• Molecules and Cells
• /
• 제37권7호
• /
• pp.547-553
• /
• 2014

Glioblastoma multiforme (GBM) is one of the most common brain malignancies and has a very poor prognosis. Recent evidence suggests that the presence of cancer stem cells (CSC) in GBM and the rare CSC subpopulation that is resistant to chemotherapy may be responsible for the treatment failure and unfavorable prognosis of GBM. A garlic-derived compound, Z-ajoene, has shown a range of biological activities, including anti-proliferative effects on several cancers. Here, we demonstrated for the first time that Z-ajoene specifically inhibits the growth of the GBM CSC population. CSC sphere-forming inhibition was achieved at a concentration that did not exhibit a cytotoxic effect in regular cell culture conditions. The specificity of this inhibitory effect on the CSC population was confirmed by detecting CSC cell surface marker CD133 expression and biochemical marker ALDH activity. In addition, stem cell-related mRNA profiling and real-time PCR revealed the differential expression of CSC-specific genes, including Notch, Wnt, and Hedgehog, upon treatment with Z-ajoene. A proteomic approach, i.e., reverse-phase protein array (RPPA) and Western blot analysis, showed decreased SMAD4, p-AKT, 14.3.3 and FOXO3A expression. The protein interaction map (http://string-db.org/) of the identified molecules suggested that the AKT, ERK/p38 and $TGF{\beta}$ signaling pathways are key mediators of Z-ajoene's action, which affects the transcriptional network that includes FOXO3A. These biological and bioinformatic analyses collectively demonstrate that Z-ajoene is a potential candidate for the treatment of GBM by specifically targeting GBM CSCs. We also show how this systemic approach strengthens the identification of new therapeutic agents that target CSCs.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제54권4호
• /
• pp.403-414
• /
• 2003

연구배경 : Proteasome 억제가 세포의 apoptosis에 미치는 영향은 세포 종류에 따라 차이를 보이고 있다. 그러나 아직까지 폐암 세포에서 proteasome 억제가 미치는 효과 및 그 기전에 관해서는 확실하게 규명되어 있지 못한 상태이다. 본 연구에서는 폐암 세포주에서 proteasome 억제에 의한 apoptosis의 유도 유무를 관찰하고, 그 기전을 규명하고자 하였다. 방 법 : 폐암 세포주인 A549와 NCI-H157 세포에 proteasome 억제제인 MG132와 PS-341을 투여하고 세포의 생존율을 MTT 분석으로 평가하였고, apoptosis 유무를 PARP 단백에 대한 Western 분석으로 확인하였다. Proteasome 억제가 caspase 3와 JNK의 활성화에 미치는 효과를 각각 Western 분석과 immunocomplex kinase 분석으로 평가하였다. Proteasome 억제제를 투여하고 항 apoptosis 경로인 ERK와 cIAP1에 미치는 효과를 Western 분석으로 평가하였다. 결 과 : A549와 NCI-H157 세포에 MG132를 투여하였을 때, 세포생존율의 감소가 관찰되었고, 이는 apoptosis의 유도에 의한 것으로 확인되었다. MG132와 PS-341 처치로 caspase 3와 JNK가 활성화되었다. 반면에 활성화된 ERK의 발현과 cIAP1의 발현은 감소하였다. 결 론 : 폐암 세포에서 proteasome 억제에 의한 apoptosis에는 caspase 3, JNK와 같은 apoptosis 유도 경로의 활성화와 함께 항 apoptosis 경로의 억제가 관여할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.1581-1590
• /
• 2009

