• 한국식품영양과학회지
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• 제34권4호
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• pp.451-459
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• 2005

한국과 일본을 비롯한 극동아시아 지역에서 널리 사용되고 항암효과가 있는 것으로 알려진 톳, 다시마, 미역, 파래, 김을 대상으로 각 해조류 에탄을 추출물을 Ames test를 이용하여 돌연변이 유발 억제능을 검색하고, MTT assay를 이용하여 HeLa cell, MCF-7 cell과 SNU-638 cell에 대한 암세포 성장억제 효과를 비교한 결과는 다음과 같다. 5종의 해조류 에탄올 추출물의 2-anthramine에 대한 간접작용 돌연변이능 억제효과를 S. Typhimurium TA 98에서 측정한 결과, 톳$(100\%)$, 다시마$(94.2\%)$가 3.5 mg/plate에서, 파래 $(68.5\%)$가 4.5 mg/plate에서 효과적인 돌연변이 억제능을 나타냈고, S. Typhimurium TA 100에서는 파래$(100\%)$, 톳$(100\%)$, 다시마$(94.1\%)$가 각각 1.5 mg/plate, 2.5 mg/plate, 4.5 mg/plate의 농도에서 최대 돌연변이 억제 효과를 보였다. 반면 미역과 김은 간접작용 돌연변이 억제 효과가 없는 것으로 나타났다. 직접 작용 항돌연변이능을 S. Typhimurium TA 98로 측정한 결과, 톳, 미역과 파래 모두 4.5 mg/plate의 농도에서 각각 $83\%,\;73\%,\;73\%$의 저해율을 보여 2-nitro-flouorene의 돌연변이능에 대한 저해율이 비교적 높은 것으로 나타났다. 또한 S. Typhimurium TA 100에서 sodium azide의 돌연변이능에 대한 저해효과가 가장 큰 해조류는 톳, 다시마와 파래로 세 가지 해조류 모두 3.5 mg/plate의 농도에서 $100\%$ 저해율을 보였다. 반면, S. Typhimurium TA 98에서 미역과 김은 4.5 mg/plate의 농도에서 각각 $73\%,\;50%$ 정도의 저해율을 나타냈고, S. Typhimurium TA 100에서는 $0\%$ 저해율을 보여 직접작용돌연변이에 대한 저해 능력이 적은 것으로 나타났다. MTT assay를 이용하여 HeLa cell과 MCF-7 cell, SNU-638 cell에 대한 암세포 성장억제 효과를 관찰한 결과, 5종 해조류의 에탄을 추출물 모두 암세포 증식을 억제하였다. HeLa cell의 성장을 $90\%$ 이상 저해한 해조류는 톳, 다시마, 미역, 파래였고, 그 효과를 건조무게로 비교하면 파래, 미역, 다시마, 톳의 순이었다. 김은 $56\%$ 저해율을 나타냈다. MCF-7 cell에 대한 세포 성장억제 효과 역시 $90\%$ 이상 저해율을 나타낸 해조류는 파래, 미역, 다시마, 톳의 순이었고, 김은 $50\%$의 저해율을 나타냈다. SNU-638 cell에 대한 세포 성장억제 정도는 HeLa cell이나 MCF-7 cell에 대한 세포성장 억제 효과보다는 다소 낮았다. 저해율이 $70\%$ 이상인 해조류는 파래, 미역, 다시마, 톳이었고, 김은 $68\%$로 나타나 해조류 간에 차이는 적었다. 이상에서 Ames test와 MTT assay를 통해 해조류 에탄올 추출물의 항돌연변이 효과와 암세포 성장억제 효과를 검색한 결과, 톳, 파래와 다시마는 항돌연변이 효과 및 암세포 성장억제 효과가 우수한 것으로 나타났고, 암세포에 대한 항암 효과는 각 시료마다 정도의 차이는 있으나 5종의 해조류 모두 암세포 증식을 억제하는 것으로 나타났다. 이 결과는 해조류가 개발 가능한 고부가가치의 기능성식품 소재임을 확인한 것으로서, 이를 위해서는 갈조류, 녹조류, 홍조류 등의 해조류에 함유된 암예방 또는 항암작용을 가진 새로운 생리활성물질을 탐색할 필요가 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제31권1호
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• pp.143-148
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• 2002

예부터 약용 또는 식용으로 쓰였으며, 사람의 체질을 강하게 하고, 혈관연화, 콜레스테롤 저하작용 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 구기자를 추출, 분획하여 4종의 암세포 주(HepG2, HeLa, MCF-7, C6)를 이용하여 암세포 증식억제 실험을 한 결과, 4종의 암세포주 모두에게 구기자의 ethyl-ether층(LFMEE)이 아주 높은 암세포 증식억제 효과가 나타났으며, 특히 유방암세포주인 MCF-7에서도 hexane층 (LFMH)에서 아주 높은 암세포 증식억제 효과가 나타났다. 한편, 인체 간암세포인 HePG2를 이용하여 quinone reductase 효소 유도 활성 여부를 측정한 결과 분획물 첨가농도 100 $\mu\textrm{g}$/mL에서 1.85배의 높은 효과가 나타났다. 구기자에 미치는 비타민 C의 암세포 성장억제 상승효과를 실험한 결과, 구기자와 비타민 C를 각각 혼합 처리시 낮은 농도에서도 아주 높은 암세포 증식억제 효과가 나타났다. 즉, HeLa와 MCF-7 암세포주에서도 정도의 차이는 있었으나, 구기자 성분과 비타민 C의 조합에 의해 암세포 증식이 억제 또는 사멸되는 나타났으며 본 연구에서 사용한 2종류의 암세포주 모두 구기자와 비타민 C 혼합물의 투여로 인해 증식억제가 현저히 상승됨을 보여주었다. 본 실험을 통해, 구기자의 hexane층(LFMH)과 ethylether층(LFMEE)에서 높은 암세포 증식억제 효과와 암예방 효과가 있는 것으로 추정되며, 비타민 C와 함께 첨가했을 때 낮은 농도의 첨가 시료에서도 높은 암세포 증식억제 상승효과가 나타났음을 알 수 있었다. 구기자의 항암 효과를 상승시키기 위해서는 비타민 C 일정량을 함께 첨가하는 것이 효과적임을 본 실험 결과를 통해 알 수 있었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권17호
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• pp.7229-7234
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• 2014

