MSM 의 항암 작용 관련 내용
MSM and Cancer
An emerging area of MSM research deals with the anti-cancer effect of the organosulfur compound. In vitro studies using MSM alone or in combination have evaluated the metabolic and phenotypic effects of a number of cancer cell lines including breast [100,101,122,123,126,181], esophagus [119], stomach [119], liver [119,120], colon [121], bladder [99], and skin cancers [123,125] with promising results. MSM independently has been shown to be cytotoxic to cancer cells by inhibiting cell viability through the induction of cell cycle arrest [119,122,123], necrosis [119], or apoptosis [100,101,119,120,121]. The inhibition of cell growth and proliferation may be attributed to the metabolic alterations induced by MSM at the transcriptional and/or post-translational stages. For instance, MSM has been shown to inhibit expression and DNA binding of transcription factors such as STAT3 [100,101] and STAT5b [100,101,181]; meanwhile, the p53 transcription factor is maintained by MSM [100] and does not induce apoptosis [121]. Though MSM inhibition of DNA binding by STAT3 may be an indirect effect of the phosphorylation of Jak2 [99]. Nonetheless, by inhibiting the binding of STAT3 and STAT5b to promoters, the reduced expression of oncogenic proteins such as vascular endothelial growth factor (VEGF) [99,100,101,123], heat shock protein (HSP)90α [100], and insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R) [99,100,101] has been observed. The reduced expression of IGF-1R and VEGF may help prevent the development of tumors by reducing the insulin-like growth factor-1 (IGF-1)-mediated cell survival and proliferation pathways and preventing tumor-induced angiogenesis [182,183]. These metabolic alterations contribute to profound alterations at the cellular level as well.
In vitro studies with cancer cell lines suggest that MSM has the ability to stimulate phenotypic changes more closely resembling non-cancerous cells. Treatment with MSM results in the induction of contact inhibition and cell senescence [122,123,125,126], anchorage-dependent growth [122,125], reduced migration of metastatic lines [101,122,125,126], and normalized wound healing [122,125]. This could in part be attributed to the robust changes to cellular filaments, including the disassembly and indirect reassembly of microtubules [123] and reorganization of actin localization [125]. While preventing angiogenesis may prompt a state of hypoxia, MSM has also been shown to reduce levels of HIF-1α under hypoxic conditions [100,123] and prevent or improve various metastatic biomarkers in response to hypoxia [123]. In vitro MSM studies have also been supported by additional xenograft and in vivo studies confirming the results.
When cancer cells are xenotransplanted into animal models treated with MSM, tumor growth suppression has been observed [99,100,101], though two of these studies included a combination treatment of MSM and AG490 [99] or Tamoxifen [101]. Tumor tissue from mice treated exclusively with MSM exhibited reduced expression of IGF-1, STAT3, STAT5b, and VEGF without significant suppression of IGF-1R [100]. Tissues isolated from xenografted mice treated with combination treatments both displayed downregulation of STAT5b and IGF-1R signaling [99,101]. Previous studies also suggest that pre-treatment with MSM for approximately one week prior to inducing cancer in rats results in a significant reduction in the mean time to tumor onset [184,185]. Human trials with MSM as a cancer treatment have not been conducted to date; however, one study suggests that MSM use may be associated with a decreased risk of lung and colorectal cancer [186]. In vitro and in vivo results warrant further investigation of MSM as a treatment for cancer.
구글 변역 :
MSM 연구의 새로운 영역은 유기 황 화합물의 항암 효과를 다룬다. MSM을 단독으로 또는 조합하여 사용하는 시험 관내 연구는 유방 [100,101,122,123,126,181], 식도 [119], 위 [119], 간 [119,120], 결장 [121], 방광을 포함한 여러 암 세포주의 대사 및 표현형 효과를 평가했습니다 [99] 및 유망한 결과를 가진 피부암 [123,125]. MSM은 세포주기 정지 (119, 122, 123), 괴사 (119) 또는 아토 시스 (apoptosis) [100, 101, 119, 120, 121]의 유도를 통해 세포 생존력을 억제함으로써 암 세포에 독립적으로 세포 독성 인 것으로 나타났다. 세포 성장 및 증식의 억제는 전사 및 / 또는 번역 후 단계에서 MSM에 의해 유도 된 대사 변경에 기인 할 수있다.
