• Applied Microscopy
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• 제30권4호
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• pp.347-355
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• 2000

Zinc는 인체 내에 철$(Fe^{2+})$다음으로 많은 trace element로서 200여개 효소의 기능에 필수적일 뿐만 아니라 신경계통내에서는 신경조절물질로 작용한다. 뿐만 아니라 허혈, 간질 및 퇴행성 뇌질환의 주요 병리기전에도 관여되어 있다. 그러나 대부분의 Zinc는 단백질에 결합되어 (bound form)신경세포의 세포질 및 핵질내에 존재하고, 10% 이하의 Zinc는 이온상태(free form, $Zn^{2+}$)로 신경종말 (Zinc enriched terminal)에 있는데 , 후자만이 조직화학법으로 가시화된다. 최근까지 새로 개발된 조직화학법으로 Zinc enriched(ZEN)neurons의 분포에 관한 연구가 각광받고 있으나, 국내에서는 이에 대한 연구가 전무한 실정이다. 이에 본 연구자는 고전적인 조직화학법의 기본 원리를 소개하고, 렛드 중추신경계통내 Zinc의 분포를 광학 및 전자현미경으로 관찰하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Wistar 계통의 랫드(10주령)와 BALB/c 마우스이며, 마취제로는 Pentobarbital(50mg/kg)을 이용하였다. 생체 뇌조직내 이온상태의 $Zinc(Zn^{2+})$를 침전시키기 위하여 selenium(10mg/kg, i.p.)을 처리하였고, 1시간 후 3% Glutaraldehyde액으로 관류고정하여 동물을 희생시켰다. 뇌와 척수를 꺼내어 sucrose에 가라앉을때 까지 담가두었다가 Dry Ice를 이용하여 얼리고, Freezing microtome위에서 $30{\mu}m$두께의 절편을 작성하였다. 조직절편내 $Zn^{2+}$을 동정하기 위한 조직화학법으로는 autometallography (AMG) (Danscher, 1985)를 이용하였다. 광학현미경하에서 밝혀진 Zinc의 분포는 해마복합체를 비롯한 종뇌의 여러부위에 고농도로 분포하였고, 척수에는 중간정도, 그리고 소뇌 및 뇌간에는 매우 낮은 농도로 분포하였다. 전자현미경에서 관찰된 AMG염색과립(silver grains)은 신경종말에 있는 연접소포에 국한되었으며, 이러한 ZEN terminals은 주위 여러 신경세포의 돌기(dendrites)및 세포체 (soma)에 특이한 연접을 이루고 있었다. 즉 후각망울을 포함한 종뇌에서는 주로 비대칭연접 (asymmetrical synapses)이 관찰되었던 반면에, 척수에서는 대칭연접(symmetrical synapses)을 이루고 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 신경종말내 연접소포에 Zinc를 함유하고 있는 소위 ZEN terminals은 중추신경계통에 광범위하게 분포하고 있으며 또한 신경부위에 따라 다양한 분포와 미세구조의 차이를 보였다. 이러한 사실은 중추신경계통내에서 Zinc가 영위하는 신경생물학적 기능이 신경부위에 따라 다양할 것임을 시사한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권4호
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• pp.264-272
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• 2007

배경: 혈관내피 성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF)는 혈관평활근세포(vascular smooth muscle cell)의 증식과 이동을 촉진함으로써 혈관신생에 중요한 역할을 한다. 당뇨병은 VEGF의 발현과 연관되어 정상 혈당상태에서 보다 세포의 증식을 더욱 촉진시킨다. 당뇨병쥐에서 VEGF 수용체의 선택적 차단이 손상된 혈관에서 신내막 형성과 혈관평활근세포의 이동에 미치는 영향에 대해 알아보고자 했다. 대상 뜻 방법: 당뇨병 쥐의 경동맥 풍선손상 모델에서 위약을 투여하거나, 혈관내피 성장 인자 수용체-1(VEGFR-1)에 선택적으로 작용하는 항-Flt-1 펩타이드(anti-Flt-1 peptide; Gly-Asn-Gln-Trp-Phe-Ile)를 풍선손상 2일 전부터 0.5mg/kg의 용량으로 2주간 매일 투여한 군으로 나누어 Hematoxylin-Eosin 염색을 하여 신내막의 형성정도와 혈관내강의 협착정도를 비교하였으며, proliferative cell nuclear antigen (PCNA)에 대한 면역조직화학염색법을 시행하여 세포의 증식정도를 관찰하였다. 혈관평활근세포를 고혈당환경에서 배양하고 transwell assay를 시행하여 혈관평활근세포의 이동 정도를 측정하였다. 