• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.984-992
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• 2015

혈근초(Sanguinaria canadensis)에서 처음 분리된 sanguinarine은 항산화, 항암 및 면역 증강 등의 효능이 있는 것으로 알려진 alkaloid 계열 물질 중의 하나이다. 본 연구에서는 인체간암 HepG2 세포를 대상으로 sanguinarine의 apoptosis 유도 효능 및 관련 기전 해석을 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면 sanguinarine은 HepG2 간암세포의 증식을 처리 농도 의존적으로 억제하였으며, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있었다. Sanguinarine에 의한 apoptosis 유도에는 Fas 및 Bax의 발현 증가, 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리 및 MMPl (Δψm)의 소실을 동반하였다. Sanguinarine은 intrinsic 및 extrinsic apoptosis pathway의 활성에 관여하는 initiator caspase인 caspase-9와 -8의 활성과 effector caspase인 caspase-3의 활성 및 PARP 단백질의 단편화를 유발하였다. Sanguinarine은 또한 ROS의 생성을 촉진시켰으며, N-acetylcysteine 처리에 의한 ROS의 생성을 차단하였을 경우, sanguinarine에 의한 apoptosis 효능이 완벽하게 차단되었다. 아울러 sanguinarine은 Akt의 인산화를 억제한 반면, MAPKs의 인산화를 촉진시켰으며, 특히 PI3K와 ERK의 선택적 억제제는 sanguinarine에 의한 HepG2 간암세포의 증식을 더욱 억제시켰다. 따라서 sanguinarine에 의한 HepG2 간암세포의 apoptosis 유발에는 ROS 생성 의존적인 intrinsic 및 extrinsic signaling pathway가 동시에 활성화되며, PI3K/Akt 및 ERK 신호계가 관여함을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.249-255
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• 2009

Esculetin, a coumarin compound, has been known to inhibit proliferation and induce apoptosis in several types of human cancer cells. However, the molecular mechanisms involved in esculetin-induced apoptosis are still uncharacterized in human leukemia cells. In this study, we have investigated whether esculetin exerts anti-proliferative and apoptotic effects on human leukemia U937 cells. It was found that esculetin could inhibit cell viability in a time-dependent manner, which was associated with the induction of apoptotic cell death such as increased populations of apoptotic- sub G1 phase. Apoptosis of U937 cells by esculetin was associated with an inhibition of Bcl-2/Bax binding activity, formation of tBid, down-regulation of X-linked inhibitor of apoptotic protein (XIAP) expression, and up-regulation of death receptor 4 (DR4) and FasL expression. Esculetin treatment also induced the degradation of ${\beta}$-catenin and DNA fragmentation factor 45/inhibitor of caspase-activated DNase (DFF45/ICAD). Furthermore, a caspase-3 specific inhibitor, z-DEVD-fmk, significantly inhibited sub-G1 phase DNA content, morphological changes and degradation of ${\beta}$-catenin and DEE45/ICAD. These results indicated that a key regulator in esculetin-induced apoptosis was caspase-3 in human leukemia U937 cells.

• 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.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제18권1호
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• pp.32-38
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• 2010

Activation of JNK has long been associated with the apoptotic response induced by various anti-cancer drugs including doxorubicin, vinblastine, and etoposide. In this study, we examined and compared patterns of apoptosis and JNK activation according to three different anti-cancer drugs (daunorubicin, vinblastine, and etoposide) and two different sources of HL60 cells (Jackson Laboratory and ATCC). HL60 cells from Jackson Laboratory (HL60/RPMI) were maintained in RPMI 1640 containing 5% fetal bovine serum and those from ATCC (HL60/IMDM) in IMDM containing 20% fetal bovine serum as to each manufacture's guideline. In general, HL60/RPMI cells were more sensitive to anti-cancer drugs compared to HL60/IMDM cells, demonstrated by the XTT and flow cytometric analyses. Apoptotic pathways after treatment with anti-cancer drugs seemed to be different between HL60/RPMI (daunorubicin and etoposide, caspase 3 dependent, but caspase 8 or 9 independent; vinblastine, caspase 3 independent) and HL60/IMDM (caspase 3 and caspase 9 dependent). The expression of apoptotic protein, BID, was consistent with caspase 3 activation. Immunoblotting of phospho-JNK and JNK kinase assay showed JNK activation by all three anti-cancer drugs in HL60/RPMI, while JNK activation was observed only in vinblastine-treated cells in HL60/IMDM. Our study results suggest that in vitro environmental conditions have a significant influence on JNK mediated apoptosis of HL60 cells by anti-cancer drugs and in vitro culture conditions are important factors in JNK or possibly other MAPK related studies.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권5호
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• pp.649-659
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• 2011

연구에서는 콩다닥냉이 추출물의 항암활성을 조사하기 위하여 잎 및 뿌리의 열수 추출물(WELVL 및 WELVR)이 HCT116 대장암세포의 증식 억제와 연관된 apoptosis 유도 기전에 관한 연구를 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면 HCT116 세포에 WELVL 및 WELVR을 처리하였을 경우에 유발되는 증식 억제 및 형태 변화는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 증식억제 및 apoptosis 유도 효과는 WELVL에 비하여 WELVR에서 높게 나타났다. 특히 WELVR에 의한 apoptosis 유발에는 FasL의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 Bcl-2 family의 발현 변화를 통한 mitochondria의 기능 이상과 이로 인한 caspase-9 및 -3의 활성화, 그리고 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 또한 IAP family의 발현 감소로 인한 caspase의 활성 증가도 어느 정도 관여하는 것으로 생각되어진다. 따라서 WELVR 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 extrinsic pathway 및 intrinsic pathway를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되는 것으로 생각되며, 이러한 결과들은 인체 암세포에서 콩다닥냉이의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 콩다닥냉이 추출물을 포함한 그와 유사한 항암제 후보물질들의 연구 기초자료로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권4호
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• pp.452-459
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• 2012

