Gastric ulcer has multifactorial etiology, and the development of ulcer is known to be caused by gastric acidity, pepsin secretion, gastric motility and gastric mucosal blood flow. The ulcer results from the tissue necrosis and apoptotic cell death triggered by mucosal ischemia, free radical formation and cessation of nutrient delivery. The gastric mucosa is usually exposed to a wide range of aggressive insults, and has developed efficient mechanisms to repair tissue injury. The apoptotic process of gastric mucosa is triggered by the induction of such proapoptotic gene expression, such as BAX. The Bcl-2 family of proteins plays a pivotal role in the regulation of apoptosis. The maintenance of gastric mucosa integrity depends upon the ratio between cell proliferation and cell death. Stress-inducing factors may affect Bcl-2/BAX ratio and thus the rate of apoptosis through modulation of the expression of both proteins depends upon the experimental model. In addition to the regulation of apoptosis, new vessels have to be generated in order to ensure an adequate supply of oxygen and nutrients to the healing gastric mucosa. This events are regulated by several factors. Among them, such polypeptide growth factors, such as vascular endothelial growth factor (VEGF) regulates essential cell functions involved in tissue healing including cell proliferation and differentiation. The purpose of this study was carried to investigate whether Rhei Rhizoma administration might protect apoptotic cell death and promote angiogenesis in gastric mucosa. Sprague-Dawley rats were randomly divided into 4 groups; normal, saline, cimetidine and Rhei Rhizoma-treated group. The saline, cimetidine and Rhei Rhizoma extracts were orally administrated to each group and gastric ulcer was induced by HCl-EtOH solution. After 1 hour, the stomachs were collected for histological observation and immunohistochemistry. In results, Rhei Rhizoma proves to promote to heal wound in gastric ulcer in conclusion and the significant changes of BAX, Bcl-2 and VEGF quantity in gastric mucosa were observed. These results suggest that Rhei Rhizoma extract may promote incision wound healing and has protective effects on gastric ulcer in rats.
Objectives: Bok, Bcl-2-related ovarian killer, is a proapoptotic Bcl-2 family protein identified in the ovary based on its dimerization with the antiapoptotic protein Mcl-1. The present study examined the hormonal regulation and localization of Bok messenger RNA levels in the mouse ovary during the follicle development. Methods: The animals were implanted subcutaneously with Silastic brand capsules containing the synthetic estrogen, DES at $21{\sim}23$ days of age. Ovaries were collected $1{\sim}3$ days after implantation for RNA analysis and in situ hybridization. Some mice were removed capsule for $1{\sim}2$ days to induce ovarian follicle apoptosis. Ovaries were also collected from 26 day-old immature mice at various times after treatment with 10 IU PMSG. Some mice received a single intraperitoneal injection of 10 IU hCG to induce ovulation, and ovaries were obtained at different time intervals for Northern blot and in situ hybridization analysis, respectively. Results: Treatment of immature mice with diethylstilbestrol (DES) for $24{\sim}48$ h increased ovarian Bok mRNA levels. Bok mRNA was remained the same levels in mice removed DES for $24{\sim}48$ h to induce apoptosis. High signals of Bok mRNA after DES treatment were detected in granulosa cells of early antral follicles. Treatment of immature mice with PMSG for 12 h increased markedly ovarian Bok mRNA expression which was detected mainly in preantral and atretic follicles. Interestingly, low levels of Bok mRNA were also expressed in granulosa cells of preovulatory follicles. Treatment of PMSGprimed mice with hCG stimulated strongly ovarian Bok mRNA expression at $6{\sim}9$ h. At that time, Bok mRNA was expressed in granulosa cells of atretic and small growing follicles. Conclusion: These results demonstrate that Bok is one of proapoptotic Bcl-2 members expressed in early growing and atretic follicles during the ovarian follicular development. Gonadotropins induce a transient increase of Bok gene expression in granulosa cells of preantral and preovulatory follicles indicating some role in the ovulatory process.
