• 제목/요약/키워드: Cell senescence

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인간 진피섬유아세포에서 Bifidobacterium bifidum 배양액 및 추출액의 자외선B에 대한 보호 효능 (Protective Effects of Bifidobacterium bifidum Culture Supernatants and Intracellular Cell-Free Extracts on Human Dermal Fibroblasts against UV-B Irradiation)

  • 권기영;박귀근
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권7호
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    • pp.801-808
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    • 2017
  • 본 연구는 장내세균 Bifidobacterium bifidum 배양액과 추출액을 사용하여 자외선B를 조사한 인간 진피섬유아세포에서 세포생존율과 세포 노화 및 세포주기의 변화를 살펴봄으로써 자외선B에 의한 세포 보호 효능을 평가하였다. 우선 자외선B를 조사한 결과 광량에 비례하여 HDFs의 생존율이 감소하였으며 $100mJ/cm^2$ 조사 시 67.3%로 떨어졌으나 B. bifidum 배양액과 추출액 처리 후 세포생존율을 증가시켜 자외선B에 대한 보호 효능이 있었다. 그리고 $SA-{\beta}-gal$ activity 변화를 측정한 결과에서 세포 노화율을 감소시켰음을 확인하였다. 또한, propidium iodide staining을 통하여 세포주기상 Sub-G1기 세포 수가 감소하였으므로 apoptosis를 억제하였고 이는 세포주기를 정상화하는 데 긍정적인 영향을 미쳤다. B. bifidum 배양액과 추출액 처리한 결과 세포 내 활성산소종이 감소함에 따라 p53과 p21의 발현을 감소시켰으며, 따라서 이에 본 연구에서 B. bifidum 배양액과 추출액은 UV-B로 인한 손상을 보호하는 효과가 있음을 규명하였다.

파프리카 발효즙의 화장품 소재개발 연구 (Development of Cosmetic Ingredient by Fermented Paprika Juice)

  • 배수정;송민현;오정영;배준태;김진화;이근수
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.117-124
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    • 2018
  • 본 연구에서는 천연물 화장품 원료의 유기용매 추출법과 미생물을 이용한 발효법의 장단점을 보완하기 위해, 생(生) 천연물에 미생물을 이용한 발효를 통해 과즙을 만드는 새로운 제조법으로 화장품 소재를 개발하였다. 천연물은 다양한 색상과 비타민이 풍부한 것으로 알려진 파프리카 중 두 가지 색상(빨간색, 녹색)을 선정하였고, 발효에 사용된 미생물로서 당분해 효소능이 있는 유산균(Lactobacillus plantarum)을 이용해 파프리카에 접종하여 발효하였다. 먼저 고압으로 착즙한 파프리카 생즙 2종과 유산균으로 발효한 발효즙 2종의 생리활성변화를 확인해 보았다. 총 페놀함량과 총 플라보노이드 함량 측정 실험 결과, 파프리카 생즙보다 발효즙에서 모두 함량이 높았으며 특히 빨간색 파프리카 발효즙에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 프리라디칼 소거효과와 지질과산화 억제효과 역시 파프리카 생즙에 비해 발효즙에서 우수한 항산화 효과가 나타났으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙의 효과가 가장 높았다. 항산화 효과가 높은 빨간색 파프리카 발효즙을 이용해 MMP-1 발현실험을 한 결과 농도 의존적으로 MMP-1 mRNA와 MMP-1 단백질의 발현을 억제하였다. 노화에 따른 glycation(당화현상) 실험의 경우, 파프리카 발효즙에서 상대적으로 anti-glycation 효과로 최종 당화산물(advanced glycation end-products, AGEs) 생성 억제 활성이 높아 항산화효과와 밀접한 연관성을 나타내었다. 또한, 세포노화 지표물질인 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포(HDF)를 이용하여 실험한 결과, 파프리카 발효즙을 처리하였을 때 노화에 의해 염색된 세포의 수가 감소하여 세포의 senescence를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 파프리카는 생즙보다 유산균을 이용한 발효즙이 항산화 효과와 항노화 효능이 우수했으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙이 가장 우수한 항산화와 항노화 효능을 가져 이를 이용한 항산화 및 항노화의 천연 신소재로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

