Anti-angiogenesis therapy is one of the most promising strategies for the treatment of cancer. We investigated the anti-angiogenesis activity of an extract from the ark shell Scapharca subcrenata and attempted to purify the active compounds. The crude extract of the ark shell inhibited the proliferation of human vein endothelial cells (HUVEC-1) and tube formation by human dermal microvascular endothelial cells (HMEC-1). The methanol extract of the viscera of the ark shell showed activity. The ark shell extract acts as an angiogenesis inhibitor and could be developed further as a health substance, functional food, and anticancer agent.
Dahae Lee;Ranhee Kim;So-Ri Son;Ji-Young Kim;Sungyoul Choi;Ki Sung Kang;Dae Sik Jang
Journal of Ginseng Research
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제47권2호
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pp.246-254
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2023
Background: Here, we aimed to assess the inhibitory effect of a new compound from Panax ginseng on the migration of human ovarian cancer cells and tube formation of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Methods: A new compound, ginsenglactone A (1), was isolated from ginseng roots, together with seven known compounds (2-8). Spectroscopic data were used to elucidate the chemical structure of 1. The tubular structure formation in HUVECs was assessed by Mayer's hematoxylin staining. The migration of A2780 cells was evaluated using the scratch wound healing assay. Results: HUVECs treated with 1 had the statistically significant decrease in tubular structure formation compared to the HUVECs treated with compounds 2-8. This effect was enhanced by co-treatment with inhibitors for phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) (LY294002) and extracellular signal-regulated kinase (ERK) (U0126). Treatment with 1 decreased the expression of phosphorylation of ERK, PI3K, vascular endothelial growth factor receptor2 (VEGFR2), Akt, and mammalian target of rapamycin (mTOR). In addition, the ability of A2780 cells to cover the scratched area were also decreased. This effect was enhanced by co-treatment with U0126. Lastly, treatment with 1 decreased the phosphorylation of ERK, matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), and MMP-2. Conclusion: These results suggest that ginsenglactone A is a potential inhibitor of HUVEC tubular structure formation and A2780 cellular migration, which may be helpful for understanding its anticancer mechanism.
Tumor growth and metastasis are dependent on angiogenesis, and endothelial cell invasion and migration are apparent means of regulating tumor progression. We report here that saxatilin, a snake venom-derived disintegrin, suppresses the angiogenesis-inducing properties of NCI-H460 human lung cancer cells. Culture supernatants of NCI-H460 cells are able to induce human umbilical vascular endothelial cell (HUVEC) invasion and tube formation. However, treatment of the cancer cells with saxatilin resulted in reduced angiogenic activity of the culture supernatant. This suppressed angiogenic property was found to be associated with the level of vascular endothelial growth factor (VEGF) in the culture supernatant. Further experimental evidence indicated that saxatilin inhibits VEGF production in NCI-H460 cells by affecting hypoxia induced factor-1$\alpha$ (HIF-1$\alpha$) expression via the Akt pathway.
Methanol extracts of 94 Korean plants were screened for angiogenesis inhibitors using the tube-like formation assay of HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cell) and evaluated for growth inhibitory activity on A549 cells, human lung cancer cells. Extracts of Euphorbia sieboldiana, Adonis amurensis, and Anthriscus sylvestris showed antiangiogenic and growth inhibitory activity at $50\;{mu}g/ml$. Aristolochia manshuriens and Styrax obassia expressed antiangiogenic activity without growth inhibitory action.
Galla Rhois is a gallnut of Rhus javanica Linne used for treatment of diarrhea, hemorrhage, cough, leukorrhea and toxic tumor etc in oriental medicine. For the evaluation of antitumor effect of Galla Rhois, activity based fractionation was done. We isolated an effective compound and identified 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucose(PGG) by photometric analysis such as NMR and MASS. Then, we studied the angiogenic activity of PGG. It showed a cytotoxicity against SK-OV-3, SK-OV-3, HT1080 with IC/sub 50/ of 50 ug/ml approximately. It also effectively inhibited proliferation of HUVEC cells treated by bFGF to 30% of control at 20 ug/ml and cell migration to 80% at 10 ug in a dose dependent fashion. Tube formation of HUVEC cells on matrigel was effectively suppressed from 2.5 ug/ml of concentration by PGG. Moreover, it effectively recovered the dysfunction of gap junctional intercellular communication in WB-F344 rat liver epithelial cells caused by hydrogen peroxide at 4 ug/ml suggesting it potently can inhibit tumor promotion. Taken together, it indicates 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl- β -D-glucose has antiangiogenic activity.
