The aim of this study was to investigate the mechanisms underlying apoptosis induced by a broussochalcone B (BCB) from Broussonetia papyrifera in HepG2 cells. The results showed that BCB treatment for 24 hr significantly inhibited cell viability in a dose-dependent manner, and induced apoptosis in HepG2 cells. More so, BCB treatment triggered the cleavage of caspase-8, -9, -3, poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), increase of Bax level, and decrease of Bcl-2 expression. A general caspase inhibitor (z-VAD-fmk) blocked BCB-induced cell death. Furthermore, BCB treatment caused reactive oxygen species (ROS) production in a dose-dependent manner. In addition, an antioxidant N-acetylcysteine (NAC) blocked BCB-induced ROS production and cell death. Therefore, these results indicate that BCB-induced apoptosis is mediated by a caspase dependent pathway and ROS production in HepG2 cells.
The anticancer activity of guava (Psidium guajava L.) leaf extract (GLE) occurs via the induction of apoptosis in cancer cells. However, the mechanism behind GLE-induced apoptosis in the human hepatocellular carcinoma cell line HepG2 remains unclear. In the present study, we investigated the apoptotic effects and mechanism of action of GLE in cultured HepG2 cells. The results showed that GLE induced reactive oxygen species (ROS) synthesis and disrupted the mitochondrial membrane potential (${\Delta}{\Psi}m$). Moreover, GLE increased the expression of apoptotic pathway proteins, such as the cleaved forms of caspase-3, -8, and -9; the translocation of Bax and cytochrome c (cyt-c) from the mitochondria to the cytosol; and the downregulation of Bcl-2. In addition, p53 protein expression was increased upon GLE treatment. These observations indicate that the GLE-induced apoptosis in HepG2 cells is mediated by mitochondrial ROS generation, followed by caspase activation and cyt-c release, suggesting that GLE may be a promising candidate for the development of novel drugs for the treatment of liver cancers.
Lee, Young Jae;Kim, Keun Cheon;Lim, Jeong Mook;Lee, Seung Tae
Journal of Animal Reproduction and Biotechnology
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v.37
no.1
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pp.62-66
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2022
To date, the development of anticancer drugs has been conducted using two-dimensional (2D) cell culture systems. However, since cancer cells in the body are generated and developed in three-dimensional (3D) microenvironments, the use of 2D anticancer drug screening can make it difficult to accurately evaluate the anticancer effects of drug candidates. Therefore, as a step towards developing a cancer cell-friendly 3D microenvironment based on a combination of vinylsulfone-functionalized polyethylene glycol (PEG-VS) with dicysteine-containing crosslinker peptides with an intervening matrix metalloproteinase (MMP)-specific cleavage site, the types of MMPs secreted from human hepatocarcinoma HepG2 cells, a representative cancer cell, were analyzed transcriptionally and translationally. MMP3 was confirmed to be the most highly expressed protease secreted by HepG2 cells. This knowledge will be important in the design of a crosslinker necessary for the construction of PEG-based hydrogels customized for the 3D culture of HepG2 cells.
Kim, Hyun-Jeong;Cho, Su-Yeon;Kim, Jung-Bong;Kim, Heon-Woong;Choe, Jeong-Sook;Jang, Hwan-Hee
The Korean Journal of Food And Nutrition
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v.31
no.4
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pp.464-470
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2018
All the parts of the Cedrela sinensis A. Juss., including the seeds, roots, and leaves, have been known to exert medicinal effects. The C. sinensis and its major compound, quercetin, were previously reported to exhibit the anti-inflammatory and anti-oxidative activities. However, the hepatoprotective effects of the C. sinensis leaves against the alcohol-induced oxidative stress in the HepG2 cells have not been studied. In this study, we investigated the antioxidant activities and analyzed the flavonoid contents of the C. sinensis-leaf extract (CE). The total flavonoid contents of the CE is 1,874.5 mg/100 g dry weight (DW), while the total quercetin 3-O-rhamnoside (quercitrin) contents, which was identified as the major flavonol in the CE, is 1,456.0 mg/100 g DW. In the ethanol-stimulated HepG2 cells, the CE effectively prevented the cytotoxic effect and increased the gene expression of the antioxidant enzymes, such as the heme oxygenase-1 (HO-1) and the glutathion peroxide (GPx). The level of the reactive oxygen species (ROS) production was significantly decreased in the CE-treated HepG2 cells. In conclusion, the C. sinensis extract suppressed the alcohol-induced oxidative stress in the HepG2 cells via the induced GPx and HO-1 gene expressions. It is expected the CE positive effects will likely be attributed to the flavonoids, like the quercetin, within the CE.