H. fusiformis는 갈조식물, 모자반과의 해조류로서 우리나라의 서해안, 남해안, 및 제주도를 비롯해 중국, 일본 등 아시아 전역에 서식하는 천연자원식물이다. 최근 톳의 항산화 활성에 대한 연구는 활발히 이루어지고 있으나 항암에 대한 연구 및 분자생물학적 기전연구가 많이 미흡한 편이다. 따라서 본 연구에서는 인체 유방암세포주인 MDA-MB-231 및 MCF-7 세포를 대상으로 톳 에탄올 추출물(EAHF)에 의한 증식억제에 대하여 조사한 결과, 두 세포주 모두에서 EAHF을 처리하지 않은 군과 비교하여 EAHF의 처리 농도가 증가할수록 암세포의 증식이 현저하게 억제되었고 심한 형태적 변화를 관찰할 수 있었다. 이러한 유방암 세포의 증식억제 및 형태변화는 MDAMB-231에서는 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었고, EAHF에 의해 유발된 apoptosis 정도를 정량적으로 분석하기 위하여 flow cytometry를 이용하여 apoptosis 유발 세포군에 해당하는 sub-G1기에 속하는 세포들의 빈도를 측정하였다. MDA-MB-231세포의 경우는 EAHF의 처리 농도의 증가에 따라 sub-G1기에 해당하는 세포의 빈도가 증가하여 $400{\mu}g/ml$의 농도에서는 약 23% 정도가 나타났지만 MCF-7 세포에서는 apoptosis 유발보다는 G1 arrest 효과가 높게 나타났다. 또한 염색질 응축과 연관된 apoptotic body 형성과 함께 apoptosis 유발의 직접적인 증거에 해당하는 DNA fragmentation 여부를 agarose gel 전기영동으로 조사하였다. MDAMB-231 세포에서는 apoptosis가 일어난 세포들에서 볼 수 있는 전형적인 DNA laddering을 관찰 할 수 있었지만 MCF-7세포에서는 DNA laddering이 거의 관찰되지 않았다. 또한 apoptosis 유발에 관여하는 여러 유전자들의 발현에 EAHF이 어떠한 영향을 미치는지를 조사한 결과, MDA-MB-231 및 MCF-7 세포 모두에서 death receptor에 속하는 여러 유전자의 발현에는 아무런 변화가 나타나지 않았으나, MDA-MB-231 세포에서 pro-apoptotic Bax의 발현 증가와 caspase-9 및 -3의 활성화, caspase-3의 기질 단백질들의 분해 등이 관찰되었다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.961-968
• /
• 2011

지질과산화로부터 생성된 aldehyde 중 4-hydroxynonenal (HNE)는 산화적 손상과 관련된 다량의 arachidonic acids, linoleic acids 등으로부터 생성될 수 있다. 그러므로 HNE는 산화적 스트레스와 관련된 세포사에서 중요한 매개인자로 작용을 할 수가 있을 것이다. 본 연구는 HNE가 세포사를 유발할 것이라 가정하고, 먼저 흰쥐 전립선 유래 내피세포인 YPEN-1 세포에서 세포독성을 측정하였다. 세포생장 저해능력은 HNE를 $5\sim15\;{\mu}M$ 농도로 처리하여 형태적 변화와 MTT assay를 통하여 결과를 관찰하였다. 그 결과 HNE가 이 세포에서 핵형의 변화와 세포사를 유발시키는 것을 각각의 실험을 통해 확인이 되었다. 또한 이 사실을 단백질의 변화를 통하여 확인을 할 수가 있었다. HNE를 24시간 처리한 세포에서 poly(ADP-ribose) polymerase 단백질 분절이 매개되었고 Bax의 발현량이 증가하였다. 또한 세포내의 활성 산소종들을 발생시켰다. 이에 생성된 활성 산소종과 peroxynitrite가 세포사와 관련이 있는가를 밝히기 위하여 이들의 포식자들인 N-acetylcysteine과 penicillamine을 본 연구에서 사용하였다. 이들 포식자들에 의해 HNE에 의해 유도되는 세포사가 억제가 되었기에 산화적 활성화가 HNE에 의해 유도된 세포사와 관련이 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 HNE가 내피세포에서 ROS와 peroxynitrite 생성을 통하여 세포사를 일으킨다는 사실을 뒷받침해 준다.