• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제27권1호
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• pp.39-48
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• 2023

Spinal nerve injury causes mechanical allodynia and structural imbalance of neurotransmission, which were typically associated with calcium overload. Storeoperated calcium entry (SOCE) is considered crucial elements-mediating intracellular calcium homeostasis, ion channel activity, and synaptic plasticity. However, the underlying mechanism of SOCE in mediating neuronal transmitter release and synaptic transmission remains ambiguous in neuropathic pain. Neuropathic rats were operated by spinal nerve ligations. Neurotransmissions were assessed by whole-cell recording in substantia gelatinosa. Immunofluorescence staining of STIM1 with neuronal and glial biomarkers in the spinal dorsal horn. The endoplasmic reticulum stress level was estimated from qRT-PCR. Intrathecal injection of SOCE antagonist SKF96365 dose-dependently alleviated mechanical allodynia in ipsilateral hind paws of neuropathic rats with ED₅₀ of 18 ㎍. Immunofluorescence staining demonstrated that STIM1 was specifically and significantly expressed in neurons but not astrocytes and microglia in the spinal dorsal horn. Bath application of SKF96365 inhibited enhanced miniature excitatory postsynaptic currents in a dosage-dependent manner without affecting miniature inhibitory postsynaptic currents. Mal-adaption of SOCE was commonly related to endoplasmic reticulum (ER) stress in the central nervous system. SKF96365 markedly suppressed ER stress levels by alleviating mRNA expression of C/ EBP homologous protein and heat shock protein 70 in neuropathic rats. Our findings suggested that nerve injury might promote SOCE-mediated calcium levels, resulting in long-term imbalance of spinal synaptic transmission and behavioral sensitization, SKF96365 produces antinociception by alleviating glutamatergic transmission and ER stress. This work demonstrated the involvement of SOCE in neuropathic pain, implying that SOCE might be a potential target for pain management.

• Molecules and Cells
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• 제46권8호
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• pp.496-512
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• 2023

A fructose-enriched diet is thought to contribute to hepatic injury in developing non-alcoholic steatohepatitis (NASH). However, the cellular mechanism of fructose-induced hepatic damage remains poorly understood. This study aimed to determine whether fructose induces cell death in primary hepatocytes, and if so, to establish the underlying cellular mechanisms. Our results revealed that treatment with high fructose concentrations for 48 h induced mitochondria-mediated apoptotic death in mouse primary hepatocytes (MPHs). Endoplasmic reticulum stress responses were involved in fructose-induced death as the levels of phosho-eIF2α, phospho-C-Jun-N-terminal kinase (JNK), and C/EBP homologous protein (CHOP) increased, and a chemical chaperone tauroursodeoxycholic acid (TUDCA) prevented cell death. The impaired oxidation metabolism of fatty acids was also possibly involved in the fructose-induced toxicity as treatment with an AMP-activated kinase (AMPK) activator and a PPAR-α agonist significantly protected against fructose-induced death, while carnitine palmitoyl transferase I inhibitor exacerbated the toxicity. However, uric acid-mediated toxicity was not involved in fructose-induced death as uric acid was not toxic to MPHs, and the inhibition of xanthine oxidase (a key enzyme in uric acid synthesis) did not affect cell death. On the other hand, treatment with inhibitors of the nicotinamide adenine dinucleotide (NAD)⁺-consuming enzyme CD38 or CD38 gene knockdown significantly protected against fructose-induced toxicity in MPHs, and fructose treatment increased CD38 levels. These data suggest that CD38 upregulation plays a role in hepatic injury in the fructose-enriched diet-mediated NASH. Thus, CD38 inhibition may be a promising therapeutic strategy to prevent fructose-enriched diet-mediated NASH.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권6호
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• pp.583-595
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• 2020

