• Journal of Ginseng Research
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• 제48권2호
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• pp.171-180
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• 2024

Background: Epimers of ginsenoside Rg3 (Rg3) have a low bioavailability and are prone to deglycosylation, which produces epimers of ginsenoside Rh2 (S-Rh2 and R-Rh2) and protopanaxadiol (S-PPD and R-PPD). The aim of this study was to compare the efficacy and potency of these molecules as anti-cancer agents. Methods: Crystal violet staining was used to study the anti-proliferatory action of the molecules on a human epithelial breast cancer cell line, MDA-MB-231, and human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) and compare their potency. Cell death and cell cycle were studied using flow cytometry and mode of cell death was studied using live cell imaging. Anti-angiogenic effects of the drug were studied using loop formation assay. Molecular docking showed the interaction of these molecules with vascular endothelial growth factor receptor-2 (VEGFR2) and aquaporin (AQP) water channels. VEGF bioassay was used to study the interaction of Rh2 with VEGFR2, in vitro. Results: HUVEC was the more sensitive cell line to the anti-proliferative effects of S-Rh2, S-PPD and R-PPD. The molecules induced necroptosis/necrosis in MDA-MB-231 and apoptosis in HUVEC. S-Rh2 was the most potent inhibitor of loop formation. In silico molecular docking predicted a good binding score between Rh2 or PPD and the ATP-binding pocket of VEGFR2. VEGF bioassay showed that Rh2 was an allosteric modulator of VEGFR2. In addition, SRh2 and PPD had good binding scores with AQP1 and AQP5, both of which play roles in cell migration and proliferation. Conclusion: The combination of these molecules might be responsible for the anti-cancer effects observed by Rg3.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권11호
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• pp.1589-1594
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• 2016

본 연구는 후추과 식물의 주성분인 piperine이 위암세포 AGS의 항암 효과에 미치는 영향을 확인하기 위해 수행되었다. Piperine에 의한 위암세포 AGS의 생존율을 확인하기 위해 MTT assay를 수행한 결과 농도 의존적으로 암세포의 생존율이 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 암세포의 생존율 억제가 apoptosis에 의한 효과인지를 확인하기 위해 DAPI staining을 실시한 결과 piperine을 처치한 군에서 apoptotic body와 염색질 응축이 증가하는 것을 확인하였다. MTT assay와 DAPI staining의 결과를 바탕으로 piperine이 위암세포 AGS에서 apoptosis와 관련한 단백질 발현 양상에 미치는 영향을 확인하기 위해 western blotting을 실시하였다. 그 결과 piperine에 의해 AGS 세포에서 apoptosis를 유도하는 p53, Bax의 발현은 농도 의존적으로 증가하였고, apoptosis를 억제하는 Bcl-2, XIAP의 발현은 농도 의존적으로 감소하였다. Apoptosis의 궁극적 단계인 caspase-9와 손상된 DNA를 복구하는 PARP의 분절은 증가하였으며, apoptosis를 방해하는 인자인 Akt의 인산화는 농도 의존적으로 감소하였다. Akt 억제제인 LY294002와 piperine을 병행 또는 단독으로 처치하여 western blotting을 진행한 결과 Bcl-2의 발현은 piperine을 단독으로 처치했을 때와 유사한 감소 경향을 보였지만, p-Akt의 발현은 대조군과 비교해 LY294002와 piperine을 단독으로 처치했을 때보다 병행했을 때 더욱 감소하였다. 이와 반대로 Bax와 cleaved-PARP의 발현은 강하게 증가하였다. 본 연구의 결과를 종합해볼 때 piperine이 위암세포 AGS에서 Akt 경로를 통해 apoptosis를 유도하는 것으로 여겨지며, 향후 위암 예방제나 치료제로의 개발 가능성이 있을 것으로 생각한다.

