• 제목/요약/키워드: Human cancer

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인체 폐암 세포주 A549에서 Euonymus porphyreus 추출물의 항산화 및 항암활성 분석 (Antioxidant and Anticancer Activities of Euonymus porphyreus Extract in Human Lung Cancer Cells A549)

  • 진수정;오유나;손유리;배수빈;박정하;김병우;권현주
    • 생명과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.199-208
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    • 2021
  • Euonymus porphyreus는 노박덩굴과에 속하는 식물로 동아시아 지역에 널리 분포하며, 식물학상의 특징에 대한 보고는 있으나 항산화능과 항암활성 등에 관한 연구는 아직까지 밝혀진 바가 없다. 이에 본 연구에서는 인체 폐암세포인 A549를 사용하여 E. porphyreus 에탄올 추출물(EEEP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EEEP의 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 각각 115.42 mg/g, 23.07 mg/g이었다. EEEP의 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, IC50가 11.09 ㎍/ml로 뛰어난 항산화능을 보유한 것을 확인하였다. 또한 EEEP는 농도의존적으로 인체폐암세포주인 A549의 세포 성장을 저해하였으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 A549 세포의 SubG1기 세포비율이 증가하는 것을 확인하였다. Annexin V 염색과 DAPI 염색으로 EEEP 처리에 의해 apoptotic 세포와 apoptotic body가 증가하는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 EEEP에 의해 A549 세포의 apoptosis가 유도되는 것을 시사한다. 또한 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, EEEP에 의해 Fas, p53, Bax의 발현이 증가하고 Bcl-2의 발현은 감소하였으며, caspase-8, -9와 caspase-3의 활성화를 통해 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 EEEP는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 A549 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다.

MRP발현 인체 비소세포 폐암 A549에서 Tc-99m MIBI와 Tc-99m Tetrofosmin섭취의 비교 (Comparison of the Uptakes of Tc-99m MIBI and Tc-99m Tetrofosmin in A549, an MRP-expressing Cancer Cell, In Vitro and In Vivo)

  • 유정아;정신영;서명랑;배진호;안병철;이규보;최상운;이병호;이재태
    • 대한핵의학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.382-392
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    • 2003
  • 목적: 인체 비소세포 폐암 A549세포에서 MRP발현을 조사하고, A549세포와 종양에서 Tc-99m MIBI와 tetrofosmin의 섭취정도를 비교하여 MRP추적자로서의 성능을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: A549세포의 MRP발현은 MRPr1항체에 대한 western blot analysis와 면역조직화학 검사로 확인하였다. 세포내 섭취는 $37^{\circ}C$에서 $100{\mu}M$의 verapamil (Vrp), $50{\mu}M$의 cyclosporin A (CsA)와 $25{\mu}M$의 butoxysulfoximide (BSO)가 전 처리된 $1{\times}10^6$개/ml 농도의 단일세포 부유 상태에서MIBI와 tetrofosmin을 30분과 60분 동안 반응시킨 후 상층액과 침전물로 분리하여 각각의 방사능을 감마계수기로 측정하였다. 체내실험은 누드마우스에 A549세포를 이종이식하여 4군으로 나누었다. Gr1과 Gr3은 MIBI와 tetrofosmin을 각각 주사한 군들이며, Gr2와 Gr4는 CsA를 70mg/kg으로 MIBI와 tetrofosmin투여 1시간 전에 처리한 군들이다. MIBI와 tetrofosmin은 각각 370KBq용량으로 꼬리정맥 주사하고 10분, 60분, 240분 후에 동물들을 희생시켜 종양조직내의 두 방사성의약품의 장기섭취율(%ID/gm)로 계산하여 비교하였다. 결과: MRPr1 항체(clone MRPr1)를 이용하여 western blot analysis결과 A549세포는 약 190 kDa에 해당하는 MRPr1 밴드를 나타내었으며, 면역조직화학 염색검사에 의한 종양조직에서도 MRP가 발현되었음을 관찰할 수 있었다. A549세포에서 세포내 MIBI와 tetrofosmin의 섭취는 배양시간이 지남에 따라 증가 하였으며 그 섭취정도는 MIBI가 tetrofosmin보다 높았다. MRP역전제들에 의한 MIBI와 tetrofosmin의 섭취정도를 각각의 60분 대조군과 비교하면 Vrp($100{\mu}M$) 처리에 의하여 각각 623%와 427%, CsA($50{\mu}M$)에 의해서는 각각 763%와 629%, BSO ($25{\mu}M$)에 의해서는 각각 219%와 140%로 증가하여 모든 역전제에서 MIBI의 섭취증가 정도가 tetrofosmin보다 높았다. 체내에서 Gr1과 Gr3에서 두 방사성의 약품의 섭취정도는 유사하였다. Gr2와 Gr4에서 CsA (70mg/kg)에 의한 섭취정도는 각각의 대조군에 비교하여 MIBI는 10분에 114%, 60분에 257%, 240분에 396%로 증가하였으며, tetrofosmin은 10분에 110%, 60분에 205%, 240분에 410%로 증가하였다. 결론: 본 연구의 결과로 보아 인체 비소세포 폐암 A549세포와 종양에서 MIBI와 teoofosmin은 MRP발현을 측정할 수 있는 방사성의약품으로 사료되며, MRP억제제들에 의한 MIBI와 tetrofosmin의 섭취증가 정도는 세포실험에서는 MIBI가 tetrofosmin보다 높았으나 동물실험에서는 유사하였다.

