• 대한의생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.349-357
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• 2010

We have examined the histological changes of skin during hair follicle growth after depilation in C57BL/6N mice. We first studied on histological changes of number of mast cells and thickness of skin during hair follicle growth periods (telogen, 1 day, 3 day, 5 day, 10 day, 14 day, 17 day and 21 day after depilation) by toluidine blue, Giemsa and H&E staining methods. We second studied immunoreactive density of cytokines and Brdu labeled cells in skin during hair follicle growth periods after depilation in C57BL/6N mice by immunohistochemical methods. The histological changes on skin thickness was increased from telogen to 14 day. The number of mast cells was decreased in 3,5 and 10 day and increased in 14, 17 and 20 day after depilation. Immunoreactive density of cytokines [protein kinase C-${\alpha}$ (PKC-${\alpha}$), c-kit, and vascular endothelial growth factor (VEGF)] in 1, 3, 5, 10, and 14 day after depilation was mildly stained in bulge and cutaneous trunci m., but immunoreactive density of cytokines in 17 and 21 day was heavily stained in epidermis, bulge, outer root sheath (ORS), inner root sheath (IRS) and cutaneous trunci m.. Immunoreactive density of Brdu labeled cells in skin in 1 and 3 day was heavily stained in bulge, epidermis and connective tissue under the cutaneous trunci m.. In all periods, immunoreactive density of Brdu labeled cells in skin was heavily stained in bulge, subcutaneous tissue, cutaneous trunci m, ORS and IRS. These experiments suggest that histological changes related to hair follicle growth elevated mast cell counts, skin thickness and epidermis thickness and heavily stained immunoreactive density of cytokines and Brdu labeled cutaneous trunci m. and connective tissue under the cutaneous trunci m. after depilation in C57BL/6N mice.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권3호
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• pp.319-329
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• 2023

Resistance to hypomethylating agents (HMAs) in myelodysplastic syndrome (MDS) and acute myeloid leukemia (AML) is a concerning problem. Polo-like kinase 1 (PLK1) is a key cell cycle modulator and is known to be associated with an activation of the PI3K pathway, which is related to the stabilization of DNA methyltransferase 1 (DNMT1), a target of HMAs. We investigated the effects of volasertib on HMA-resistant cell lines (MOLM/AZA-1 and MOLM/DEC-5) derived from MOLM-13, and bone marrow (BM) samples obtained from patients with MDS (BM blasts >5%) or AML evolved from MDS (MDS/AML). Volasertib effectively inhibited the proliferation of HMA-resistant cells with suppression of DNMTs and PI3K/AKT/mTOR and ERK pathways. Volasertib also showed significant inhibitory effects against primary BM cells from patients with MDS or MDS/AML, and the effects of volasertib inversely correlated with DNMT3B expression. The DNMT3B-overexpressed AML cells showed primary resistance to volasertib treatment. Our data suggest that volasertib has a potential role in overcoming HMA resistance in patients with MDS and MDS/AML by suppressing the expression of DNMT3 enzymes and PI3K/AKT/mTOR and ERK pathways. We also found that DNMT3B overexpression might be associated with resistance to volasertib.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권6호
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• pp.661-673
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• 2023

Treatment of colorectal cancer (CRC) has always been challenged by the development of resistance. We investigated the antiproliferative activity of licochalcone H (LCH), a regioisomer of licochalcone C derived from the root of Glycyrrhiza inflata, in oxaliplatin (Ox)-sensitive and -resistant CRC cells. LCH significantly inhibited cell viability and colony growth in both Ox-sensitive and Ox-resistant CRC cells. We found that LCH decreased epidermal growth factor receptor (EGFR) and AKT kinase activities and related activating signaling proteins including pEGFR and pAKT. A computational docking model indicated that LCH may interact with EGFR, AKT1, and AKT2 at the ATP-binding sites. LCH induced ROS generation and increased the expression of the ER stress markers. LCH treatment of CRC cells induced depolarization of MMP. Multi-caspase activity was induced by LCH treatment and confirmed by Z-VAD-FMK treatment. LCH increased the number of sub-G1 cells and arrested the cell cycle at the G1 phase. Taken together LCH inhibits the growth of Ox-sensitive and Ox-resistant CRC cells by targeting EGFR and AKT, and inducing ROS generation and ER stress-mediated apoptosis. Therefore, LCH could be a potential therapeutic agent for improving not only Ox-sensitive but also Ox-resistant CRC treatment.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.295-304
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• 2021

