• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.546-554
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• 2006

식용 및 약용으로 이용되는 산초 (Zanthoxylum schinifolium) 잎에 함유된 항암활성 성분을 분리하기 위하여 산초잎을 유기용매로 추출하여, 각 추출물의 암세포에 대한 독성 및 세포자살 유도 활성을 조사하였다. Methanol, methylene chloride, ethyl acetate, n-butanol로 추출한 각 추출물의 세포 독성을 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포주, estrogen receptor-positive 유방암 세포주 MDA 361과 estrogen receptor-negative 세포주 MDA 438를 대상으로 조사한 결과, 이들 암세포주에 대한 세포독성이 methylene chloride 추출물 (SL-14)에서 주로 확인되었다. Methylene chloride 추출물 (SL-14)의 Jurkat T세포주에 대한 세포독성의 기전은 mitochondria로부터cytochrome c 방출, 이에 뒤이은 caspase-9 및 caspase-3의 활성화, PARP 분해, jnternucleosomal DNAfragmentation등의 일련의 생화학적 과정을 통해 유도되며 또한 Bcl-xL의 ectopic overexpression에 의해서는 negative regulation되는 세포자살임을 확인하였다. 또한 SL-14를 GC-MS 분석하여, 9,19-cyclolanost-24-en-3-ol (15.1%), 2-a-methyl-17, b-hop-21-ene (15.1%), 15-methyl-2,3-dihydro-1H benzazepin (11.95%), phytol (10.38%), lupeol (9.92%), 12-methylbenzofuran (8.23%) 등을 포함한 22가지의 구성성분과 그 조성비를 확인하였다. 이상의 연구결과들은 식용 산초잎에 함유된 항암 활성으로서의 세포자살유도 활성의 규명과 이해에 유익하게 활용될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제25권8호
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• pp.849-860
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• 2015

본 연구에서는 한약재로 널리 사용되는 건칠, 유근피 및 신석 추출물의 항암 활성을 조사하였다. 생쥐 유래 정상세포(RAW 264.7 대식세포 및 C2C12 근아세포)에서는 건칠, 유근피 및 신석 단독 및 복합 처리에 의하여 유의적인 세포생존율의 억제 현상은 관찰 할 수 없었다. 그리고 건칠, 유근피 및 신석의 복합 처리는 단독 처리군에 비하여 AGS 위암세포의 생존력을 유의적으로 억제하였으나, 폐암(A549), 대장암(HCT116), 간암(Hep3B) 및 방광암(T24) 세포에서는 그 효과가 미비하였다. 아울러 이러한 AGS 위암세포 선택적 생존 억제력은 apoptosis 유도와 밀접한 연관성이 있음을 염색질의 응축 현상, DNA 단편화 및 annexin-V 염색에 의한 flow cytometry 분석을 통하여 확인하였다. 건칠, 유근피 및 신석의 복합 처리는 Fas 및 Fas legand의 발현을 증가시켰으며, XIAP, cIAP-1 및 survivin과 같은 IAP family 단백질과 anti-apoptotic Bcl-xL의 발현은 저하시켰다. 복합 처리는 또한 mitochondrial membrane potential의 손실과 caspases (-3, -8 및 -9)의 활성에 PARP 단백질의 분절화를 유도하였다. 그러나 이러한 복합 처리에 의한 AGS 세포에서 관찰된 세포독성 및 apoptosis 유도 효과는 pan-caspases inhibitor인 z-VAD-fmk의 선처리에 의하여 차단되었다. 이상의 결과는 건칠, 유근피 및 신석의 복합 처리에 의한 AGS 위암세포 선택적 apoptosis 유도가 caspase 의존적으로 일어나고 있음을 보여주는 결과이며, in vivo 모델을 이용한 후속 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제26권4호
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• pp.431-438
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• 2016