In the present study, we investigated the anti-proliferative effects of aqueous extract of Wikyung-tang(WKT) on the growth of human lung carcinoma cell line A549. WKT treatment declined the cell viability and proliferation of A549 cells in a concentration-dependent manner. The anti-proliferative effects by WKT treatment in A549 cells was associated with morphological changes such as membrane shrinking and cell rounding up. WKT treatment induced an inhibition and/or degradation of apoptotic target proteins such poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) and phospholipase C-γ1 (PLC-γ1). WKT treatment did not affect the levels of other Bcl-2 family gene products, such as Bcl-2, Bax and Bad. Western blot analysis and RT-PCT data revealed that the levels of tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase inhibitor p21 were induced by WKT treatment in A549 cells. Additionally, WKT treatment induced the down-regulation of telomerase reverse transcriptase mRNA (hTERT) expression of A549 cells, however, the levels of other telomere-regulatory gene products were not affected. Taken together, these findings suggest that WKT-induced inhibition of human lung cancer cell proliferation is associated with the induction of apoptotic cell death via regulation of several major growth regulatory gene products and WKT may have therapeutic potential in human lung cancer.
Arican, Gul Ozcan;Khalilia, Walid;Serbes, Ugur;Akman, Gizem;Cetin, Idil;Arican, Ercan
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제15권12호
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pp.5043-5047
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2014
Nowadays increasing effectiveness in cancer therapy and investigation of formation of new strategies that enhance antiproliferative activity against target organs has become a subject of interest. Although the molecular mechanisms of apoptosis can not be fully explained, it is known that cell suicide program existing in their memory genetically is activated by pathophysiological conditions and events such as oxidative stress. Low pressure (hypobaric) conditions that create hypoxia promote apoptosis by inhibiting cell cycling. In this study, determination of the effects of fractional hypobaric applications at different times on HeLa cells at cellular and molecular levels were targeted. Experiments were carried out under hypobaric conditions (35.2 kPa) in a specially designed hypobaric cabin including 2% $O_2$ and 98% N. Application of fractional hypobaric conditions was repeated two times for 3 hours with an interval of 24 hours. At the end of the implementation period cells were allowed to incubate for 24 hours for activation of repair mechanisms. Cell kinetic parameters such as growth rate (MTT) and apoptotic index were used in determination of the effect of hypobaric conditions on HeLa cells. Also in our study expression levels of the Bcl-2 gene family that have regulatory roles in apoptosis were determined by the RT-PCR technique to evaluate molecular mechanisms. The results showed that antiproliferative effect of hypobaric conditions on HeLa cells started three hours from the time of application and increased depending on the period of exposure. While there was a significant decrease in growth rate values, there was a significant increase in apoptotic index values (p<0.01). Also molecular studies showed that hypobaric conditions caused a significant increase in expression level of proapoptotic gene Bax and significant decrease in antiapoptotic Bfl-1. Consequently fractional application of hypobaric conditions on HeLa cell cultures increased both antiproliferative and apoptotic effects and these effects were triggered by the Bax gene.
Kim, Young-Sang;Li, Xi-Feng;Kang, Kyong-Hwa;Ryu, BoMi;Kim, Se Kwon
BMB Reports
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제47권8호
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pp.433-438
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2014
Plant sterols have shown potent anti-proliferative effects and apoptosis induction against breast and prostate cancers. However, the effect of sterols against hepatic cancer has not been investigated. In the present study, we assessed whether the stigmasterol isolated from Navicula incerta possesses apoptosis inductive effect in hepatocarcimona (HepG2) cells. According to the results, Stigmasterol has up-regulated the expression of pro-apoptotic gene expressions (Bax, p53) while down-regulating the anti-apoptotic genes (Bcl-2). Probably via mitochondrial apoptosis signaling pathway. With the induction of apoptosis caspase-8, 9 were activated. The DNA damage and increase in apoptotic cell numbers were observed through Hoechst staining, annexin V staining and cell cycle analysis. According to these results, we can suggest that the stigmasterol shows potent apoptosis inductive effects and has the potential to be tested as an anti-cancer therapeutic against liver cancer.
