• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.555-562
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• 2016

본 연구는 해양자원의 대표적인 갈조류 중 미역(Undaria pinnatifida), 미역쇠(Petalonia binghamiae), 넓은 미역쇠(Punctaria latifolia)를 추출한 시료들을 이용하여 위암, 유방암 세포에서 성장에 미치는 영향을 조사하였고, 성장 억제효과가 가장 뛰어난 시료가 apoptosis 발현을 유도시키는지 확인하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물 0, 50, 100, 200 μg/ml로 24시간 동안 처리한 뒤 MTT assay를 통하여 암세포 성장 억제효과를 확인하였다. 실험 결과 모든 추출물들이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 농도 의존적으로 암세포의 성장을 억제 하였다. MTT assay 실험 결과에서 암세포 성장 억제효과가 가장 좋은 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis를 유도하는지 확인하기 위해 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 DAPI staining을 수행 하였고, 넓은 미역쇠 추출물 200 μg/ml에서 세포질 응축이 통계학적으로 유의적인 증가를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 넓은 미역쇠 추출물이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 apoptosis를 유도하여 암세포 성장을 억제한 것으로 사료된다. 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis 발현 기전에 영향을 주는지 보기 위해 Western blotting을 수행하여, Bcl-2 family 단백질인 Bax와 Bcl-2의 발현 그리고 DNA 복구 단백질인 PARP의 발현을 확인 하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 넓은 미역쇠 추출물 0, 200 μg/ml로 24시간 처리한 결과, pro-apoptotic protein 인자인 Bax와 DNA 복구 단백질 PARP 분절이 증가 하였고, anti-apoptotic protein 인자인 Bcl-2 발현은 감소하였다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물은 인간 위암세포인 AGS와 유방암 세포인 MDA-MB-231, SK-BR-3에서 암세포 성장 억제효과가 있음을 확인하였고, 그 중 가장 효과가 우수한 넓은 미역쇠가 미역, 미역쇠보다 뛰어난 항암 효과를 나타내었다. 따라서 갈조류 추출물의 기능성 식품 및 항암제로서의 개발 가능성을 보여 주고 있으며, 특히 넓은 미역쇠 추출물의 항암효과에 대한 연구가 in vivo에서도 이루어 져야 할 것으로 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권8호
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• pp.3293-3299
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• 2015

Background: Arm protein lost in epithelial cancers, on chromosome X (ALEX) is a novel subgroup within the armadillo (ARM) family, which has one or two ARM repeat domains as opposed to more than six-thirteen repeats in the classical Armadillo family members. Materials and Methods: In the study, we explore the biological functions of ALEX1 in breast cancer cells. Overexpression of ALEX1 and silencing of ALEX1 were performed with SK-BR3 and MCF-7 cell lines. Cell proliferation and colony formation assays, along with flow cytometry, were carried out to evaluate the roles of ALEX1. Results: ALEX1 overexpression in SK-BR3 breast cancer cells inhibited proliferation and induced apoptosis. Furthermore, depletion of ALEX1 in MCF-7 breast cancer cells increased proliferation and inhibited apoptosis. Additional analyses demonstrated that the overexpression of ALEX1 activated the intrinsic apoptosis cascades through up-regulating the expression of Bax, cytosol cytochrome c, active caspase-9 and active caspase-3 and down-regulating the levels of Bcl-2 and mitochondria cytochrome c. Simultaneouly, silencing of ALEX1 inhibited intrinsic apoptosis cascades through down-regulating the expression of Bax, cytosol cytochrome c, active caspase-9, and active caspase-3 and up-regulating the level of Bcl-2 and mitochondria cytochrome c. Conclusions: Our data suggest that ALEX1 as a crucial tumor suppressor gene has been involved in cell proliferation and apoptosis in breast cancer, which may serve as a novel candidate therapeutic target.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.847-854
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• 2016

