벤젠은 농약 노출 및 새집 증후군시에 나타나는 중요한 물질로 천식 및 알러지 등의 호흡 질환을 일으키는 물질로 알려져 있으나 폐 상피세포에 대한 자세한 효과는 알려져 있지 않고 있다. 본 실험에서는 폐 상피세포인 A549 세포를 이용하여 벤젠에 대한 효과를 알아보았다. 실험 결과 벤젠은 세포 생존율을 감소 시켰으며, 이러한 반응은 항산화제인 vitamin C 및 NAC 처리 시 차단되었다. 실제로 벤젠 처리시 산화성 스트레스 지표인 lipid peroxide 형성이 증가하였으며 이들 반응 역시 항산화제들에 의해 차단되었다. 한편 벤젠 처리시 세포 사멸 촉진 단백질인 Bax 발현은 증가하였으며 세포 사멸 억제 단백질인 Bcl-2의 발현은 억제 되었으며 세포 사멸 실행 단백질인 casapse-3의 활성형 역시 증가하였다. 결론적으로 벤젠은 폐 상피세포에서 산화성 스트레스 증가를 통해 세포 사멸을 일으키는 것으로 나타났다.
Background: Glutamate is the main excitatory neurotransmitter. Excessive glutamate causes excitatory toxicity and increases intracellular calcium, leading to neuronal death. Parvalbumin is a calcium-binding protein that regulates calcium homeostasis. Quercetin is a polyphenol found in plant and has neuroprotective effects against neurodegenerative diseases. Objectives: We investigated whether quercetin regulates apoptosis by modulating parvalbumin expression in glutamate induced neuronal damage. Methods: Glutamate was treated in hippocampal-derived cell line, and quercetin or vehicle was treated 1 h before glutamate exposure. Cells were collected for experimental procedure 24 h after glutamate treatment and intracellular calcium concentration and parvalbumin expression were examined. Parvalbumin small interfering RNA (siRNA) transfection was performed to detect the relation between parvalbumin and apoptosis. Results: Glutamate reduced cell viability and increased intracellular calcium concentration, while quercetin preserved calcium concentration and neuronal damage. Moreover, glutamate reduced parvalbumin expression and quercetin alleviated this reduction. Glutamate increased caspase-3 expression, and quercetin attenuated this increase in both parvalbumin siRNA transfected and non-transfected cells. The alleviative effect of quercetin was statistically significant in non-transfected cells. Moreover, glutamate decreased bcl-2 and increased bax expressions, while quercetin alleviated these changes. The alleviative effect of quercetin in bcl-2 family protein expression was more remarkable in non-transfected cells. Conclusions: These results demonstrate that parvalbumin contributes to the maintainace of intracellular calcium concentration and the prevention of apoptosis, and quercetin modulates parvalbumin expression in glutamate-exposed cells. Thus, these findings suggest that quercetin performs neuroprotective function against glutamate toxicity by regulating parvalbumin expression.
