• 제목/요약/키워드: chemopreventive potential

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Anti-metastatic Effects on B16F10 Melanoma Cells of Extracts and Two Prenylated Xanthones Isolated from Maclura amboinensis Bl. Roots

  • Siripong, Pongpun;Rassamee, Kitiya;Piyaviriyakul, Suratsawadee;Yahuafai, Jantana;Kanokmedhakul, Kwanjai
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권7호
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    • pp.3519-3528
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    • 2012
  • Inhibitory effects of Maclura amboinenesis Bl, one plant used traditionally for the treatment of cancers, on metastatic potential of highly metastatic B16F10 melanoma cells were investigated in vitro. Cell proliferation was assessed using the MTT colorimetric assay. Details of metastatic capabilities including invasion, migration and adhesion of B16F10 melanoma cells were examined by Boyden Chamber invasion and migration, scratch motility and cell attachment assays, respectively. The results demonstrated that n-hexane and chloroform extracts exhibited potent anti-proliferative effects (p<0.01), whereas the methanol and aqueous extracts had less pronounced effects after 24 h exposure. Bioactivity-guided chromatographic fractionation of both active n-hexane and chloroform extracts led to the isolation of two main prenylated xanthones and characterization as macluraxanthone and gerontoxanthone-I, respectively, their structures being identified by comparison with the spectral data. Interestingly, both exhibited potent effective effects. At non-toxic effective doses, n-hexane and chloroform extracts (10 and $30{\mu}g/ml$) as well as macluraxanthone and gerontoxanthone-I (3 and $10{\mu}M$) significantly inhibited B16F10 cell invasion, to a greater extent than $10{\mu}m$ doxorubicin, while reducing migration of cancer cells without cellular cytotoxicity. Moreover, exposure of B16F10 melanoma cells to high concentrations of chloroform ($30{\mu}g/ml$) and geratoxanthone-I ($20{\mu}M$) for 24 h resulted in delayed adhesion and retarded colonization. As insights into mechanisms of action, typical morphological changes of apoptotic cells e.g. membrane blebbing, chromatin condensation, nuclear fragmentation, apoptotic bodies and loss of adhesion as well as cell cycle arrest in the G1 phase with increase of sub-G1 cell proportions, detected by Hoechst 33342 staining and flow cytometry were observed, suggesting DNA damage and subsequent apoptotic cell death. Taken together, our findings indicate for the first time that active n-hexane and chloroform extracts as well as macluraxanthone and gerontoxanthone-I isolated from Maclura amboinensis Bl. roots affect multistep of cancer metastasis processes including proliferation, adhesion, invasion and migration, possibly through induction of apoptosis of highly metastatic B16F10 melanoma cells. Based on these data, M. amboinensis Bl. represents a potential candidate novel chemopreventive and/or chemotherapeutic agent. Additionally, they also support its ethno-medicinal usage for cancer prevention and/or chemotherapy.

참식나무(Neolitsea sericea) 기주 참나무겨우살이(Taxillus yadoriki) 가지 추출물의 폐암세포 A549에 대한 세포생육 억제활성 (Inhibitory Effect of the Branch Extracts from Taxillus yadoriki Parasitic to Neolitsea sericea against the Cell Proliferation in Human Lung Cancer Cells, A549)

  • 박수빈;김하나;김정동;박광훈;어현지;안미연;정진부
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.109-115
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    • 2019
  • 이상의 연구 결과로 미루어 볼 때, 참식나무 기주 참나무겨우살이(TY-NS-B)는 $GSK3{\beta}$에 의한 ${\beta}$-catenin 인산화에 의존하지 않는 ${\beta}$-catenin의 분해 유도를 통해 암세포의 생육과 관련된 c-Myc의 발현을 억제하며, 이것은 비소세포성 폐암의 생육억제와 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한, 본 결과는 항암을 위한 대체보완소재로 참식나무 기주 참나무겨우살이의 활용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 추가적 연구를 통해 참식나무 기주 참나무겨우살이가 어떻게 ${\beta}$-catenin의 분해 유도에 관여하는지에 대한 기전연구와 관련 활성물질의 분석연구가 필요할 것으로 사료된다.