고혈당 환경에서 자라고 있는 혈관평활근세포에 50ng/mL의 VEGF를 단독 또는 3ug/mL의 항-Flt-1 펩타이드와 함께 처리하고 일정시간이 지난 후 matrigel filter를 통과한 세포를 세어 아무런 처치를 받지 않은 세포가 이동한 정도와 비교하였다. 또한, 혈관평활근세포에 세포이동 정도 측정 시와 같은 처리를 한 후, RNA를 분리하고 reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR)을 시행하여 기질금속단백분해효소(matrix metalloprotenase, MMP)의 발현 정도를 관찰하였다. 결과: 신내막의 면적은 위약 투여 쥐는 $0.24{\pm}0.03 mm^2$이었으나, 항-Flt-1 펩타이드의 처리에 의해 $0.15{\pm}0.04 mm^2$로 유의하게 감소하였으며(p<0.01), 신내막 형성에 따른 내강의 협착 정도도 위약 투여 쥐는 $61.85{\pm}5.11%$, 항-Flt-1 펩타이드 투여 쥐는 $36.03{\pm}3.78%$로 항-Flt-1 펩타이드 투여에 의하여 유의하게 감소하였다(p<0.01). 신내막의 전체 세포수에 대한 PCNA(+)인 세포를 백분율로 구하였으며, 위약 투여 쥐와 항- Flt-1 펩타이드 투여 쥐에서 각각 $52.82{\pm}4.20%,\;38.11{\pm}6.89%$로 나타나 항-Flt-1 펩타이드를 투여한 쥐에서 PCNA(+)인 세포가 유의하게 적음을 보이고 있다(p<0.05). 혈관평활근세포의 이동 정도 측정에서는 항-Flt-1 펩타이드 처리에 의하여 VEGF에 의한 혈관평활근 세포의 이동이 유의하게 감소하였다(p<0.01). 또한, 항-Flt-1 펩타이드 처리에 의하여 VEGF에 의한 MMP-3와 MMP-9 mRNA의 발현 증가가 억제되었다. 결론: 항-Flt-1 펩타이드는 당뇨병쥐의 경동맥손상모델에서 신내막 형성을 억제하였으며, 고혈당 환경에서 배양된 혈관평활근세포의 이동과, MMP-3와 MMP-9의 활성을 억제하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.376-386
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• 2016

에폽토시스에 의한 세포자멸사는 암세포에 대한 항암제 효능의 핵심적 기전이다. 항암제의 대표적인 두 종류로 알려진 DNA-손상 약제(DNA-damaging agents, DDAs)와 미세소관-손상 약제(microtubule-damaging agents, MDAs)가 암세포에 야기하는 초기 항암신호전달 기전은 다르지만, 최종적으로는 대부분 미토콘드리아 의존-에폽토시스를 통해 암세포를 사멸시킨다. 한편, DDAs에 의한 에폽토시스 유도에는 wild-type 종양억제 단백질 p53의 역할이 매우 중요하다. 그러나 인체 암의 약 50% 이상이 p53유전자의 돌연변이 때문에 종양억제 단백질로서의 p53 기능이 불활성화 되어 있다. 따라서 p53과 무관하게 에폽토시스를 유도할 수 있는 MDAs를 이용한 항암치료는 돌연변이 p53을 지닌 암세포에 대해 유리한 화학요법으로 이해된다. 최근 본 연구진은 인체 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 모델로 하여, MDAs (nocodazole, 17-α-estradiol, 혹은 2-methoxyestradiol)의 항암작용과 관련된 세포주기 정지 및 에폽토시스 유도 기전을 구명하였다. 그 결과, Jurkat T 세포를 MDAs로 처리할 경우, 유사분열방추사의 결함에 의한 세포주기(전중기, prometaphase) 정지, 장시간에 걸친 Cdk1의 활성화, 활성화된 Cdk1에 의한 에폽토시스 조절인자들(Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1 및 Bim)의 인산화, 이에 따른 Bak 활성화, 미토콘드리아막 손상 및 카스파아제 연쇄 활성화에 의해 에폽토시스가 유도됨을 밝혔다. 또한 동일한 MDA 처리 조건하에서 Bcl-2 혹은 Bcl-xL의 과발현시켜 에폽토시스 진행을 차단할 경우, Jurkat T 세포는 약제처리 후에 전중기 정지된 4N 상태에 도달하지만, 이어서 유사분열 불이행(mitotic slippage) 및 내재복제(endoreduplication)가 진행되어 다배수체들(polyploids; 8N, 16N)을 생성하게 됨을 확인하였다. 이러한 결과는 MDAs처리에 따른 다배수체들의 생성을 차단하는 세포 내 기전으로서, 전중기 정지된 4N 세포의 에폽토시스에 의한 제거가 매우 중요함을 보여준다. 특히, 다배수체는 유전적으로 매우 불안정하여 암세포의 항암제 내성 획득 및 암 재발과 직접 연관되는 것으로 알려져 있으므로, 에폽토시스 기전에 결함이 있는 암세포를 대상으로 MDAs를 이용한 항암 화학요법을 시행할 경우에는 다배수체 세포의 생성을 차단하기 위한 새로운 수단이 반드시 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.101-109
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• 2017