Sanguinarine은 다양한 목적으로 사용되고 있는 Sanguinaria canadensis L.의 뿌리에서 유래된 benzophenanthridine alkaloid 계열 물질중의 하나이다. 그동안 sanguinarine의 다양한 약리학적인 효능이 알려져 왔고, 항암활성에 대한 연구도 여러 암세포들을 대상으로 수행되어 왔다. 그러나 sanguinarine에 의한 암세포의 apoptosis 유도에 대한 현상은 여전히 많은 부분에서 연구의 대상으로 남아 있다. 본 연구는 Hep3B 인체 간암세포를 대상으로 sanguinarine의 항암활성에 대한 추가적인 자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 본 논문의 결과에 의하면, sanguinarine은 처리 농도 의존적으로 Hep3B 세포의 증식을 억제하였으며, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있었다. Sanguinarine은 두 가지 apoptosis 경로인 extrinsic 및 intrinsic 경로의 개시 initiator caspase인 caspase-8 및 caspase-9 뿐만 아니라 대표적인 effector caspase인 caspase-3의 활성을 증가시켰고, caspase-3의 기질인 PARP의 분절을 유발하였다. 아울러 sanguinarine은 DR-related 유전자들의 발현을 부분적으로 증가시켰으며, Bcl-2 family에 속하는 pro-apoptotic Bax의 발현을 증가시킨 반면, anti-apoptotic Bcl-2의 발현은 억제시켰다. 또한 sanguinarine은 Bid의 truncation을 촉진하였고, MMP의 소실에 따른 cytochrome c를 미토콘드리아에서 세포질로의 이동을 증가시켰다. 그리고 sanguinarine에 의한 apoptosis 유도 및 세포 증식율 억제 현상이 caspase의 활성을 인위적으로 억제하였을 경우, 모두 사라졌다. 따라서 sanguinarine에 의하여 유도하는 Hep3B 세포의 apoptosis 유발에는 caspase 의존적으로 extrinsic 및 intrinsic 경로가 모두 관여하고 있음을 알 수 있었다.
포름알데히드는 농약 노출 시에 나타나는 중요한 물질로 천식 및 알러지등의 호흡 질환을 일으키는 물질로 알려져 있으며, 폐에서 대식세포는 면역 반응에 있어서 방어 기능을 담당하는 세포로 알려져 있다. 그러나 대식세포에서 포름알데히드에 대한 효과는 알려져 있지 않고 있어서 대식 세포주인 Raw 264.7 세포를 이용하여 실험하였다. 실험 결과 포름알데히드는 세포 생존율을 감소 시켰으며, 이러한 반응은 항산화제인 vitamin C, NAC, 및 catalase 처리 시 차단되었다. 실제로 포름알데히드 처리시 산화성 스트레스 지표인 lipid peroxide 형성이 증가하였으며 이들 반응 역시 항산화제들에 의해 차단되었다. 한편 포름알데히드 처리시 세포 사멸 촉진 단백질인 Bax 발현은 증가하였으며 세포 사멸 억제 단백질인 Bcl-2의 발현은 억제되었으며 이러한 반응은 항산화제 처리시 차단되었다. 세포사멸 실행 단백질인 casapse-3의 활성형 역시 증가하였으며, 항산화제 처리시 차단되었다. 결론적으로 포름알데히드는 폐 대식세포에서 산화성 스트레스 증가를 통해 세포 사멸을 일으키는 것으로 나타났다.
We have recently demonstrated that Siegesbeckia glabrescens(SG), a herbal medicine, induces apoptosis via nitric oxide(NO) production in human aortic smooth muscle cells(HASMCS). However, the molecular pathways involved in SG-mediated apoptosis are not fully understand. In the present study, we investigated the cellular mechanisms of SG-induced apoptosis in HASMCS. SG induced NO production through inducible nitric oxide synthase(iNOS) induction. The apoptotic effect of SG was attenuated by L-NNA, a NOS inhibitor. In the presence of L-NNA, the degradation of procaspase-3 by SG was inhibited. SG treatment induced a decrease in Bcl-2 expression but did not affect the expression of Bax. In addition, SG treatment evoked both down-regulation of PKC ${\alpha}$ and inhibition of PKC ${\alpha}$ phosphorylation. These downregulations were reversed by addition of L-NNA. It seems likely to De a downregulation of PKC${\alpha}$ due to long term treatment with PMA. Taken together, these results suggest that apoptotic effects of SG may be due to NO production via iNOS mRNA expression. Furthermore, Bcl-2 and PKC${\alpha}$ downregulation, and caspase-3 activation may be involved in the mechanisms for apoptotic effects by SG.