예를 들어, MSM은 STAT3 [100,101] 및 STAT5b [100,101,181]와 같은 전사 인자의 발현 및 DNA 결합을 억제하는 것으로 나타났다; 한편, p53 전사 인자는 MSM [100]에 의해 유지되며 아 pop 토 시스를 유발하지 않는다 [121]. STAT3에 의한 DNA 결합의 MSM 억제는 Jak2의 인산화의 간접적 효과 일 수있다 [99]. 그럼에도 불구하고, STAT3 및 STAT5b의 프로모터에 대한 결합을 억제함으로써, 혈관 내피 성장 인자 (VEGF) [99,100,101,123], 열 충격 단백질 (HSP) 90α [100] 및 인슐린 유사 성장 인자-와 같은 발암 단백질의 발현 감소 1 수용체 (IGF-1R) [99,100,101]가 관찰되었다.
IGF-1R 및 VEGF의 감소 된 발현은 인슐린 유사 성장 인자 -1 (IGF-1)-매개 세포 생존 및 증식 경로를 감소시키고 종양-유도 혈관 신생을 예방함으로써 종양의 발생을 예방하는데 도움을 줄 수있다 [182,183]. 이러한 대사 변경은 세포 수준에서도 심오한 변경에 기여합니다.
암 세포주에 대한 시험 관내 연구는 MSM이 비 암성 세포와 더 유사한 표현형 변화를 자극하는 능력을 가지고 있음을 시사한다. MSM으로의 처리는 접촉 억제 및 세포 노화의 유도 [122,123,125,126], 고정 의존적 성장 [122,125], 전이 선의 이동 감소 [101,122,125,126] 및 표준화 된 상처 치유 [122,125]를 초래한다. 이것은 부분적으로 미세 소관의 분해 및 간접적 재 조립 [123] 및 액틴 국소화의 재구성 [125]을 포함하여 세포 필라멘트에 대한 강력한 변화에 기인 할 수있다.
혈관 신생을 예방하는 것은 저산소 상태를 유발할 수 있지만, MSM은 저산소 상태에서 HIF-1α의 수준을 감소시키는 것으로 나타 났으며 [100,123] 저산소증에 반응하여 다양한 전이성 바이오 마커를 예방 또는 개선하는 것으로 나타났다 [123]. 시험 관내 MSM 연구는 또한 결과를 확인하는 추가적인 이종 이식 및 생체 내 연구에 의해 뒷받침되었다.
암 세포가 MSM으로 처리 된 동물 모델로 이종 이식 될 때, 종양 성장 억제가 관찰되었지만 [99,100,101], 이들 연구 중 두 가지 연구는 MSM과 AG490 [99] 또는 타목시펜 [101]의 조합 치료를 포함했다. MSM으로 독점적으로 처리 된 마우스로부터의 종양 조직은 IGF-1R의 현저한 억제없이 IGF-1, STAT3, STAT5b 및 VEGF의 발현 감소를 나타냈다 [100]. 병용 처리로 처리 된 이종 이식 마우스로부터 단리 된 조직은 STAT5b 및 IGF-1R 신호 전달의 하향 조절을 나타냈다 [99,101].
이전의 연구는 또한 쥐에서 암을 유발하기 전에 대략 1 주일 동안 MSM으로 전처리하면 종양 발병까지의 평균 시간이 현저하게 감소 함을 시사한다 [184,185]. 암 치료제로서 MSM에 대한 인간 시험은 현재까지 수행되지 않았다; 그러나 한 연구에 따르면 MSM 사용이 폐암 및 결장 직장암의 위험 감소와 관련이있을 수 있습니다 [186]. 시험 관내 및 생체 내 결과는 암 치료제로서 MSM의 추가 조사를 보증한다.