• 대한약침학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-58
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• 2016

Objectives: Oldenlandia diffusa is traditionally used to relieve the symptoms of and to treat various diseases, but its anti-cancer activity has not been well studied. In the present study, the authors investigated the anti-cancer effects of an ethanol extract of Oldenlandia diffusa (EOD) on HT-29 human adenocarcinoma cells. Methods: Cells were treated with different concentrations of an EOD, and cell death was assessed by using a 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. Analyses of the sub G1 peak, the caspase-3 and -9 activities, and the mitochondrial membrane depolarizations were conducted to confirm cell death by apoptosis. Also, intracellular reactive oxygen species (ROS) generation was determined using carboxy-H2DCFDA (5-(and-6)-carboxy-20,70-dichlorodihydrofluorescein diacetate). Results: EOD inhibited the proliferation of HT-29 cells for 24 hours by $78.6%{\pm}8.1%$ at $50{\mu}g/mL$, $74.4%{\pm}4.6%$ at $100{\mu}g/mL$, $65.9%{\pm}5.2%$ at $200{\mu}g/mL$, $51.4%{\pm}6.2%$ at $300{\mu}g/mL$, and by $41.7%{\pm}8.9%$ at $400{\mu}g/mL$, and treatment for 72 hours reduced the proliferation at the corresponding concentrations by $43.3%{\pm}8.8%$, $24.3{\pm}5.1mV$, $13.5{\pm}3.2mV$, $6.5{\pm}2.3mV$, and by $2.6{\pm}2.3mV$. EOD increased the number of cells in the sub-G1 peak in a dose-dependent manner. The mitochondrial membrane depolarization was elevated by EOD. Also, caspase activities were dose-dependently elevated in the presence of EOD, and these activities were repressed by a pan-caspase inhibitor (zVAD-fmk). The ROS generation was significantly increased by EOD and N-acetyl-L-cysteine (NAC; a ROS scavenger) remarkably abolished EOD-induced cell death. In addition, a combination of sub-optimal doses of EOD and chemotherapeutic agents noticeably suppressed the growth of HT-29 cancer cells. Conclusion: These results indicate that EOD might be an effective chemotherapeutic for the treatment of human colorectal cancer.

• 대한화학회지
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• 제59권1호
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• pp.22-30
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• 2015

본 연구에서는 디프테리아 독소가 세포막의 지질에 미치는 영향을 알아보기 위해 HepG2 세포에서 포스포리파제 D와 유리된 지방산(Free fatty acid)의 변화를 살펴보았다. 지질변화는 pH 5.1에서 최고 값을 나타냈으며, 이 pH에서 포스포리파아제 D의 활성을 3.5배 가량, 유리된 지방산의 방출은 5배 정도 증가되었다. 이는 디프테리아 독소가 세포 안으로 들어가는 과정에서 세포막이 교란되어 재배열되었음을 시사한다. 한편 세포막을 무작위로 교란시키는 디지토닌의 영향이 디프테리아 독소의 그것보다 중성 pH에서 4배 이상 상당히 높게 나타난 것으로 미루어 보아 디프테리아 독소의 영향이 상대적으로 선택적인 교란 현상인 것으로 보여진다. 이런 세포막 교란의 연유를 밝히고자 세포막 구멍 형성 저해제인 cibacron blue와 세포막 융합 펩티드를 갖고 있는 hemagglutinin의 영향을 검토하였다. Cibacron blue는 디프테리아 독소에 의한 지질 변화를 50% 정도 저해시켰으며, hemagglutinin에 의한 지질변화는 디프테리아 독소의 그것과 유사함을 관찰 할 수 있었다. 이들 결과들은 디프테리아 독소에 의한 세포막 교란이 구멍형성과 독소의 소수성 펩티드가 세포막에 삽입되는 과정이 서로 연계되어 있음을 암시한다. 그 외 일련의 실험으로 디프테리아 독소가 세포막을 통과하는 과정에서 HepG2 세포의 투과성은 상승시켰으나, 세포의 생존능력은 상당히 높게 유지되었고 DNA 토막내기 같은 세포의 괴사는 일어나지 않았다. 이런 조건하에서 디프테리아 독소는 산성 pH에서 HepG2 세포의 지질의 변화를 가져 온다는 것을 밝힐 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.423-428
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• 2009