으름유래 사포닌의 HepG2 간암세포에 대한 세포독성 및 세포자살유도 효과 (Cytotoxic and Apoptotic Effects of Saponins from Akebia quinata on HepG2 Hepatocarcinoma Cells)

  • 강혜숙;강재선;정우식
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.311-319
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    • 2010
  • 생리활성에 따른 용매분획을 통해 으름(Akebia quinata) 과피로부터 4종의 사포닌을 분리하였다. 으름 과피를 에탄올로 추출한 후 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물 층으로 순차분획하였으며 분광학적 분석을 통해 부탄올 분획으로부터3-O-${\alpha}$-L-arabinopyranosyl hederagenin (${\delta}$-hederin), 3-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranosyl (1${\rightarrow}$2) ${\alpha}$-L-arabinopyranoly oleanolic acid (${\beta}$-hederin), 3-O-${\beta}$-D-xylopyranosyl (1${\rightarrow}$3) ${\alpha}$-L-arabinopyranosyl hederagenin (saponin C), 및 3-O-${\alpha}$-Lrhamnopyranosyl (1${\rightarrow}$2) ${\alpha}$-L-arabinopyranosyl hederagenin(${\alpha}$-hederin)을 구조동정하였다. 또한, 산분해 분석을 통해 oleanolic acid 및 hederagenin을 해당 sapogenin으로 확인하였다. 이들 화합물들은 HepG2 간암세포에서 강력한 세포독성을 나타내었으며 ${\beta}$-hederin의 경우 항세포사멸단백질인 bcl-2의 발현을 억제하는 것으로 나타났다. 분리한 모든 화합물은 세포사멸유도효소인 caspase-3의 효소활성을 촉진하였으며 이중 ${\alpha}$-hederin의 활성이 가장 우수한 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 으름의 세포자살유도활성을 최초로 보고하는 바이며 이러한 결과는 으름이 향후 천연항암제로 사용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다.

클로로필 a가 UVB 유도성 산화적 스트레스와 matrix metalloproteinases (MMPs) 활성화 및 콜라겐 합성에 미치는 영향 (Effects of Chlorophyll a on UVB-induced Cellular Responses and Type I pN Collagen Synthesis in vitro)

  • 전희영;김정기;서대방;이상준
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.700-705
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    • 2009
  • 본 연구에서는 식물에서 추출된 천연 클로로필 a를 이용하여 UVB에 의해 유도되는 산화적 손상 및 MMPs의 변화를 평가하고, 콜라겐의 합성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 본 연구의 결과를 종합해 보면, 클로로필 a는 UVB에 의해 유도되는 ROS의 발생을 저해함으로써 그로부터 발생할 수 있는 일련의 물리화학적 혹은 생물학적 신호 전달을 방지하는 효능을 가지며, 지질 과산화 역시 억제하는 효과를 지닌다. 또한 피부의 콜라겐, 탄력 섬유 등 기질 단백질을 분해하는 효소인 MMPs의 발현 또는 활성을 억제하고 콜라겐의 합성을 촉진하는 효과를 보여 피부 광노화에 대한 예방제로서 클로로필의 임상 적용의 가능성을 확인 할 수 있었다. 현재까지 보고된 피부에 대한 클로로필의 효능은 DMBA 또는 TPA 등의 화학 물질로 유발된 피부암을 예방하거나 억제하는 효능에 대한 연구가 대부분이었으며, 본 연구와 같이 UVB에 의해 유발되는 세포 반응에 대한 클로로필 a의 효능연구는 체계적으로 이루어진 바가 없다. 따라서 본 연구는 클로로필의 피부암 예방 및 치료뿐 아니라 피부 노화의 예방 관점에서 클로로필의 효능을 검토하고 확인했다는 것에서 의미가 있다. 그러나 본 연구 결과만으로는 클로로필의 농도 의존적 효능에 대한 명확한 판단을 하기에 부족한 부분이 있어 클로로필 효능의 농도 의존성에 대한 검토가 필요할 것으로 보여진다. 클로로필의 농도에 따른 효능 및 세포 독성의 상관성을 파악하고 동물, 인체효능 용량에 대한 연구를 통해 가장 바람직한 효능을 나타내는 클로로필의 농도를 산정하기 위한 검토가 이루어져야 할 것이다. 또한 피부 노화 예방을 위한 유용한 소재로서 클로로필의 임상적 활용 가능성을 판단하기 위해서는 동물, 인체 시험을 통한 클로로필의 효능 검증이 체계적으로 진행되어야 할 것으로 보여진다.

