• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제75권1호
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• pp.9-17
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• 2013

Background: In cancer cells, autophagy is generally induced as a pro-survival mechanism in response to treatment-associated genotoxic and metabolic stress. Thus, concurrent autophagy inhibition can be expected to have a synergistic effect with chemotherapy on cancer cell death. Monensin, a polyether antibiotic, is known as an autophagy inhibitor, which interferes with the fusion of autophagosome and lysosome. There have been a few reports of its effect in combination with anticancer drugs. We performed this study to investigate whether erlotinib, an epidermal growth factor receptor inhibitor, or rapamycin, an mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibitor, is effective in combination therapy with monensin in non-small cell lung cancer cells. Methods: NCI-H1299 cells were treated with rapamycin or erlotinib, with or without monensin pretreatment, and then subjected to growth inhibition assay, apoptosis analysis by flow cytometry, and cell cycle analysis on the basis of the DNA contents histogram. Finally, a Western blot analysis was done to examine the changes of proteins related to apoptosis and cell cycle control. Results: Monensin synergistically increases growth inhibition and apoptosis induced by rapamycin or erlotinib. The number of cells in the sub-$G_1$ phase increases noticeably after the combination treatment. Increase of proapoptotic proteins, including bax, cleaved caspase 3, and cleaved poly(ADP-ribose) polymerase, and decrease of anti-apoptotic proteins, bcl-2 and bcl-xL, are augmented by the combination treatment with monensin. The promoters of cell cycle progression, notch3 and skp2, decrease and p21, a cyclin-dependent kinase inhibitor, accumulates within the cell during this process. Conclusion: Our findings suggest that concurrent autophagy inhibition could have a role in lung cancer treatment.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.93-100
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• 2015

Pachymic acid는 복령에서 분리된 lanostane-type인 triterpenoid의 일종이다. 최근 pachymic acid가 항암 및 항염증 효능과 산화적 스트레스에 대한 항산화 효능 등과 같은 약리적인 효능이 있는 것으로 밝혀지고 있으나, 그에 대한 구체적인 분자생물학적 기전 연구는 매우 미비한 실정이다. 본 연구에서는 pachymic acid의 항암활성 및 관련 기전 조사의 일환으로 T24 인체 방광암세포 모델을 이용하여 pachymic acid에 의한 apoptosis 유발 여부를 검증하였다. 본 연구의 결과에 의하면 pachymic acid는 T24 세포의 증식을 유의적으로 억제시켰으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 다양한 방법으로 확인하였다. Pachymic acid에 의한 apoptosis 유도에는 pro-apoptotic 인자들의 발현 증가와 anti-apoptotic 유전자 산물들의 발현 감소가 동반되었으며, MMP의 소실과 tBid의 발현 증가가 관찰되었다. 아울러 pachymic acid는 extrinsic 및 intrinsic apoptosis 경로의 개시에 관여하는 caspase-8 및 -9의 활성뿐 만 아니라, caspase-3의 활성도 증가시킴으로서 PARP와 같은 기질 단백질의 단편화를 초래하였다. 따라서 pachymic acid는 항암활성을 지니는 천연생리활성 물질로서의 잠재력이 매우 높음을 알 수 있었다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제23권2호
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• pp.189-198
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• 2015

Objectives : Sparganii Rhizoma is frequently used in traditional herbal medicine for treatment of blood stasis, amenorrhea and functional dyspepsia and has been reported to exhibit anti-oxidant, anti-proliferation and anti-angiogenesis peoperties. In this study, we investigated the cytoprotective effect and underlying mechanism of Sparganii Rhizoma water extract (SRE) against oxidative stress-induced mitochondrial dysfunction and apoptosis in hepatocyte. Methods : To determine the effects of SRE on oxidative stress, we induced synergistic cytotoxicity by co-treatment of arachidonic acid (AA) and iron in the HepG2 cell, a human derived hepatocyte cell line. Results : Treatment of SRE increased relative cell viability and altered the expression levels of apoptosis-related proteins such as Bcl-xL, Bcl-2 and procaspase-3. And SRE also inhibited the mitochondrial dysfunction and excessive reactive oxygen species production induced by AA+iron. In addition, SRE activated of AMP-activated protein kinase (AMPK), a potential target for cytoprotection, by increasing the phosphorylation of AMPKα at Thr-172. Morever, SRE increased phosphorylation of acetyl-CoA carboxylase, a direct downstream target of AMPK. Conclusion : These results indicated that SRE has the ability to protect against oxidative stress-induced hepatocyte damage, which may be mediated with AMPK pathway.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제17권2호
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• pp.169-186
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• 2000

