• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제52권1호
• /
• pp.28-38
• /
• 2022

Purpose: Macrophages play crucial roles as early responders to bacterial pathogens and promote/ or impede chronic inflammation in various tissues. Periodontal macrophage-induced pyroptosis results in physiological and pathological inflammatory responses. The transcription factor Dec2 is involved in regulating immune function and inflammatory processes. To characterize the potential unknown role of Dec2 in the innate immune system, we sought to elucidate the mechanism that may alleviate macrophage pyroptosis in periodontal inflammation. Methods: Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide (LPS) was used to induce pyroptosis in RAW 264.7 macrophages. Subsequently, we established an LPS-stimulated Dec2 overexpression cellular model in macrophages. Human chronic periodontitis tissues were employed to evaluate potential changes in inflammatory marker expression and pyroptosis. Finally, the effects of Dec2 deficiency on inflammation and pyroptosis were characterized in a P. gingivalis-treated experimental periodontitis Dec2-knockout mouse model. Results: Macrophages treated with LPS revealed significantly increased messenger RNA expression levels of Dec2 and interleukin (IL)-1β. Dec2 overexpression reduced IL-1β expression in macrophages treated with LPS. Overexpression of Dec2 also repressed the cleavage of gasdermin D (GSDMD), and the expression of caspase-11 was concurrently reduced in macrophages treated with LPS. Human chronic periodontitis tissues showed significantly higher gingival inflammation and pyroptosis-related protein expression than non-periodontitis tissues. In vivo, P. gingivalis-challenged mice exhibited a significant augmentation of F4/80, tumor necrosis factor-α, and IL-1β. Dec2 deficiency markedly induced GSDMD expression in the periodontal ligament of P. gingivalis-challenged mice. Conclusions: Our findings indicate that Dec2 deficiency exacerbated P. gingivalis LPS-induced periodontal inflammation and GSDMD-mediated pyroptosis. Collectively, our results present novel insights into the molecular functions of macrophage pyroptosis and document an unforeseen role of Dec2 in pyroptosis.

• 한국웰니스학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.177-186
• /
• 2012

이 연구의 목적은 분할운동이 골격근에서 세포사멸 유전자 발현에 미치는 영향을 연구하는데 있다. 연구대상은 ICR계 마우스를 분할운동집단, 연속운동집단, 통제집단 이상 세집단으로 분류하여 연구를 수행하였다. 분할운동집단은 주3회 오전, 오후 15분씩, 연속운동집단은 주3회 30분씩 휠 런닝을 16주간 저강도로 실시 한 후 골격근에서 세포사멸 유전자 발현의 차이를 구명하기 위하여 수집된 자료는 일원변량분석을 이용해 집단간 차이를 검증하였으며 분할운동이 세포사멸관련 유전자에 얼마만큼 영향을 미치는지를 확인하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Bcl-2, Bax, Caspase-3 m-RNA모두 분할운동집단이 높게 나타나 세포사멸의 유전자 발현은 연속운동집단과 분할운동집단이 통제집단보다 유의한 차이를 확인 할 수 있었다.

• Parasites, Hosts and Diseases
• /
• 제62권1호
• /
• pp.30-41
• /
• 2024

The dense granule protein of Toxoplasma gondii, inhibitor of signal transducer and activator of transcription 1 (IST) is an inhibitor of signal transducer and activator of transcription 1 (STAT1) transcriptional activity that binds to STAT1 and regulates the expression of inflammatory molecules in host cells. A sterile inflammatory liver injury in pathological acute liver failures occurs when excessive innate immune function, such as the massive release of IFN-γ and TNF-α, is activated without infection. In relation to inflammatory liver injury, we hypothesized that Toxoplasma gondii inhibitor of STAT1 transcription (TgIST) can inhibit the inflammatory response induced by activating the STAT1/IRF-1 mechanism in liver inflammation. This study used IFN-γ and TNF-α as inflammatory inducers at the cellular level of murine hepatocytes (Hepa-1c1c7) to determine whether TgIST inhibits the STAT1/IRF-1 axis. In stable cells transfected with TgIST, STAT1 expression decreased with a decrease in interferon regulatory factor (IRF)-1 levels. Furthermore, STAT1 inhibition of TgIST resulted in lower levels of NF-κB and COX2, as well as significantly lower levels of class II transactivator (CIITA), iNOS, and chemokines (CLXCL9/10/11). TgIST also significantly reduced the expression of hepatocyte proapoptotic markers (Caspase3/8/9, P53, and BAX), which are linked to sterile inflammatory liver injury. TgIST also reduced the expression of adhesion (ICAM-1 and VCAM-1) and infiltration markers of programmed death-ligand 1 (PD-L1) induced by hepatocyte and tissue damage. TgIST restored the cell apoptosis induced by IFN-γ/TNF-α stimulation. These results suggest that TgIST can inhibit STAT1-mediated inflammatory and apoptotic responses in hepatocytes stimulated with proinflammatory cytokines.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제55권5호
• /
• pp.488-498
• /
• 2003

