• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제18권1호
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• pp.25-32
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• 2014

Nitric oxide (NO) is recognized as a mediator and regulator of inflammatory responses. NO is produced by nitric oxide synthase (NOS), and NOS is abundantly expressed in the human dental pulp cells (HDPCs). NO produced by NOS can be cytotoxic at higher concentrations to HDPCs. However, the mechanism by which this cytotoxic pathway is activated in cells exposed to NO is not known. The purpose of this study was to elucidate the NO-induced cytotoxic mechanism in HDPCs. Sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, reduced the viability of HDPCs in a dose- and time-dependent manner. We investigated the in vitro effects of nitric oxide on apoptosis of cultured HDPCs. Cells showed typical apoptotic morphology after exposure to SNP. Besides, the number of Annexin V positive cells was increased among the SNP-treated HDPCs. SNP enhanced the production of reactive oxygen species (ROS), and N-acetylcysteine (NAC) ameliorated the decrement of cell viability induced by SNP. However, a soluble guanylate cyclase inhibitor (ODQ) did not inhibited the decrement of cell viability induced by SNP. SNP increased cytochrome c release from the mitochondria to the cytosol and the ratio of Bax/Bcl-2 expression levels. Moreover, SNP-treated HDPCs elevated activities of caspase-3 and caspase-9. While pretreatment with inhibitors of caspase (z-VAD-fmk, z-DEVD-fmk) reversed the NO-induced apoptosis of HDPCs. From these results, it can be suggested that NO induces apoptosis of HDPCs through the mitochondria-dependent pathway mediated by ROS and Bcl-2 family, but not by the cyclic GMP pathway.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.249-255
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• 2015

오미자 종자에서 추출된 정유(Schisandrae Semen essential oil, SSeo)의 항암활성 및 작용 기전 해석을 위하여 U937 백혈병 세포를 대상으로 apoptosis 유도 여부를 조사하였다. SSeo 처리에 의한 U937 세포의 증식 억제는 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DAPI 염색을 통한 apoptotic body 출현의 증가, agarose gel 전기영도에 의한 DNA의 단편화 유도 및 flow cytometry 분석에 의한 Sub-G1기 세포 빈도의 증가로 확인하였다. SSeo 처리에 의한 apoptosis 유도에서 IAP family 단백질에 속하는 XIAP, cIAP-1 및 survivin의 발현 감소와 anti-apoptotic Bcl-2 단백질의 발현 저하, DR4 및 DR5의 발현 증가와 연관성이 있었다. SSeo 처리는 또한 Bid truncation, 미토콘드리아 기능 손상, caspases (-3, -8 and -9)의 활성화와 활성형 caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화를 동반하였다. 본 연구의 결과는 오미자 정유의 생화학적 항암기전 해석을 이해하고 향후 지속적인 연구를 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1384-1392
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• 2015

적작약, 사간, 치자, 적복령, 승마 및 백출 등 6가지의 한약재로 구성된 사간탕은 동의보감에서 위완옹(胃脘癰)을 치료하는 처방으로 알려져 있으나, 항암 효능에 대한 구체적인 연구는 전혀 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 사간탕의 항암활성 연구의 일환으로 AGS 인체 위암세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 사간탕 추출물 처리 농도의 증가에 따라 AGS 위암세포의 증식 및 생존율이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발에 의한 것임을 염색질 응축, DNA 단편화 및 annexin-V 염색 등을 통하여 확인하였다. 사간탕 추출물 처리에 의한 apoptosis 유발에는 pro-apoptotic Fas 단백질의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2 발현의 감소와 mitochondrial membrane potential의 소실이 동반되었다. 아울러 사간탕 추출물이 처리된 AGS 위암세포에서 extrinsic 및 intrinsic apoptosis 경로 활성의 개시에 중요한 caspase-8 및 -9 뿐만 아니라 effector caspase인 caspase-3의 활성도 증가하였으며, 활성화된 caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화도 관찰되었다. 그러나 pan-caspase inhibitor의 선처리에 의한 caspase 활성을 차단하였을 경우, 사간탕 추출물 처리에 의한 염색질 응축 및 DNA 단편화 현상이 관찰되지 않았으며, apoptosis 유발 및 증식억제 효과도 유의적으로 억제되었다. 따라서 사간탕 추출물 처리에 의한 AGS 위암세포의 apoptosis 유발은 extrinsic 및 intrinsic apoptosis 경로가 동시 활성을 통한 caspase 의존적인 과정을 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었으며, 그 과정은 아마도 pro-apoptotic Bid의 truncation이 관여할 것으로 추정된다. 이상의 결과는 향후 in vivo 모델을 이용한 사간탕 추출물의 항암활성 조사 및 사간탕 추출물 내 주요 생리활성 물질의 탐색 등을 위한 유용한 자료로 사용될 것이다.