Background: Acute promyelocytic leukemia (APL) is a hematopoietic malignancy driven by promyelocytic leukemia-retinoic acid receptor A (PML-RARA) fusion gene. The therapeutic drugs currently used to treat APL have adverse effects. 20(S)-ginsenoside Rh2 (GRh2) is an anticancer medicine with high effectiveness and low toxicity. However, the underlying anticancer mechanisms of GRh2-induced PML-RARA degradation and apoptosis in human APL cell line (NB4 cells) remain unclear. Methods: Apoptosis-related indicators and PML-RARA expression were determined to investigate the effect of GRh2 on NB4 cells. Z-VAD-FMK, LY294002, and C 87, as inhibitors of caspase, and the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) pathways were used to clarify the relationship between GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. Results: GRh2 dose- and time-dependently decreased NB4 cell viability. GRh2-induced apoptosis, cell cycle arrest, and caspase3, caspase8, and caspase9 activation in NB4 cells after a 12-hour treatment. GRh2-induced apoptosis in NB4 cells was accompanied by massive production of reactive oxygen species, mitochondrial damage and upregulated Bax/Bcl-2 expression. GRh2 also induced PML/PML-RARA degradation, PML nuclear bodies formation, and activation of the downstream p53 pathway in NB4 cells. Z-VAD-FMK inhibited caspase activation and significantly reversed GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. GRh2 also upregulated TNF-α expression and inhibited Akt phosphorylation. LY294002, an inhibitor of the PI3K pathway, enhanced the antitumor effects of GRh2, and C 87, an inhibitor of the TNF-α pathway, reversed NB4 cell viability, and GRh2-mediated apoptosis in a caspase-8-dependent manner. Conclusion: GRh2 induced caspase-dependent PML-RARA degradation and apoptosis in NB4 cells via the Akt/Bax/caspase9 and TNF-α/caspase8 pathways.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1092-1100
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• 2020

Six-transmembrane epithelial antigen of prostate 4 (Steap4)는 철과 구리를 환원하여 철과 구리의 세포내 유입에 관여하는 금속 환원효소로, 구리 철의 항상성 뿐만 아니라 염증, 포도당 대사, 지질 대사에도 중요한 역할을 한다. 최근에 Steap4가 지방세포의 분화를 촉진한다는 보고가 발표되었으나, 이에 관련된 분자적 기전에 대해서는 알려지지 않았다. 그래서, 본 연구에서는 Steap4에 의한 지방세포분화 촉진에 관련된 기전을 연구하였다. 이를 위해 3T3-L1 백색지방세포, 불멸화된 갈색지방세포(iBA) 및 생쥐의 배아 섬유아 세포인 C3H10T1/3 세포에서 Steap4을 감소시킨 후 지방세포분화 초기단계에 관련된 신호들을 분석하였다. Steap4을 shRNA로 감소시켰을 때 지방세포분화 초기 단계에서 3종류 지방세포의 세포 증식이 억제되었으며, 세포주기 관련 단백질인 cyclin A, cyclin D 그리고 cdk2의 발현은 감소하는 반면 세포주기 저해 단백질인 p21과 p27의 발현은 증가하였다. 또한 세포주기 관련 신호인 p38, ERK 그리고 Akt의 활성화는 억제되었다. 한편 지방세포분화 초기 단계에 관여하는 지방세포분화 전사인자들을 분석하였을 때, Steap4의 감소는 지방세포분화 활성 전사 인자인 C/EBPβ, KLF4의 발현을 저해하는 반면, 지방세포분화 억제 전사 인자인 KLF2, KLF3 그리고 GATA2의 발현은 증가시켰다. 또한 Steap4의 과발현은 C/EBPβ promoter에 존재하는 전사억제 히스톤 표지자인 H3K9me2과 H3K27me3을 감소시켰다. 따라서, 이상의 결과를 종합하면 Steap4는 지방세포분화 초기단계인 mitotic clonal expansion을 촉진하고 지방세포분화 전사인자들의 발현을 조절함으로써, 지방세포분화를 촉진시킴을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권5호
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• pp.648-657
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• 2015