셀레늄은 필수미네랄로 항산화작용 등의 체내 주요 작용을 수행한다고 알려져 있다. 만성질환 등의 예방과 치료 등의 바람직한 효능을 기대하여 섭취가 늘고 있어서 주목을 받고 있다. 셀레늄은 암의 억제나 혈중포도당조절 및 지방억제 등의 목적으로도 이용되고 있다. 이러한 다양한 연구에도 불구하고 지방세포를 이용한 지방세포분화나 지방세포사멸 촉진에 미치는 영향은 아직 연구되어 있지 않다. 셀레늄의 지방세포조절을 통한 분자기전에 대한 연구는 늘어가고 있는 비만이나 비만관련대사질환의 조절에 학문적 근거를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 셀레늄이 AMP-activated protein kinase (AMPK)를 중심으로 지방 미분화세포인 3T3-L1 지방세포의 분화억제 및 분화된 세포의 사멸작용의 기전을 밝히고자 하였다. AMPK는 세포 내 에너지상태의 센서로 작용하는데 실제적으로 운동의 지방대사 촉진기능이 이 단백질에 기인한다는 사실이 밝혀지면서 각광을 받고 있다. 또한 시상하부에서 AMPK는 호르몬이나 영양소 등의 생리적인 인자들을 통합하고 식욕이나 신체에너지 대사를 총괄하는 물질로 대두되고 있다. 셀레늄을 지방세포의 분화과정에 처리하였을 때에 현저한 지방세포로의 분화가 억제되었고 이미 다 분화된 성숙된 지방세포에 처리하였을 때는 세포사멸(apoptosis)을 유도하는 것을 발견하였으며 이와 동시에 AMPK의 활성화 촉진 및 AMPK의 지질인 acetyl-CoA carboxylase의 $serine^{79}$를 인산화하는 것으로 나타났다. 또한 이러한 셀레늄의 지방세포분화 억제 능력은 AMPK의 활성화 합성물질인 AICAR나 포도의 폴리페놀인 레스베라트롤의 능력과 같은 정도의 억제능을 보여주었다. 또한 AMPK의 항 지방축적작용에서의 필수성을 알아보기 위하여 지방세포에 AMPK 활성화 물질인 AICAR와 억제물질인 Compound C를 사용하여 AMPK활성화를 측정하여 본 결과 지방세포분화와 지방축적의 억제과정에 있어서 AMPK가 필수적임을 밝혀내었다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제36권3호
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• pp.173-181
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• 2012

Sphingosine-1-phosphate (S1P) has a many function involved proliferation, differentiation and survival of many cells. In this study, to investigate whether S1P improve the developmental competence of porcine embryos, 50 nM of S1P were supplemented during in vitro maturation (with EGF or without EGF) medium and/or in vitro culture (IVC) medium. Addition of S1P was significantly increased the rate of oocytes reaching metaphase II (MII) compared to the control (83.5 vs. 64.1%) in without EGF medium, but not with EGF medium (89.5 vs. 84.6%). When treated with $1{\mu}M$ of N1N-dimethylsphingosine (DMS), a sphingosine kinase inhibitor which is blocked endogenous generation of S1P, the meiotic progression rates to MII stage (without EGF: 45.2 and with EGF: 66.7%) were significantly decreased and degeneration rates (without EGF: 51.2 and with EGF: 30.1%) were increased in both medium compared to control group during IVM periods. Also, the rates of blastocyst formation was significantly increased in the S1P treated group compared to control group (29.0 vs. 19.2%) of EGF supplemented medium, whereas there were no effect in the EGF free medium (9.0 vs. 10.5%). After 12 h IVM, the phosphorylation of ERK1 and ERK2, which is major signaling pathway of MAP kinase, were increased in the S1P group than that of control or DMS group. When supplemented of S1P during IVC, the rates of blastocyst formation and total cell number (30.2% and 40.6) were significantly increased in S1P-treated group compared with control (20.1% and 32.5), DMS (12.3% and 25.1), and S1P plus DMS group (24.7% and 33.6). The percentage of apoptosis nuclei in the S1P group was significantly decreased than other groups. Also, the rates of blastocyst formation (26.7 vs. 14%) and total cell number (42.8 vs. 32.5) were significantly increased in the S1P group than those of control group when S1P added during the entire IVM and IVC periods. Taken together, our results indicate that S1P supplementation in IVM and/or IVC medium affects beneficial effect of meiotic maturation and subsequent developmental competence of porcine embryos.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1314-1320
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• 2009

