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Induction of apoptosis in K562 cells by jolkinolide B

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Jolkinolide B, a bioactive diterpene isolated from the roots of Euphorbia fischeriana Steud, has various biological and pharmacological properties. In this study, the cytotoxicity of highly purified jolkinolide B was tested in human chronic myeloid leukemia (K562) and 2 other cell lines (human esophageal carcinoma Eca-109 and human hepatoma HepG2). The results indicate a significant decrease in the proliferation of all the 3 cell lines when treated with jolkinolide B for 24h; the IC50 value of cytotoxicity was 12.1g/mL (for K562 cells), >50.0g/mL (for HepG2 cells), and 23.7g/mL (for Eca-109 cells). Further study of K562 cells involving fluorescence and transmission electron microscopy revealed characteristic apoptotic features, such as cell shrinkage, membrane blebbing, loss of microvilli, and nuclear condensation. Agarose electrophoresis of genomic DNA showed a typical fragmentation pattern for apoptotic cells. A kinetic cell-cycle analysis demonstrated that the cell cycle was arrested in the G1 phase. All these results suggest that the anti-proliferation effect of jolkinolide B on K562 cells is achieved by arresting the cell cycle in the G1 phase and subsequently inducing apoptosis.

Le jolkinolide B, un diterpène bioactif isolé des racines de Euphorbia fischeriana Steud, possède diverses propriétés biologiques et pharmacologiques. Dans la présente étude, on a examiné la cytotoxicité du jolkinolide B hautement purifié dans une lignée cellulaire dérivée d’une leucémie myéloïde chronique humaine (K562) et dans 2 autres lignées cellulaires (Eca-109dérivée d’un carcinome oesophagien humain et HepG2dérivée d’un hépatome humain). Les résultats indiquent une diminution significative de la prolifération des 3 lignées de cellules après un traitement au jolkinolide B pendant 24h; la valeur de l’IC50 sur la cytotoxicité a été de 12,1g/mL (K562), >50,0g/mL (HepG2) et 23,7g/mL (Eca-109), respectivement. D’autres examens dans les cellules K562 en utilisant la fluorescence et la MET ont révélé les caractéristiques apoptotiques typiques telles que le rétrécissement des cellules, le phénomène de boursoufflure de la membrane, la perte de microvillosités et la condensation nucléaire. L’électrophorèse de l’ADN génomique sur gel d’agarose a montré un profil de fragmentation typique des cellules apoptotiques. L’analyse de la cinétique du cycle cellulaire a démontré l’arrêt du cycle cellulaire en phase G1. Tous les résultats donnent à penser que l’effet antiprolifératif de jolkinolide B dans les cellules K562 a été obtenu en arrêtant le cycle cellulaire en phase G1 puis en induisant l’apoptose.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2006

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