• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.105-111
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• 2019

Histone deacetylase (HDAC)-6은 전사조절 및 세포질 내 다양한 단백질들과의 상호작용을 통하여 난소암의 유발에 관여한다. 최근, HDAC-6을 표적으로 하는 특이적 억제제를 활용하여 암세포의 신호전달경로를 차단함으로써 새로운 항암제로서의 개발을 모색하고 있다. 특히, 난소암 치료를 위한 화학요법에서는 생식세포에 미치는 영향이 하나의 중요한 난제가 될 수 있다. 그러나, HDAC-6 억제제가 난소암세포 이외의 생식세포에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 HDAC-6 억제제의 하나인 tubastatin A (TubA)가 생쥐의 난소 내 미성숙 난자에 미치는 영향을 RNA sequencing 분석을 통하여 검증하였다. 이러한 유전자 집합을 이용한 통계적 분석은 기존의 개별 유전자분석의 한계를 극복하여 대량의 생물학적 정보를 산출함으로써, 세포 내 신호전달경로와 같은 복잡한 생물학적 변화상태를 보다 더 광범위하고 민감하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 의미있는 결과의 도출에 도움을 줄 수 있다. Gene set enrichment analysis (GSEA) 결과, 세포주기와 감수분열의 조절 및 진행에 관여하는 gene sets의 발현이 germinal vesicle (GV)과 비교하여 TubA 처리군에서 대부분 감소되었다. 또한, ingenuity pathway analysis (IPA)를 통하여 TubA가 난모세포 내 p53 및 pRB의 발현을 증가시키고 CDK4/6 및 cyclin D의 발현을 감소시킬 뿐만 아니라, G2/M 단계의 DNA checkpoint 조절에 관여하는 유전자들의 발현을 증가시킴을 확인하였다. 이러한 결과는 TubA가 난소 내 미성숙 난자의 DNA 손상과 세포주기 관련 신호전달경로 유전자들의 발현변화를 유도함으로써, 세포주기의 중지와 세포사멸을 초래할 수 있음을 제시한다. 따라서, 특히 생식주기 이전의 난소암을 표적으로 하는 HDAC-6 억제제를 이용한 항암제의 개발에 있어 난소 내 미성숙 난자의 정상적인 성장과 발달을 위한 대안적 고려가 필요할 것으로 사료된다.

• Laboraroty Animal Research
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• 제34권4호
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• pp.317-328
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• 2018

Cognitive impairment responses are important research topics in the study of degenerative brain diseases as well as in understanding of human mental activities. To compare response to scopolamine (SPL)-induced cognitive impairment, we measured altered parameters for learning and memory ability, inflammatory response, oxidative stress, cholinergic dysfunction and neuronal cell damages, in Korl:ICR stock and two commercial breeder stocks (A:ICR and B:ICR) after relevant SPL exposure. In the water maze test, Korl:ICR showed no significant difference in SPL-induced learning and memory impairment compared to the two different ICRs, although escape latency was increased after SPL exposure. Although behavioral assessment using the manual avoidance test revealed reduced latency in all ICR mice after SPL treatment as compared to Vehicle, no differences were observed between the three ICR stocks. To determine cholinergic dysfunction induction by SPL exposure, activity of acetylcholinesterase (AChE) assessed in the three ICR stocks revealed no difference of acetylcholinesterase activity. Furthermore, low levels of superoxide dismutase (SOD) activity and high levels of inflammatory cytokines in SPL-treated group were maintained in all three ICR stocks, although some variations were observed between the SPL-treated groups. Neuronal cell damages induced by SPL showed similar response in all three ICR stocks, as assessed by terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assay, Nissl staining analysis and expression analyses of apoptosis-related proteins. Thus, the results of this study provide strong evidence that Korl:ICR is similar to the other two ICR. Stocks in response to learning and memory capacity.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제25권1호
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• pp.15-24
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• 2021