동충하초 20여종의 균사와 배양 배지를 이용하여 생물학적 활성 효과를 항산화와 항암 실험을 통하여 알아보았다. 항산화 활성 실험 DPPH와 FRAP실험을 실시하였는데 다수의 동충하초 추출물에서 항산화 활성을 확인할 수 있었으며, 시간에 따른 FRAP활성에서는 배양배지에서 균사체 추출물보다 높은 활성을 나타내었다. NOS와 관련성을 확인하기 위하여 NO활성 실험을 한 결과 NO활성은 추출물의 종류에 따라 증가 또는 감소시키는 것을 알 수 있었다. 염증과의 관련성을 확인하기 위하여 Cox-2 promoter활성실험을 한 결과, 종에 따라 활성의 증가 또는 감소는 다양하게 나타났다. Wound healing assay를 이용하여 항암효과를 알아본 결과 많은 종에서 세포의 운동성을 억제하는 효과를 가지는 것으로 나타났다. 또한 혈관생성 억제효과를 알아보기 위하여 HUVECs를 이용하여 tube formation을 확인해 본 결과 다수의 추출물에서 혈관생성을 억제하는 것으로 나타났다.
The matrix metalloproteinases (MMP) play an important role in tumor invasion, angiogenesis and inflammatory tissue destruction. Increased expression of MMP was observed in benign tissue hyperplasia and in atherosclerotic lesions. Invasive cancer cells utilize MMP to degrade the extracellular matrix and vascular basement membrane during metastasis, where MMP-2 has been implicated in the development and dissemination of malignancies. The present study attempted to examine the antiangiogenic activity of the medicinal herbs of Aspergillus usamii var. shirousamii-transformed Angelicae Gigantis Radix and Zizyphus jujube (tAgR and tZj) with respect to MMP-2 production and endothelial motility in phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)- or VEGF-exposed human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Nontoxic tAgR and tZj substantially suppressed PMA-induced MMP-2 secretion. In addition, $25{\mu}g/mL$ tAgR and tZj prevented vascular endothelial growth factor-stimulated endothelial cell transmigration and tube formation. The results reveal that tAgR and tZj dampened endothelial MMP-2 production leading to endothelial transmigration and tube formation. tAgR and tZj-mediated inhibition of endothelial MMP may boost a therapeutic efficacy during vascular angiogenesis.
Jang, Jun-Pil;Han, Jang Mi;Jung, Hye Jin;Osada, Hiroyuki;Jang, Jae-Hyuk;Ahn, Jong Seog
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제28권8호
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pp.1332-1338
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2018
In the course of studies to discover natural products with anti-angiogenic properties, two cyclic octapeptides, octaminomycins A (1) and B (2), were isolated from the cultures of Streptomyces sp. RK85-270. Octaminomycins suppressed the vascular endothelial growth factor (VEGF)-induced proliferation, adhesion, tube formation, migration, and invasion of HUVECs. Anti-angiogenic activity was futher confirmed in vivo by the chicken chorioallantoic membrane assay. We also identified that 1 and 2 inhibited the phosphorylation of VEGF receptor 2, AKT, and ERK1/2 and the expression and activities of MMP-2 and MMP-9. These results suggest that 1 and 2 may serve as potential scaffolds for the development of therapeutic agents to angiogenesis-dependent diseases.