To study anti-cancer effect and molecular biological mechanism of bee venom for aqua-acupuncture, the effects of bee venom on cell viability, apoptosis, and cell cycle were analyzed using MTT assay, tryphan blue assay, [3H]thymidine release assay, flow cytometric analysis, activity of caspase-3 protease activity assay, and immunocytometric analysis of PCNA. To explore whether anti-cancer effects of bee venom are associated with the transcriptional control of gene expression, quantitative RT-PCR analysis of apoptosis- and cell cycle-related genes was performed. The obtained results are summarized as follows: 1. The MTT assay demonstrated that cell viability was decreased by bee venom in a dose-dependant manner. 2. Significant induction of apoptosis was identified using tryphan blue assay, [$^3H$]thymidine release assay, and flow cytometric analysis of sub $G_1$ fraction. 3. In analysis of caspase-3 protease activity, the activity had increased significantly, in a dose-dependant manner. 4. Quantitative RT-PCR analysis of the apoptosis-related genes showed that Bcl-2 and $Bcl-X_L$ were down-regulated whereas Bax was up-regulated by bee venom treatment. 5. In flow cytometric analysis of cell cycle and immunocytometric analysis of PCNA expression, cell numbers of $G_1$ phase was increased by a dose-dependant manner. 6. In quantitative RT-PCR analysis of the cell cycle-related genes, p21, p27, and p57 were increased, while Cyclin D1, CDK4, c-Myc, c-Fos, and Histone H3 were decreased. In contrast, there were no remarkable changes in expression levels of CDC2 and c-Jun.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.111-111
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• 2019

Glycyrrhizae radix is one of the most frequently prescribed ingredients in Oriental medicine, and G. radix extract has been shown to exert anti-cancer effects. However, the cellular and molecular mechanisms of apoptosis by G. radix are poorly defined. In the present study, it was examined the biochemical mechanisms of apoptosis by water extract of G. radix (WEGR) in human bladder T24 cancer cells. It was found that WEGR could inhibit the cell growth of T24 cells in a dose-dependent manner, which was associated with the induction of apoptotic cell death, as evidenced by the formation of apoptotic bodies, DNA fragmentation and increased populations of annexin-V positive cells. The induction of apoptotic cell death by WEGR was connected with an up-regulation of pro-apoptotic Bax protein expression and down-regulation of anti-apoptotic Bcl-2 and Bcl-xL proteins, and inhibition of apoptosis family proteins (XIAP, cIAP-1 and cIAP-2). In addition, apoptosis-inducing concentrations of WEGR induced the activation of caspase-9, an initiator caspase of the mitochondrial-mediated intrinsic pathway, and caspase-3, accompanied by proteolytic degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase. WEGR also induced apoptosis via a death receptor-mediated extrinsic pathway by caspase-8 activation, resulting in the down-regulation of total Bid and suggesting the existence of cross-talk between the extrinsic and intrinsic pathways. Taken together, the present results suggest that WEGR may be a potential chemotherapeutic agent for the control of human bladder cancer cells.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제29권5호
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• pp.272-281
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• 2003