Purpose: The present study concerns molecular mechanisms involved in induction of apoptosis by a fungal taxol extracted from the fungus Cladosporium oxysporum in T47D human breast cancer cells. Materials and Methods: Apoptosis-induced by the fungal taxol was assessed by MTT assay, nuclear staining, DNA fragmentation, flow cytometry and pro- as well as anti-apoptotic protein expression by Western blotting. Results: Our results showed inhibition of T47D cell proliferation with an $IC_{50}$ value of $2.5{\mu}M/ml$ after 24 h incubation. It was suggested that the extract may exert its anti-proliferative effect on human breast cancer cell line by suppressing growth, arresting through the cell cycle, increase in DNA fragmentation as well as down-regulation of the expression of NF-${\kappa}B$, Bcl-2 and Bcl-XL and up-regulation of pro-apoptotic proteins like Bax, cyt-C and caspase-3. Conclusions: We propose that the fungal taxol contributes to growth inhibition in the human breast cancer cell through apoptosis induction via a mitochondrial mediated pathway, with possible potential as an anticancer therapeutic agent.
Objectives : This study was designed to investigate the protective mechanisms of Samul-tang (SMT) on $H_2O_2$-induced toxicity in H9c2 cardiomyoblast cells. Methods : The cultured cells were pretreated with SMT and exposed to $H_2O_2$. The cell damage was assessed by using MTT assay. Also, we used Hoechst staining, Western blotting analysis. Results : SMT significantly reduced both $H_2O_2$-induced cell death and chromatin fragmentation. The decrease of Bcl2 expression by $H_2O_2$ was inhibited by SMT. In addition, the increase of Bax expression was also inhibited by SMT. In particular, Fas expression, which is generally recognized as cell death inducing signal by Fas/FasL interaction, was markedly decreased by $H_2O_2$ in a time-dependent manner, whereas this decrease was completely prevented by SMT. The cotreatment of SMT and $H_2O_2$ in H9c2 cells also induced the phosphorylation of ERK in a time-dependent manner. Moreover, PD098059, a specific inhibitor of ERKl/2, attenuated the protective effect of SMT on $H_2O_2$-induced toxicity in H9c2 cardiomyoblast cells. Furthermore, the protective effect of SMT was significantly blocked by treatment of SB203580, a specific inhibitor of p38. Conclusions : Taken together, this study suggests that the protective effects of the water extract of SMT against oxidative damages may be mediated by the modulation of Bel2 and Bax expression via the regulation of ERK and p38 signaling pathway.
Objectives : We compared with the effects of different parts (root head, root body and hairy root) of Angelica gigas Nakai (Angelicae Gigantis Radix, AG) with on middle cerebral artery occlusion(MCAO)-induced ischemic rats, and on LPS-induced inflammatory response in BV2 microglia. Methods : The 30% ethanol and water extracts of different parts of AG were prepared. Each extract (50 and 100 mg/kg) was administrated intraperitoneally once in MCAO-induced ischemic rats. We measured infarction volumes by TTC staining, and investigated the expression of iNOS, Bax, Bcl-2 and caspase-3 by Western blot. BV2 cells were treated with each extract for 30 min, and then stimulated with LPS. The levels of NO was measured by Griess assay. The expression of iNOS, Cox-2 and proinflammatory cytokines ($TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, and IL-6) were determined RT-PCR and Western blot. The phosphorylation of ERK1/2 and JNK MAPK was determined by Western blot. Results : Among different parts of AG, the 30% ethanol and water extracts of hairy root significantly decreased infarction volume in ischemic brains and inhibited the expression of iNOS, bax and caspase-3. The extracts of hairy root significantly inhibited LPS-induced production of NO, $TNF-{\alpha}$ and IL-6 in BV2 cells, and suppressed the expression of iNOS and COX-2. The hairy root extracts attenuated LPS-induced phosphorylation of ERK1/2 and JNK MAPK in BV2 cells. Conclusions : Our results indicate that the root hairy of AG has a good neuroprotective and anti-inflammatory effects in ischemic stroke compared to other parts.