Benzo[a]pyrene (B[a]P) is a potent carcinogen and is classified as an endocrine-disrupting chemical. In mammalian testes, Sertoli cells support spermatogenesis. Therefore, if these cells are negatively affected by exposure to xenotoxic chemicals, spermatogenesis can be seriously disrupted. In this context, we evaluated whether mouse testicular TM4 Sertoli cells are susceptible to the induction of cytotoxicity-mediated cell death after exposure to B[a] P in vitro. In the present study, while B[a]P and B[a]P-7,8-diol were not able to induce cell death, exposure to BPDE resulted in cell death. BPDE-induced cell death is accompanied by the activation of caspase-3 and caspase-7. Depolarization of the mitochondrial membrane and cytochrome c release from mitochondria were observed in benzo[a]pyrene-7,8-diol-9,10-epoxide (BPDE)-treated cells. These results indicate that TM4 cells are susceptible to apoptosis in a caspase-dependent manner. Western blot and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analyses showed that aryl hydrocarbon receptor (AhR) expression was almost undetectable in TM4 cells and that its expression was not altered after B[a]P treatment. This indicates that TM4 cells are nearly AhR-deficient. In TM4 cells, the CYP1A1 protein and its activity were not present. From these results, it is clear that AhR may be a prerequisite for CYP1A1 expression in TM4 cells. Therefore, TM4 cells can be referred to as CYP1A1-deficient cells. Thus, TM4 Sertoli cells are believed to have a rigid and protective cellular machinery against genotoxic agents. In conclusion, it is suggested that tolerance to B[a]P cytotoxicity is associated with insufficient AhR and CYP1A1 expression in testicular Sertoli cells.

• 생명과학회지
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• 제32권9호
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• pp.712-720
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• 2022

비록 PM_2.5 노출과 다양한 안구 표면 질환과 관련성이 많은 선행 연구에서 알려졌지만, PM_2.5 가 각막에 미치는 세포 독성에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 본 연구의 목적은 PM에 의한 각막 상피세포의 유해성을 평가하기 위한 in vitro 모델로서 쥐의 각막유래 상피세포(primary rat corneal epithelial cells, RCE cells)의 효능을 조사하는 것이다. 이를 위하여 쥐의 눈에서 분리한 1차 배양 세포가 각막 상피세포임을 pan-cytokeratin 염색을 통하여 확인하였으며, PM_2.처리에 의한 각막 상피세포의 형태학적 변화를 동반한 생존율의 억제는 세포사멸 유도와 관련이 있었다. 또한 PM_2.가 처리된 각막 상피세포에서는 ROS의 생성이 증가되었으며, 이는 미토콘드리아 기능 장애와 연관성이 있었다. 이와 함께 PM_2.는 각막 상피세포에서 NO, TNF-α, IL-1β 및 IL-6를 포함한 염증 매개인자 및 사이토카인의 생성을 증가시켰다. 아울러 heatmap 분석을 통해 BLNK, IL-1RA, Itga2b, ABCb1a 및 Ptgs2가 미세먼지 유도 안구 질환의 임상 치료를 위한 잠재적인 표적 유전자로서 제시하였다. 결론적으로 본 연구의 결과는 1차 쥐의 각막 상피세포가 PM_2.에 의한 각막 상피세포 병리기전 연구에 유용한 모델일 수 있으며, 산화적 및 염증성 반응이 PM_2.유발 안구 표면 장애 유도에 핵심적인 역할을 함을 알 수 있었다.

• Animal Bioscience
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• 제36권7호
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• pp.1022-1033
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• 2023