Telomerase: Key to Mortal or Immortal Road

  • Yang, Eun-Young;Sung, Young Hoon;Lee, Han-Woong
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제2권4호
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    • pp.183-188
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    • 2002
  • Gradual attrition of telomere to a critical short length elicits successive cellular response of cellular senescence and crisis. Cancer cells evade this process by maintaining functional telomeres via one of two known mechanisms of telomere maintenance. The first and most frequent mechanism involves reactivation of enzyme activity of telomerase, a ribonucleoprotein complex mainly via transcriptional up-regulation of TERT, a catalytic subunit of telomerase complex. The second mechanism utilizes telomerase-independent way termed ALT (for Alternative Lengthening of Telomere), which possibly involves recombination pathways. Thus master key for cellular immortalization is supposed to possess adequate telomere reserves. Indeed, telomerase can alone induce the immortalization under culture on feeder cell layers without generally known inactivation mechanism of tumor suppressor genes. Including this phenomena, this review will focus on telomerase and telomere-associated proteins, thereby implication of these proteins for cellular immortalization processes.

Development of Environmental Stress-Tolerant Plants by Gene Manipulation of Antioxidant Enzymes

  • Kwon, Suk-Yoon;Lee, Haeng-Soon;Kwak, Sang-Soo
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제17권2호
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    • pp.88-93
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    • 2001
  • Oxidative stress is one of the major limiting factor in plant productivity. Reactive oxygens species (ROS) generated during metabolic processes damage cellular functions and consequently lead to disease, senescence and cell death. Plants have evolved an efficient defense system by which the ROS is scavenged by antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX). Attempts to reduce oxidative damages under the stress conditions have included the manipulation of 갠 scavenging enzymes by gene transfer technology. Increased SOD activities of transgenic plants lead to increased resistance against oxidative stresses derived from methyl viologen (MV), and from photooxidative damage caused by high light and low temperature. Transgenic tobacco plants overexpressing APX showed reduced damage following either MV treatment of photooxidative treatment. Overexpression of glutathion reductase (GR) leads to increase in pool of ascorbate and GSH, known as small antioxidant molecules. These results indicate through overexpression of enzymes involved in ROS-scavenging could maintain or improve the plant productivities under environment stress condition. In this study, the rational approaches to develop stress-tolerant plants by gene manipulation of antioxidant enzymes will be introduced to provide solutions for the global food and environmental problems in the $21^\textrm{st}$ century.

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Immortalization of Rabbit Corneal Fibroblasts by Overexpression of Simian Virus 40 Large T antigen

  • Cho, Seung-Ju;Park, Yuk-Pheel;Lim, Heon-Man;Kim, Jae-Chan;Yang, Eun-Kyung;Park, Jung-Keug;Yoon, Do-Young;Lee, Hee-Gu
    • 대한의생명과학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.85-92
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    • 2004
  • Immortalization of primary corneal cells has influence on pharmacy, medical and biological fields. Especially, investigation of immortalization mechanism using viral oncoproteins is useful for medical treatments, and these cell lines will be useful materials for toxic test of medical supplies and cell biological experiments. Rabbit corneal fibroblasts in culture undergo a finite number of divisions before they reach a terminally non-proliferating state known as replicative senescence. Therefore, we attempted to induce immortalization of rabbit corneal fibroblasts with SV 40 large T antigen. As a result of experiment, expression of SV 40 large T antigen was confirmed, and expression of proteins related to cell cycle repressor was decreased in the transfection group compared with non-transfection group. According to the results of cell cycle phase distribution test, SV 40 large T antigen-transfected cells had obtained higher proliferation rate than primary cells. It was confirmed that during induction of immortalization, SV 40 large T antigen was not able to increase telomerase activity. In conclusion, we made a rabbit corneal fibroblast cell line with SV40 large T antigen. This cell line will be useful for further studies of mammalian fibroblast biology, particularly with regard to angiogenesis and malignant transformation. In addition, this cell line offers opportunity for testing potential therapeutics and can be used for toxicity tests of materials or cosmetics. In the future, our cell line can potentially be utilized in a wide range of biology related fields.

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Cell clusters in intervertebral disc degeneration: an attempted repair mechanism aborted via apoptosis