연구배경 : 세포에 방사선을 조사하면 세포사멸과 함께 AP-l, NF-${\kappa}B$와 같은 여러 전사인자가 활성화 되는 것으로 알려져 있다. 이중 염증과 면역반응의 중요한 전사인자인 NF-${\kappa}B$는 항아포프토시스의 기능이 있으며 NF-${\kappa}B$ 활성화를 차단함으로써 TNF-${\alpha}$나 daunorubicine 등에 의 한 항암효과를 상승시킬 수 있음이 밝혀져 있다. NF-${\kappa}B$의 항아포프토시스 기전은 NF-${\kappa}B$ 의존성 단백질인 cIAPI, 2의 전사발현 유도에 의한 것으로 cIAPl, 2는 caspase 3, 7, pro-caspase-9의 활성을 차단함으로써 아포프토시스를 억제하는 것으로 알려져 있다. 이에 저자들은 방사선 유도성 세포사멸에 비교적 내성을 보이는 A549 세포주에서 방사선에 의한 NF-${\kappa}B$ 활성화와 그에 따른 cIAP 발현유도를 조사하고 NF-${\kappa}B$ 활성화를 차단하여 방사선 유도성 세포사멸의 감작효과를 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 세포주는 A549 폐암세포주를 이용하였고, 방사선 조사는 Varian사의 Clinac 1800C 선형가속기를 이용하였으며 조사량은 10GY를 사용하였다. 세포독성 검사는 MTT Assay를 이용하였고, NF-${\kappa}B$ 활성화 검사는 luciferase reporter gene assay, electromobility shift assay, $I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation에 대한 westem blot을 이용하였다. NF-${\kappa}B$활성을 차단하기 위하여 proteosome inhibitor인 MGI32와 $I{\kappa}B{\alpha}$-superrepressor plasmid를 transfection한 안정적 세포주 A549-$I{\kappa}B{\alpha}$-superrepressor를 이용하였다. cIAP의 발현은 RT-PCR을 이용하였고, cIAP2 promoter 활성은 NF-${\kappa}B$ site를 포함한 cIAP2 유전자 5' f1anking region(1.4kb)을 pGL2-Basic luciferase vector에 cloning 한 construct를 사용하여 transfection 후 luciferase assay를 시행하였다. 결 과 : A549 cell에서 10Gy 방사선 조사에 의한 세포독성은 24hr, 48hr에 각각 $10.82{\pm}.3%$, $17.7{\pm}6.4%$로 비교적 내성이 있음을 확인하였다. 방사선에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성은 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 분해에 대한 western blot과 EMSA로 확인하였으며 luciferase assay에서도 약 1.6 배 정도의 NF-${\kappa}B$ 활성화가 있었다. NF-${\kappa}B$활성을 차단하기 위해 사용한 MG132는 방사선 유도성 세포사멸에 영향을 주지 않았으며 A549-$I{\kappa}B{\alpha}$-superrepressor 세포주에서도 세포사멸의 감작효과는 없었다. 또한 RT-PCR 결과 방사선에 의한 cIAP1,2 mRNA 발현유도는 관찰되지 않았고 cIAP2 promoter luciferase assay에서도 cIAP2 전사활성 유도는 없었다. 결 론 : A549 폐암세포주에서 방사선에 의해 NF-${\kappa}B$의 활성화는 확인하였으나 활성화 정도가 미약하였고 NF-${\kappa}B$ 의존성 항아포프토시스 유전자인 cIAP가 방사선에 의해 발현유도 되지 않았으며, NF-${\kappa}B$ 활성을 차단함에도 세포독성에 감작효과가 없었으므로 A549 폐암세포주에서 방사선 유도성 세포사멸에 내성을 보이는 기전에는 NF-${\kappa}B$의 역할이 미미하리라고 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제26권7호
• /
• pp.764-771
• /
• 2016