히스톤 디아세틸라이제 저해제(HDACI)는 최근에 새로운 미래형 항암제로 주목을 받고 있으며 다른 항암요법 및 치료제와의 병용치료에도 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. HDACI은 다양한 조직기원의 암세포에서 증식억제 및 세포사멸 유도능이 시험되어 왔으나 비소세포폐암 세포에서 그 작용 및 기전이 명확히 조사된 바가 없다. 본 연구는 HDACI 중의 하나인 sodium butyrate (SB)를 비소세포폐암 세포주인 H460에 처리하여 세포생존율, 세포주기 분석, 세포사멸도를 평가하고, 이와 관련하여 세포사멸 관련 단백질, p53, ERK의 변화를 조사하고자 하였다. 3가지 다른 농도(2.5, 7.5, 20 mM)의 SB에 H460 세포가 48시간 노출되었을 때, 세포 생존율은 농도의존적으로 감소되었으나 7.5 mM 이상의 농도에서 대조군에 비해 유의한 생존을 감소를 보였고, 20 mM에서 생존을 50% 전후를 나타냈다. SB노출은 H460 세포의 사멸을 유발하였는데, 세포사의 유형은 아포토시스와 괴사가 동시에 발생함이 Annexin-V 분석으로 확인되었다. H460 세포에서 SB에 의해 유발되는 뚜렷한 세포주기의 변화양상은 G2/M기정지였으며, 이러한 세포주기의 지연현상으로 세포사멸이 초래되는 것으로 생각된다. SB처리는 아포토시스 발생관련 효소인 caspase-3과 caspase-7의 활성화를 유발하였으며, 이에 의한 PARP 단백 질의 분절화도 관찰되었다. 동시에, 항세포사별 단백질인 XIAP의 단백질 함량은 감소함을 보였다. SB 노출에 의한 세포주기의 G2/M기의 정지현상과 관련하여는 p53 단백질의 증가가 주목할 만한 하였다. SB의 H460세포에의 처리는 일반 ERK단백질의 함량 변화를 유도하지 않았으나, 인산화형의 ERK는 SB처리농도에 의존적으로 그 단백질 함량이 감소하였다. 이는 ERK가 비소세포폐암 세포인 H460에서 세포생존 및 유지와 관련된 단백질의 인산화에 계속적으로 관여하고 있다는 사실을 암시한다. 즉, SB의 처리는 ERK의 인산화를 유의하게 억제하는 기전과 관련이 있을 가능성이 높다고 추측된다. 향후 SB의 노출에 의한 PERK 감소 기전에 대한 연구가 추가적으로 진행되면 SB의 더욱 효율적인 암세포 사멸 유도 전략수립에 도움을 줄 수 있을 것이라 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1305-1313
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• 2019

감초(Glycyrrhiza inflata)의 뿌리에서 분리된 Licochalcone (LC)은 항염증 및 항종양과 같은 많은 약리학적 효과를 가지고 있다. 현재까지 LCC는 구강암과 방광암에서 연구되었지만 폐암에서의 연구는 밝혀진 바 없다. 또한, 암에서 LCC에 의해 유도된 autophagy에 대한 연구는 없었다. 본 연구는 gefitinib-민감성 또는 내성을 갖는 폐암 세포에 대한 LCC의 효과 및 작용 메커니즘을 조사하기 위해 고안되었다. MTT 분석 데이터는 LCC가 비소세포폐암 세포주인 HCC827 (gefitinib-민감성) 및 HCC827GR (gefitinib-내성)에서 세포생존율을 유의하게 억제함을 보여주었다. 흥미롭게도, Annexin V/7-aminoactinomycin D 이중 염색 및 세포주기 분석에서 가장 높은 농도의 LCC 처리는 apoptosis를 유도하는 비율이 약 10%였다. LCC는 비소세포폐암 세포주에서 세포주기 G2/M 관련 단백질인 cyclin B1 및 cdc2의 발현을 감소시킴으로써 G2/M 정지를 야기하였다. LCC의 처리는 autophagy marker 단백질인 microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3) 및 autophagy과정에 관여하는 단백질인 autophagy-related gene (Atg)5의 발현을 증가시킴으로써 autophagy를 유도하였다. 또한, LCC는 reactive oxygen species (ROS)의 생성을 증가시켰으며, ROS 억제제인 N-acetyl-L-cysteine (NAC)에 의해 세포생존율이 부분적으로 회복되었다. Western blotting 분석에서, NAC과 LCC의 동시처리에 의해 cdc2의 발현이 증가하고 LC3의 발현은 감소되었다. 이러한 결과는 LCC가 비소세포폐암에서 ROS-의존적 G2/M 정지 및 autophagy를 유도함으로써 항종양 효과에 기여할 수 있음을 나타낸다. 결론적으로, LCC 치료는 비소세포폐암에 대한 잠재적 치료제로서 유용할 수 있다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권4호
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• pp.413-421
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• 2014

