Resveratrol, a trihydroxystilbene found in grapes and several plants, has been shown to be active in inhibiting multistage carcinogenic process. Using resveratrol as the prototype, we synthesized several analogs and evaluated their growth inhibitory effect using cultured human cancer cells. In the present report we show that one of the resveratrol analogs, 3, 5,2',4'-tetramethoxy-trans-stilbene, potentiated the inhibition of cancer cell growth. Prompted by the strong growth Inhibitory activity of the compound ($IC_{50}$; $0.8{\mu}$ g/ml) compared to resveratrol ($IC_{50}$; $18{\mu}$ug/ml) in cultured human colon cancer cells (Col2), we performed an action mechanism study using the compound. The compound induced the accumulation of cellular DNA contents in the sub-CO phase DNA contents of the cell cycle by in a time-dependent manner. The morphological changes were also consistent with an apoptotic process. This result indicated that the compound induced apoptosis of cancer cells, and may be a candidate for use in the development of potential cancer chemotherapeutic or cancer chemopreventive agents.
Kim, Hyo-Jin;Chang, Eun-Ju;Bae, Song-Ja;Shim, Sun-Mi;Park, Heui-Dong;Rhee, Chang-Ho;Park, Jun-Hong;Choi, Sang-Won
Archives of Pharmacal Research
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제25권3호
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pp.293-299
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2002
Cytotoxic and antimutagenic effects of a novel cis-$\varepsilon$-viniferin and five known stilbenes, transresveratrol, trans-$\varepsilon$-viniferin, gnetin H, suffruticosols A and B, isolated from the seeds of Paeonia lactiflora Pall. (Paeoniaceae) were determined against five different cancer cell lines, and mutagenicity of N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) in Salmonella typhimurium TA100, respectively. Six stilbenes showed cytotoxic activity in a dose-dependent manner, and especially did potent cytotoxic activity against C6 (mouse glioma) cancer cell with $IC_{50}$ values ranging from 8.2 to $20.5{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$. trans-Resveratrol showed significant cytotoxic activity against HepG2 (liver hepatoma) and HT-29 (colon) human cancer cell lines with $IC_{50}$ values of 11.8 and 25.2 g/ml, respectively. In contrast, trans-$\varepsilon$-viniferin and cis--viniferin, and gnetin H exhibited marked cytotoxic activity against Hela (cervicse) and MCF-7 (breast) human cancer cell lines with $IC_{50}$ values of 20.4, 21.5, and $12.9{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, respectively. However, suffruticosol A and B had less cytotoxic effect against all cancer cells except C6. Meanwhile, six stilbenes exerted antimutagenic activity in a dose-dependent fashion. Of them, trans-resveratrol exhibited the strongest antimutagenic effect against MNNG with $IC_{50}$ value of $27.0{\;}{\mu\textrm{g}}/plate$, while other five resveratrol oligomers also did moderate antimutagenic activity with $IC_{50}$ values ranging from 31.7 to $35.2{\;}{\mu\textrm{g}}/plate$.
Five known anthraquinones, physcion (1), I-O-methylemodin (2), emodin (3), $physcion-8-O-{\beta},-D-glucopyranoside$ (5), $emodin-8-O-{\beta},-D-glucopyranoside$ (6) and two known stilbenes, trans-resveratrol (4), $trans-resveratrol-3-O-{\beta},-D-glucopyranoside$ (7) were isolated from MeOH extract of Reynoutria sachalinensis (Polygonaceae). All structures were unambiguously established by 1D and 2D NMR and MS data and the compounds were evaluated for their cytotoxicity against L1210, HL-60, BI6F10 tumor cell lines in MTT assay. Among the compounds, trans-resveratrol (4) exhibited significant cytotoxic activity with $IC_{50}$ values of 9.2, 6.7 and $9.8\;{\mu}g/ml$, against the test cell lines respectively, but compounds 1-3 exhibited the moderate cytotoxic activity.
Previous research showed that resveratrol (trans-3,4',5-trihydroxystilbene) and pinostilbene (trans-3-methoxy-4',5-dihydroxystilbene) were able to inhibit tyrosinase directly; however, anti-melanogenic effects of pterostilbene (trans-3,5-dimethoxy-4'-hydroxystilbene) and resveratrol trimethyl ether (RTE) have not been compared. To investigate the hypopigmentation effects of pterostilbene and RTE, melanin contents and intracellular tyrosinase activity were determined by western blot analysis. Firstly, pterostilbene showed the inhibitory effects on ${\alpha}$-melanocyte stimulating hormone (MSH)-induced melanin synthesis stronger than RTE, resveratrol, and arbutin. Pterostilbene inhibited melanin biosynthesis in a dose-dependent manner in ${\alpha}$-MSH-stimulated B16/F10 murine melanoma cells. Specifically, melanin content and intracellular tyrosinase activity were inhibited by 63% and 58%, respectively, in response to treatment with $10{\mu}m$ of pterostilbene. The results of western blot analysis indicated that pterostilbene induced downregulation of tyrosinase protein expression and suppression of ${\alpha}$-MSH-stimulated melan-A protein expression stronger than RTE or resveratrol. Based on these results, our study suggests that pterostilbene can induce hypopigmentation effects more effectively than resveratrol and RTE, and it functions via downregulation of protein expression associated with hyperpigmentation in ${\alpha}$-MSH-triggered B16/F10 murine melanoma cells.