이종이식된 인체종양에서 KR-30035가 Tc-99m MIBI체내 분포에 미치는 영향으로 평가한 다약제내성 역전가능성 (Reversal of Multidrug Resistance with KR-30035: Evaluated with Biodistribution of Tc-99m MIBI in Nude Mice Bearing Human Tumor Xenografts)

  • 김정균;이병호;최상운;유성은;이상우;천경아;안병철;박재용;서장수;이규보;이재태
    • 대한핵의학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.168-184
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    • 2001
  • 목적: 새로이 합성된 다약제내성 (MDR) 극복제인 KR-30035(KR)는 다약제내성 유전자가 과발현된 암세포에 Tc-99m MIBI의 섭취를 증가시키며, 그 효과는 verapamil과 유사하나 심혈관계에의 영향은 적다. 본 연구는 체내에서 KR의 MDR 극복효과를 평가하고자 nude mice에서 P-당단백이 발현된 세포와 발현되지 않은 세포에서 다양한 농도의 KR이 MIBI섭취에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 방법: P-당단백이 발현된 세포는 HCT15/CL02 대장암 세포를, P-당단백이 없는 세포로는 A549 비소세포 폐암 세포를 120마리의 생쥐에 이종이식하였다. 120 마리를 모두 6군으로 나누었다. 제 1군은 복강내로 KR을 10mg/kg의 용량으로 3차례 주입한 군이고, 제2군은 verapamil을 같은 방법으로 주입한군, 제 3군은 KR을 2회는 10 mg/kg의 용량으로 1회는 25 mg/kg의 용량으로 복강내에 주입한 군이며, 제 4군은 KR을 2회는 10 mg/kg의 용량으로 1회는 50 mg/kg의 용량으로 복강내 주입한군, 제 5군은 KR을 2회는 10 mg/kg의 용량으로 복강내에 주입하고 1회는 25 mg/kg의 용량으로 혈관내에 주입한 군이다. 그리고 제 6군은 처치하지 않은 대조군으로 하였다. 이들 각군에 Tc-99m MIBI를 주사하고 10분, 30분, 90분, 그리고 240분 후에 동물을 희생시켜서 장기와 종양 조직내의 MIBI 섭취정도를 측정하여 비교하였다. 결과: MIBI 섭취정도는 P-당단백 양성과 P-당단백 음성인 그룹 모두에서 제 2군보다 제 1군에서 높았다. 10분과 240분 사이의 배출율은 P-당단백 양성세포에서 KR을 정맥주사한 제 5군에서 MIBI 섭취가 증가하는 경향을 보였으나 그 외에는 유의한 차이가 없었다. P-당단백 양성 그룹에서 MIBI 섭취는 10분 (대조군의 173%)에서 가장 높았고 KR의 용량이 증가할수록 P-당단백 양성군 에서의 MIBI 섭취증가의 정도가 낮았다 (10분에 제 4군에서 130%, 제 5군에서 117%, 30분에 제 4군에서 178%, 제 5군에서 128%). 심장과 폐의 섭취는 제 4군과 제 5군에서 10분과 30분에서 각각 크게 증가하였다. 결론: KR은 verapamil 보다 심혈관계 작용이 적은 MDR의 억제제이며, verapamil보다 20-50배 투여량을 증가시킬 수 있으므로, 악성종양의 항암요법시 다약제내성을 극복하는데 보다 안전하고 효과가 큰 약제로 판단된다.