코르티코트로핀분비인자(Corticotropin-releasing factor)는 스트레스 반응에 관여하는 호르몬으로, 최근 스트레스가 탈모와 같은 피부질환에 영향을 미친다는 보고들이 많아지고 있다. 보고에 따르면, 사람 모낭 배양에서 코르티코트로핀분비인자는 길이생장을 억제하며, 모낭의 조기퇴행을 유도하고 모기질각질형성세포(hair matrix keratinocyte)의 세포사멸을 촉진시킨다. 본 연구에서는 코르티코트로핀분비인자가 모발성장과 모주기조절에 핵심적으로 역할하는 모유두세포에 미치는 영향에 대해 알아보고자 했다. 시상하부-뇌하수체-부신축의 주요 스트레스호르몬들인 코르티코트로핀분비인자, 부신피질자극호르몬, 그리고 코르티솔을 사람 모유두세포에 처리하였다. 흥미롭게도, 코르티코트로핀분비인자가 모발성장과 관련된 사이토카인(KGF, Wnt5a, $TGF{\beta}-2$, Nexin)의 발현을 변화시키는 것을 관찰하였으며, 세포 내 cAMP의 수준을 증가시켰고, 수용체의 발현을 억제시켰다. 이러한 변화는 수용체의 길항제인 antalarmin과 astressin2B, 또는 PKA 억제제의 전처리로 인해 막을 수 있었다. 코르티코트로핀분비인자는 cAMP/PKA경로를 통해 POMC의 발현을 유도하는데, 사람 모유두세포에서도 이 호르몬의 처리가 POMC mRNA의 발현을 증가시키는 것을 확인할 수 있었으나 부신피질자극호르몬의 변화는 western blot으로는 확인할 수 없었다. 이러한 결과들을 바탕으로, 코르티코트로핀분비인자가 그 수용체를 통해 사람 모유두세포 내 모발성장 관련 사이토카인의 발현을 조절함을 확인하였으며, 이는 코르티코트로핀분비인자의 수용체 길항제가 스트레스성 탈모환자를 위한 치료제 혹은 화장품 소재로써 활용될 수 있음을 보여준다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권5호
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• pp.561-567
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• 2012

본 연구는 EA에 의한 대식세포의 활성화를 매개로 한 항암효과와 항암작용과 관련된 대식세포의 면역조절효과를 확인하였다. 연구 결과 EA에 의해 RAW264.7세포 및 peritoneal macrophage 모두에서 항암효과가 증가하였으며, 증가된 대식세포의 항암효과는 TLR4 signaling을 blocking하는 CLI-095을 함께 처리하였을 때 일부 감소되었다. 이는 EA에 의한 항암 효과가 부분적으로 TLR4를 경유하는 기전으로 나타나는 것을 의미한다. 또한, EA에 대한 대식세포의 NO 분비조절효과를 측정하였으며, EA는 대식세포의 NO 생성을 증가시켰으나, 인위적으로 염증을 유발시켜 NO를 과도하게 분비한 상태에서는 NO 분비를 오히려 억제시키는 결과를 나타내었다. 이와 같이 EA에 의한 NO조절에 대한 이중 효과는 인체에 면역증강과 항염증 효과라는 긍정적인 효과를 나타내는 방향으로 조절하고 있으므로 EA를 이용한 항암요법의 보조제 및 면역보조제로써의 활용에 유익할 것으로 사료된다. 향후 EA에 대한 항암 작용 및 NO 조절에서 세포내 신호전달 작용기전에 대한 심도 있는 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.