개똥쑥 추출물은 항박테리아, 항바이러스 그리고 항산화효과를 포함한 다양한 기능을 가지고 있는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 개똥쑥 항증식 작용기전은 알려지지 않았다. 따라서, 우리는 Hep3B 간암 세포에서 AAE추출물의 apoptotic 효과를 알아보고자 한다. 본 연구의 목적은 AAE가 인체 간암 세포주(Hep3B)의 증식에 미치는 효과를 분석하고 이에 대한 apoptosis의 효과를 조사하는데 있다. 인산화에 의해 활성화된 Akt는 TSC2, mTOR 그리고 GSK-3β의 인산화를 유도하여 세포증식을 유도한다. 본 연구에서, 우리는 AAE가Akt-mTOR-GSK3β 신호 경로와 mitochondria를 매개하는 apoptotic 단백질을 통한 암세포의 apoptosis 유도할 것이라고 추측하였다. 이를 위해, 먼저 AAE가 처리농도에 따라 세포증식에 미치는 효과를 분석하였다. AAE처리는 세포증식을 억제시켰을 뿐만 아니라 젖산 탈수소 효소의 방출을 유도하였다. 이러한 결과는 MTT assay, LDH assay로 확인하였다. 또한 Hoechst 33342 staining, Annexin Ⅴ- PI staining, JC-1 staining 그리고 Western blotting을 통해 apoptosis 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 간암세포에 AAE의 처리가 Akt, TSC2, GSK-3β-phosphorylated, Bim, Bcl-2, pro-caspase 3의 억제와 Bak, Bax 활성을 유도한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 AAE가 Akt-mTOR-GSK-3β 신호 경로를 통해 intrinsic apoptosis를 유도한다는 것을 나타낸다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.295-302
• /
• 2019

Liquiritigenin (LG)은 licorice 뿌리에서 분리된 chiral flavonoid이다. LG는 항산화, 항암 및 항염증 효과를 포함하여 다양한 생물학적 활성을 가지고 있다. 구강편평세포암종에서 LG의 항암 활성은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 구강편평상피암 세포(HN22)에서 LG의 항암 효능을 시험하였다. HN22 세포에 LG를 처리하여 MTT 분석으로 세포 생존율을 평가하였으며, Annecin V/7-Aminactinomycin D 염색, 세포주기 및 Multi-caspase 활성을 $Muse^{TM}$ cell Analyzer로 분석하여 세포사멸 유도를 확인하였다. 분석결과, 구강편평상피암 HN22 세포에 LG를 처리시 G2/M 세포주기 정지를 일으켰으며, Western blotting 통하여 cyclin B1 및 CDC2 발현 감소와 p27 발현 증가를 확인하였다. LG는 활성산소종의 생성을 유발하고, CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein (CHOP) 및 78-kDa glucose regulated protein (GRP78)의 발현을 농도의존적으로 유도하였다. HN22 세포에 LG의 처리는 미토콘드리아 막전위의 손실(${\Delta}{\Psi}m$)을 일으켰다. LG를 처리한 HN22 세포의 단백질 분석결과 apoptotic protease activating factor-1 (Apaf-1), cleaved Poly (ADP-Ribose) Polymerase (C-PARP) 및 Bax의 발현을 증가함을 확인하였다. 따라서 우리의 결과는 LG이 구강편평상피암 세포의 세포사멸을 유도하여 항암제 역할을 할 수 있는 천연 화합물임을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제30권2호
• /
• pp.279-286
• /
• 2020