H9, a novel herbal extract, demonstrated cytotoxicity in A549 non-small cell lung cancer (NSCLC) cell lines. In this study, we investigated whether H9, and/or co-treatment with an anticancer drug, pemetrexed (PEM), inhibited tumor growth in BALB/c nude mice models bearing A549 NSCLC cells. The mice were separated into groups and administered H9 and PEM for 2 weeks. Protein and mRNA levels were detected using western blotting and reverse transcription polymerase chain reaction, respectively; immunohistochemistry (IHC) was also performed on the tumor tissues. H9 and co-treatment with PEM induced the cleavage of proapoptotic factors, such as caspase-3, caspase-8, caspase-9, and poly(ADP)-ribose polymerase (PARP). Expression levels of cell-death receptors involving Fas/FasL, TNF-related apoptosisinducing ligands (TRAIL), and TRAIL receptors were increased by H9 and co-treatment with PEM. Furthermore, analysis of levels of cell-cycle modulating proteins indicated that tumor cells were arrested in the G1/S phase. In addition, the phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase (PI3K)/Akt survival signaling pathways were inhibited by H9 and co-treatment with PEM. In conclusion, H9 and co-treatment with PEM inhibited tumor growth in BALB/c nude mice models bearing A549 NSCLC cells. These results indicate that H9 and co-treatment with PEM can be used as an anticancer therapy in NSCLC.

• 한방비만학회지
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• 제21권1호
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• pp.10-21
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• 2021

Objectives: Benign prostatic hyperplasia (BPH) is a progressive pathological condition characterized by excessive proliferation of the prostate. In this study, we evaluated the effect of Corni Fructus water extract (CF) on the promotion of prostate cell proliferation by dihydrotestosterone (DHT). Methods: The effect of CF on the proliferation of LNCaP prostate cells was evaluated, and DHT was treated to induce an in vitro BPH model. To study the mechanism of inhibition of cell proliferation and BPH by CF, changes in the expression of key factors related to cell cycle and BPH were investigated. We further investigated the effect on the production of reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) to evaluate the antioxidant and anti-inflammatory efficacy of CF. Results: Inhibition of LNCaP cell proliferation by CF was associated with decreased expression of cyclin D1 and cyclin A and increased expression of cyclin-dependent kinase inhibitor p21. CF also suppressed expression of BPH inducing factors such as 5α-reductase type 2 and androgen receptor (AR) as well as prostate specific antigen (PSA). Furthermore, CF significantly blocked DHT-induced LNCaP cell proliferation and effectively attenuated DHT-induced expression of BPH mediators and cyclins. In addition, CF inhibited DHT-induced oxidative and inflammatory reactions by inhibiting production of ROS and NO. Conclusion: Our results demonstrated that CF probably acted as 5α-reductase type 2 inhibitor, preventing the 5α-reductase type 2-AR signaling pathway, thereby reducing the conversion of testosterone to DHT and the expression of PSA, which is at least correlated with the antioxidant and anti-inflammatory activities of CF.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.787-795
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• 2021