본 실험에서는 참치 심장 70% ethanol 추출물을 dichloromethane으로 분획한 후 항염증 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유도시켜 염증 매개성 물질인 NO와 pro-inflammatory cytokine의 분비량의 변화를 확인하였다. 그 결과, 참치 심장 dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 농도 의존적으로 NO의 생성량을 감소시키는 것을 확인하였으며, 특히, $100{\mu}g/ml$에서 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 따라서 dichloromethane 분획물의 억제 활성이 세포사멸에 의한 감소인지 알아보기 위해서 MTT assay를 하였을 때, 세포 생존율이 dichloromethane 분획물을 PBS 처리군과 비교하였을 때 유의적인 차이가 나타나지 않음을 확인하였고, 이를 통해 dichloromethane 분획물이 NO 및 전염증성 cytokine의 분비를 효과적으로 억제할 수 있는 물질임을 확인할 수 있었다. Dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 염증 관련 단백질 발현 정도를 western blot을 통해 확인한 결과, LPS에 의해 발현이 증가된 $NF-{\kappa}B$, iNOS 및 COX-2는 분획물을 처리함으로써 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 dichloromethane 분획물의 처리가 인산화된 MAPKs의 발현을 저해함을 확인하여 참치 심장 dichloromethane 분획물이 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현을 억제시킴으로써 NO 및 pro-inflammatory cytokine의 분비량을 감소시킴을 확인할 수 있었다. 동물 모델에서는, dichloromethane 분획물을 처리하였을 때 croton oil에 의한 귀 부종이 농도 의존적으로 감소함을 확인하였고, 특히, $250mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여시 시판 항염증제인 predinisolone을 $50mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여한 그룹과 유사한 효과를 나타내었다. 조직학적 변화를 확인한 결과에서는, 진피와 경피의 두께가 감소하였으며 진피내 mast cell 침윤이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 참치심장 dichloromethane 분획물이 효과적인 염증 예방 및 부종 완화를 위한 치료제로서 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 부처꽃 에탄올 추출물(ELM)에 대한 항암효능을 알아보기 위하여 인체백혈병 U937 세포의 증식에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부와 함께 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서 조사하였다. 먼저 ELM 처리에 따른 증식 억제 정도를 조사한 결과, ELM 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 ELM 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. ELM 처리에 따른 U937 세포에서의 apoptosis 유발에 있어서 미토콘드리아 막의 기능 손상이 관여하는 지를 확인하기 위하여 MMP의 변화 정도를 확인한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는 지를 확인하기 위하여 사멸수용체(DR4, 5, Fas) 및 사멸수용체에 결합하는 리간드(FasL, TRAIL)의 발현 변화를 확인한 결과, DR4 및 DR5의 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 내인적 경로에 관여하는 Bcl-2 family 유전자들의 발현변화를 확인한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발현에 미치는 ELM의 영향에 대해서 조사하였다. 결과에서 알 수 있듯이 ELM은 death receptor에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-8 및 세포질로 방출된 cytochrome c에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-9의 활성화를 유발하였으며, caspase cascade에 의하여 apoptosis에 직접적으로 관여하는 caspase-3의 발현도 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 활성화된 caspase-3에 의하여 분해가 일어나는 기질 단백질인 PARP의 경우 ELM 처리에 의하여 모두 단편화가 유발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 인체 백혈병 U937 세포에 ELM을 처리하였을 경우에 유발되는 apoptosis는 외인적 경로인 DR4 및 DR5의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 내인적 경로의 미토콘드리아 기능 손실에 의하여 caspase-9 및 -3의 활성화 유발과 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며, IAP family의 발현 감소로 인하여 caspase의 활성이 억제되지 못하는 것도 apoptosis 유도에 어느 정도 관여했을 것으로 생각된다. 