TY - BOOK AU - Helmi Ahmed Qassm Mokbel, AU - Seham Salah El Din El Hawary AU - Ali Mahmoud El Halawany AU - Amira Kamal El-din El-Motayam AU - Rasha Mosa Allam TI - Phytochemical and biological studies on gomphocarpus fruticosus (L.) Ait, Kanahia laniflora (Forsk.) Schum. and Vernonia leopoldii (Sch. Bip.) Vatke, Growing in Yemen U1 - 615.321 PY - 2025/// KW - Plant Extracts KW - مستخلصات النباتات KW - Cytotoxicity KW - cancer cell lines KW - HepG2 cell line KW - liver cancer KW - Yemen flora KW - review KW - phytoconstituents KW - medicinal plants KW - sesquiterpene lactones KW - السمية الخلوية KW - خطوط الخلايا السرطانية N1 - Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025; Bibliography: pages 215-219; Issues also as CD N2 - Cancer is the leading cause of death worldwide and a serious metabolic illness. Plant-based medications continue to be an important source for the treatment of severe ailments, especially in developing countries. Traditional medicine has a long history and is still widely used in Yemen to treat a wide range of illnesses; in this study a comprehensive and updated literature review ofchemical composition, and biological activitiesof Gomphocarpus fruticosus (L.) Ait and Kanahia laniflora (Forsk.) Schum. and Vernonia leopoldii (Sch. Bip.) Vatke. The first published article review study implied Yemeni medicinal plants covers 229 species, belonging to 163 genera and 72 families collected from several localities in Yemen which are considered as an underutilized source of medicines for treating cancer. Further great efforts are required to evaluate the effectiveness of different Yemeni plants on several cancer cell lines, to isolate and identify the chemical compounds responsible for such activity. The next study aimed to assess the cytotoxic activity of Yemeni Vernonia leopoldii (Sch. Blip. Ex Walp) Vatke extracts, to evaluate their cytotoxicity against liver cancer cell line (HepG2), breast cancer cell line (MCF-7) and normal liver cell line (BNL). Methylene chloride fraction of the total methanol extract was found to be more cytotoxic against HepG2 cells (IC50= 9.2 ± 0.88 µg/mL) compared to (14.26 ± 0.97 µg/mL) on MCF-7, with less cytotoxicity in BNL cells (IC50 = 85.9 ± 2.3 µg/mL).The LC-MS/MS analysis of the methanolic extract tentatively identified thirty-five chemical compounds of different classes for the first-time . The methanolic extract induced G2/M cell cycle arrest along with apoptotic and autophagic cell death in HepG2 cells. Moreover, this extract inhibited HepG2 migration, as shown in the scratch healing assay. These findings provide interesting new information about how V. leopoldii induces apoptotic/autophagic, anti-migratory, and anti-proliferative cell death in HepG2 cells, which may be able to lessen the aggressiveness of hepatocellular carcinoma (HCC). The next study investigated the anticancer effects of Gomphocarpus fruticosus (L.) Ait and Kanahia laniflora (Forsk.) Schum. against HCC using HepG2 cells in vitro. Apoptosis and cell cycle analysis were assessed by flow cytometry to investigate the possible mechanism of action. In addition, antimigratory activity was evaluated by scratch/wound healing assay. G. fruticosus and K. laniflora. significantly (P < 0.05) suppressed the growth of HepG2, with IC50 values of 0.07 µg/ml and 0.77 µg/ml, respectively. In addition, both plants induced S- and G2/M phases arrest while promoting apoptosis. Besides, they markedly reduced the migration of HepG2 cells. LC-MS/MS study revealed the tentative identification of sixty-five and twenty chemical compounds in G. fruticosus and K. laniflora, respectively, including diverse classes of phytochemicals. Ten of these compounds were found in both species. A docking study was carried out to investigate the binding potency and mechanism of cardenolides in both plants to Na+, K+-ATPase pump as a target for apoptosis in cancer cells. This study proposed the use of G. fruticosus and K. laniflora for the isolation and development of anticancer medications. The last unpublished study aimed to investigated desglucouzarin (DGZ) isolated and identified from G. fruticosus, displayed dose-dependent cytotoxic activity on HepG2 cancer cells, with IC50 values of 0.54 ± 0.08 µM, while showing safety for normal hepatocytes (BNL). Flow cytometry analysis revealed the ability of desglucouzarin (DGZ) to effectively block the cell cycle in the S and G/2M phases and trigger