본 연구에서는 괭생이 모자반 추출물의 소포체 스트레스 억제 효능을 연구하기 위하여 HepG2 간세포에 PA를 처리하여 소포체 스트레스를 유발한 후 추출물을 처리하여 UPR 관련 인자 발현 정도를 측정하였다. PA 750 μM 처리 시 UPR 관련 인자 (p-IRE1α, p-eIF2α, CHOP)의 단백질 발현이 가장 높게 나타나 소포체 스트레스를 효과적으로 유도함을 확인하였고 PA 750 μM를 12시간 처리 시 UPR 관련 인자 (p-IRE1α, p-eIF2α, CHOP)의 단백질 발현이 가장 높음을 확인하였다. 괭생이 모자반 처리 시 PA에 의해 상향 조절된 UPR 관련 인자의 mRNA 및 단백질 발현이 감소하여 PA로 유도된 소포체 스트레스에 대한 억제 효능이 있음을 보여주었다. 또한, 괭생이 모자반은 SIRT2, SIRT6 및 SIRT7의 mRNA의 발현을 증가시킴으로써 괭생이 모자반의 소포체 스트레스 억제 효능이 SIRT에 의한 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 괭생이 모자반이 다양한 소포체 스트레스 관련 질병의 예방과 치료에 활용가능성이 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제34권2호
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• pp.113-121
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• 2024

ER (Endoplasmic reticulume) 스트레스반응은 difenoconazole 등과 같은 다양한 독성물질에 의한 독성반응 동안에 유도되지만, 농업 및 산업에서 전반적으로 사용되는 화학물질로 간독성(Hepatotoxicity)을 유도하는 1,2,3-Trichloropropane (TCP)와의 연관성은 연구된 바 없다. 따라서, 본 연구에서는 TCP처리로 유발된 간독성(Hepatotoxicity) 유발과정 동안에 ER스트레스의 유발기전에 대해 연구하기 위하여, TCP로 처리된 SD(Sprague Dawley)랫드에서 간독성, apoptosis 그리고 ER스트레스에 대한 지표들의 변화를 분석하였다. 그 결과, TCP 처리그룹은 Vehicle 처리그룹에 비하여 체중과 식이 섭취량이 감소하였고, 간 조직에서 괴사(Necrosis)와 공포화(Vaculation) 등이 유의적으로 증가하였다. 또한, apoptosis 관련 인자인 Bax/Bcl-2와 Cleaved Caspase-3(Cas-3)/Cas-3의 발현은 Vehicle 처리그룹보다 TCP 처리그룹에서 유의적으로 증가하였다. ER스트레스 반응지표 분석에서, C/EBP homologous protein (CHOP), p-eukaryotic translation initiation factor 2 alpha subunit (eIF2α), p-iniositor-requiring enzyme 1α (IRE1α)의 발현은 TCP100 처리그룹에서만 증가하였다. 하지만 Growth arrest and DNA damage-34 (GADD34)와 X-box binding protein-1 (XBP1)의 전사는 TCP200 처리그룹에서 유의적으로 변화되었다. 따라서, 이러한 결과는 ER스트레스반응은 TCP 처리에 의해 유도된 간독성과정 동안에 unfolded protein response (UPR) pathway의 조절을 통해 성공적으로 유도됨을 제시하고 있다.

• 한국균학회지
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• 제38권2호
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• pp.179-183
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• 2010

본 연구에서는 바우미 상황버섯의 열수 추출물의 항염증 기능에 관한 연구를 수행하였다. 대식세포주인 RAW264.7을 lipopolyssacharide (LPS)로 활성화 시킨 후, 바우미 상황버섯에서 복수의 조건에서 추출한 추출물을 처리하여 면역 및 염증 발생 경로의 활성도를 측정하여 바우미 상황버섯의 면역증강기능 및 항염증기능을 검증하였다. RAW264.7을 LPS로 처리하였을 때 전형적인 소포체 스트레스를 수반한 염증 반응이 시현되었다. 전형적인 마커인 Grp78, Grp94 및 CHOP의 과발현을 시현하였고, 인터루킨 6 (IL-6)과 염증발현의 표시인자인 nitric oxide(NO) 발현을 증진한 것으로 나타났다. 위와 같이 처리된 세포에 바우미 상황버섯의 추출물을 처리하였을 때, 전반적으로 소포체 스트레스는 경감된 것으로 나타났으며, 특히 염증유발의 신호인자인 NO의 발생량과 이를 생성하는 효소인 iNOS의 발현량이 현격하게 감소한 것으로 나타났다. 이를 종합적으로 분석하면 바우미 상황버섯의 추출물은 유도된 소포체스트레스를 경감하는 효능을 보임과 동시에 항염증의 기능을 보이는 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.873-884
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• 2021