목적: 방사선 감수성이 다양한 동계(syngeneic) 마우스 종양들을 대상으로 50% 종양억제선량과 종양성장지연 등 방사선 감수성을 대변하는 지표와 방사선에 의해 유도되는 아포토시스 간에 상관관계가 있는지 여부를 알아보고자 하였다. 또한 아포토시스와 관련된 여러 유전물질의 기본(constitutive) 발현수준을 측정한 후 이들 상호 간의 상관관계를 분석하여 방사선 감수성을 예측할 수 있는 생물학적 표지자를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 동계 마우스 종양으로는 난소암 OCa-1, 유방암 MCa-K, 편평상피세포암 SCC-VII, 섬유육종 FSa-II, 간암 HCa-1을 사용하였고 이들은 PCR-SSCP 검사상 p53이 모두 자연형인 종양들이었고 주령 $8{\sim}10$ 주인 C3H/HeJ 웅성 마우스를 사용하였다. 50% 종양억제선량과 종양성장지연 및 방사선에 의해 유도되는 아포토시스를 측정하여 이들과 방사선에 의해 유도되는 아포토시스간의 상관관계를 분석하여 방사선에 의해 유도되는 아포토시스로 방사선 감수성을 예측할 수 있는지 여부를 알아보고, 또한 아포토시스와 관련된 유전물질 $053,\;p21^{WAF1/CIP1},\;BAX,\;Bcl-2,\;Bcl-x_L,\;Bcl-X_s,\;p34$ 등의 기본 발현양상 및 발현수준을 Western blot과 농도계측기로 측정한 후 이들 상호 간의 상관관계를 분석하였다. 결과: 방사선에 의해 유도된 아포토시스의 정도와 종양성장지연과의 사이에는 통계적으로 유의한 상관관계가 존재하였다(R=0.922, p=0.026). 50% 종양억제선량과의 사이에는 통계적 유의성은 변연수준이었으나(p=0.070) 상관관계의 경향을 보였다(R=-0.848). $p21^{WAF1/CIP1}$과 p34의 기본 발현수준과 50% 종양억제선량(R=0.893, p=0.041와 R=0.904, p=0.035) 및 종양성장지연(R=-0.922, p=0.026와 R=-0.890, p=0.043) 사이에는 통계적으로 유의한 상관관계가 존재하였다. 즉, $p21^{WAF1/CIP1}$과 p34의 기본 발현수준이 낮은 경우에 방사선 감수성이 높고, 기본 발현수준이 높은 경우에는 방사선 감수성이 낮은 상관관계가 존재함을 알 수 있었다. 결론: 방사선에 의해 유도된 아포토시스의 정도로 종양의 방사선 감수성을 예측하여 볼 수 있을 것으로 생각하며, 종양의 방사선 감수성을 예측할 수 있는 생물학적 표지자로 $p21^{WAF1/CIP1}$와 p34의 기본 발현수준이 이용될 수 있을 것으로 생각한다.
Emodin, a natural anthraquinone isolated from the traditional Chinese medicine Radix rhizoma Rhei, can induce apoptosis in many kinds of cancer cells. This study demonstrated that emodin induces apoptosis in human colon cancer HCT116 cells by provoking oxidative stress, which subsequently triggers a p53-mitochondrial apoptotic pathway. Emodin induced mitochondrial transmembrane potential loss, increase in Bax and decrease in Bcl-2 expression and mitochondrial translocation and release of cytochrome c to cytosol in HCT116 cells. In response to emodin-treatment, ROS increased rapidly, and subsequently p53 was overexpressed. Pretreatment with the antioxidant NAC diminished apoptosis and p53 overexpression induced by emodin. Transfecting p53 siRNA also attenuated apoptosis induced by emodin, Bax expression and mitochondrial translocation being reduced compared to treatment with emodin alone. Taken together, these results indicate that ROS is a trigger of emodin-induced apoptosis in HCT116 cells, and p53 expression increases under oxidative stress, leading to Bax-mediated mitochondrial apoptosis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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