Polygonum cuspidatum which is widely distributed in Korea has been used as treatments of dermatitis, gonorrhea, favus athlete's foot, hyperlipidemia and inflammation in traditional medicine. We examined anti-oxidant and antiinflammatory activity by measuring DPPH radical scavenging activity and the inhibition of IFN-${\gamma}$ and LPS-induced NO production in RAW 264.7 murine macrophage cells. We isolated and characterized resveratrol (1), trans-resveratrol 3-O-${\beta}$-Dglucopyranoside (2). Compounds 1 and 2 showed potent activities compared with L-NMMA ($N^G$-monomethyl-L-arginine). These results suggested that the stilbene compounds isolated from Polygonum cuspidatum might be used as antiinflammatory agents.
Stilbene 화합물은 항산화 및 항균 활성을 가지는 폴리페놀계의 천연물이다. 포도를 포함하는 몇몇 종류의 식물에서 stilbene 화합물은 resveratrol의 유도체로서 매우 다양한 형태로 존재한다. 자외선 조사 포도 잎에서 stibene 화합물을 정량 분석하기에 앞서, 먼저 각 stilbene 화합물을 동정하기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위하여, 자외선을 심하게 조사한 잎에서 stilbene 배당체를 추출하였다. 추출한 배당체 시료는 ${\beta}$-glucosidase를 이용하여 가수분해한 후, 특정 stilbene 화합물의 질량에 해당하는 m/z에서 HPLC-mass spectrometer를 이용하여 분석하였다. 효소적 가수분해에 의해 chromatogram상에는 glycoside에 해당할 것으로 예상되는 peak의 감소와 aglycone에 해당할 것으로 예상되는 peak 증가가 나타났다. 또한 stilbene 화합물의 광 이성질화를 유도하기 위하여 시료를 일광에 노출하였으며, 광 노출에 의해 trans-isomer에 해당할 것으로 예상되는 peak의 소멸과 cis-isomer에 해당할 것으로 예상되는 peak의 생성이 나타났다. Chromatogram상의 peak의 이러한 증감으로부터 각 peak의 성분을 유추하였다. 이러한 방법으로 포도 잎에서 16종의 stilbene 화합물을 동정할 수 있었으며 자외선을 조사한 포도 잎에서 동정된 화합물에 대한 정량적 분석을 수행하였다. 자외선 조사는 포도 잎에서 총 stilbene 함량의 상당한 증가를 가져왔는데 특히 trans-resveratrol은 수백 배 증가하였다. 또한, resveratrol보다 더 강한 radical 소거 활성을 가지지만 무처리 잎에서는 단지 미량으로만 존재하는 piceatannol의 함량 역시 수십배 증가하였다. 자외선 조사에 의한 이러한 stilbene 함량의 증가는 hormesis 현상으로서 포도의 스트레스 대응 반응의 하나로 생각된다.
Resveratrol analogs were newly synthesized and evaluated for cytotoxicity in cultured human lung and colon cancer cells. 3,5,4-Trimethoxy-trans-stilbene and 3,5,2',4'-tetramethoxy-trans-stilbene were found to be more potent rather than resveratrol. 3,4,5-Trimethoxy-4'-bromo-cis-stilbene was the most active among the test compounds.
Previously, the methanolic extract of Paeonia lactiflora seeds was shown to have strong ingibitory activity against soybean liposygenase (SLO). Four phenolic compounds were isolated from the seeds by solvent fractionation Sephadex LJ-20 column chromatography and preparative HPLC, and three of them showed strong SLO inhibitio and were characterized as trans-resveratrol, $\varepsilon$-viniferin and luteolin by UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR and MS spectrometry. trans-Resveratrol (IC50=1.02$\mu$M), $\varepsilon$-viniferin (IC50=0.81$\mu$M) and luteolin (IC50=10.01$\mu$M), first found in the above seeds, exhibited a potent SLO inhibitory activity although their activity was lower than that of a well-known lipoxygenase inhibitor, nordihydroguaiaretic acid (NDGA) (IC50=0.57$\mu$M). These results suggest that Paenia lactiflora seeds, now an unused plant seed, may be developed into useful sources of anti-inflammatory drugs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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