2.4 Sulfur Donor/Methylation
MSM has long been thought of as a sulfur donor for sulfur containing compounds such as methionine, cysteine, homocysteine, taurine, and many others. Guinea pigs fed radiolabeled MSM incorporated labeled sulfur into serum proteins containing methionine and cysteine [127]. This study suggested that microbial metabolism may be responsible for the utilization of MSM to form methionine and subsequent synthesis to cysteine. More recent in vivo studies with radiolabeled MSM suggest that this compound is metabolized rapidly in a homogenous distribution of tissues [63,64]. These studies reportedly collected most labeled sulfur as metabolites of MSM in urine but did not determine the metabolites. Further study regarding the activity of MSM as a sulfur donor is ongoing.
In humans, no MSM dose-dependent trends are observed between individuals for plasma sulfate and homocysteine changes [65]. With microorganisms largely responsible for sulfur utilization throughout the sulfur cycle, MSM as a sulfur donor may be dependent on the existing microbiome with mammalian hosts.
MSM is reportedly a non-alkylating agent and does not methylate DNA [128]. In a letter by Kawai et al., the parent compound of MSM, DMSO, can methylate DNA in the presence of hydroxyl radical (OH) [129], which also has the potential to aid in the oxidation of DMSO to MSM [32,35]. Although it is uncertain whether MSM alkylates DNA, MSM does not appear to cause chromosome aberration in vitro or micronucleation in vivo according to two final study reports. Future studies are needed to determine whether MSM is a methyl donor.
구글번역 : MSM은 오랫동안 메티오닌, 시스테인, 호모시스테인, 타우린 등과 같은 황 함유 화합물의 황 공여체로 여겨져왔다. 기니피그는 방사성 표지 된 MSM에 메티오닌과 시스테인을 함유 한 혈청 단백질에 표지 된 황을 포함시켰다 [127].
이 연구는 미생물 대사가 메티오닌을 형성하기위한 MSM의 이용과 시스테인에 대한 후속 합성을 담당 할 수 있다고 제안했다. 방사성 표지 된 MSM을 사용한보다 최근의 생체 내 연구는이 화합물이 조직의 균일 한 분포에서 빠르게 대사된다는 것을 제안한다 [63,64]. 이 연구는 대부분의 표식 황을 소변에서 MSM의 대사 산물로 수집했지만 대사 산물은 측정하지 않았다. 황 공여체로서 MSM의 활성에 관한 추가 연구가 진행 중이다.
인간의 경우 혈장 황산염과 호모시스테인 변화에 대한 개체 간 MSM 용량 의존적 경향이 관찰되지 않습니다 [65]. 황주기 전체에 걸쳐 황 이용에 크게 책임이있는 미생물의 경우, 황 공여자로서의 MSM은 포유 동물 숙주를 갖는 기존의 미생물 군집에 의존 할 수있다.
MSM은 비 알킬화제로 알려져 있으며 DNA를 메틸화하지 않는다 [128]. Kawai 등의 편지에서 MSM의 모 화합물 인 DMSO는 하이드 록실 라디칼 (OH)의 존재 하에서 DNA를 메틸화 할 수있다 [129]. 또한 DMSO를 MSM으로 산화시키는 데 도움이 될 가능성이있다 [32, 35]. MSM이 DNA를 알킬화하는지는 확실하지 않지만, MSM은 시험관 내에서 염색체 이상 또는 생체 내 미세 핵 생성을 유발하지 않는 것으로 보인다. MSM이 메틸 공여 체인지 여부를 결정하기 위해 향후 연구가 필요합니다.
[출처] MSM 의 항암 작용 관련 내용|작성자 닥터후
Methylsulfonylmethane: Applications and Safety of a Novel Dietary Supplement.