  • Polly Lama;Jerina Tiwari;Pulkit Mutreja;Sukirti Chauhan;Ian J Harding;Trish Dolan;Michael A Adams;Christine Le Maitre
    • Anatomy and Cell Biology
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    • 제56권3호
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    • pp.382-393
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    • 2023
  • Cell clusters are a histological hallmark feature of intervertebral disc degeneration. Clusters arise from cell proliferation, are associated with replicative senescence, and remain metabolically, but their precise role in various stages of disc degeneration remain obscure. The aim of this study was therefore to investigate small, medium, and large size cell-clusters. For this purpose, human disc samples were collected from 55 subjects, aged 37-72 years, 21 patients had disc herniation, 10 had degenerated non-herniated discs, and 9 had degenerative scoliosis with spinal curvature <45°. 15 non-degenerated control discs were from cadavers. Clusters and matrix changes were investigated with histology, immunohistochemistry, and Sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Data obtained were analyzed with spearman rank correlation and ANOVA. Results revealed, small and medium-sized clusters were positive for cell proliferation markers Ki-67 and proliferating cell nuclear antigen (PCNA) in control and slightly degenerated human discs, while large cell clusters were typically more abundant in severely degenerated and herniated discs. Large clusters associated with matrix fissures, proteoglycan loss, matrix metalloproteinase-1 (MMP-1), and Caspase-3. Spatial association findings were reconfirmed with SDS-PAGE that showed presence to these target markers based on its molecular weight. Controls, slightly degenerated discs showed smaller clusters, less proteoglycan loss, MMP-1, and Caspase-3. In conclusion, cell clusters in the early stages of degeneration could be indicative of repair, however sustained loading increases large cell clusters especially around microscopic fissures that accelerates inflammatory catabolism and alters cellular metabolism, thus attempted repair process initiated by cell clusters fails and is aborted at least in part via apoptosis.

Effects of Korean red ginseng on T-cell repopulation after autologous hematopoietic stem cell transplantation in childhood cancer patients

  • Kyung Taek Hong;Yeon Jun Kang;Jung Yoon Choi;Young Ju Yun;Il-Moo Chang;Hee Young Shin;Hyoung Jin Kang;Won-Woo Lee
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제48권1호
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    • pp.68-76
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    • 2024
  • Background: Although the survival outcomes of childhood cancer patients have improved, childhood cancer survivors suffer from various degrees of immune dysfunction or delayed immune reconstitution. This study aimed to investigate the effect of Korean Red Ginseng (KRG) on T cell recovery in childhood cancer patients who underwent autologous hematopoietic stem cell transplantation (ASCT) from the perspective of inflammatory and senescent phenotypes. Methods: This was a single-arm exploratory trial. The KRG group (n = 15) received KRG powder from month 1 to month 12 post-ASCT. We compared the results of the KRG group with those of the control group (n = 23). The proportions of T cell populations, senescent phenotypes, and cytokine production profiles were analyzed at 1, 3, 6, and 12 months post-ASCT using peripheral blood samples. Results: All patients in the KRG group completed the treatment without any safety issues and showed a comparable T cell repopulation pattern to that in the control group. In particular, KRG administration influenced the repopulation of CD4+ T cells via T cell expansion and differentiation into effector memory cell re-expressing CD45RA (EMRA) cells. Although the KRG group showed an increase in the number of CD4+ EMRA cells, the expression of senescent and exhausted markers in these cells decreased, and the capacity for senescence-related cytokine production in the senescent CD28- subset was ameliorated. Conclusions: These findings suggest that KRG promotes the repopulation of CD4+ EMRA T cells and regulates phenotypical and functional senescent changes after ASCT in pediatric patients with cancer.

Phloroglucinol Attenuates Free Radical-induced Oxidative Stress

  • So, Mi Jung;Cho, Eun Ju
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제19권3호
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    • pp.129-135
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    • 2014
  • The protective role of phloroglucinol against oxidative stress and stress-induced premature senescence (SIPS) was investigated in vitro and in cell culture. Phloroglucinol had strong and concentration-dependent radical scavenging effects against nitric oxide (NO), superoxide anions ($O_2{^-}$), and hydroxyl radicals. In this study, free radical generators were used to induce oxidative stress in LLC-PK1 renal epithelial cells. Treatment with phloroglucinol attenuated the oxidative stress induced by peroxyl radicals, NO, $O_2{^-}$, and peroxynitrite. Phloroglucinol also increased cell viability and decreased lipid peroxidation in a concentration-dependent manner. WI-38 human diploid fibroblast cells were used to investigate the protective effect of phloroglucinol against hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced SIPS. Phloroglucinol treatment attenuated $H_2O_2$-induced SIPS by increasing cell viability and inhibited lipid peroxidation, suggesting that treatment with phloroglucinol should delay the aging process. The present study supports the promising role of phloroglucinol as an antioxidative agent against free radical-induced oxidative stress and SIPS.