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한국 성인의 아침식사 에너지 수준에 따른 대사적 위험과 영양상태: 2007~2009년 국민건강영양조사 자료 이용 (Metabolic risk and nutritional state according to breakfast energy level of Korean adults: Using the 2007~2009 Korea National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 장소현;서윤석;정영진
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제48권1호
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    • pp.46-57
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    • 2015
  • 우리나라 성인에서 아침결식이 증가하고 있으며, 아침결식은 대사적 위험을 증가시킨다고 한다. 본 연구는 한국성인을 위한 대사적 위험성이 낮은 아침식사 에너지 수준을 제시하고자 제4기 (2007~2009) 국민건강영양조사 자료를 이용하여 19~64세 성인 12,238명을 대상으로 1일 에너지섭취량이 500~5,000 kcal에 속하며, 임신 또는 수유중인 자, 대사 이상 질환이나 암으로 치료받는 자를 제외한 7,769명 (남자 38.4%, 여자 61.6%)의 자료를 분석하였다. 아침식사 에너지비율은 개인별 아침식사의 에너지섭취량이 에너지 필요추정량의 10% 미만 (극저에너지군), 10~20% 미만 (저에너지군), 20~30% 미만 (중간에너지군), 30% 이상 (충분에너지군)인 네 군으로 분류하여 대사질환의 위험요인별 교차비와 영양상태를 비교하였다. 모든 자료는 해당 년도의 가중치를 적용한 후 일반선형모델을 사용하여 성, 연령, 거주지역, 소득수준, 교육수준, 직업 유무 또는 에너지 섭취량을 추가 보정하여 분석하였다. 유의성은 ${\alpha}=0.05$ 수준에서 검토하였다. 1) 전체 대상자 중 아침식사 에너지가 1일 에너지필요추정량의 30% 이상에 속하는 대상자는 16.9%, 20~30% 미만군에 39.2%, 10~20% 미만군에 37.6%, 10% 미만군에 6.3% 순으로 나타났다. 극저에너지군과 저에너지군에는 여자보다 남자, 19~39세의 젊은 성인, 도시 거주자가 많았고 소득수준은 중상이상, 교육수준은 고졸이상이 많았고 직업을 가진 사람, 가족과 아침식사를 하지 않는 사람이 많았으나 중간에너지군과 충분에너지군에는 그와 대조적으로 여자, 40세 이상 성인, 읍면거주자, 소득과 교육수준이 낮고, 무직, 가족과 식사하는 사람이 많았다. 2) 충분에너지군에서 곡류 (주식류, 스낵류), 당류와 함께 감자류, 두류, 육류 및 난류, 어패류, 채소류, 과일류, 유지류, 조미료류의 섭취량이 네 군보다 높았다. 극저에너지군은 채소류의 섭취량이 네 군 중 가장 낮았고, 스낵류, 당류와 함께 육류 및 난류, 유지류, 조미료류의 섭취량이 저에너지 군과 중간에너지군보다 높았다. 3) 아침식사 에너지가 낮은 군일수록 지방에너지비와 단백질에너지비는 높고 탄수화물에너지비는 낮았으며, 에너지와 모든 영양소 섭취량 및 영양소적정섭취비 (NAR, MAR)가 낮아 영양소별 평균필요량 (EAR)에 미달되게 섭취한 대상자의 비율이 높았다. 충분에너지군은 에너지와 모든 영양소의 섭취실태가 가장 양호하였다. 4) 체중, 신장, 체질량지수와 허리둘레가 극저에너지군에서는 높은 반면, 충분에너지군에서는 낮아서 복부 비만위험은 충분에너지군을 기준으로 아침에너지섭취가 낮을수록 증가하여 극저에너지군에서 1.9배로, 저에너지군 1.44배, 중간에너지군 1.32배에 비해 높았으며, 체질량지수에 의한 비만 위험도 유사한 결과를 보였다. 또한 충분에너지군에서 혈청총콜레스테롤이 가장 낮아서 이상지질혈증 발생 위험은 충분에너지군에 비해 극저에너지군에서 1.84배 높았고 공복혈당에 의한 당뇨 발생 위험도 극저에너지군에서 1.57배 높았다. 이상의 연구결과에서 19~64세 성인에서 아침식사 에너지가 개인별 에너지 필요추정량의 10% 미만인 군은 비만, 이상지질혈증, 당뇨의 위험과 동시에 영양부족의 우려가 있는 반면에, 에너지 필요추정량의 30% 이상군은 대사위험성이 가장 낮고 영양상태가 가장 양호하였기 때문에 우리나라 19~65세 미만 성인을 위한 아침식사의 에너지 가이드라인으로 에너지 필요추정량의 30% 이상을 제시할 수 있을 것으로 보인다.

