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Mechanistic evaluation of Ginkgo biloba leaf extract-induced genotoxicity in L5178Y cells.

Toxicological sciences : an official journal of the Society of Toxicology (2014-03-07)
Haixia Lin, Xiaoqing Guo, Suhui Zhang, Stacey L Dial, Lei Guo, Mugimane G Manjanatha, Martha M Moore, Nan Mei
ZUSAMMENFASSUNG

Ginkgo biloba has been used for many thousand years as a traditional herbal remedy and its extract has been consumed for many decades as a dietary supplement. Ginkgo biloba leaf extract is a complex mixture with many constituents, including flavonol glycosides and terpene lactones. The National Toxicology Program 2-year cancer bioassay found that G. biloba leaf extract targets the liver, thyroid gland, and nose of rodents; however, the mechanism of G. biloba leaf extract-associated carcinogenicity remains unclear. In the current study, the in vitro genotoxicity of G. biloba leaf extract and its eight constituents was evaluated using the mouse lymphoma assay (MLA) and Comet assay. The underlying mechanisms of G. biloba leaf extract-associated genotoxicity were explored. Ginkgo biloba leaf extract, quercetin, and kaempferol resulted in a dose-dependent increase in the mutant frequency and DNA double-strand breaks (DSBs). Western blot analysis confirmed that G. biloba leaf extract, quercetin, and kaempferol activated the DNA damage signaling pathway with increased expression of γ-H2AX and phosphorylated Chk2 and Chk1. In addition, G. biloba leaf extract produced reactive oxygen species and decreased glutathione levels in L5178Y cells. Loss of heterozygosity analysis of mutants indicated that G. biloba leaf extract, quercetin, and kaempferol treatments resulted in extensive chromosomal damage. These results indicate that G. biloba leaf extract and its two constituents, quercetin and kaempferol, are mutagenic to the mouse L5178Y cells and induce DSBs. Quercetin and kaempferol likely are major contributors to G. biloba leaf extract-induced genotoxicity.

MATERIALIEN
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Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, Hybri-Max, sterile-filtered, BioReagent, suitable for hybridoma, ≥99.7%
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Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, ACS reagent, ≥99.9%
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Dimethylsulfoxid, for molecular biology
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Dimethylsulfoxid, suitable for HPLC, ≥99.7%
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Dimethylsulfoxid, sterile-filtered, BioPerformance Certified, meets EP, USP testing specifications, suitable for hybridoma
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Dimethylsulfoxid, ReagentPlus®, ≥99.5%
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Dimethylsulfoxid, ≥99.5% (GC), suitable for plant cell culture
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Trypanblau -Lösung, 0.4%, liquid, sterile-filtered, suitable for cell culture
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Quercetin, ≥95% (HPLC), solid
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Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, BioUltra, for molecular biology, ≥99.5% (GC)
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Benzo[a]pyren, ≥96% (HPLC)
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Kaempferol, ≥97.0% (HPLC)
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Trypanblau, powder, BioReagent, suitable for cell culture
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4-Nitrochinolin N-Oxid, ≥98%
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Dimethylsulfoxid, PCR Reagent
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Kaempferol, ≥90% (HPLC), powder
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Isorhamnetin, ≥95.0% (HPLC)
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Dimethylsulfoxid, anhydrous, ≥99.9%
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Supelco
Benzo[a]pyren, analytical standard, for environmental analysis
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USP
Quercetin, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
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Sigma-Aldrich
Trypanblau, Dye content 60 %, ≥80% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
2′-Deoxy-5-(trifluormethyl)-uridin, ≥99% (HPLC)
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USP
Dimethylsulfoxid, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
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Supelco
Benzo[a]pyren -Lösung, certified reference material, TraceCERT®, 1000 μg/mL in acetone
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Supelco
Benzo[a]pyren -Lösung, certified reference material, TraceCERT®, 200 μg/mL in methylene chloride
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Sigma-Aldrich
Trypanblau -Lösung, 0.4%, for microscopy
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Quercetin, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
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(−)-Bilobalide from Ginkgo biloba leaves, ≥93% (HPLC)
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Dimethylsulfoxid, meets EP testing specifications, meets USP testing specifications
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Sigma-Aldrich
8-Octanoyloxypyren-1,3,6-Trisulfonsäure Trinatriumsalz, suitable for fluorescence, ≥90% (HPCE)
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