Objective: p66Shc, a 66 kDa protein isoform encoded by the proto-oncogene SHC, is an essential intracellular redox homeostasis regulatory enzyme that is involved in the regulation of cellular oxidative stress, apoptosis induction and the occurrence of multiple age-related diseases. This study investigated the expression profile and functional characteristics of p66Shc during preimplantation embryo development in sheep. Methods: The expression pattern of p66Shc during preimplantation embryo development in sheep at the mRNA and protein levels were studied by quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR) and immunofluorescence staining. The effect of p66Shc knockdown on the developmental potential were evaluated by cleavage rate, morula rate and blastocyst rate. The effect of p66Shc deficiency on reactive oxygen species (ROS) production, DNA oxidative damage and the expression of antioxidant enzymes (e.g., catalase and manganese superoxide dismutase [MnSOD]) were also investigated by immunofluorescence staining. Results: Our results showed that p66Shc mRNA and protein were expressed in all stages of sheep early embryos and that p66Shc mRNA was significantly downregulated in the 4-to 8-cell stage (p<0.05) and significantly upregulated in the morula and blastocyst stages after embryonic genome activation (EGA) (p<0.05). Immunofluorescence staining showed that the p66Shc protein was mainly located in the peripheral region of the blastomere cytoplasm at different stages of preimplantation embryonic development. Notably, serine (Ser36)-phosphorylated p66Shc localized only in the cytoplasm during the 2- to 8-cell stage prior to EGA, while phosphorylated (Ser36) p66Shc localized not only in the cytoplasm but also predominantly in the nucleus after EGA. RNAi-mediated silencing of p66Shc via microinjection of p66Shc siRNA into sheep zygotes resulted in significant decreases in p66Shc mRNA and protein levels (p<0.05). Knockdown of p66Shc resulted in significant declines in the levels of intracellular ROS (p<0.05) and the DNA damage marker 8-hydroxy2'-deoxyguanosine (p<0.05), markedly increased MnSOD levels (p<0.05) and resulted in a tendency to develop to the morula stage. Conclusion: These results indicate that p66Shc is involved in the metabolic regulation of ROS production and DNA oxidative damage during sheep early embryonic development.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.349-360
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• 2024

Oxidative stress contributes to the onset of chronic diseases in various organs, including muscles. Morroniside, a type of iridoid glycoside contained in Cornus officinalis, is reported to have advantages as a natural compound that prevents various diseases. However, the question of whether this phytochemical exerts any inhibitory effect against oxidative stress in muscle cells has not been well reported. Therefore, the current study aimed to evaluate whether morroniside can protect against oxidative damage induced by hydrogen peroxide (H₂O₂) in murine C2C12 myoblasts. Our results demonstrate that morroniside pretreatment was able to inhibit cytotoxicity while suppressing H₂O₂-induced DNA damage and apoptosis. Morroniside also significantly improved the antioxidant capacity in H₂O₂-challenged C2C12 cells by blocking the production of cellular reactive oxygen species and mitochondrial superoxide and increasing glutathione production. In addition, H₂O₂-induced mitochondrial damage and endoplasmic reticulum (ER) stress were effectively attenuated by morroniside pretreatment, inhibiting cytoplasmic leakage of cytochrome c and expression of ER stress-related proteins. Furthermore, morroniside neutralized H₂O₂-mediated calcium (Ca²⁺) overload in mitochondria and mitigated the expression of calpains, cytosolic Ca²⁺-dependent proteases. Collectively, these findings demonstrate that morroniside protected against mitochondrial impairment and Ca²⁺-mediated ER stress by minimizing oxidative stress, thereby inhibiting H₂O₂-induced cytotoxicity in C2C12 myoblasts.

• Journal of Chest Surgery
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• 제38권4호
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• pp.263-270
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• 2005

