拓撲異構酶可改變DNA拓撲性質，在DNA生物合成中起重要作用。研究提示，棉酚抑制拓撲異構酶Ⅱ的催化激活和干預拓撲異構酶-DNA復合物形成的穩定性，影響細胞的功能。棉酚降低DNA聚合酶α和β的活性，抑制DNA合成，導致細胞在S期中止，是一種特異的DNA合成抑制劑，在較大劑量下抑制細胞分裂[2]。
Rb蛋白和cyclinD1蛋白調節細胞由G1期進入S期。磷酸化的Rb蛋白在細胞靜止期G1期通過E2F轉錄因子促進細胞進入S期。cyclinD1能抑制Rb蛋白作用的失活。乳腺癌細胞系MCF-7高表達磷酸化的Rb蛋白。Blackstaffe等報道流式細胞計數示10μmol/L的棉酚中止MCF-7細胞系于G1/S期，抑制DNA合成。Western blot分析提示，棉酚以劑量依賴方式調低Rb蛋白和cyclinDl蛋白的表達，降低磷酸化與非鱗酸化的Rb蛋白的比例，抑制細胞生長[3]。
Northern blot分析提示，棉酚可調低膀胱癌細胞系BT5637的c-myc基因表達。阻斷癌細胞由G0/G1期進入S期，降低DNA含量，改變線粒體的結構，抑制腫瘤細胞生長。