This study examined the antioxidative and lipid accumulation inhibitory effects of 14 plants from Mongolia and Myanmar on 3T3-L1 and HepG2 cells. The total phenolic and flavonoid contents (TPC and TFC) of 14 plant extracts were measured, and the antioxidative activities were analyzed using DPPH, ABTS, FRAP, and ORAC. After measuring the pancreatic lipase levels and performing the thiobarbituric acid assay, the degree of lipid accumulation was determined by lipid (Oil Red O) staining and triglyceride assay in 3T3-L1 and HepG2 cells. M. paniculate (259.43 mgGAE/g) and C. benghalensis (130.78 mgNAE/g) had the highest TPC and TFC, respectively, among the 14 plants. R. acicularis Lindl. had the highest antioxidant activity in DPPH. The ABTS, FRAP, and ORAC results showed that the antioxidant activity of 11 species was higher than that of the positive control. The pancreatic lipase inhibitory effect of C. angustifolium Scop. was reduced to 23.65% at 0.1 mg/mL, and the level of lipid peroxidation of C. abrorescens Lam. was 0.63 nmol/mg. Five selected plants inhibited the lipid accumulation and triglyceride content, respectively, in 3T3-L1 and HepG2 cells. These results provide scientific evidence for developing functional foods using 14 plants from Mongolia and Myanmar, which have antioxidant activities and lipid accumulation reduction effects.
The objective of this study was to investigate the protective effects of mulberry (Morus alba) sugar extracts (MSE) against $H_2O_2$-induced oxidative stress in HepG2 cells. The MSEs was mixed with matured mulberry and sugar at the same ratio (1:1, w/w) and stored at $18{\pm}3^{\circ}C$ for 40 days. In 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH) radical scavenging test, MSE stored for 40 days showed high activity with a ratio above 66%. Therefore, we selected 40 days as the optimum storage period. After cell viability analysis using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay, we determined that the optimum concentration of MSE was 0.5%. Our results showed that MSE increased the cell viability and antioxidant enzyme activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase in $H_2O_2$-treated HepG2 cells. Moreover, the treatment with MSE inhibited malondialdehyde (MDA) levels in $H_2O_2$-treated HepG2 cells. We also observed a reduction in apoptotic bodies in the Hoechst staining. These data show that MSE treatment significantly suppressed caspase-3 activity in HepG2 cells expored to $H_2O_2$-induced oxidative stress, thereby indicationg the protective effects of MSE in $H_2O_2$-induced oxidative stress.
A human hepatoma cell line, hep G2, was used to investigate the mechanism of serum cholesterol reduction by ginseng total saponin, ginsenoside-$Rb_1$, - $Rb_2$, and non-saponin fraction (ether extraction). Hep G2 cells were incubated in 10 $\mu\textrm{g}$/ml of cholesterol containing serum free-RPMl1640 medium with various concentration of ginseng components. The amounts of cholesterol in Hep G2 cells were decreased to maximum 51% in total saponin or two ginsenoside-treated groups while there was 137% increase in cholesterol level of control group as compared with that of normal group. Nonsaponin groups did not show the same effect. In order to elucidate the observed changes in the amount of cholesterol, the activity of amyl CoA : cholesterol acyltransferase (ACAT) in groups showing remarkable reduction in cholesterol amount, i.e., total saponin 10-6%, ginsenoside-$Rb_1$$10^{-4}$%, ginsenoside-$Rb_2$, $10^{-4}$%, and non-saponin fraction $10^{-4}$%, was assayed using [1-$^{-14}C$%]oleic acid as enzyme substrate. The activity of ACAT was increased in all groups tested as compared with that of control group except for non-saponin group cultured in water soluble cholesterol containing medium. The serum cholesterol lowering effects of ginseng components can partially be attributed to the increased hepatocellular ACAT activity.