• 대한한방내과학회지
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• 제28권3호
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• pp.473-491
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• 2007

Objectives : This study was designed to investigate the antiproliferative activity of the water extract of Samgibopae-tang (SGBPT) in NCI-H460 and A549 non-small-cell lung cancer cell lines Methods : In this study, we measured the subsistence, form of NCI-H460 and A549 non-small-cell lung cancer cell by hemocytometer and DAPI staining. In each cell, we analyzed DNA fragmentation. reverse transcription-polymerase chain reaction and measured activity of caspase-3, caspase-8 and caspase-9. Results and Conclusions : We found that exposure of A549 cells to SGBPT resulted in growth inhibition in a dose-dependent manner. butSGBPT did not affect the growth of NCI-H460 cells. The antiproliferative effect by SGBPT treatment in A549 cells was associated with morphological changes. SGBPT treatment partially induced the expression of DR5 cells and the expression of Faswas markedly increased in both transcriptional and translational levels in A549 cells. SGBPT treatment partially induced the expression of Bcl-2, Bcl-XL and the expression of Bid was markedly decreased in translational levels in A549 cells. However, SGBPT treatment did not affect the expression of IAP family in A549 orNCI-H460 cells. SGBPT treatment partially induced the expression of caspase-3, caspase-8, caspase-9 activity which markedly increased in a dose-dependent manners in A549 cells. The fragmental development of PARP and ${\beta}$-catenin protein was observed in A549 cells by SGBPT treatment. SGBPT treatment induced the expression of PLC-${\gamma}1$ protein which decreased in A549 cells. SGBPT treatment partially induced the expression of DFF45/ICAD which markedly increased in a dose-dependent manner in A549 cells. Taken together. these findings suggested that SGBPT-induced inhibition of human lung carcinoma did not affect NCI-H460 cell growth. However, SGBPT-induced inhibition of human lung carcinoma A549 cell growth was associated with the induction of death receptor and mitochondrial pathway. The results provided important new insights into the possible molecular mechanisms of the anti-cancer activity of SGBPT.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.847-854
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• 2016

Nucleoside adenosine 유도체의 하나인 cordycepin (3′-deoxyadenosine)은 Cordyceps 속에서 유래된 활성 물질 중의 하나로서 항염증, 항산화 및 항암활성을 포함한 다양한 약리학적 효능이 있는 것으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암세포의 증식에 미치는 cordycepin의 영향과 관련 기전 연구를 시도하였다. Cordycepin의 처리에 따라 AGS 세포의 생존율이 처리 농도 의존적으로 감소되었으며, DNA 단편화 및 flow cytometery 분석에 따른 apoptosis 유발 또한 유의적으로 증가하였음을 확인하였다. 이러한 cordycepin 처리에 따른 AGS 세포의 apoptosis 유도에는 TRAIL, DR5 및 FasL의 mRNA 및 단백질의 발현 증가가 연관되어 있었다. 아울러 cordycepin은 Bcl-2 family 중 pro-apoptotic 인자인 Bax의 발현은 증가시켰으며, anti-apoptotic 인자인 Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현은 전사 및 번역 수준에서 억제시켰다. 이러한 현상들은 extrinsic 및 intrinsic apoptosis의 initiator caspase (caspase-8 및 -9) 뿐만 아니라 effector caspase인 caspase-3의 활성과 PARP 단백질의 절단 증가와 연관성이 있었다. 따라서 AGS 세포에서 cordycepin에 의한 apoptosis의 유발은 death receptor 활성과 mitochondria 기능 손상을 포함한 multiple apoptotic pathway가 관여할 것으로 생각된다. 비록 좀 더 세심한 기전 연구의 결과가 뒤따라야 되겠지만, 본 연구의 결과는 cordycepin의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이며 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2007년도 제48회 학술심포지움 및 추계국제학술대회
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• pp.43.2-43.2
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• 2007

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• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.389-398
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• 2013

Platycodin D는 도라지(Platycodon grandiflorum)의 뿌리인 길경(Platycodi Radix)에 함유된 은 triterpene saponin의 일종으로 다양한 약리효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 다양한 암세포 중 platycodin D의 항암활성 감수성이 가장 높았던 인체 혈구암 U937 세포를 대상으로 platycodin D 처리에 따른 apoptosis 유발기전에 대하여 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 U937 세포에서 platycodin D 처리에 의한 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있음을 알 수 있었다. 이러한 platycodin D에 의한 apoptosis 유발은 pro-apoptotic Bax의 발현 증가와 연관된 미토콘드리아 막 전위의 소실 및 caspase-3의 활성화와 기질단백질들의 분해에 의한 것임을 알 수 있었으며, IAP family 인자들의 발현 감소가 caspase의 활성 증가에도 영향을 미친 것으로 추정된다. 또한 z-DEVD-fmk 선처리에 의하여 platycodin D에 의하여 유발된 apoptosis가 유의적으로 억제되었기에, platycodin D 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 미토콘드리아 경로에 의하여 조절되며, caspase-3의 활성화가 핵심적인 역할을 한 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권1호
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• pp.8-15
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• 2008