Interaction of Resveratrol and Genistein with Nucleic Acids

  • Usha, Subbiah;Johnson, Irudayam Maria;Malathi, Raghunathan
    • BMB Reports
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    • 제38권2호
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    • pp.198-205
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    • 2005
  • Resveratrol (RES) and genistein (GEN) are the dietary natural products known to possess chemopreventive property and also the ability to repair DNA damage induced by mutagens/carcinogens. It is believed that the therapeutic activity of these compounds could be primarily due to their interaction with nucleic acids but detailed reports are not available. We here explore the interaction of these drugs with nucleic acids considering DNA and RNA as a potential therapeutic target. The interaction of RES and GEN has been analysed in buffered solution with DNA [saline sodium citrate (SSC)] and RNA [tris ethylene diammine tetra acetic acid (TE)] using UV-absorption and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The UV analysis revealed lesser binding affinity with nucleic acids at lower concentration of RES (P/D = 5.00 and 10.00), while at higher drug concentration (P/D = 0.75, 1.00 and 2.50) hyperchromic effect with shift in the ${\lambda}_{max}$ is noted for DNA and RNA. A major RES-nucleic acids complexes was observed through base pairs and phosphate backbone groups with K = $35.782\;M^{-1}$ and K = $34.25\;M^{-1}$ for DNA-RES and RNA-RES complexes respectively. At various concentrations of GEN (P/D = 0.25, 0.50, 0.75, 1.00 and 2.50) hyperchromicity with shift in the ${\lambda}_{max}$ from 260 $\rightarrow$ 263 om and 260 $\rightarrow$ 270 nm is observed for DNA-GEN and RNA-GEN complexes respectively. The binding constant (from UV analysis) for GEN-nucleic acids complexes could not be obtained due to GEN absorbance overlap with that of nucleic acids at 260 nm. Nevertheless a detailed analysis with regard to the interaction of these drugs (RES/GEN) with DNA and RNA could feasibly be understood by FTIR spectroscopy. The NH band of free DNA and RNA which appeared at $3550-3100\;cm^{-1}$ and $3650-2700\;cm^{-1}$ shifted to $3450-2950\;cm^{-1}$ and $3550-3000\;cm^{-1}$ in DNA-RES and RNA-RES complexes respectively. Similarly shifts corresponding to $3650-3100\;cm^{-1}$ and $3420-3000\;cm^{-1}$ have been observed in DNA-GEN and RNA-GEN complexes respectively. The observed reduction in NH band of free nucleic acids upon complexation of these drugs is an indication of the involvement of the hydroxyl (OH) and imino (NH) group during the interaction of the drugs and nucleic acids (DNA/RNA) through H-bonded formation. The interaction of RES and GEN with bases appears in the order of G $\geq$ T > C > A and A > C $\geq$ T > G. Further interaction of these natural compounds with DNA and RNA is also supported by changes in the vibrational frequency (shift/intensity) in symmetrical and asymmetrical stretching of aromatic rings of drugs in the complex spectra. No appreciable shift is observed in the DNA and RNA marker bands, indicating that the B-DNA form and A-family conformation of RNA are not altered during their interaction with RES and GEN.

간암세포주에서 상피간엽전환억제를 통한 Silymarin의 침윤 및 전이 억제 효과 (Silymarin Attenuates Invasion and Migration through the Regulation of Epithelial-mesenchymal Transition in Huh7 Cells)

  • 김도훈;박소정;이승연;윤현서;박충무
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.337-344
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    • 2018
  • 발생하는 간암 중 가장 주요한 형태인 간세포암은 강한 전이특성으로 인해 높은 재발율과 사망률을 보인다. Silymarin은 엉겅퀴에서 추출한 플라보노이드 성분으로 여러 암세포주에서 상피간엽전환(epithelial mesenchymal transition, EMT) 조절을 통해 항암효과를 보이는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 silymarin이 EMT의 조절을 통해 간세포암 세포주인 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하는지를 분석하고자 하였다. Huh7 cell의 침윤과 전이 활성을 분석하기 위하여 wound healing assay와 in vitro invasion assay를 시행하였고 EMT 관련 유전자와 상위 신호전달물질의 발현 분석을 위해 Western blot assay를 실시하였다. 그 결과 silymarin은 농도 의존적으로 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하였다. EMT 관련 유전자 중 세포 부착 단백질인 E-cadherin은 증가하였으나, 중간엽세포의 지표인 vimentin, 종양미세환경 조절에 관여하는 MMP-9의 발현은 억제되었고 이들의 활성에 관여하는 전사인자인 Snail과 nuclear factor $(NF)-{\kappa}B$ 또한 농도 의존적으로 활성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 상위신호전달물질 중 silymarin은 phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt의 인산화 억제를 통해 EMT 관련 유전자들을 조절하는 것으로 나타났고 이것은 selective inhibitor인 LY294002의 처리 결과로 확인할 수 있었다. 결과적으로, silymarin은 PI3K/Akt 경로를 통해 EMT 관련 유전자의 발현을 조절함으로써 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하는 것으로 생각된다. 이를 통해 silymarin이 간세포암의 전이 억제에 효과적인 항암물질의 후보가 될 수 있는 잠재력을 가진 후보물질이 될 수 있음을 보여주었다.