주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항고사를 통한 geneticin (G418)의 신경보호 효과 (Neuroprotective effects of geneticin (G418) via apoptosis in perinatal hypoxic-ischemic brain injury)

  • 주미;이현주;이선주;서억수;박혜진;이계향;이경훈;최은진;김진경;이종원;정혜리;김우택
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제51권2호
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    • pp.170-180
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    • 2008
  • 목 적 : 몇몇 항생제가 저산소성 허혈성 뇌 손상에서 뇌 보호 효과를 가진 것으로 밝혀졌지만 아직까지 그 기전에 대해 잘 알려지지 않고 있다. 최근 아미노글루코사이드 계열의 항생제인 G418(geneticin)이 항고사에 의한 암세포 생존을 증가 시키는 것으로 알려졌으며 본 연구는 G418이 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 세포 고사를 억제함으로서 뇌 보호 효과를 나타내는지를 알아보고자 하였다. 방 법 : 임신 18일된 백서의 대뇌피질 신경세포를 배양하여 정상산소 상태군와 저산소 상태군으로 나누고, 두 군을 각각 대조군과 G418 $10{\mu}g/mL$으로 처리한 군으로 나누어서 TUNEL 분석과 caspase 3에 대한 면역조직생화학검사를 하였고, 생후 7일된 신생 백서의 좌측 총경동맥을 결찰 후 절단하고 저산소 상태를 유도하여 G418을 저산소 상태 유도 전 30분과 유도 후 30분에 복강 내로 $0.1{\mu}g/kg$ 투여하고 7일 후에 희생시켜 H&E 염색과 caspase-3에 대해 Western blot과 real-time PCR를 하였다. 결 과 : TENEL 분석상 정상산소 상태군과 저산소 상태군 모두에서 대조군보다 G418 투여군에서 통계학적으로 유의하게 고사세포가 감소되었다(P<0.01). Caspase-3에 대한 면역조직화학검사에서 저산소 손상 전에 G418을 투여한 군에서 손상 후에 투여한 군보다 Caspase-3 발현이 적게 나타났다. 저산소 손상 7일 후에 얻은 신생 백서 뇌의 육안적 관찰과 H & E 염색에서 저산소 상태군의 뇌 용적이 정상산소 상태군의 경우보다 감소된 것을 알 수 있었고, 저산소 손상 전에 G418을 투여한 군에서 손상 후에 투여한 군보다 뇌 조직의 손상이 더 적은 것을 볼 수 있었다. Bax/Bcl-2, caspase-3에 대해 Western blot과 real-time PCR 한 경우에 G418 투여한 군에서 Bax/Bcl-2 비율과 caspase-3 발현이 감소되었다. 결 론 : 주산기 저산소성 허혈성 뇌 손상에서 G418는 뇌 조직의 고사를 억제함으로서 뇌보호 효과를 나타내었다.

열처리에 따른 은행 외종피 추출물의 생리활성 (Physiological Activities of Ginkgo biloba Sarcotesta Extract with Heat Treatment)

  • 김성태;이지현;이상훈;장귀영;;김민영;윤나라;이준수;정헌상
    • 한국식품영양학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.369-375
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    • 2015
  • 은행 가공산업에서 부산물로 제거되는 은행 외종피의 활용성을 증대시키고자 다양한 생리활성에 미치는 열처리의 영향을 살펴보았다. 은행 외종피를 분리하여 $130^{\circ}C$에서 2시간 열처리한 후 물, 70% 에탄올 및 80% 메탄올 추출물을 제조하여 생리활성변화를 살펴본 결과, ABTS와 DPPH 자유라디칼 소거활성은 80% 메탄올 추출물을 제외하고, 열처리 후 증가하는 경향을 보였으며, 물 추출물에서 각각 14.95 mg AAE/g과 7.36 mg TE/g으로 높게 나타났다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해 활성은 물 추출물을 제외하고 열처리 시 감소하는 경향을 보였으며, 열처리 전 80% 메탄올 추출물에서 98.66%로 가장 높게 나타났다. Angiotensin converting enzyme I 저해 활성은 추출물 간의 유의적인 차이가 없었으며(P>0.05), 열처리 후 모두 감소하였다. 산화질소 생성억제 활성은 열처리 시 증가하였으며, 물 추출물($200{\mu}g/mL$)이 $12.33{\mu}M$로 LPS 처리구에 비해 산화질소 생성량을 72.39% 감소시켰다. 지방구 축적억제 활성은 세포독성을 보이지 않는 농도에서 열처리 시 감소하였다. 유방암 세포주에 대한 항암 활성은 열처리 후 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 은행 외종피 추출물의 다양한 생리활성을 확인하였으며, 특히 열처리 후 항산화 활성과 유방암 세포주에 대한 증식억제 활성이 크게 증가하였으며, 추후 생리활성물질의 규명 연구가 필요하다고 판단된다.