TRAIL은 정상세포에서는 세포독성을 나타내지 않는 반면, 암세포에서는 사멸을 유도하므로 항암제로 각광받고 있지만 많은 암세포에서 TRAIL에 저항성을 가지고 있는 것으로 알려져 있으므로 이를 극복해야하는 큰 어려움이 남아있다. 본 연구에서는 TRAIL에 저항성을 가지는 인간 방광암 세포주인 5637 세포를 이용하여 histone deacetylase 억제제인 sodium butyrate (SB)와 TRAIL을 혼합처리하였을 경우 유발되는 세포사멸 효과와 이와 관련된 분자생물학적 메카니즘을 연구하였다. 세포독성이 없는 조건의 TRAIL과 SB를 혼합처리 하였을 경우 SB 단독처리군 보다 세포사멸이 현저하게 증가하는 것으로 확인되었다. TRAIL과 SB의 혼합처리는 caspases (caspase-3, -8 and -9)의 활성화 및 PARP의 단편화를 유발하였다. 하지만 caspase 억제제에 의하여 TRAIL과 SB의 혼합처리에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 또한 TRAIL과 SB의 혼합처리는 세포표면에 존재하는 DR5의 발현 증가 및 c-FLIP의 발현 감소를 유발하였으며, pro-apoptotic protein인 Bax와 세포질 cytochrome c의 발현 증가 및 anti- apoptotic protein인 Bcl-xL의 발현감소와 함께 tBid의 형성을 유발하였다. 이는 SB와 TRAIL의 혼합처리가 안전하고 선택적으로 TRAIL에 저항성을 가지는 방광암 세포에서 치료하는데 효과적인 전략임을 제시하는 결과이다.

• 생명과학회지
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• 제27권8호
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• pp.951-957
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• 2017

후박은 전통적으로 동양의학에서 사용되어왔는데 인간 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 사용하여 후박의 세포독성 관련 기작을 알아보았다. 후박 뿌리(3 kg)를 메탄올로 추출, 증류한 후 내용물을 물에 녹여 동결 건조 후 사용 하였다. 그 활성물질을 MTWE이라 명명하였다. MTWE을 0, 25, 50, $100{\mu}g/ml$의 농도로 처리하고 세포사멸 과정을 보았다. 즉, mitochondria cytochrome c 방출, caspase-3의 활성화 및 ICAD 분해를 관찰하였다. 더욱이, mitochondria cytochrome c 방출 억제자인 Bcl-xL이 발현이 감소되는 것을 Jurkat T 세포에서는 확인하였다. 이러한 결과는 MTWE가 mitochondria 신호전달 과정을 통해서 세포사멸을 유도 한다고 할 수 있다. 또한, MTWE를 0, 25, 50, $100{\mu}g/ml$ 처리에 대한 암세포 성장억제인자인 DUSP6가 증가되는 것을 확인하였고 핵의 apoptotic morphology 변화를 DAPI를 통해 관찰할 수 있었다. 비록 DUSP6와 다른 관련인자들간의 관련성을 찾아야 하지만, 이상의 결과는 MTWE가 T세포에 의한 급성 백혈병을 조절하는데 이용 될 수 있다는 것의 의미한다.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권5호
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• pp.1108-1117
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• 2007

To investigate the possible mechanism of ${\alpha}-spinasterol$ as a candidate of anti-cancer drug, I examined the effects of ${\alpha}-spinasterol$ on the apoptosis of U937 cells MTT assay, flow cytometric analysis, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, Western blot analysis, and RT-PCR were performed. ${\alpha}-spinasterol$ treatment reduced the cell viablilty of U937 cells in a dose-dependent manner, which was associated with the induction of apoptotic cell death. ${\alpha}-spinasterol$ treatment also reduced the levels of Bcl-xL anti-apoptotic protein expression and increased the levels of caspase-3, p53, pro-apoptotic protein, in U937 cells. After treatment the level of Bcl-xL, anti-apoptotic gene expression was decreased and the level of ICE pro-apoptotic gene expression was increased. These findings suggest that ${\alpha}-spinasterol$ induced the apoptotic cell death via regulation of several growth regulatory gene products. The abbreviations used are: FBS, fetal bovine serum; PBS, phosphate buffered saline; PI, propidium iodide; OD, optical density; DiOC6, 3,3-dihexyloxa carbcyanine iodide; MTT, 3 [4-5-dimethylthiazol-2-yl] -2-diphenyltetrazolium bromide.