본 연구에서는 다양한 인체 암포주를 대상으로 NSAID의 항암 효과를 증강시키는 artesunate (ART)의 역할과 이에 대한 분자적 기전을 연구하였다. 다양한 타입의 암세포주를 대상으로 암세포 성장 억제 활성을 조사한 결과, ART는 NSAID인 celecoxib (CCB) 또는 dimethyl-CCB (DMC)와의 병용 효과를 나타내었다. ART 처리로 ATF4/CHOP의 발현 증강과 함께 오토파지 유도 표식인 p62 감소의 결과로서, ATF4/CHOP 경로가 ART의 오토파지 유도 활성에 관여할 것으로 예상되었으며, ART의 오토파지 활성과 관련하여 NRF2 및 암 줄기 세포 관련 단백질인 CD44, CD133, ALDH1, Oct4, mutated p53 (mutp53) 및 c-Myc의 발현이 감소되었다. 또한 DMC 단독처리 보다 ART와 DMC의 병용으로 ATF4/CHOP의 발현 증강과 p62의 감소가 더욱 촉진되고, NRF2 및 암 줄기 세포 관련 단백질 발현 감소도 현저히 촉진되면서 궁극적으로 PARP 활성화에 의해 apoptosis가 유도됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는 ART/DMC 병용 처리가 각 물질 단독 처리보다 암세포의 성장 억제 및 apoptosis 유도에 더욱 효과적이고, ART 및 DMC 의 오토파지 유도 활성은 암 줄기 세포 관련 단백질의 분해를 촉진함으로써, 암 줄기 세포가 제거될 수 있음을 시사하였다. 이와 같이 ART는 NSAID 뿐만 아니라 imatinib의 항암 효과를 증강시키는 활성으로, chemosensitizer로서 중요한 후보 물질이 될 수 있음을 밝혔다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.210-221
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• 2022

비스테로이드소염제(NSAID)와 γ-secretase 저해제(DAPT) 또는 SIRT1저해제(MHY2245)의 병용 효과를 인간 대장암(KM12) 및 간암(SNU475) 세포를 대상으로 조사한 결과, celecoxib (CCB) 및 2, 5-dimethyl celecoxib (DMC)를 포함하는 NSAID는 DAPT 또는 MHY2245와의 병용에 의하여 COX-2활성과 상관없이 NSAID의 암세포 증식 억제능이 현저히 증강되었다. DAPT와 MHY2245는 p62단백질 감소와 동시에 Notch1, CD44, CD133, octamer- binding transcription factor 4 (Oct4) 등의 다수의 종양 줄기세포 표지자 및 NICD1 발현 양을 감소시켰지만, activating transcription factor 4 (ATF4) 발현은 증강시켰다. 또한 NSAID 단독처리 보다 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245 병용 처리에 의하여 오토파지가 촉진되므로서 종양 줄기세포 표지자의 발현 및 단백질양의 감소가 가속화되고, 이에 따라 PARP 활성화 및 세포사멸이 현저히 증강 되었다. 결론적으로 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245의 병용 투여는 종양 줄기세포 표지자를 발현하는 인간 암세포의 증식 억제 및 제거에 효과적인 처리방법으로, 임상에 적용시킬 수 있는 학문적 근거로서 제공 될 수 있다.