않고 발효한 군이 더 높은 NO radical 소거 활성을 나타내었다. Lactobacillus sp. SH-1을 접종하여 발효한 군은 LPS로 자극시킨 RAW 264.7 세포에서 NO 생성 억제능이 가장 높게 나타났다(64.1%). 또한 Lactobacillus sp. SH-1 접종군은 50, 100, 500, 1,000 μg/ml의 농도에서 LPS에 의해 유도된 iNOS 발현을 각각 28.6, 35.6, 49.4, 58.5% 감소시켰다. MTT법에 따르면, 발효 꽈배기모자반은 모든 농도에서 세포 생존율에 영향을 미치지 않았으므로, 세포독성을 나타내지 않는 것으로 사료된다. 본 연구에서는 NO radical 소거 활성, 항염증 및 iNOS 발현저해 활성 등의 꽈배기 모자반이 가지는 생리활성을 확인하였다. 따라서 발효에 의해 생리활성이 개선된 꽈배기모자반을 이용하여 기능성 식품을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권18호
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• pp.7849-7855
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• 2014

Purpose: To investigate the effect of deacetylase inhibitory trichostatin A (TSA) on anti HepG2 liver carcinoma cells and explore the underlying mechanisms. Materials and Methods: HepG2 cells exposed to different concentrations of TSA for 24, 48, or 72h were examined for cell growth inhibition using CCK8, changes in cell cycle distribution with flow cytometry, cell apoptosis with annexin V-FTIC/PI double staining, and cell morphology changes under an inverted microscope. Expression of ${\beta}$-catenin, HDAC1, HDAC3, H3K9, CyclinD1 and Bax proteins was tested by Western blotting. Gene expression for ${\beta}$-catenin, HDAC1and HDAC3 was tested by q-PCR. ${\beta}$-catenin and H3K9 proteins were also tested by immunofluorescence. Activity of Renilla luciferase (pTCF/LEF-luc) was assessed using the Luciferase Reporter Assay system reagent. The activity of total HDACs was detected with a HDACs colorimetric kit. Results: Exposure to TSA caused significant dose-and time-dependent inhibition of HepG2 cell proliferation (p<0.05) and resulted in increased cell percentages in G0/G1 and G2/M phases and decrease in the S phase. The apoptotic index in the control group was $6.22{\pm}0.25%$, which increased to $7.17{\pm}0.20%$ and $18.1{\pm}0.42%$ in the treatment group. Exposure to 250 and 500nmol/L TSA also caused cell morphology changes with numerous floating cells. Expression of ${\beta}$-catenin, H3K9and Bax proteins was significantly increased, expression levels of CyclinD1, HDAC1, HDAC3 were decreased. Expression of ${\beta}$-catenin at the genetic level was significantly increased, with no significant difference in HDAC1and HDAC3 genes. In the cytoplasm, expression of ${\beta}$-catenin fluorescence protein was not obvious changed and in the nucleus, small amounts of green fluorescence were observed. H3K9 fluorescence protein were increased. Expression levels of the transcription factor TCF werealso increased in HepG2 cells following induction by TSA, whikle the activity of total HDACs was decreased. Conclusions: TSA inhibits HDAC activity, promotes histone acetylation, and activates Wnt/${\beta}$-catenin signaling to inhibit proliferation of HepG2 cell, arrest cell cycling and induce apoptosis.