최근 고령화 사회가 진행되어 가면서 폐암환자에서도 수술에 적응이 되지 않는 고령의 환자가 점차 증가하는 추세를 보이고 있어 독성이 적은 치료방법의 개발에 대한 필요성이 증가되고 있다. 따라서 기존의 항암제에 비하여 비교적 안정적으로 사용이 가능할 것으로 생각되는 선택적인 COX-2 억제제인 Nimesulide를 처치하여 COX-2 발현 유무와 COX-2 억제제가 비소세포폐암에 미치는 세포독성과의 상관관계를 연구하였다. 대상 및 방법: A549, H1299 비소세포폐암 세포주에서 COX-2 단백질에 대한 면역조직화학염 색을 시행하였으며, Nimesulide 처치후 XTT 분석, FACS 분석, Hoechst 33258 염색을 시행하였다. 결과: COX-2 단백질의 면역조직화학염색결과 A549 비소세포폐암 세포주는 COX-2 단백질에 강한 발현을 나타낸 반면, H1299 비소세포폐암 세포주는 발현을 나타내지 않았다. XTT 분석결과 Nimesulide의 A549, H1299 비소세포폐암 세포주에 대한 세포독성은 유사하였으며, Nimesulide의 $IC_{50}$은 A549 비소세포폐암 세포주에서는 $70.9 {\mu}M$이었으며, H1299 비소세포폐암 세포주에서는 $56.5 {\mu}M$이었다. FACS 분석에서는 각각의 세포군에서 $G_0/G_1$ 기에서 세포주기의 지연이 관찰되었으며, S기의 세포는 감소되었다. Hoechst 33258 염색에서는 양군에서 세포핵의 주변부 농축 현상 및 핵 분절을 가진 많은 사멸세포가 관찰되었다. 걸론: 선택적인 COX-2억제제인 Nimesulide는 비소세포폐암 세포주에서 암세포의 증식을 억제함을 알 수 있었으며, 암세포증식 억제의 기전은 세포자멸사의 유도와 $G_0/G_1$기에서 세포주기의 지연임을 알 수 있었으며, COX-2의 발현유무와 세포독성은 차이가 없는 것을 알 수 있었다. 따라서 Nimesulide와 같은 선택적인 COX-2 억제제는 다양한 항암제나 방사선치료와 병행하여 고위험군의 폐암환자에서 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권3호
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• pp.347-355
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• 2015

신경계 질환은 산화적 스트레스에 의한 신경세포 손상에 의해 발생하는 것이 하나의 기전으로 알려져 있다. 본 연구는 $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대항하여 곤드레(Cirsium setidens, CS), 누룩치(Pleurospermum kamtschaticumin, PK) 그리고 산마늘(Allium victorials, AV)의 뇌신경 보호 효과 및 그 기전에 대한 것이다. CS와 AV 처리는 대조군과 비교하여 $400{\mu}g/mL$까지 인간의 신경세포주인 SK-N-SH 세포에 대해 세포독성이 없었다. 산화적 유도자인 $H_2O_2$를 SK-N-SH 세포에 처리하였을 때 세포사멸 및 활성산소종(ROS) 생산이 현저하게 증가하였으나 CS 또는 AV 처리에 의해 산화적 스트레스에 의해 증가된 세포사멸과 ROS 생산이 현저하게 감소하였다. 실험한 산채 중에 CS와 PK가 AV보다 더 강한 DPPH 라디칼 소거 작용이 있었으나 PK는 대조군과 비교하여 SK-N-SH 세포를 사멸시키는 강한 세포독성을 가지고 있었다. CS는 AV보다 산화적 스트레스에 대항하여 세포사멸 및 ROS 생성에 더 높은 저해적 영향력을 보여주었다. 따라서 계속되는 실험에는 CS를 사용하였다. CS의 순차적 용매 분획물들인 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물 분획물들(CS-HE, CS-CH, CS-EA, CS-BU, CS-AQ)은 산화적 스트레스에 대항하여 SK-N-SH 세포사멸 및 세포내 ROS 생성을 억제하였다. CS-EA는 5개의 분획물들 중 가장 강한 DPPH 라디칼 소거작용 및 세포내 ROS 소거 활성을 가지고 있었고, 가장 강한 뇌신경세포 보호 효과를 가지고 있었다. CS-EA는 산화적 스트레스에 의해 증가된 세포자멸사(apoptosis)의 신호전달 경로에 관여하는 p38의 인산화를 저해함으로써 활성화되는 것을 약화시켰다. 이 결과들은 CS-EA가 뇌신경세포에서 항산화 효과 및 p38 인산화 억제에 의한 뇌신경 보호 효과를 나타낼 것이라 제안하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제51권2호
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• pp.122-134
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• 2001

