Crocin from Crocus sativus possesses significant antiproliferation effects on human colorectal cancer cells

Abstract

Aim: To investigate the anti-proliferative effects of Crocus sativus extract and its major constituent, crocin, on three colorectal cancer cell lines (HCT-116, SW-480, and HT-29). The cell growth inhibition effect was compared to that of non-small cell lung cancer (NSCLC) cells. In addition, Crocus sativus’ effect on non-cancer cells was evaluated. Methods: Using high performance liquid chromatography (HPLC), the purity of crocin and the content of crocin extract were determined. Anti-proliferative effects of Crocus sativus extract and crocin on test cells was evaluated by MTS assay. Results: The purity of crocin was found to be 95.9% and the content of crocin in the extract was 22.9%. Significant concentration-related inhibition effects of the extract on all three colorectal cancer cell lines were observed (P < 0.01). The proliferation was reduced most significantly in HCT-116 cells, to 45.5% at 1.0 mg/ml and to 6.8 % at 3.0 mg/ml. Crocin at 1.0 mM, significantly reduced HCT-116, SW-480, and HT-29 cell proliferation to 2.8%, 52%, and 16.8%, respectively (P < 0.01). Since 3.0 mg/ml Crocus sativus extract contained approximately 0.6 mM crocin, the observed effects suggest that crocin is a major responsible constituent in the extract. Significant anti-proliferative effects were also observed in non-small cell lung cancer cells. However, Crocus sativus extract did not significantly affect the growth of non-cancer young adult mouse colon cells. Conclusion: Data from this study demonstrated that Crocus sativus extract and its major constituent, crocin, significantly inhibited the growth of colorectal cancer cells while not affecting normal cells. Crocus sativus extract should be investigated further as a viable option in the treatment of colorectal cancer.

Цель: исследовать антипролиферативный эффект экстракта Crocus sativus и его главного действующего вещества, кроцина, на три клеточные линии колоректального рака человека (HCT-116, SW-480 и HT-29). Эффект ингибирования роста клеток оценивали по отношению к таковому для клеток немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ) и немалигнизированных клеток. Методы: для очистки кроцина и составляющих экстракта C. sativus применяли высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ). Антипролиферативный эффект экстракта и кроцина по отношению к клеткам оценивали при помощи MTS-теста. Результаты: степень очистки кроцина составляла 95,9%, а содержание кроцина в экстракте –22,9%. Отмечали существенное дозозависимое угнетение пролиферации клеток трех линий экстрактом C. sativus (P < 0.01). Наиболее выраженное снижение пролиферативной активности оотмечали для клеток HCT-116 (дo 45,5 % при 1,0 мг/мл и до 6,8 % при 3,0 мг/мл). Кроцин в концентрации 1,0 мM, значительно ингибирует пролиферацию клеток HCT-116, SW-480 и HT-29 (до 2,8, 52 и 16,8% соответственно, P < 0,01). Поскольку 3,0 мг/мл экстракта C. sativus содержат приблизительно 0,6 мM кроцина, отмеченное действие первого подтверждает тот факт, что кроцин — главное действующее начало экстракта. Также показано существенное антипролиферативное действие по отношению к клеткам НМРЛ. Однако C. sativus не оказывал выраженного действия на рост немалигнизированных клеток толстого кишечника молодых мышей. Выводы: данные представленного исследования показывают, что экстракт Crocus sativus и его главный действующий компонент кроцин значительно ингибируют рост клеточных линий колоректального рака и в то же время не влияют на рост нормальных клеток. В дальнейшем следует изучить возможность применения Crocus sativus для лечения больных колоректальным раком.