홍삼 사포닌에 의한 유선상피 및 유선암세포의 분화 유도 효과 연구 (Effects of Ginseng Saponins on the Induction of Differentiation in Mammary Epithelial Cells and Mammary tumor Cells)

  • 오미숙;백기주;전성실;김규원;최강주;김남득
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제24권4호
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    • pp.188-195
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    • 2000
  • 정상 흰쥐 유선상피세포 및 DMBA로 유도안 흰쥐 유선암세포를 in vitro 상태에서 배양시키며 이들의 성장과 증식에 대한 홍삼 사포닌(조사포닌, 총사포닌, Rbl, Rb2, Rc, Rd, Re, Rhl, Rtl2)의 영향을 관찰하였다. 홍삼 사포닌들의 세포 배양중 발생하는 4종의 세포집락의 형태(cobble stone, spindle, honey comb, senescence)에 영향을 미쳤다. 배양한 세포집락에 lucifer yellow용액을 이용하여 SLDT결과 홍삼 사포닌을 첨가하고 배양한 세포군에서 배양 2주째 세포 간극을 통한 세포간 정보전달체계가 양성을 나타내었다. 이것으로 홍삼사포닌이 분화가 덜된 상피 간세포의 분화를 촉진시켜 분화의 지표 중 하나인 세포체포신호전달을 유도한 것으로 사료된다. 그리고 정상 유선 및 유선암 미세절편들을 Matrigel에 배양한 결과 분화의 종 지표인 수종의 다세포구조물이 생성됨을 확인하였는데 정상 조직과 유선암세포로부터 생성된 구조물 ductal, webbed, stellate, squamous colony들of 생성되었는데 유선암세포로부터는 alveloar unit, foamy alveolar nit, squmaous, lobule-ductal, stellate, webbed colony들이 생성되어 다소 상이함을 확인하였다. 그러나 홍삼사포닌을 첨가하여 배양하였을 때 수종의 다세포 구조물 발생 빈도가 변하는 것으로 미루어 보아 홍삼 사포닌이 이들 다세포 구조물의 발생에도 영향을 미치는 것으로 생각된다. 편평상피암의 전암병소라 일컬어지는 편평상피화생의 경우홍삼 사포닌의 존재 하에 이들의 생성이 억제되고 분화가된 ductal colony들의 수가 증가된 것으로 보아 암예방 효과의 기전을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것으로 사료된다.

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TIR 촉매반응에 의해 생성된 소분자들의 식물면역반응에서의 역할 (TIR-catalyzed Small Molecules: Structure and Function in Plant Immunity)

  • 배성현;박상현;차예림;전다원;임가현
    • 생명과학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.666-672
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    • 2024
  • 식물 세포에 존재하는 수용체(receptor)가 외부의 병원체를 인식하면 빠르게 세포 내 신호전달이 시작된다. 식물의 면역 수용체인 NLR단백질(Nucleotide-binding and leucine-rich repeat receptor)은 병원성 분자(effectors)를 특이적으로 인식하여 신호 전달을 활성화시키며, 식물 세포 사멸(cell death)을 포함한 식물 면역반응(effector-triggered immunity)을 유도한다. TNL-의존적 면역 신호전달은 lipase-like proteins로 알려진 EDS1 (Enhanced Disease Susceptibility 1)과 파트너인 PAD4 (Phytoalexin Deficient 4), SAG101 (Senescence-Associated Gene 101)이 관여하며 ADR1 (Activated Disease Resistance 1), NRG1(N requirement gene 1)이 필요하다. TIR 도메인 단백질 촉매 반응은 여러 형태의 소분자를 생성해 내며, 이들은 식물 면역반응의 효과적인 활성을 촉매하는 것으로 보고되었다. 이들은 EDS1-PAD4 및 EDS1-SAG101의 특정 위치에 결합하여 EP도메인의 구조 변화를 유도하며, 그 결과 ADR1 또는 NRG1과의 상호작용이 가능한 것으로 여겨진다. 따라서 소분자들과 단백질 복합체의 안정된 형태에 의하여 식물의 면역 반응이 활성화될 수 있는지 연구하는 것은 중요한 연구 주제이다. 본 논문에서는 이러한 소분자에 대해 알아보고, 이들과 단백질 복합체의 관계를 구조적 및 생화학적 특징에 기반해 기술하고자 한다. 또한, EDS1-PAD4와 EDS1-SAG101복합체의 구조적 차이에 의하여 각각 고유한 역할을 수행하며, 이와 관련된 특정 상호작용을 통해 신호 전달 경로를 활성화하는 방식에 영향을 미칠 수 있는지에 대하여 고찰해 보고자 한다.