apoptosis, with a marked increase in the sub G1 phase. Minor necrosis was detected, while the compound induced autophagic cell death. Moreover, the compound markedly inhibited the migration of HepG2 cells. Further western blot investigation revealed that the compound upregulated the expression of the autophagy marker, and beclin-1, whereas downregulated the expression of the metastasis marker, β-catenin. These findings suggest that desglucouzarin (DGZ) may be valuable for HCC treatment, showing multimodal and multitarget properties in HCC pathogenesis; يُعد السرطان السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم، وهو مرض أيضي خطير. ولا تزال الأدوية النباتية مصدرًا مهمًا لعلاج الأمراض الخطيرة، وخاصة في البلدان النامية. وللطب التقليدي تاريخ طويل، ولا يزال يُستخدم على نطاق واسع في اليمن لعلاج مجموعة واسعة من الأمراض؛ وتهدف هذه الدراسه الى مراجعة لتلخيص النباتات السامة المتوفرة في اليمن على الخلايا. كما تتضمن مراجعة الأدبيات المتضمنه التركيب الكيميائي والأنشطة البيولوجية لنباتات غومفوكوربوس فروتكوسوس، كناهيا لانيفلورا، فيرنونيا ليوبلدي. وتشير الدراسه في مقال مراجعة آخر إلى أن النباتات الطبية اليمنية تغطي 229 نوعًا، تنتمي إلى 163 جنسًا و72 عائلة، جُمعت من عدة مناطق في اليمن، والتي تُعتبر مصدرًا غير مستغل للأدوية لعلاج السرطان. ويتطلب الأمر بذل جهود كبيرة لتقييم فعالية النباتات اليمنية المختلفة على العديد من سلالات الخلايا السرطانية، لعزل وتحديد المركبات الكيميائية المسؤولة عن هذا النشاط. كما هدفت هذه الدراسة إلى تقييم النشاط السام للخلايا لمستخلصات النبات اليمني فيرنونيا ليوبلدي (سك. بيب.) فاتكي و يسمى محليا (بياض)، وذلك لتقييم سميتها ضد خلايا سرطان الكبد (HepG2)، وخلايا سرطان الثدي (MCF-7)، وخلايا الكبد الطبيعية (BNL). وُجد أن الجزءالكلوريد ميثيليني في مستخلص الميثانول الكلي أكثر سمية لخلايا HepG2 (IC50 = 9.2 ± 0.88 ميكروغرام/مل) مقارنةً بـ (14.26 ± 0.97 ميكروغرام/مل) في MCF-7، مع سمية أقل في خلايا BNL (IC50 = 85.9 ± 2.3 ميكروغرام/مل). وقد حدد تحليل LC-MS/MS للمستخلص الميثانولي مبدئيًا خمسة وثلاثين مركبًا كيميائيًا من فئات مختلفة لأول مرة. حفّز المستخلص الميثانولي إيقاف دورة الخلية G2/Mو S، إلى جانب موت الخلايا المبرمج والالتهام الذاتي في خلايا HepG2. علاوة على ذلك، ثبّط هذا المستخلص هجرة خلايا HepG2، كما هو موضح في اختبار التئام الخدش. تُقدّم هذه النتائج معلومات جديدة ومثيرة للاهتمام حول كيفية تحريض فيرنونيا ليوبلدي لموت الخلايا المبرمج/الالتهام الذاتي، ومضاد الهجرة، ومضاد التكاثر في خلايا HepG2، والذي قد يكون قادرًا على تقليل عدوانية سرطان الخلايا الكبدية. كما بحثت هذه الدراسة في التأثيرات المضادة للسرطان لنباتي جومفوكاربوس فروتيكوسوس و يسمى محليا (سبيع)، و كاناهيا لانيفلورا و يسمى محليا (كنح) ضد سرطان الكبد باستخدام خلايا سرطان الكبد HepG2 في المختبر. قُيّم موت الخلايا المبرمج وتحليل دورة الخلية باستخدام قياس التدفق الخلوي لدراسة آلية العمل المحتملة. بالإضافة إلى ذلك، قُيّم النشاط المضاد للهجرة باستخدام اختبار التئام الجروح بالخدش. و قد كبح نباتي جومفوكاربوس فروتيكوسوس، و كاناهيا لانيفلورا نمو خلايا سرطان الكبد HepG2 بشكل ملحوظ (P < 0.05)، حيث بلغت قيم الـ IC50 (0.07 ميكروغرام/مل و0.77 ميكروغرام/مل) على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، حفز كلا النباتين إيقاف طوري S- وG2/M مع تعزيز موت الخلايا المبرمج. كما قللا بشكل ملحوظ من هجرة خلايا HepG2. كشفت دراسة LC-MS/MS عن تحديد مبدئي لخمسة وستين وعشرين مركبًا كيميائيًا في جومفوكاربوس فروتيكوسوس، و كاناهيا لانيفلورا، على التوالي، بما في ذلك فئات متنوعة من المواد الكيميائية النباتية. عُثر على عشرة من هذه المركبات في كلا النوعين. أُجريت دراسة إرساء للتحقق من قوة ارتباط الكاردينوليدات وآلية ارتباطها في كلا النباتين بمضخة Na+ وK+-ATPase كهدف لموت الخلايا المبرمج في الخلايا السرطانية. اقترحت هذه الدراسة استخدام جومفوكاربوس فروتيكوسوس، و كاناهيا لانيفلورا لعزل وتطوير أدوية مضادة للسرطان. و في دراسة اخرى تم عزل الديسجلوكوزارين (DGZ من نبات جومفوكاربوس فروتيكوسوس وأظهر نشاطًا سامًا يعتمد على الجرعة على خلايا سرطان HepG2، بقيم IC50 تبلغ 0.54 ± 0.08 ميكرومولار، مع الحفاظ على سلامة الخلايا الكبدية الطبيعية (BNL). و كشف تحليل قياس التدفق الخلوي عن قدرة ديسجلوكوزارين (DGZ) على حجب دورة الخلية بفعالية في طوري S وG/2M وتحفيز موت الخلايا المبرمج، مع زيادة ملحوظة في طور G1 الفرعي. تم الكشف عن نخر طفيف، بينما حفز المركب موت الخلايا الالتهامي الذاتي. علاوة على ذلك، ثبت أن المركب يثبط هجرة خلايا HepG2 بشكل ملحوظ. و قد كشفت فحوصات ويسترن بلوت الإضافية أن المركب زاد من التعبير عن علامة الالتهام الذاتي، بيكلين-1، بينما خفّض التعبير عن علامة النقائل، بيتا-كاتينين. تشير هذه النتائج إلى أن الديسجلوكوزارين (DGZ) قد يكون قيّمًا لعلاج سرطان الخلايا الكبدية، إذ يُظهر خصائص متعددة الأنماط والأهداف في مسببات سرطان الخلايا الكبدية ER -