• Journal of Ginseng Research
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• 제36권3호
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• pp.242-247
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• 2012

Chondrocyte apoptosis has been recognized as an important factor in the pathogenesis of osteoarthritis (OA). Hydrogen peroxide ($H_2O_2$), which produces reactive oxygen species, reportedly induces apoptosis in chondrocytes. The ginsenoside $Rb_1$ (G-$Rb_1$) is the principal component in ginseng and has been shown to have a variety of biological activities, such as anti-arthritis, anti-inflammation, and anti-tumor activities. In this study, we evaluated the effects of G-$Rb_1$ on the mitochondrial permeability transition (MPT) and caspase-3 activity of chondrocyte apoptosis induced by $H_2O_2$. Cultured rat articular chondrocytes were exposed to $H_2O_2$ with or without G-$Rb_1$ and assessed for viability, MPT, Bcl-xL/Bax expression, caspase-3 activity, and apoptosis. The co-treatment with G-$Rb_1$ showed an inhibition of MPT, caspase-3 activity, and cell death. Additionally, the levels of the apoptotic protein Bax were significantly lower and the levels of the anti-apoptotic protein Bcl-xL were higher compared with $H_2O_2$ treatment alone. The results of this study demonstrate that G-$Rb_1$ protects chondrocytes against $H_2O_2$-induced apoptosis, at least in part via the inhibition of MPT and caspase-3 activity. These results demonstrate that G-$Rb_1$ is a potentially useful drug for the treatment of OA patients.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1199-1208
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• 2013

Fibroblastic reticular cells (FRC)는 림프절 T세포 지역에 구조적 골격 형성을 하며 유입 T 세포의 안내길을 제공한다. FRC는 림프절에서 T세포 생물학 발달에 기여한다. 따라서, 이것이 FRC와 T세포 사이에서 FRC의 세포생물학적 근본 기능을 알아보게 하였다. FRC 배양 상등액은 T세포 사멸을 저해하였다. FRC 상등액은 doxorubicin에 대하여 T세포에 Bcl-xL의 발현을 증가시켰다. FRC와 T세포의 공배양은 FRC의 액틴 골격의 변화와 형태적 변화를 유도하였다. 또한, FRC와 T세포의 공배양은 T 세포가 FRC 단일층에 부착하는 결과를 유도하였고 막결합형 intercellular adhesion molecule (ICAM)-1 단백질의 발현은 약간 증가한 반면 용해성 ICAM-1 (sICAM-1) 발현은 시간 의존적으로 드라마틱하게 증가하였다. FRC는 T세포에 의해 분비되는 tumor necrosis factor (TNF) 패밀리들에 의해 CCL5, CXCL1, CXCL5, CXCL16, CCL8, CXCL13와 같은 케모카인들과 ICAM-1 그리고 MMPs의 발현량을 증가시켰다. $TNF{\alpha}$가 FRC에 처리 되었을때 $NF{\kappa}B$ canonical pathway의 RelA는 핵으로 전좌 되었지만, agonistic anti-$LT{\beta}R$ antibody로 처리된 FRC에서 non-canonical $NF{\kappa}B$ pathway의 RelB의 카운터 파트너인 p100의 분해산물 p52는 핵주변부로 축적되었다. 결론적으로 FRC는 FRC와 T세포 양방향 협력을 통해 T세포 생물학적 기능을 증진한다. 이러한 상호협력 관계는 면역반응 동안 조직의 통합성과 기능을 유지하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제37권4호
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• pp.269-279
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• 2013