목 적 : 가와사키병은 어린 소아에서 전신성 혈관염을 일으키는 가장 흔한 원인이다. 가와사키병이 발병한 경우 여러 혈관 성장인자들의 분비가 촉진되어 내막층의 증식과 신생 혈관 생성작용이 진행되면서 관상동맥이 재구성된다. 수년간 가와사키병의 치료제로 IVIG와 코르티코스테로이드가 사용되었으나 그 치료기전이 명확히 밝혀진 바는 없다. 이런 IVIG와 코르티코스테로이드가 가와사키병의 관상동맥합병증을 감소시키는데 어떠한 기전으로 작용하는지 알아보고자 본 연구에서는 Matrigel을 이용하여 in vitro에서 VEGF에 의해 유도된 내막세포 분화에 대한 IVIG와 methylprednisolone의 효과를 보고자 하였다. 방 법 : Matrigel을 이용하여 in vitro에서 VEGF에 의해 유도된 내막세포 분화에 대한 IVIG와 methylprednisolone의 효과를 보고자 VEGF, VEGF와 IVIG, VEGF와 VEGF antibody, VEGF와 methylprednisolone, VEGF, IVIG와 methylprednisolone을 각각 넣어주고, HUVECs를 18시간 동안 배양 후 튜브의 총 길이를 측정하였다. 결 과 : 1) IVIG의 농도를 25 mg/mL, 그리고 40 mg/mL로 증량하였을 경우 IVIG를 투여하지 않은 대조군에 비하여 통계학적으로 각각 유의한 세포수(HUVECs) 감소 효과를 관찰할 수 있었으며(P<0.001), 40 mg/mL를 처리한 경우가 25 mg/mL를 처리한 경우보다 세포수 감소 효과가 더 뚜렷하였다(P<0.05). 세포배양 시간에 따른 억제 효과는 25 mg/mL과 40 mg/mL에서 배양 후 24시간과 48시간 모두에서 대조군과 비교하여 통계학적으로 유의한 효과를 보였다(P<0.001). 2) VEGF 20 ng/mL를 처리한 군에 IVIG 40 mg/mL 또는 여러 농도의 methylprednisolone($10^{-12}M$, $10^{-9}M$ or $10^{-6}M$)을 처치해 주었을 때 튜브 형성이 유의하게 억제되었으며(P<0.05), methylprednisolone의 경우 그 억제 정도가 농도에 비례하여 일어났으나 IVIG 투여시 보다는 억제 효과가 약하였다. 한편, IVIG와 methylprednisolone와 병합투여한 경우는 methylprednisolone 농도에 상관없이 모두 튜브 형성을 잘 억제하였으며(P<0.001), IVIG만 단독 투여한 것과 통계적 차이는 없었다. 결 론 : 본 연구에서는 in vitro에서 VEGF가 HUVECs의 분화를 유도하고 분화된 내막세포의 맥관 형성이 IVIG와 methylprednisolone에 의해 저해된다는 것을 보여주었다. 이는 가와사키병의 관상동맥합병증이 생기는 기전 중 VEGF와 내막세포의 분화로 인해 일어나는 관상동맥의 재구성을 IVIG와 methylprednisolone이 억제한다는 것을 시사하며 치료 기전 중 하나로 제시될 수 있다.
혈관신생은 기존 혈관에서 새로운 혈관을 형성하는 과정이며, 이 현상은 성장, 치유, 월경주기의 변화 중에 발생한다. 종양의 경우, 혈관신생은 원발성 종양의 지속적인 성장, 전이 촉진, 전이성 종양 성장 지원 및 암 진행에 중요한 복잡하고 다면적인 과정이다. 혈관신생 장애는 암 발병, 자가면역 질환, 류마티스 관절염, 심혈관 질환 및 상처 치유 지연을 초래할 수 있다. 현재 유효한 혈관신생 억제약물은 제한된 수에 불과하다. 최근 연구에 따르면 해양 천연물이 혈관신생 억제효과를 나타내는 것으로 보고되고 있다. 이전 연구에서 Hizikia fusiformis의 핵산 추출물(HFC)이 in vitro 및 in vivo에서 혈관 신생 억제효과를 확인하고 보고하였다. 본 연구의 목적은 H. fusiformis의 클로로포름 추출물(HFC)의 혈관신생 억제 효과를 확인하는 것이다. HFC가 세포 이동, 침입 및 관 형성을 포함하여 HUVEC 세포에 미치는 영향을 조사하였고, 또한 마우스 Matrigel 겔 플러그 분석을 통해 생체 내 혈관 신생 억제 효과도 조사하였다. 또한 HFC 처리 후 혈관신생에 중요한 인자인 VEGF, FGFR의 발현이 억제되고, Erk, Akt의 활성이 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 해양갈조류 톳(H. fusiformis)의 클로르포름 추출물이 in vitro 및 in vivo 혈관 신생을 억제함을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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