Nucleoside adenosine 유도체의 하나인 cordycepin (3′-deoxyadenosine)은 Cordyceps 속에서 유래된 활성 물질 중의 하나로서 항염증, 항산화 및 항암활성을 포함한 다양한 약리학적 효능이 있는 것으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암세포의 증식에 미치는 cordycepin의 영향과 관련 기전 연구를 시도하였다. Cordycepin의 처리에 따라 AGS 세포의 생존율이 처리 농도 의존적으로 감소되었으며, DNA 단편화 및 flow cytometery 분석에 따른 apoptosis 유발 또한 유의적으로 증가하였음을 확인하였다. 이러한 cordycepin 처리에 따른 AGS 세포의 apoptosis 유도에는 TRAIL, DR5 및 FasL의 mRNA 및 단백질의 발현 증가가 연관되어 있었다. 아울러 cordycepin은 Bcl-2 family 중 pro-apoptotic 인자인 Bax의 발현은 증가시켰으며, anti-apoptotic 인자인 Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현은 전사 및 번역 수준에서 억제시켰다. 이러한 현상들은 extrinsic 및 intrinsic apoptosis의 initiator caspase (caspase-8 및 -9) 뿐만 아니라 effector caspase인 caspase-3의 활성과 PARP 단백질의 절단 증가와 연관성이 있었다. 따라서 AGS 세포에서 cordycepin에 의한 apoptosis의 유발은 death receptor 활성과 mitochondria 기능 손상을 포함한 multiple apoptotic pathway가 관여할 것으로 생각된다. 비록 좀 더 세심한 기전 연구의 결과가 뒤따라야 되겠지만, 본 연구의 결과는 cordycepin의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이며 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제32권2호
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• pp.51-57
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• 2007

Cyclosporin A (CsA) plays an important role in clinical medicine and basic biology as an immunosuppressant and a mitochondrial permeability blocker, respectively. It was reported that CsA has a protective role by preventing apoptosis and promoting the proliferation in severed neurons. However, the molecular mechanisms for CsA-induced neuronal cell proliferation are unclear. In this study, we examined the mechanisms underlying the CsA-induced proliferation of PC12 cells. CsA increased the viability of PC12 cells in a dose(over $0.1{\sim}10\;{\mu}M$)-and time-dependent manner. The level of ROS generation was decreased in the CsA-treated PC12 cells. Expression of Bcl-2, an antiapoptotic molecule that inhibits the release of cytochrome c from the mitochondria into the cytosol, was upregulated, whereas Bax, a proapototic molecule, was not changed in the CsA-treated PC12 cells. CsA downregulated the mRNA expression of VDAC 1 and VDAC 3, but VDAC 2 was not changed in the CsA-treated PC12 cells. The level of cytosolic cytochrome c released from the mitochondria and the caspase-3 activity were attenuated in the CsA-treated PC12 cells. These results suggest that the mitochondria-mediated apoptotic signal and Bcl-2 family may play an important role in CsA-induced proliferation in PC12 cells.

• 대한의생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.201-209
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• 2012

Apoptosis is a physiological programmed cell death process. Tubercle bacilli inhibit apoptosis of alveolar macrophages and phagolysosome fusion. We investigated whether the Bcl-2 family anti-apoptotic member, Bfl-1/A1, plays an important role in the anti-apoptotic process during mycobacterial infection. PMA-treated human monocytoid THP-1 cells were infected with mycobacteria (H37Rv, BCG, and K-strain) at a multiplicity of infection (MOI) of 10 for 0, 1.5, 3, 6, 9, 12, 18, 24, 48, or 72 h. In addition, PMA-treated THP-1 cells were pretreated with specific inhibitors for 45 min before stimulation with mycobacteria at an MOI of 10 for 4 h. After the indicated time, the cells were subject to reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis, and a Bfl-1/A1-specific Western blot was performed. In PMA-differentiated THP-1 cells, the expression level of Bfl-1/A1 mRNA was increased by Mycobacterium tuberculosis (MTB) H37Rv infection. The mRNA level of Bfl-1/A1 peaked 3 h after MTB infection, then declined gradually until 9 h. However, Bfl-1/A1 mRNA induction gradually re-increased from 24 h to 72 h after MTB infection. No difference in Bfl-1/A1 expression was detected following infection with MTB H37Rv, K-strain, or M. bovis BCG. These results were not dependent on mycobacterial virulence. Moreover, mRNA levels of other anti-apoptotic molecules (Mcl-1, Bcl-2, and Bcl-xL) were not increased after MTB H37Rv or K-strain infection. These results suggest that mycobacteria induce the innate immune host defense mechanisms that utilize Bfl-1/A1 molecules at early time points, regardless of virulence.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권12호
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• pp.1708-1716
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• 2016