본 연구에서는 두경부암 HN-4 세포에서 cancer chemopreventive agent인 curcumin과 resveratrol를 처리하여 HN-4 세포의 생육 억제의 원인이 apoptotic cell death에 의하여 일어나며 세포 주기 조절 단백질의 발현 및 암 전이에 관련된 MMP 활성 저해 기전에 대하여 이해하고자 하였다. HN-4 세포에 다양한 농도(10-100 ${\mu}M$) curcumin을 처리하여 세포주기 조절 단백질의 발현을 측정한 결과 cdk1과 cdk4 단백질이 농도 의존적으로 발현이 감소하였으며, resveratrol 처리에서는 cyclin A 단백질의 특이적인 감소 현상을 확인하였다. Curcumin에 의한 apoptosis 유도 기전을 조사한 결과 anti-apoptotic 기능이 있는 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질 발현 감소 현상은 없었으나, caspase 저해 IAP family 단백질중 cIAP1과 survivin 단백질 발현 현상이 처리 농도 의존적으로 감소하였다. Resveratrol을 처리한 경우 Bcl-2 및 survivin 단백질 발현 감소현상을 확인하였다. Curcumin과 resveratrol에 의한 apoptosis 과정은 caspase-3 의존적인 apoptosis 유도 기전을 보였다. Curcumin에 의한 apoptosis 과정은 항산화제인 NAC 처리에 의해서 저해되었다. Curcumin과 NAC 동시 처리는 cytochrome c 유리, caspase-3 활성화 및 Bax 단백질 분절 현상을 억제하였다. 그러나 resveratrol에 의한 apoptosis 과정은 NAC 처리에 의하여 억제되지 않았다. Curcumin과 resveratrol에 의한 암 전이 관련 단백질인 MMP2와 9의 활성 저해효과도 확인하였다. 결론적으로, curcumin에 의한 항암효과는 세포주기 조절 및 apoptosis 유도 및 전이 관련 단백질의 활성 억제를 통하여 야기되는 것으로 생각되어 진다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권1호
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• pp.30-38
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• 2005

연구배경 : Arsenic trioxide($As_2O_3$, 비소 삼산화물)는 급성전 골수성백혈병의 효과적인 치료제로 이용되고 있고, 비소세포폐암을 비롯한 여러 고형종양세포에서 세포 고사를 유도하나 백혈병에 비해 상대적으로 높은 농도가 필요하여 실제적인 치료에 제한이 있어왔다. Sulindac은 COX-2 억제, 암세포 성장의 억제 및 세포 고사 유도를 기전으로 하는 항암효과가 있고, 다른 화학요법이나 방사선치료의 반응성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 저자들은 NCI-H157 폐암세포주에서 $As_2O_3$와 sulindac의 병합요법이 Fas/FasL 신호전달계의 활성화와 caspase 단백질 활성화 의해 세포고사가 유도되었음을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 이러한 경로 이외에 다른 기전유무를 밝히는데 있다. 방 법 : 세포 독성은 MTT 방법으로 구하였고, HRP 방법을 이용해 ROS를 직접 측정하였다. 세포고사의 형태학적 특성을 보기위해 핵산염색과 관련된 단백질의 발현을 확인하였다. 또한 미토콘드리아의 기능변화를 보기 위해 미토콘드리아의 막전위차를 측정하였고, anti-cytochrome c와 Bcl-2 family 단백질들의 발현 양상을 western blotting을 통해 관찰하였다. 결 과 : 단독요법에 비해 병합요법시에 생존율의 의의 있는 감소를 보였다. 이러한 생존율은 항산화제를 전처리 한 경우 농도 의존적으로 회복됨을 관찰할 수 있었다. ROS의 생성은 병합요법시에 대조군에 비해 의의 있게 증가하였고, 이러한 현상은 항산화제 전처리군에서 감소된 소견을 보였다. 또한 병합요법시 핵산염색에 의해 여러조각의 분절된 형광절편과 caspase 3, PARP의 활성을 통해 세포고사가 유도되었음을 확인하였고, 항산화제 전처리군에서 상쇄됨을 관찰하였다. JC-1 염색 후 형광현미경을 통한 미토콘드리아 막전위차에 미치는 영향은 병합처리군에서 녹색형광으로의 변화가 보였고 항산화제 전처리군에서 소실됨을 확인하였다. 또한 병합요법시의 cytochrome c의 세포 질내의 증가와 미토콘드리아내의 감소가 관찰되었고, Bax의 증가, Bid와 Bcl-xL의 발현감소를 확인할 수 있었으며 이러한 현상은 항산화제 전처리군에서 소실됨을 보였다. 결 론 : NCI-H157 폐암세포주에 $As_2O_3$와 sulindac의 병합 요법은 ROS생성과 미토콘드리아 기능변화를 통해 세포고사가 유도되었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권6호
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• pp.498-506
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• 2018