연구배경 : 종양 세포들이 항암제에 대하여 저항을 나타내는 기전인 'apoptosis에 대한 저항'에 NF-${\kappa}B$의 활성이 중요한 역할을 하리라 생각되고 있다. 즉, NF-${\kappa}B$가 종양세포의 apoptosis를 억제하는 작용을 일으킴으로써 종양 세포의 생존에 유리하게 작용하고 있음이 제시되 고 있다. 방 법 : 본 연구에서는 비소세포폐암에 대한 항암 치료의 내성에 대하여 외부 자극으로 분해되지 않는 $I{\kappa}B{\alpha}$-SR의 삽입으로 NF-${\kappa}B$의 활성을 억제시키고 이로 인해 항암제에 대한 폐암세포주의 감수성이 증가하는지 여부를 밝혀 보고자 하였다. 결 과 : 비소세포폐암 세포주로 NCI H157, NCI H460 세포주를 이용하였고, Ad-$I{\kappa}B{\alpha}$-SR를 transduction 한 후 cisplatin을 처치한 군에서 NF-${\kappa}B$의 핵 내로의 이동이 억제되었으며 대조군과 비교시 $IC_{50}$이 2-3배 정도 유의하게 낮아짐을 관찰하였다. 또한 paclitaxel의 경우에도 Ad-$I{\kappa}B{\alpha}$-SR로 감염된 폐암세포주는 대조군과 비교시 IC50이 2배 정도 유의하게 낮아짐을 관찰하였다. 이러한 항암제에 대한 감수성의 증가의 기전으로 cisplatin의 경우는 $I{\kappa}B{\alpha}$-SR의 이입이 NF-${\kappa}B$의 활성을 억제 함으로 인한 apoptosis의 증대 때문인 것으로보인다. 결 론 : 폐암세포주에서 Ad-$I{\kappa}B{\alpha}$-SR transduction은 Clsplatin, paclitaxel에 대한 폐암세포주의 감수성을 증가시킴으로 앞으로 폐암을 치료하는데 있어 새로운 치료 방법이 될 수 있을 것으로 보인다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권4호
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• pp.265-279
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• 1996

방사선은 DNA손상을 초래하고 세포 성장에 관련된 유전자의 발현 조절 및 apoptosis등을 유발한다고 알려져 있으며 본 연구는 신경계에 있어 방사선 조사 후 종양 발생율과 시간 경과의 관계 및 조사 양과 암 발생의 관계를 구명하기 위해 코발트 60의 전신조사에 따른 흰쥐 뇌 조직의 생체 반응을 연구하고자 하였다. 이를 위하여 상기조직의 jun 및 p53 유전자의 발현도를 1 Gy로 부터 100 Gy 범위의 감마선 용량별 및 1시간에서 6시간까지의 조사 훈 경과 시간 별로 Northern 분석하였다. Jun유전자 발현도는 ley이하에서 1시간 이내에 한계수준에 도달하였으며 30 Gy의 조사 1시간 째에 최대였다. 또한 조사 1시간 이후 1 Gy로부터 10 Gy 범위에서는 조사 5시간 및 6시간까지 점진적으로 증가되었으나 20 Gy로부터 100 Gy 범위에서는 조사 2시간까지 증가 후 감소되는 양상을 나타냈다. p53유전자의 발현도는 1 Gy이하에서 1시간 이내에 한계 수준에 근접했고 1 Gy의 조사 후 6시간 째에 최대였다. 1 Gy로부터 40 Gy까지의 범위에서는 조사 5시간 및 6시간까지 점진적으로 증가되는 반면 50 Gy에서 100 Gy범위에서는 조사 2시간 째까지 증가 후 감소되는 양상을 보였다. 따라서 감마선 조사양이 높을수록 jun 및 p53유전자는 신속하게 최대로 발현되었고 감마선 조사양이 낮을수록 서서히 증가되었다 그러나 jun유전자와 p53유전자의 감마선 조사에 따른 발현 양상에는 상호간의 연관성을 찾을 수 없었다.