김치 유산균 Starter를 이용한 김치의 발효 특성 및 기능성 증진 효과 (Fermentation Properties and Increased Health Functionality of Kimchi by Kimchi Lactic Acid Bacteria Starters)

  • 봉연주;정지강;박건영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.1717-1726
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    • 2013
  • 본 연구에서는 김치 유산균 starter의 사용이 김치의 품질특성과 건강기능성에 미치는 영향을 확인하고자 single starter 김치(Lb. plantarum pnuK, Lb. plantarum 3099K, Leu. mesenteroides pnuK), mixed starter 김치(Lb. plantarum pnu/Leu. mesenteroides pnuK, Lb. plantarum 3099/Leu. mesenteroides pnuK), 자연 발효 김치(NK)를 제조하여 $15^{\circ}C$에서 6일간 발효하며 실험하였다. pH 및 산도는 발효 초기에는 차이가 없었으나 발효 2일부터 starter 접종 김치에서 빠른 변화를 보였다. 총호기성 세균과 Lactobacillus sp.는 발효가 진행될수록 비슷하게 증가하였으나 Leuconostoc sp.는 Leu. mesenteroides를 starter로 접종한 김치에서 높게 나타났다. 관능검사 결과 starter를 첨가한 김치에서 관능적 만족도가 높게 나타났으며, 혼합 starter 김치에서 만족도가 더 높았다. DPPH 및 hydroxyl radical 소거능 측정 결과, starter를 첨가한 김치에서 높은 항산화 효과를 보였다. MTT assay 결과, HCT-116 및 HT-29 세포에서 NK는 각각 63.4, 51.9%를 나타내었고 Lb. plantarum pnuK는 각각 77.1, 68.8%의 암세포 성장 저해율을 보였다. 따라서 starter 첨가 시 항산화 및 항암효과가 증가되며, 단일 starter 김치가 혼합 starter 김치보다 높은 기능성을 가지는 것으로 나타났다. 그중 새로 분리 동정된 Lb. plantarum pnu를 이용한 김치에서의 높은 대장암 세포 성장억제 효과를 확인하였다. Apoptosis 유도에 관련된 Bcl-2 및 Bax, 종양 억제에 관련된 p53 및 p21, 염증에 관련된 iNOS 및 COX-2 유전자 발현은 starter 첨가 김치에서 자연발효 김치보다 모두 apoptosis 유도 작용과 염증 및 종양을 억제하는 효과가 높게 나타났다. 가장 높은 효과를 보인 것은 Lb. plantarum pnuK이었으며 단일 starter 김치에서 혼합 starter 김치보다 효과가 높았다. 이상의 결과로 starter를 이용해 관능적 품질이 우수하고 기능성이 증진된 김치를 제조할 수 있을 것으로 기대된다.

암컷 흰쥐의 사춘기 개시에 미치는 Genistein의 효과 (Effect of Genistein on the Onset of Puberty in Female Rats)