등골나물은 오랫동안 음식으로 사용되어 왔으며 한방에서 한약재로 사용되어왔으며, 특히 등골나물 추출물은 항염 및 항산화 효과가 보고되었다. 심혈관 질환인 동맥경화증은 동맥 혈관에서 발생하는 만성 염증이며 다양한 질환에 관여하고 있다. 재협착 및 신경병증 증식과 같은 심혈관 질환은 주로 혈관 평활근 세포의 다중 성장인자로 인한 비정상적인 성장과 이동으로 인해 발생하며, 혈소판유래 성장인자는 손상된 혈관벽에서 방출되며 혈관 평활근 세포의 증식 및 이동에 관여한다. 본 연구에서는 혈관 평활근 세포의 비정상적인 증식 및 이동에 대한 등골나물 추출물의 효과를 확인하였고, 혈소판유래 성장인자로 유도된 혈관 평활근 세포내에서 신호전달 경로를 조사하였다. 혈소판유래 성장인자로 유도된 혈관 평활근 세포에서 등골나물 추출물의 전처리는 세포 증식 및 이동을 효과적으로 감소시켰다. 또한, 세포 내 신호전달 경로 AKT, phospholipase C gamma (PLC-γ) 및 mitogen-activated protein kinase (MAPK)의 웨스턴 블롯 실험 결과, 이들 경로의 인산화 억제를 확인하였다. 유세포분석 데이터는 혈관 평활근 세포의 세포주기가 등골나물 추출물에 의해 차단되었음을 보여주었다. 이 결과는 혈소판유래 성장인자가 세포주기와 세포 내 신호전달 인자를 조절하여 혈관 평활근 세포의 증식과 이동을 억제 할 수 있음을 시사한다. 또한, 이는 등골나물 추출물이 혈관 평활근 세포의 비정상적인 증식 및 이동을 차단하여 심혈관 질환 예방에 하나의 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1314-1320
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• 2009

히스톤 디아세틸라이제 저해제(HDACI)는 최근에 새로운 미래형 항암제로 주목을 받고 있으며 다른 항암요법 및 치료제와의 병용치료에도 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. HDACI은 다양한 조직기원의 암세포에서 증식억제 및 세포사멸 유도능이 시험되어 왔으나 비소세포폐암 세포에서 그 작용 및 기전이 명확히 조사된 바가 없다. 본 연구는 HDACI 중의 하나인 sodium butyrate (SB)를 비소세포폐암 세포주인 H460에 처리하여 세포생존율, 세포주기 분석, 세포사멸도를 평가하고, 이와 관련하여 세포사멸 관련 단백질, p53, ERK의 변화를 조사하고자 하였다. 3가지 다른 농도(2.5, 7.5, 20 mM)의 SB에 H460 세포가 48시간 노출되었을 때, 세포 생존율은 농도의존적으로 감소되었으나 7.5 mM 이상의 농도에서 대조군에 비해 유의한 생존을 감소를 보였고, 20 mM에서 생존을 50% 전후를 나타냈다. SB노출은 H460 세포의 사멸을 유발하였는데, 세포사의 유형은 아포토시스와 괴사가 동시에 발생함이 Annexin-V 분석으로 확인되었다. H460 세포에서 SB에 의해 유발되는 뚜렷한 세포주기의 변화양상은 G2/M기정지였으며, 이러한 세포주기의 지연현상으로 세포사멸이 초래되는 것으로 생각된다. SB처리는 아포토시스 발생관련 효소인 caspase-3과 caspase-7의 활성화를 유발하였으며, 이에 의한 PARP 단백 질의 분절화도 관찰되었다. 동시에, 항세포사별 단백질인 XIAP의 단백질 함량은 감소함을 보였다. SB 노출에 의한 세포주기의 G2/M기의 정지현상과 관련하여는 p53 단백질의 증가가 주목할 만한 하였다. SB의 H460세포에의 처리는 일반 ERK단백질의 함량 변화를 유도하지 않았으나, 인산화형의 ERK는 SB처리농도에 의존적으로 그 단백질 함량이 감소하였다. 이는 ERK가 비소세포폐암 세포인 H460에서 세포생존 및 유지와 관련된 단백질의 인산화에 계속적으로 관여하고 있다는 사실을 암시한다. 즉, SB의 처리는 ERK의 인산화를 유의하게 억제하는 기전과 관련이 있을 가능성이 높다고 추측된다. 향후 SB의 노출에 의한 PERK 감소 기전에 대한 연구가 추가적으로 진행되면 SB의 더욱 효율적인 암세포 사멸 유도 전략수립에 도움을 줄 수 있을 것이라 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1054-1065
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• 2010