Methylsulfonylmethane Suppresses Breast Cancer Growth by Down-Regulating STAT3 and STAT5b Pathways
Eun Joung Lim1., Dae Young Hong2., Jin Hee Park1, Youn Hee Joung1, Pramod Darvin1, Sang Yoon Kim1, Yoon Mi Na1, Tae Sook Hwang1, Sang-Kyu Ye3, Eon-Soo Moon4, Byung Wook Cho5, Kyung Do Park6, Hak Kyo Lee6, Taekyu Park7, Young Mok Yang1*
1Department of Pathology, School of Medicine, and Institute of Biomedical Science and Technology, Konkuk University Glocal Campus, Seoul, South Korea, 2Department of Emergency Medicine, Konkuk University Hospital, Seoul, South Korea, 3Department of Pharmacology, College of Medicine, Seoul National University, Seoul, South Korea, 4Department of Internal Medicine, School of Medicine, Konkuk University Glocal Campus, Chung-Ju, South Korea, 5Department of Animal Science, College of Life Sciences, Pusan National University, Busan, South Korea, 6Genomic Informatics Center, Hankyong National University, Anseong, South Korea, 7Department of Biotechnology, College of Biomedical and Health Science, Konkuk University Glocal Campus, Chung-Ju, South Korea
Abstract
Breast cancer is the most aggressive form of all cancers, with high incidence and mortality rates. The purpose of the present study was to investigate the molecular mechanism by which methylsulfonylmethane (MSM) inhibits breast cancer growth in mice xenografts. MSM is an organic sulfur-containing natural compound without any toxicity. In this study, we demonstrated that MSM substantially decreased the viability of human breast cancer cells in a dose-dependent manner. MSM also suppressed the phosphorylation of STAT3, STAT5b, expression of IGF-1R, HIF-1a, VEGF, BrK, and p-IGF-1R and inhibited triple-negative receptor expression in receptor-positive cell lines. Moreover, MSM decreased the DNA-binding activities of STAT5b and STAT3, to the target gene promoters in MDA-MB 231 or co-transfected COS-7 cells. We confirmed that MSM significantly decreased the relative luciferase activities indicating crosstalk between STAT5b/IGF-1R, STAT5b/ HSP90a, and STAT3/VEGF. To confirm these findings in vivo, xenografts were established in Balb/c athymic nude mice with MDA-MB 231 cells and MSM was administered for 30 days. Concurring to our in vitro analysis, these xenografts showed decreased expression of STAT3, STAT5b, IGF-1R and VEGF. Through in vitro and in vivo analysis, we confirmed that MSM can effectively regulate multiple targets including STAT3/VEGF and STAT5b/IGF-1R. These are the major molecules involved in tumor development, progression, and metastasis. Thus, we strongly recommend the use of MSM as a trial drug for treating all types of breast cancers including triple-negative cancers.
Citation: Lim EJ, Hong DY, Park JH, Joung YH, Darvin P, et al. (2012) Methylsulfonylmethane Suppresses Breast Cancer Growth by Down-Regulating STAT3 and STAT5b Pathways. PLoS onE 7(4): e33361. doi:10.1371/journal.pone.0033361
Editor: Jun Li, Sun Yat-sen University Medical School, China
Received October 20, 2011; Accepted February 7, 2012; Published April 2, 2012 Copyright: 2012 Lim et al. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
Funding: This work was supported by a grant from the Next generation BioGreen 21 Program (No. PJ0081062011), by the Rural Development Administration, and partially supported by the Ministry of Commerce, Industry and Energy through the Bio-Food and Drug Research Center at Konkuk University, Glocal Campus, South Korea. The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.
Competing Interests: The authors have declared that no competing interests exist.
* E-mail: ymyang@kku.ac.kr
. These authors contributed equally to this work.
MSM supresses Breast Cancer... 국내 연구진 발표 논문이 있네요
실험동물 연구이긴 하지만 반가운 연구네요
MSM이 용량의존적으로 인간 유방암세포의 생존을 감소시켰다. MSM은 또한 STAT3, STAT5b의 인산화 억제, IGF-1R, HIF-1a, VEGF, BrK, p-IGF-1R의 발현 억제하였고, triple-negative recptor 발현을 억제하였다. 게다가, MSM은 STAT3와 STAT5b의 DNA결합능을 감소시켰다....이러한 molecule들은 종양의 발현, 진행, 전이와 관련되어 있으므로, MSM이 triple-negative cancer를 포함한 모든 종류의 유방암 치료에 시도해볼 만한다고 강력히 추천한다.
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