  • 이경엽;이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제10권1호
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    • pp.55-61
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    • 2006
  • 콩류 섭취가 유방암이나 골다공증, 그리고 심혈관계 질환 예방에 도움이 된다는 사실은 학계는 물론 일반인들에까지 큰 관심을 불러 일으키고 있다. 그러나 콩류, 특히 그 주성분인 genistein(GS)이 상기한 긍정적인 효과 외에도 여성의 생식계에 잠재적으로 부정적인 영향을 미칠 가능성에 대한 의문이 계속되어 왔다. 본 연구에서는 GS가 암컷 흰쥐의 사춘기 개시에 미치는 효과와 호르몬 수용체 등 이때의 다양한 생식 지표들의 변화들 조사하였다. GS(100mg/kg/day i.p.)를 생후 25일부터 사춘기 개시의 지표인 최초의 질구 개방(vaginal opening, VO)이 일어나는 날까지 투여하였다. 다음 날 희생시킨 후 난소와 자궁의 외양 변화와 조직 무게를 측정하여 GS가 이들 조직의 세포분열에 미치는 효과를 확인하였고, 조직절편의 현미경 관찰을 통해 해부학적인 변화 양상을 조사하였다. 한편 채취한 혈액내의 LH 수준은 방사면역측정법(RIA)로 측정하였다. 또한 자궁 성숙의 지표가 되는 프로게스테론 수용체(PR)의 mRNA 수준에 대한 정량적인 RT-PCR 조사를 수행하였다. GS 투여에 의해 질구 개방이 앞당겨짐이 확인되었고 ($35.3{\pm}0.7$ day in control group vs $31.2{\pm}0.6$ day in GS group, p<0.0l), 이 때 GS군의 체중이 대조군에 비해 유의하게 낮음을 관찰하였다. 난소와 자궁의 크기와 무게, 그리고 혈중 LH 수준이 GS군에서 유의하게 증가함이 관찰되었다. GS군의 난소에서는 성숙의 지표가 되는 그라프 난포(Graafian follicle)와 황체가 관찰되었으나 대조군의 난소는 미성숙한 난포들만이 관찰되었다. 자궁의 경우도 GS군에서는 내막층과 근막층은 물론 상피층까지 잘 발달된 과다 성장 상태와 함께 분비선 수의 증가가 나타났으나 대조군에서는 모든 세포층의 발달이 미약한 상태였다. 이러한 결과들은 GS의 에스트로겐 유사 효과에 기인하는 것으로 보인다. RT-PCR에서 난소와 자궁에서의 PR mRNA 수준은 GS 투여에 의해 발현 증가가 나타났다. 결론적으로, 본 연구는 사춘기 전 특정 시기에 단기적인 GS 투여에 의해 암컷 흰쥐의 생식계가 활성화되고, 그 결과 조기 사춘기가 유도될 수 있음을 시사한다.

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미세소관-손상 항암제 처리에 의한 세포주기의 정지 및 에폽토시스 유도 (Microtubule-damaging Chemotherapeutic Agent-mediated Mitotic Arrest and Apoptosis Induction in Tumor Cells)

  • 전도연;김영호
    • 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.

신경세포에서 신경성장인자(nerve growth factor)의 조절에 미치는 천문동(Asparagus cochinchinensis) 열수추출물의 영향 (Effects of an Aqueous Extract of Asparagus cochinchinensis on the Regulation of Nerve Growth Factor in Neuronal Cells)

  • 이현아;김지은;송성화;성지은;정민기;김동섭;손홍주;이충열;이희섭;황대연
    • 생명과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.509-518
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    • 2016
  • 천문동(Asparagus cochinchinensis)은 북아시아 지역에서 열병, 감기, 신장질환, 유방암, 염증질환, 뇌질환 등의 치료에 오랫동안 사용되어온 약용식물(medicinal plant)이다. 비록, 천문동의 항염증(ani-inflammatory) 효능에 대한 일부 연구들이 수행되었지만, 신경세포에서 항염증작용과 신경성장인자(nerve growth factor, NGF)의 연관성에 대한 연구는 수행된바 없다. 따라서, 본 연구에서는 신경세포에서 신경성장인자의 분비와 작용기전에 대한 천문동 열수추출물(aqueous extract from A. cochinchinensis, AEAC)의 영향을 연구하였다. AEAC로 처리된 B35세포의 배양액에 NGF단백질의 농도는 대조물질(vehicle) 처리군에 비하여 유의적으로 증가하였으며, 특별한 독성은 관찰되지 않았다. 또한, NGF mRNA의 발현도 단백질의 농도변화와 유사한 양상을 나타내었다. 더불어, B35세포로부터 분비된 NGF의 생리활성을 확인하기 위해, AEAC-조정배지(conditioned medium)를 미분화된 PC12세포에 처리한 후 이들 세포의 신경염성 성장(neuritic outgrowth)을 관찰하였다. PC12세포의 수상돌기 길이(dendritic length)는 vehicle처리군에 비하여 AEAC-조정배지처리군에서 유의적으로 증가하였다. 또한, High affinity NGF 수용체의 하위신호전달에 포함된 p-TrkA와 p-ERK의 발현은 AEAC-조정배지처리군에서 높았지만, low affinity NGF 수용체의 하위신호전달에서는 낮은 수준으로 관찰되었다. 이러한 결과는 AEAC가 신경세포에서 NGF발현과 분비의 조절에 기여하기 때문에 신경퇴행성질환(neurodegenerative disease) 치료제로서 우수한 후보물질임을 제시하고 있다.