본 연구는 베타세포에서 라이코펜의 항사멸 효과와 그 기전에 대해 조사하기 위해 실시하였다. 라이코펜에 의한 베타세포독성을 조사하기 위해 다양한 농도 (0.1, 1, 10 nM)로 처리하였을 경우, 저농도에서 세포독성이 나타나지 않음을 관찰하였다. 선택한 농도를 사이토카인 혼합물과 함께 처리하였을 경우, 세포 생존율이 증가하는 것을 관찰하였고, 세포사멸 유도 단백질인 Bax의 발현양은 감소하고, 세포사멸억제 단백질인 Bcl-2 발현양은 증가하는 것을 관찰하였다. 또한 사이토카인 혼합물에서 증가하였던 세포내 산화스트레스가 라이코펜과 함께 처리하였을 경우 감소되는 것을 관찰하였고 이러한 효과는 항산화 유전자인 GCLC, NQO1, HO-1의 발현양이 증가함으로서 일어난 현상임을 알 수 있었다. 라이코펜은 미토콘드리아의 생성 및 기능과 관련된 유전자의 발현을 증가시키고 사이토카인 혼합물에 의해 감소되었던 세포내 ATP 생성량을 증가시켰다. 이러한 결과는 라이코펜의 항산화효과와 미토콘드리아 기능 개선 효과가 사이토카인에 의한 베타세포 사멸을 억제하는 기전 중의 하나로 작용할 수 있음을 의미한다. 향후 라이코펜이 베타세포를 타겟으로 하는 제 2형 당뇨 치료의 기능성 소재로 개발될 가능성이 있음을 시사하는 바이다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권4호
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• pp.370-378
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• 2009

N-myc downstream-regulated gene 2 (NDRG2) has recently been found to be a tumor suppressor gene. Although it has been reported that NDRG2 expression in breast cancer cells decreases cell proliferation by inhibiting STAT3 activation via SOCS1 induction, the molecular mechanism of chemotherapeutic agent-induced apoptosis is not well known. To elucidate the effect of NDRG2 on the apoptotic pathway induced by doxorubicin, we established stable cell lines expressing NDRG2 and investigated the effect of NDRG2 expression on the doxorubicin-induced apoptosis. While STAT3 activation was remarkably inhibited by NDRG2 overexpression, the expression level of p21 was increased by NDRG2 expression. We confirmed that NDRG2-expressing cells treated with doxorubicin suppressed STAT3 activation and upregulated p21 expression. NDRG2 expression considerably enhanced TUNEL positive apoptotic cells, poly-ADP ribose polymerase (PARP) cleavage, release of cytochrome c to cytosol, and caspase-3 activity in doxorubicin-induced apoptosis. Bid expression in a resting state and after treatment with doxorubicin increased in MDA-MB-231-NDRG2 cells compared to MDA-MB-231-mock cells. Meanwhile, Bcl-$x_L$ expression decreased in MDA-MB-231-NDRG2 cells compared to MDA-MB-231-mock cells in a resting state and in doxorubicin-treated cells. Collectively, these data suggest that suppression of STAT3 activation by NDRG2 influences the sensitivity to doxorubicin-induced apoptosis of breast cancer cells and this may provide a potential therapeutic benefit to overcome the resistance against doxorubicin in breast cancer.

• 대한한의학방제학회지
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• 제21권2호
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• pp.63-71
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• 2013

Objectives : Artemisia princeps is used as moxa in moxibustion and traditional herbal medicine. And its extracts or compounds is known to have an efficacy of antioxidant, anti-diabete, anti-cancer, anti-inflammation and neuroprotection. This study was performed to investigate the cytoprotective effect of Artemisia princeps extract (APE) against arachidonic acid (AA)+iron-induced oxidative stress on HepG2 cell. Methods : The effects of APE on cell viability has been assessed using MTT assay. And flow cytometric analysis was performed to estimate APE's effects on mitochondrial function. To investigate its underlying mechanism, related protein was analysed by using immunoblot analysis. Results : Treatment of APE increased relative cell viability, prevented a decline of B-cell lymphoma-extra large (Bcl-xL) and cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) and procaspase-3, and also protected mitochondrial membrane permeability (MMP) against oxidative stress induced by AA+iron. In addition, APE treatment increased phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) exerts a cytoprotective effect. Conclusions : This results demonstrate that APE has an ability to activation of AMPK which protects cells from AA+iron-induced oxidative stress and restores MMP.