목향은 국화과에 속한 다년생 식물인 Saussurea lappa의 뿌리로서 한의학에서는 구토, 설사 및 염증치료 등에 사용되고 있다. 목향 추출물 및 그 성분들은 항균 작용, 항염증 작용, 혈관생성 억제 효능 등을 지니고 있으며 위암과 대장암의 세포증식을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 현재까지 전립선암에 대한 목향의 효과는 연구된 바 없다. 본 연구에서는 목향이 전립선 암세포에 미치는 영향을 조사하기 위해 인간의 전립선에서 유래한 암세포인 LNCaP 세포의 증식과 apoptosis에 미치는 영향을 조사하였다. 목향 헥산추출물을 LNCaP 세포 배양액에 여러 농도($0{\sim}4$ mg/L)로 첨가하여 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 목향 헥산추출물의 농도가 증가할수록 LNCaP 세포의 증식은 현저하게 감소하였고 apoptosis는 증가함을 관찰하였다. 목향 헥산추출물이 LNCaP 세포의 apoptosis 일으키는 기전을 연구하기 위하여 목향 헥산추출물을 첨가하고 세포를 48시간 배양한 후 cell lysate를 얻어 Western blot을 실시하였다. Apoptosis 과정에 작용하는 중요한 단백질 중 하나인 Bcl-2 family 단백질 중 pro-apoptotic Bcl-2 단백질인 Bak와 BH3 only Bcl-2 단백질인 truncated-Bid의 단백질 수준은 목향 헥산 추출물에 의해 유의적으로 증가한 반면 anti-apoptotic Bcl-2 단백질인 Bcl-2, Bcl-xL 및 Mcl-1 단백질 수준은 변하지 않았다. 또한 apoptosis를 집행하는 caspase의 활성 형태인 cleaved caspase-8, -9, -7, -3의 단백질 수준이 목향 헥산추출물의 처리에 의해 증가하였고 caspase-3의 표적 단백질 중 하나인 PARP의 불활성 형태인 cleaved PARP의 단백질 수준도 현저하게 증가하였다. 이 결과들은 목향 헥산 추출물이 LNCaP 세포의 apoptosis를 유도함으로써 전립선 암세포의 증식을 억제함을 보여주는 것이며 목향 헥산추출물에 의한 apoptosis 유도는 caspase 활성 증가와 Bak 및 t-Bid 단백질의 증가에 의한 것임을 제시한다. 따라서 앞으로 항암효과를 나타내는 성분의 동정 및 동물실험을 통하여 좀 더 면밀한 기전 연구가 수행된다면 목향 헥산추출물은 화학적 암예방 물질이나 치료제로 개발될 수 있을 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권1호
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• pp.62-67
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• 2012

TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is a promising agent for management of cancer because of its selective cytotoxicity to cancer cells. However, some cancer cells have resistance to TRAIL. Accordingly, novel treatment strategies are required to overcome TRAIL resistance. Here, we examined the synergistic apoptotic effect of apigenin in combination with TRAIL in Huh-7 cells. We found that combined treatment of TRAIL and apigenin markedly inhibited Huh-7 cell growth compared to either agent alone by inducing apoptosis. Combined treatment with apigenin and TRAIL induced chromatin condensation and the cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). In addition, enhanced apoptosis by TRAIL/apigenin combination was quantified by annexin V/PI flow cytometry analysis. Western blot analysis suggested that apigenin sensitizes cells to TRAIL-induced apoptosis by activating both intrinsic and extrinsic apoptotic pathway-related caspases. The augmented apoptotic effect by TRAIL/apigenin combination was accompanied by triggering mitochondria-dependent signaling pathway, as indicated by Bax/Bcl-2 ratio up-regulation. Our results demonstrate that combination of TRAIL and apigenin facilitates apoptosis in Huh-7 cells.

• Toxicological Research
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• 제19권2호
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• pp.91-98
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• 2003

Alkylating agents form alkylated base adducts in the DNA and cause DNA lesions leading to cell killing. In this study, we investigated the mechanism of apoptosis induced by N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) in PC-3 and DU145 human prostate carcinoma cell lines. MNNG treatment resulted in the inhibition of cell proliferation in a concentration-dependent manner to a similar extent in both cell lines. This anti-proliferative effect of PC-3 and DU145 cells by MNNG was associated with morphological changed such as membrane shrinking, cell rounding up and formation of apoptotic bodies. MNNG treatment also induced a proteolytic cleavage of specific target proteins such as poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) and $\beta$-catenin proteins in DU145 cells but in PC-3 cells. Furthermore, we observed an increase of proapoptotic protein Bax family expression and a decrease of antiapoptotic protein Bcl-2 family by MNNG treatment in a concentration-dependent manner MNNG also induced a proteolytic activation of caspase-3 and -9, which is believed to play a central role in the apoptotic signaling pathway.