따라서 ELM 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 외인적 경로 및 내인적 경로를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되며, 이때 caspases가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.410-420
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• 2019

한의학에서는 진피(陳皮)라고 칭하는 귤의 껍질(Citrus unshiu peel) 추출물은 항산화, 항염증 및 항균 특성을 포함한 다양한 약리학적 효능을 갖는 것으로 알려져 있다. 최근 그들의 항암 활성에 대한 가능성이 보고되었지만 정확한 기전 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인간 유방암 MDA-MB-231 세포를 대상으로 진피 에탄올(EECU, ethanol extract of C. unshiu peel) 추출물의 항암 효능을 평가하고 그에 따른 기전 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EECU에 의한 MDA-MB-231 세포의 증식억제는 세포사멸(apoptosis) 유도와 관련이 있었다. EECU에 의한 apoptosis는 caspase-8, -9 및 -3의 활성화와 IAPs 계열의 발현 감소에 따른 PARP의 분해와 Bax : Bcl-2 비율의 증가와 연관이 있었다. 또한 EECU는 Bid의 truncation과 함께 미토콘드리아 막 잠재력의 감소와 세포질로 cytochrome c의 이동을 촉진시켰다. 아울러 EECU는 AMPK 및 ACC의 인산화를 촉진시켰으나, AMPK 효소 활성의 저해제는 EECU에 의한 apoptosis 유도와 생존력 저하를 현저하게 억제하였다. 부가적으로 EECU는 AMPK 활성화의 상류 신호로 작용하는 활성산소종(ROS)의 생성을 촉진시켰으며, 강력한 항산화제인 NAC는 EECU에 의한 AMPK의 활성화와 apoptosis를 역전시켰다. 결론적으로 EECU는 ROS/AMPK 의존적인 내인성 및 외인성 apoptosis 경로를 활성화시킴으로써 MDA-MB-231 세포 증식을 억제하였음을 알 수 있었다.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제8권4호
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• pp.182-188
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• 2008

목적: 인체 내 여러 조직에서 상피세포의 분화 및 증식에 중요한 역할을 담당한다고 알려진 retinoic acid (RA)와 여러 유전자들에서 전사조절인자로 성장관여 유전자들의 활성화에 관여하며 세포증식 및 분화에 매우 중요한 세포내 조절인자인 CREB의 발현정도와 위선암종간의 상호 연관성 및 병리학적 인자들과의 관계를 관찰하였다. 대상 및 방법: 중앙대학교 의과대학 용산병원에서 1998년 1월부터 2007년 12월까지 위절제술을 시행 받고 위선암종으로 진단받은 환자의 위조직표본 중 보존상태가 양호한 파라핀 포매괴 150예를 연구대상으로 조직 표본에서 면역 조직화학적 염색을 통해 관찰하였다. 결과: 1. RAR의 발현은 장형 위선암종(72.2%)에서 미만형 위선암종(40.5%)보다 높게 나타났으며(P<0.01), 림프절 전이가 있는 경우(74.7%)가 림프절 전이가 없는 경우(49.2%)보다 의미 있는 발현양상을 나타냈다(P<0.01). 2. cAMP response element binding protein (CREB)의 발현은 장형 위선암종(69.4%)에서 미만형 위선암종(38.1%)보다 높게 나타났으며(P<0.01), 림프절 전이가 있는 경우(71.1%)가 림프절 전이가 없는 경우(47.8%)보다 높은 발현양상을 나타냈다(P<0.01). 3. 총 150예의 위선암종에서 RAR은 63.3% (95/150), CREB은 60.7%(91/150)에서 발현을 나타냈다(P<0.01). 결론: 이상의 결과로 RAR과 CREB은 조직학적 분화도 및 종양의 전이와 관련이 있고, 이들의 발현이 장형 위선암종에서의 생물학적 악성도에 관한 예후인자로서 관련이 있으나 이들의 발현이 위선암종에 미치는 생물학적 기전에 대한 추가 연구가 필요하다.