따개비 분획물의 항균 및 항암 효과 (Antimicrobial- and Anticarcinogenic Activities of Amphitrite albicostatu Fractions)

  • 신혜정;신미옥
    • 생명과학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.1505-1510
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    • 2010
  • 본 연구에서는 갑각류에 속하는 따개비를 각 용매 별로 분획하여 항균효과, 암세포 증식 억제 및 QR 유도 활성 효과를 알아보았다. 따개비의 각 분획물 AAMH, AAMB, AAMM 및 AAMA층을 식중독 원인균인 Staphylococcus aureus (ATCC 25923), E.coli (ATCC 21990) 및 Salmonella enteritidis (ATCC 13076)와 단백질 부패 원인균인 Proteus mirabilis (ATCC 25933)의 4가지 균주에 처리하여 항균 활성을 조사한 결과 부탄올 분획층인 AAMB층에서 가장 높은 항균 활성 효과를 나타내었다. 또한 HepG2와 B16-F10 세포주에 대한 암세포 증식 억제효과를 알아 본 결과 메탄올 분획층인 AAMM에서 높은 암세포 성장 억제 효과를 나타내었다. 그리고 quinone reductase를 가지고 있는 간암 세포인 HepG2세포주를 이용한 QR 유도 활성 효과의 결과에서도 암세포 성장 억제 효과의 결과에서와 마찬가지로 메탄올 분획층인 AAMM층에서 가장 높은 QR 유도 활성 효과를 나타내었다. 대조군을 1로 하여 비교한 결과 20, 40, 60, 80 및 100 ${\mu}g$/ml의 시료 농도 첨가 시 AAMM층에서 그 효과가 농도 의존적으로 유의성 있게 증가하였으며, 각각 1.20, 1.54, 1.59, 1.82 및 2.04 배의 QR유도 활성 증가 효과를 나타내었다. 따라서 본 연구결과는 앞으로 따개비를 이용한 항균, 항암관련 기능성 식품에 대한 개발 가능성이 보이며, 이를 위한 부탄올 및 메탄올 분획물에 대한 집중적인 연구가 요구되어진다. 그리고 해양 동물 중의 하나인 갑각류에 속하는 따개비에 대한 활성 연구에 있어 기초자료가 될 것으로 예상되며, 해양생물이 크게 대두되고 있는 요즈음 유사 종의 갑각류인 새우나 게에 비해 그 활용도가 극히 낮은 따개비에 대한 소비촉진에 영향을 끼칠 것으로 기대되어진다.

Suppressive Effect of Pioglitazone, a PPAR Gamma Ligand, on Azoxymethane-induced Colon Aberrant Crypt Foci in KK-Aу Mice

  • Ueno, Toshiya;Teraoka, Naoya;Takasu, Shinji;Nakano, Katsuya;Takahashi, Mami;Yamamoto, Masafumi;Fujii, Gen;Komiya, Masami;Yanaka, Akinori;Wakabayashi, Keiji;Mutoh, Michihiro
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권8호
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    • pp.4067-4073
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    • 2012
  • Obesity is an established risk factor for colorectal cancer. Pioglitazone is a peroxisome proliferator activated receptor$receptor{\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) agonist that induces differentiation in adipocytes and induces growth arrest and/or apoptosis in vitro in several cancer cell lines. In the present study, we investigated the effect of pioglitazone on the development of azoxymethane-induced colon aberrant crypt foci (ACF) in KK-$A^{\mathcal{Y}}$ obesity and diabetes model mice, and tried to clarify mechanisms by which the $PPAR{\gamma}$ ligand inhibits ACF development. Administration of 800 ppm pioglitazone reduced the number of colon ACF/mouse to 30% of those in untreated mice and improved hypertrophic changes of adipocytes in KK-$A^{\mathcal{Y}}$ mice with significant reduction of serum triglyceride and insulin levels. Moreover, mRNA levels of adipocytokines, such as leptin, monocyte chemoattractant protein-1 and plasminogen activator inhibitor-1, in the visceral fat were decreased. PCNA immunohistochemistry revealed that pioglitazone treatment suppressed cell proliferation in the colorectal epithelium with elevation of p27 and p53 gene expression. These results suggest that pioglitazone prevented obesity-associated colon carcinogenesis through improvement of dysregulated adipocytokine levels and high serum levels of triglyceride and insulin, and increase of p27 and p53 mRNA levels in the colorectal mucosa. These data indicate that pioglitazone warrants attention as a potential chemopreventive agent against obesity-associated colorectal cancer.