목적 : 허혈시 발생되는 저산소중 상태에서는 세포독성을 유발한다고 알려져 있으나 정확한 기전은 아직 규명되지 않았다. 본 연구에서는 뇌허혈로 인한 세포독성의 기전을 유전자 발현을 통하여 살펴보고자 하였다. 방법 : 본 실험에서는 BV-2 microglia 세포주에 12시간 동안의 저산소 상태에서의 유전자 발현을 분석하기 위하여 마이크로에레이를 시행하였다. 결과 : 저산소 상태에서는 정상에 비하여 cathepsin F, growth factor independent 1, calcitonin/calcitonin-related poly, leucine-rich repeat LGI family membrane, dublecortin, cyclohydrolase 1, Ia-associated invariant chain, carbohydrate kinase-like과 erythrocyte protein band 4.1-like 3 등의 유전자 발현이 3배 이상 증가하였다. 한편 neuronal guanine nucleotide exchange factor, Bcl-2-related ovarian killer protein, chemokine (C-X-C motif) ligand 5, RNA binding motif protein 3, interleukin 2 receptor, alpha chain, crystallin zeta, cytochrome P450 subfamily IV B, asparagine synthetase과 moesin 등의 유전자 발현은 0.2배 이하로 감소하였다. 결론 : 이상의 결과는 저산소중에 관여하는 유전자 및 저산소중과 관련된 뇌경색 등의 질환의 기전을 밝히는데 기초적 자료로 이용될 수 있을 것이다.
감자의 단백질 분해효소 억제제-II(PI-II)단백질은 카이모트립신 저해부위와 트립신 저해부위로 나뉘어 있는데 PI-II 유전자중의 하나인 PI-IIT 유전자의 염기서열에서 비롯된 아미노산 서열이 폴리펩타이드 카이모트립신 저해제(PCI) 단백질의 아미노산 서열과 84%의 높은 동질성을 가지고 있으므로 감자의 단백질 분해효소 억제제유전자 집단 (family) 중의 하나인 PCI와 homology가 있는 유전자단편을 클로닝하기 위하여 이미 클론된 PI-IIT 유전자로부터 PCR을 행하여 얻어진 DNA 단편을 백터에 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. 염기서열을 확인한 유전자 단편을 박테리오파아지 T7 promoter와 terminator를 갖고있는 플라스미드 pET3a에 옮겨 대장균 BL2l(DE3)에서 발현시켰던바 IPTG의 부가에 따라 유기되는 것을 확인 하였으나 발현수준은 기대했던것에 미치지 못하였다.
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.
Methamphetamine is an illicit drug that is often abused and can cause neuropsychiatric and neurotoxic damage. Repeated administration of psychostimulants such as methamphetamine induces a behavioral sensitization. According to a previous study, Bax was involved in neurotoxicity by methamphetamine, but the function of Bax in rewarding effect has not yet been elucidated. Therefore, we have studied the function of Bax in a rewarding effect model. In the present study, we treated chronic methamphetamine exposure in a Bax-deficient mouse model and examined behavioral change using a conditioned place preference (CPP) test. The CPP score in Bax knockout mice was decreased compared to that of wild-type mice. Therefore, we screened for Bax-related genes that are involved in rewarding effect using microarray technology. In order to confirm microarray data, we applied the RT-PCR method to observe relative changes of Bcl2, a pro-apoptotic family gene. As a result, using our experiment microarray, we selected genes that were associated with Bax in microarray data, and eventually selected the Tgfbr2 gene. Expression of the Tgfbr2 gene was decreased by methamphetamine in Bax knockout mice, and the gene was overexpressed in Bax wild-type mice. Additionally, we confirmed that Creb, FosB, and c-Fos were related to rewarding effect and Bax using immunohistochemistry.
The efficacy of chemotherapeutic agents on tumor cells has been shown to be modulated by tumor suppressor gene p53 and its target genes such as Bcl-2 family members (Bax, Noxa, and PUMA). However, various chemotherapeutic agents can induce cell death in tumor cells that do not express the functional p53, suggesting that some chemotherapeutic agents may induce cell death in a p53-independent pathway. Here we showed that etoposide can induce the similar degree of cell death in p53-deficient HCT 116 cells, whereas 5'-FU-mediated cell death is strongly dependent on the existence of functional p53 in HCT 116 cells. Further, we provide the evidence that etoposide can induce the cytochrome c release from isolated mitochondria, and etoposide-induced cytochrome c release is not accompanied with the large amplitude swelling of mitochondria. These data suggest that etoposide can directly induce the mitochondrial dysfunction irrespective of p53 status, and it may, at least in part, account for the p53-independent pathway in cell death induced by chemotherapeutic agents.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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