Low efficiency of somatic cell nuclear transfer (SCNT) is attributed to incomplete reprogramming of transfered nuclei into oocytes. Trichostatin A (TSA), histone deacetylase inhibitor and 5-aza-2'deoxycytidine (5-aza-dC), DNA methylation inhibitor has been used to enhance nuclear reprogramming following SCNT. However, it was not known molecular mechanism by which TSA and 5-aza-dC improve preimplantation embryo and fetal development following SCNT. The present study investigates embryo viability and gene expression of cloned porcine preimplantation embryos in the presence and absence of TSA and 5-aza-dC as compared to embryos produced by parthenogenetic activation. Our results indicated that TSA treatment significantly improved development. However 5-aza-dC did not improve development. Presence of TSA and 5-aza-dC significantly improved total cell number, and also decreased the apoptotic and autophagic index. Three apoptotic-related genes, Bak, Bcl-xL, and Caspase 3 (Casp3), and three autophagic-related genes, ATG6, ATG8, and lysosomal-associated membrane protein 2 (LAMP2), were measured by real time RT-PCR. TSA and 5-aza-dC treatment resulted in high expression of anti-apoptotic gene Bcl-xL and low pro-apoptotic gene Bak expression compared to untreated NT embryos or parthenotes. Furthermore, LC3 protein expression was lower in NT-TSA and NT-5-aza-dC embryos than those of NT and parthenotes. In addition, TSA and 5-aza-dC treated embryos displayed a global acetylated histone H3 at lysine 9 and methylated DNA H3 at lysine 9 profile similar to the parthenogenetic blastocysts. Finally, we determined that several DNA methyltransferase genes Dnmt1, Dnmt3a and Dnmt3b. NT blastocysts showed higher levels Dnmt1 than those of the TSA and 5-aza-dC blastocysts. Dnmt3a is lower in 5-aza-dC than NT, NTTSA and parthenotes. However, Dnmt3b is higher in 5-aza-dC than NT and NTTSA. These results suggest that TSA and 5-aza-dC positively regulates nuclear reprogramming which result in modulation of apoptosis and autophagy related gene expression and then reduce apoptosis and autophagy. In addition, TSA and 5-aza-dC affects the acetylated and methylated status of the H3K9.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제42권5호
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• pp.392-399
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• 2007

Objective : Arsenic trioxide ($As_2O_3$) has been used as an anticancer agent in traditional Chinese medicine for thousand years and berberine is an isoquinoline alkaloid present that has indicated significant antimicrobial activity. We have examined the combined anticancer effects of $As_2O_3$ and berberine against the human neuroblastoma (HNB) SH-SY5Y cells in vitro, and to elucidate underlying molecular mechanism. Methods : HNB SH-SY5Y cells were treated with $2\;{\mu}M\;As_2O_3$ and $75\;{\mu}g/ml$ berberine, and their survival, cell death mechanism as well as synergistic cytotoxic effects were estimated by using MTT assay, DAPI staining, agarose gel electrophoresis, flow cytometric analysis, and western blot analysis. Results : The combined treatment of two drugs also markedly decreased cell viability. The cytotoxic effects of two drugs were revealed as apoptosis characterized by chromatin condensation, DNA fragmentation, and the loss of mitochondrial membrane potential. The apoptotic cytotoxicity was accompanied by activation of caspase-3 protease as well as decreased the expression of Bcl-2, Bid, and Bcl-x/L. In addition, the cells treated with combination of two drugs also showed significantly increased intracellular reactive oxygen species levels and lipid peroxidation compared to cells $As_2O_3$or berberine only. Conclusion : Combined treatment of $As_2O_3$ with berberine induced activation of apoptotic signaling pathways in HNB SH-SY5Y cells. These results suggest that the possibility of the combined treatment of two chemotherapeutic agents with low concentration improving cytotoxic effect for cancer cells with minimal side effects.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권16호
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• pp.6791-6798
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• 2014

Background: To investigate the effect of silibinin on proliferation and apoptosis in human gastric cancer cell line MGC803 and its possible mechanisms. Materials and Methods: Human gastric cancer cell line MGC803 cells were treated with various concentration of silibinin. Cellular viability was assessed by CCK-8 assay andapoptosis and cell cycle distribution by flow cytometry. Protein expression and mRNA of STAT3, and cell cycle and apoptosis regulated genes were detected by Western blotting and real-time polymerase chain reaction, respectively. Results: Silibinin inhibits growth of MGC803 cells in a dose- and time-dependent manner. Silibinin effectively induces apoptosis of MGC803 cells and arrests MGC803 cells in the G2/M phase of the cell cycle, while decreasing the protein expression of p-STAT3, and of STAT3 downstream target genes including Mcl-1, Bcl-xL, survivin at both protein and mRNA levels. In addition, silibinin caused an increase in caspase 3 and caspase 9 protein as well as mRNA levels. Silibinin caused G2/M phage arrest accompanied by a decrease in CDK1 and Cyclin B1 at protein and mRNA levels.. Conclusions: These results suggest that silibinin inhibits the proliferation of MGC803 cells, and it induces apoptosis and causes cell cycle arrest by down-regulating CDK1, cyclinB1, survivin, Bcl-xl, Mcl-1 and activating caspase 3 and caspase 9, potentially via the STAT3 pathway.