Choi, Jin Ho;Kim, Young Ho;Jacot-Descombes, Loic;Brugger, Jurgen;Kim, Gyu Man
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.31
no.8
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pp.743-747
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2014
In this study, drop-on-demand system using piezo-elecrtric inkjet printers was employed for preparation of collagen microspheres, and its application was made to the HepG2 cell-laden microsphere preparation. The collagen microspheres were injected into beaker filled with mineral oil and incubated in a water bath at $37^{\circ}C$ for 45 minutes to induce gelation of the collagen microsphere. The size of collagen microsphere was $100{\mu}m$ in diameter and $80{\mu}m$ in height showing spherical shape. HepG2 cells were encapsulated in the collagen microsphere. The cell-laden microspheres were inspected by the microscopic images. The encapsulation of cells may be beneficial for applications ranging from tissue engineering to cell-based diagnostic assays.
Kim, Ji Yeon;Ok, Elly;Kim, You Jin;Choi, Kyoung-Sook;Kwon, Oran
Nutrition Research and Practice
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v.7
no.3
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pp.153-159
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2013
We investigated whether the combination of phytochemicals and acetic acid in the form of fruit vinegar provides an additive effect on changes of mRNA levels related to fatty acid oxidation in human hepatocyte (HepG2). Among the seven fruit vinegars (Rubuscoreanus, Opuntia, blueberry, cherry, red ginseng, mulberry, and pomegranate) studied, treatment of HepG2 with pomegranate vinegar (PV) at concentrations containing 1 mM acetic acid showed the highest in vitro potentiating effect on the mRNA expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor ${\alpha}$, carnitinepalmitoyl transferase-1, and acyl-CoA oxidase compared to the control group (P < 0.05). Reversed-phase liquid chromatography in combination with quadrupole time-of-flight mass spectrometry analysis revealed four potential compounds (punicalagin B, ellagic acid, and two unidentified compounds) responsible for altered gene expression in HepG2 cells treated with PV as compared with the others. Further investigations are warranted to determine if drinking PV beverages may help to maintain a healthy body weight in overweight subjects.
Kim, Yu Gon;Kim, Jae Hyeon;Jo, Yong Wan;Kwun, Min Jung;Han, Chang Woo
The Journal of Korean Medicine
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v.36
no.4
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pp.74-79
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2015
Objectives: Here we investigated the anti-lipogenic potential of kaurenoic acid (KA), a diterpene derived from Aralia continentalis, in a cellular model of non-alcoholic fatty liver disease. Methods: HepG2 cells were treated with palmitate for 24h to induce intracellular lipid accumulation. To assess the influence of KA on steatotic HepG2 cells, various concentration of KA was co-administered. After palmitate treatment, Intracellular triglyceride content was measured. Expression level of several lipogenic genes, sterol regulatory element-binding transcription factor-1c (SREBP-1c), acetyl-CoA carboxylase (ACC), fatty acid synthase (FAS), and stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD-1) were measured using Western-blot analyses or RT-PCR. Results: Palmitate markedly increased intracellular triglyceride level and expression of related lipogenic genes in HepG2 cells, and which was relieved by co-administered KA. Conclusions: It is conceivable that that KA may have a pharmacological potential to reduce lipid accumulation in non-alcoholic fatty liver disease.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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