생약복합물인 SH21B는 황금(Scutellaria baicalensis Georgi), 행인(Prunus armeniaca Maxim), 마황(Ephedra sinica Stapf), 석창포(Acorus gramineus Soland), 포황(Typha orientalis Presl), 원지(Polygala tenuifolia Willd), 하엽(Nelumbo nucifera Gaertner)의 혼합(비율 3:3:3:3:3:2:2)으로 이루어졌다. SH21B는 예로부터 한의학에서 비만의 치료에 사용되어 왔으나 자세한 분자적 메커니즘과 효능에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구진은 선행연구를 통해 SH21B가 지방세포의 분화에서 adipogenesis (지방세포형성)와 관련된 유전자를 조절하여 중성지방의 축적을 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 adipogenesis의 in vitro 모델인, 3T3-L1 세포에서 SH21B에 의한 지방세포형성 억제의 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 전지방세포, 분화된 세포 그리고 SH21B에 의해 분화가 억제된 세포의 각각의 유전자 발현을 분석하기 위해 각 시료들에서 total RNA를 분리하여 cDNA를 합성한 후 microarray에 적용시켰다. 그 결과, 각각의 시료들의 비교에서 2배 이상의 유의한 발현 변화를 가지는 2,568개의 유전자를 확보하였다. 이 유전자들에 대해 Hierarchical clustering과 K-means clustering 분석을 진행하였고 서로 다른 양상을 가지는 9개의 군집(cluster)들을 분류하였다. 그 중, SH21B의 첨가에 의해 뚜렷하게 감소(cluster 4, cluster 6 및 cluster 9)하거나 반대로 뚜렷하게 증가(cluster 7와 cluster 8)하는 양상을 보이는 군집들을 따로 선별하여 그 군집들에 포함되어 있는 유전자들을 분석하였다. 선택 된 5개의 군집에는 지방세포형성과 세포증식에 관련된 유전자가 다수 포함되어 있었다. Cluster 4, cluster 6 그리고 cluster 9에는 peroxisome proliferator activated receptor gamma $\gamma$ ($PPAR{\gamma}$), CCAAT/enhancer binding protein $\alpha$ (C/$EBP{\alpha}$), sterol regulatory element binding transcription factor 1 (SREBF1), adiponectin (ADIPOQ), fatty acid synthase (FASN), lipoprotein lipase (LPL) 등의 지방세포형성 유도 및 관련 인자와 B-cell leukemia/lymphoma6 (BCL6), retinoblastoma 1 (RB1), cyclin-dependent kinase inhibitor 2C (CDKN2c), ras homolog gene family, member B (RHOB) 등의 많은 세포증식 억제 유전자가 포함되었다. 이와는 반대로, cluster 7과 cluster 8에는 $\beta$-catenin, cyclin D1 (CCND1), WNT1 inducible signaling pathway protein 2 (WISP2) 등과 같은 지방 세포형성 억제 조절자와 MARCKS-like1 (MARCKSL1), colony stimulating factor 1 (CSF1), discoidin domain receptor family, member 2 (DDR2), leukemia inhibitory factor receptor (LIFR) 등의 세포증식을 유도하는 조절자가 다수 포함되었다. 결론적으로, 이러한 결과들은 SH21B가 지방세포형성과 관련된 조절자 및 세포증식과 관련 된 조절자들의 유전자 발현을 조절하여 지방세포형성을 억제함을 제시한다.