Akt 및 mTOR는 세포 생존에 필수적인 경로로 세포 성장과 증식 등에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 항암 및 항균 효과가 있는 것으로 알려진 개똥쑥(Artemisia annua L.)에 의한 HepG2 간암세포의 apoptosis 유도 효과를 확인하였다. 본 연구 결과에 의하면 개똥쑥 추출물의 처리 농도가 증가함에 따라 HepG2 세포의 생존율은 억제되었으며, 이는 apoptosis 유도 효과에 의한 것임을 세포의 형태적 변화와 flow cytometry를 통해 확인하였다. 그리고 mitopotential assay와 caspase-3/7 activity assay, western blotting으로 Bcl-2 family 단백질을 확인함으로써 apoptosis 경로 중 내인성 경로(intrinsic pathway)에 의해 apoptosis가 일어남을 알 수 있었다. 이러한 효과는 Akt/mTOR의 활성 저해와 연관이 있었으며 Akt/mTOR의 저해제인 LY294002/rapamycin을 개똥쑥 추출물과 병행처리하였을 경우 개똥쑥 추출물에 의한 apoptosis 효과를 더욱 증대시켰다. 따라서 Akt/mTOR의 저해는 개똥쑥 추출물의 apoptosis 효과를 상승시켰으며 이에 따라 미토콘드리아의 기능 손상과 caspase 활성의 증가를 통해 이루어짐을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.376-386
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• 2016

에폽토시스에 의한 세포자멸사는 암세포에 대한 항암제 효능의 핵심적 기전이다. 항암제의 대표적인 두 종류로 알려진 DNA-손상 약제(DNA-damaging agents, DDAs)와 미세소관-손상 약제(microtubule-damaging agents, MDAs)가 암세포에 야기하는 초기 항암신호전달 기전은 다르지만, 최종적으로는 대부분 미토콘드리아 의존-에폽토시스를 통해 암세포를 사멸시킨다. 한편, DDAs에 의한 에폽토시스 유도에는 wild-type 종양억제 단백질 p53의 역할이 매우 중요하다. 그러나 인체 암의 약 50% 이상이 p53유전자의 돌연변이 때문에 종양억제 단백질로서의 p53 기능이 불활성화 되어 있다. 따라서 p53과 무관하게 에폽토시스를 유도할 수 있는 MDAs를 이용한 항암치료는 돌연변이 p53을 지닌 암세포에 대해 유리한 화학요법으로 이해된다. 최근 본 연구진은 인체 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 모델로 하여, MDAs (nocodazole, 17-α-estradiol, 혹은 2-methoxyestradiol)의 항암작용과 관련된 세포주기 정지 및 에폽토시스 유도 기전을 구명하였다. 그 결과, Jurkat T 세포를 MDAs로 처리할 경우, 유사분열방추사의 결함에 의한 세포주기(전중기, prometaphase) 정지, 장시간에 걸친 Cdk1의 활성화, 활성화된 Cdk1에 의한 에폽토시스 조절인자들(Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1 및 Bim)의 인산화, 이에 따른 Bak 활성화, 미토콘드리아막 손상 및 카스파아제 연쇄 활성화에 의해 에폽토시스가 유도됨을 밝혔다. 또한 동일한 MDA 처리 조건하에서 Bcl-2 혹은 Bcl-xL의 과발현시켜 에폽토시스 진행을 차단할 경우, Jurkat T 세포는 약제처리 후에 전중기 정지된 4N 상태에 도달하지만, 이어서 유사분열 불이행(mitotic slippage) 및 내재복제(endoreduplication)가 진행되어 다배수체들(polyploids; 8N, 16N)을 생성하게 됨을 확인하였다. 이러한 결과는 MDAs처리에 따른 다배수체들의 생성을 차단하는 세포 내 기전으로서, 전중기 정지된 4N 세포의 에폽토시스에 의한 제거가 매우 중요함을 보여준다. 특히, 다배수체는 유전적으로 매우 불안정하여 암세포의 항암제 내성 획득 및 암 재발과 직접 연관되는 것으로 알려져 있으므로, 에폽토시스 기전에 결함이 있는 암세포를 대상으로 MDAs를 이용한 항암 화학요법을 시행할 경우에는 다배수체 세포의 생성을 차단하기 위한 새로운 수단이 반드시 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제18권1호
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• pp.25-32
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• 2014