Crocetin Induces Cytotoxicity in Colon Cancer Cells Via p53-independent Mechanisms

  • Li, Cai-Yan;Huang, Wen-Feng;Wang, Qun-Li;Wang, Fan;Cai, E.;Hu, Bing;Du, Jia-Cheng;Wang, Jing;Chen, Rong;Cai, Xiao-Jing;Feng, Jing;Li, Hui-Hui
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권8호
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    • pp.3757-3761
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    • 2012
  • Objective: Crocin has been proposed as a promising candidate for cancer chemoprevention. The purpose of this investigation was to investigate the chemopreventive action and the possible mechanisms of crocin against human colon cancer cells in vitro. Methods: Cell proliferation was examined using MTT assay and the cell cycle distribution fractions were analyzed using fow cytometric analysis after propidium iodide staining. Apoptosis was detected using theTUNEL Apoptosis Detection Kit with laser scanning confocal microscope. DNA damage was assessed using the alkaline single-cell gel electrophoresis assay, while expression levels of p53, cdk2, cyclinA and P21 were examined by Western blot analysis. Results: Treatment of SW480 cells with crocetin (0.2, 0.4, 0.8 mmol/L) for 48 h signifcantly inhibited their proliferation in a concentration-dependent manner. Crocetin (0.8 mmol/L) signifcantly induced cell cycle arrest through p53-independent mechanisms accompanied by P21 induction. Crocetin (0.8 mmol/L) caused cytotoxicity in the SW480 cells by enhancing apoptosis and decreasing DNA repair capacity in a time-dependent manner. Conclusions: This report provides evidence that crocetin is a potential anticancer agent, which may be used as a chemotherapeutic drug.

1,2-Dimethylhydrazine에 의해 유발된 Colonic Aberrant Crypt Foci에 대한 마늘추출물의 암예방효과 (Chemopreventive Effects of Garlic Extracts on Rat Colonic Aberrant Crypt Foci Induced by 1,2-Dimethylhydrazine)

  • 김태명;류재면;권현정;황인국;반정옥;정헌상;홍진태;김대중
    • Toxicological Research
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    • 제23권4호
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    • pp.321-330
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    • 2007
  • Garlic (Allium sativum L.) with the food supplement material and medicine was used traditionally in Asia and Europe. Epidemiological studies revealed that the intake of garlic reduced incidences of various cancer including digestive system. The present study was designed to investigate the effect of garlic ethanol extract on the development of colonic aberrant crypt foci (ACF) induced by 1,2-dimethylhydrazine (DMH) in male F344 rats. Five-week-old rats were given four times for two weeks to subcutaneous injections by DMH (30 mg/kg body weight) to induce ACF. The animals were divided into groups that fed diet containing garlic ethanol extract at five different doses (0.1, 0.2, 0.5, 2, 5%), respectively, animals were evaluated for the total number of ACF and total aberrant crypts (AC) per colon detected from methylene blue-stained rat colon. ACF were formed in animals in DMH-treated group. The feeding suppressed potently the appearance ACF in the colon of rats. Especially, fed diet containing garlic ethanol extract at intermediate dose (0.5%) significantly reduced the number of ACF and AC per colon (p < 0.05). Garlic ethanol extract inhibited DMH-induced overexpression of Activator Protein-1 (AP-1) and ${\beta}-catenin$ genes related to cell proliferation that also upregulated the expression of p21Waf1/Cip1 mRNA, a cell cycle-regulating gene. These results suggested that garlic ethanol extract may inhibit ACF formation, ${\beta}-catenin$ gene as the early preneoplastic marker of malignant potential in the process of colon carcinogenesis.