본 연구는 MDA-MB-231 세포에서 resveratrol의 apoptosis 유발 효과에 대해 알아보기 위해 연구되었다. Cell viability 결과 농도 유의적으로 감소하였으며, DAPI stain에서는 농도 의존적으로 chromatin condensation이 증가하는 것을 확인하였다. Resveratrol은 p53, cleaved-caspase-3, cleaved-caspase-9의 발현을 증가시켰지만, PI3K/Akt의 발현은 시간 의존적으로 감소시켰다. In vivo 실험에서는 resveratrol의 종양 억제 효과를 확인하였다. 50 mg/kg 투여한 군에서 종양의 크기가 대조군에 비해 감소하였으며, TUNEL assay를 통해 apoptosis cell을 관찰한 결과 50 mg/kg 투여한 군에서 많이 관찰되었다. 면역조직화학 염색을 통해 50 mg/kg 투여한 군에서 p53, cytochrome-C, cleaved-caspase-3의 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과를 종합하여 봤을 때 resveratrol이 MDA-MB-231 세포에 apoptosis를 유발하는데 효과가 있는 것으로 사료된다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.240-246
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• 2018

원심성, 구심성 교감신경 신호는 고혈압 및 심부전의 발생과 밀접한 관련이 있다. 혈관 내 카테터를 이용한 교감신경절제술(RDM)은 난치성 고혈압의 대체치료로 시행되어 왔다. 시술과 관련하여 장기간 신장의 안정성에 대해서는 보고가 있었으나 단기간 심근의 안정성에 대한 연구 결과는 없었다. 저자들은 RDN 시술로 인한 교감신경차단 후 염증성 심근손상이 발생할 수 있음을 가정하여 실험으로 검증하고자 하였다. 25마리의 암컷돼지를 3군으로 나누고-정상대조군(n=5), Sham군(n=5), RDN 시술군(n=15)-RDN 시술군을 시술 후 sacrifice 시기에 따라 다시 세분하였다-시술 후 즉시 sacrifice한 RDN-0 (n=5), 시술 1주 후 sacrifice한 RDN-1 (n=5), 시술 2주 후 sacrifice한 RDN-2 (n=5). 조영제의 영향을 배제하기 위해 설정했던 Sham군과 정상대조군 간에는 의미있는 차이를 보이지 않았다. $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$ 등의 염증 싸이토카인은 시술 1주 후 증가하여 2주째 감소하였다. 항염증 싸이토카인 IL-10은 시술 직후부터 증가하여 2주째 감소하였다. Inflammasome에 의해 위험신호(danger signal)를 전달받고 활성화되는 Caspase-1 및 inflammasome을 매개하는 도메인 ASC는 시술 직후 활성화되어 발현이 증가하였고 2주까지 지속되었다. 그러나 caspase-1을 매개할 것으로 추정되었던 NLRP3 inflammasome의 발현은 의미있는 차이를 보이지 않았다. RDN 시술에 의한 교감신경차단은 caspase-1, $IL-1{\beta}$ 등의 활성화에 의해 염증성 심근손상을 초래할 수 있으며 RDN 시술 후에는 그 위험성을 고려해야 하겠다. NLRP3 외에 다른 NLRP inflammasome pathway의 관련성에 대한 추가연구가 필요하다.

• 대한의생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.179-185
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• 2020

Adenine, a purine base, is a structural component of essential biomolecules such as nucleic acids and adenine nucleotides. Its physiological roles have been uncovered. Adenine suppresses IgE-mediated allergy and LPS-induced inflammation. Although adenine is known to inhibit lymphocyte proliferation, the effect of adenine to melamoma cells is not reported. Here, we investigated the growth inhibitory effects of adenine on B16-F10 mouse melanoma cells. Adenine suppressed the proliferation of B16-F10 cells in dose-dependent manner with the maximal inhibitory dose of 2 mM. Adenine treatment induced cell death molecular markers such as PARP and caspase 3 cleavages. Pan-caspase inhibitor z-VAD dramatically rescued the cell death molecular markers, cell proliferation recovered marginally. These results provide the possibility of adenine to be used as an anti-tumor agent.

• 대한의생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.201-205
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• 2023

Free adenine is mainly made during the polyamine synthesis in proliferating cells. Adenine molecule itself acts biological modulator in inflammation and cell death. In the previous report, we showed that adenine induces apoptotic cell death of B16-F10 mouse melanoma cells by eliciting of PARP and caspase 3 cleavages. In this study, we examined the adenine effect on other apoptotic molecules affecting caspase activation in B16-F10 melanoma cells. Adenine treatment make pro-apoptotic molecules active states. Bax/Bcl-2 ratio was increased and phosphorylation of mTOR and Akt was decreased in a dose dependent manner. These results showed the possibility that Bax/Bcl-2, Akt and mTOR are engaged in adenine induced apoptosis of melanoma cells.