Nitric oxide (NO) is recognized as a mediator and regulator of inflammatory responses. NO is produced by nitric oxide synthase (NOS), and NOS is abundantly expressed in the human dental pulp cells (HDPCs). NO produced by NOS can be cytotoxic at higher concentrations to HDPCs. However, the mechanism by which this cytotoxic pathway is activated in cells exposed to NO is not known. The purpose of this study was to elucidate the NO-induced cytotoxic mechanism in HDPCs. Sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, reduced the viability of HDPCs in a dose- and time-dependent manner. We investigated the in vitro effects of nitric oxide on apoptosis of cultured HDPCs. Cells showed typical apoptotic morphology after exposure to SNP. Besides, the number of Annexin V positive cells was increased among the SNP-treated HDPCs. SNP enhanced the production of reactive oxygen species (ROS), and N-acetylcysteine (NAC) ameliorated the decrement of cell viability induced by SNP. However, a soluble guanylate cyclase inhibitor (ODQ) did not inhibited the decrement of cell viability induced by SNP. SNP increased cytochrome c release from the mitochondria to the cytosol and the ratio of Bax/Bcl-2 expression levels. Moreover, SNP-treated HDPCs elevated activities of caspase-3 and caspase-9. While pretreatment with inhibitors of caspase (z-VAD-fmk, z-DEVD-fmk) reversed the NO-induced apoptosis of HDPCs. From these results, it can be suggested that NO induces apoptosis of HDPCs through the mitochondria-dependent pathway mediated by ROS and Bcl-2 family, but not by the cyclic GMP pathway.

• International Journal of Oral Biology
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• 제42권4호
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• pp.183-190
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• 2017

Ficus carica L. (common fig), one of the first plants cultivated by humans, originated in the Mediterranean basin and currently grows worldwide, including southwest Asia and South Korea. It has been used as a traditional medicine for treatment of metabolic, cardiovascular, and respiratory diseases as well as hemorrhoids and skin infections. Its pharmacological properties have recently been studied in detail, but research on the anti-cancer effect of its latex has been only been studied on a limited basis on several cell lines, such prostate cancer, breast cancer, and leukemia. In this study, we investigated the anti-cancer activity of the latex of Ficus carica L.and its underlying mechanism in FaDu human hypopharynx squamous carcinoma cells. (See Ed. note above) We confirmed through SDS-PAGE analysis and gelatinolytic activity analysis that the latex of Ficus carica contains cysteine protease ficin. Our data showed that the latex inhibited cell growth in a dose-dependent manner. In addition, the latex treatment markedly induced apoptosis in FaDu cells as determined by FACS analysis, elevated expression level of cleaved caspase-9, -3 and PARP (poly (ADP-ribose) polymerase), and. increased the expression of Bax (pro-apoptotic factor) while decreasing the expression of Bcl-2 (anti-apoptotic factor). Taken together, these results suggested that latex containing the ficin inhibited cell growth and induced apoptosis by caspase and the Bcl-2 family signaling pathway in FaDu human hypopharynx squamous carcinoma cells. These findings point to the potential of latex of Ficus carica to provide a novel chemotherapeutic drug due to its growth inhibition effects and induction of apoptosis in human oral cancer cells.

• 대한수의학회지
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• 제52권4호
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• pp.259-262
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• 2012

Classical swine fever (CSF) is a highly contagious disease among swine that has an important economic impact on worldwide. One clinical symptom of CSF is leukopenia, in particular lymphopenia, which is a characteristic event that occurs early in the course of CSF. Though lymphopenia associated with apoptosis, the pathogenic mechanism underlying the lymphopenia has not been well studied. To understand these mechanisms, we investigated the response of porcine B cell lines to infection with SW03, virulent strain isolated from swine tissue in Korea. This study demonstrated that SW03-infected L35 cell were induced apoptosis through the detection of activated caspase-3. In addition, SW03 infection leaded to alterations in pro-apoptotic, Bax, and anti-apoptotic, Bcl-xL proteins of Bcl-2 family. Our results would suggest that SW03-infected L35 cells induced apoptosis via intrinsic mitochondrial pathway.