A novel compound named 'kanakugiol' was recently isolated from Lindera erythrocarpa and showed free radical-scavenging and antifungal activities. However, the details of the anti-cancer effect of kanakugiol on breast cancer cells remain unclear. We investigated the effect of kanakugiol on the growth of MCF-7 human breast cancer cells. Kanakugiol affected cell cycle progression, and decreased cell viability in MCF-7 cells in a dose-dependent manner. It also enhanced PARP cleavage (50 kDa), whereas DNA laddering was not induced. FACS analysis with annexin V-FITC/PI staining showed necrosis induction in kanakugiol-treated cells. Caspase-9 cleavage was also induced. Expression of death receptors was not altered. However, Bcl-2 expression was suppressed, and mitochondrial membrane potential collapsed, indicating limited apoptosis induction by kanakugiol. Immunofluorescence analysis using α-tubulin staining revealed mitotic exit without cytokinesis (4N cells with two nuclei) due to kanakugiol treatment, suggesting that mitotic catastrophe may have been induced via microtubule destabilization. Furthermore, cell cycle analysis results also indicated mitotic catastrophe after cell cycle arrest in MCF-7 cells due to kanakugiol treatment. These findings suggest that kanakugiol inhibits cell proliferation and promotes cell death by inducing mitotic catastrophe after cell cycle arrest. Thus, kanakugiol shows potential for use as a drug in the treatment of human breast cancer.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제26권2호
• /
• pp.121-129
• /
• 2018

Oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL)-induced macrophage foam cell formation and apoptosis play critical roles in the pathogenesis of atherosclerosis. Thioredoxin-1 (Trx) is an antioxidant that potently protects various cells from oxidative stress-induced cell death. However, the protective effect of Trx on ox-LDL-induced macrophage foam cell formation and apoptosis has not been studied. This study aims to investigate the effect of recombinant human Trx (rhTrx) on ox-LDL-stimulated RAW264.7 macrophages and elucidate the possible mechanisms. RhTrx significantly inhibited ox-LDL-induced cholesterol accumulation and apoptosis in RAW264.7 macrophages. RhTrx also suppressed the ox-LDL-induced overproduction of lectin-like oxidized LDL receptor (LOX-1), Bax and activated caspase-3, but it increased the expression of Bcl-2. In addition, rhTrx markedly inhibited the ox-LDL-induced production of intracellular reactive oxygen species (ROS) and phosphorylation of p38 mitogen-activated protein kinases (MAPK). Furthermore, anisomycin (a p38 MAPK activator) abolished the protective effect of rhTrx on ox-LDL-stimulated RAW264.7 cells, and SB203580 (a p38 MAPK inhibitor) exerted a similar effect as rhTrx. Collectively, these findings indicate that rhTrx suppresses ox-LDL-stimulated foam cell formation and macrophage apoptosis by inhibiting ROS generation, p38 MAPK activation and LOX-1 expression. Therefore, we propose that rhTrx has therapeutic potential in the prevention and treatment of atherosclerosis.

• 생명과학회지
• /
• 제25권8호
• /
• pp.849-860
• /
• 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.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제25권12호
• /
• pp.1681-1690
• /
• 2012

The aim of this study was to investigate the impact of a reported p53 inhibitor, pifithrin-${\alpha}$ (PFT-${\alpha}$), on preimplantation porcine in vitro fertilized (IVF) embryo development in culture. Treatment of PFT-${\alpha}$ was administered at both early (0 to 48 hpi), and later stages (48 to 168 hpi) of preimplantation development, and its impact upon the expression of five genes related to apoptosis (p53, bak, bcl-xL, p66Shc and caspase3), was assessed in resulting d 7 blastocysts, using real-time quantitative PCR. Total cell numbers, along with the number of apoptotic nuclei, as detected by the in situ cell death detection assay, were also calculated on d 7 in treated and non-treated control embryos. The results indicate that PFT-${\alpha}$, when administered at both early and later stages of porcine IVF embryo development, increases the incidence of apoptosis in resulting blastocysts. When administered at early cleavage stages, PFT-${\alpha}$ treatment was shown to reduce the developmental competence of porcine IVF embryos, as well as reducing the quality of resulting blastocysts in terms of overall cell numbers. In contrast, at later stages, PFT-${\alpha}$ administration resulted in marginally increased blastocyst development rates amongst treated embryos, but did not affect cell numbers. However, PFT-${\alpha}$ treatment induced apoptosis and apoptotic related gene expression, in all treated embryos, irrespective of the timing of treatment. Our results indicate that PFT-${\alpha}$ may severely compromise the developmental potential of porcine IVF embryos, and is a potent apoptotic agent when placed into porcine embryo culture media. Thus, caution should be exercised when using PFT-${\alpha}$ as a specific inhibitor of p53 mediated apoptosis, in the context of porcine IVF embryo culture systems.