Trichoderma spp. are known as a rich source of secondary metabolites with biological activity belonging to a variety of classes of chemical compounds. These fungi also are well known for their ability to produce a wide range of antibiotic substances and to parasitize other fungi. In search for new substances, which might act as anticancer agents, the overall objective of this study was to investigate the cytotoxic effects of Trichoderma harzianum and Trichoderma asperellum cultural filtrates against human cervical and breast cancer cell lines (HeLa and MCF-7 cells respectively). To achieve this objective, cells were exposed to 20, 40, 60, 80 and 100 mg/ml of both T. harzianum cultural filtrate (ThCF) and T. asperellum cultural filtrate (TaCF) for 24h, then the cell viability and the cytotoxic responses were assessed by using trypan blue and 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-biphenyl tetrazolium bromide (MTT) assays. Morphological changes in cells were investigated by phase contrast inverted microscopy. The results showed that ThCF and TaCF significantly reduce the cell viability, have cytotoxic effects and alter the cellular morphology of HeLa and MCF-7 cells in a concentration dependent manner. A concentration of 80 and 100mg/ml of ThCF resulted in a sharp decline in the cell viability percent of HeLa and MCF-7 respectively (25.2%, 26.5%) which was recorded by trypan blue assay. The half-maximal inhibitory concentrations ($IC_{50}$) of ThCF and TaCF in HeLa and MCF-7 were recorded as 16.6, 12.0, 19.6 and 0.70mg/ml respectively by MTT assay. These results revealed that ThCF and TaCF have a substantial ability to reduce the viability and proliferation of human cervical and breast cancer cells.

• BMB Reports
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• 제46권4호
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• pp.201-206
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• 2013

Sulforaphane [1-isothiocyanato-4-(methylsulfinyl)-butane] is an isothiocyanate found in some cruciferous vegetables, especially broccoli. Sulforaphane has been shown to display anti-cancer properties against various cancer cell lines. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), which degrades the extracellular matrix (ECM), plays an important role in cancer cell invasion. In this study, we investigated the effect of sulforaphane on 12-O-tetradecanoyl phorbol-13-acetate (TPA)-induced MMP-9 expression and cell invasion in MCF-7 cells. TPA-induced MMP-9 expression and cell invasion were decreased by sulforaphane treatment. TPA substantially increased NF-${\kappa}B$ and AP-1 DNA binding activity. Pre-treatment with sulforaphane inhibited TPA-stimulated NF-${\kappa}B$ binding activity, but not AP-1 binding activity. In addition, we found that sulforaphane suppressed NF-${\kappa}B$ activation, by inhibiting phosphorylation of $I{\kappa}B $ in TPA-treated MCF-7 cells. In this study, we demonstrated that the inhibition of TPA-induced MMP-9 expression and cell invasion by sulforaphane was mediated by the suppression of the NF-${\kappa}B$ pathway in MCF-7 cells.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제26권3호
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• pp.328-334
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• 2018

Because of the unsatisfactory treatment options for breast cancer (BC), there is a need to develop novel therapeutic approaches for this malignancy. One such strategy is chemotherapy using non-toxic dietary substances and botanical products. Studies have shown that Panduratin A (PA) possesses many health benefits, including anti-inflammatory, anti-bacterial, anti-oxidant and anticancer activities. In the present study, we provide evidence that PA treatment of MCF-7 BC cells resulted in a time- and dose-dependent inhibition of cell growth with an $IC_{50}$ of $15{\mu}M$ and no to little effect on normal human MCF-10A breast cells. To define the mechanism of these anti-proliferative effects of PA, we determined its effect critical molecular events known to regulate the cell cycle and apoptotic machinery. Immunofluorescence and flow cytometric analysis of Annexin V-FITC staining provided evidence for the induction of apoptosis. PA treatment of BC cells resulted in increased activity/expression of mitochondrial cytochrome C, caspases 7, 8 and 9 with a significant increase in the Bax:Bcl-2 ratio, suggesting the involvement of a mitochondrial-dependent apoptotic pathway. Furthermore, cell cycle analysis using flow cytometry showed that PA treatment of cells resulted in G0/G1 arrest in a dose-dependent manner. Immunoblot analysis data revealed that, in MCF-7 cell lines, PA treatment resulted in the dose-dependent (i) induction of $p21^{WAF1/Cip1}$ and p27Kip1, (ii) downregulation of Cyclin dependent kinase (CDK) 4 and (iii) decrease in cyclin D1. These findings suggest that PA may be an effective therapeutic agent against BC.

• Molecules and Cells
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• 제25권2호
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• pp.305-311
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• 2008

After successful clinical application, arginine deiminase (ADI) has been proposed to be a new cancer therapeutic. In the present study, we examined the effect of ADI in combination with ionizing radiation (IR) on MCF-7 cell growth and clonogenic cell death. Cell growth was inhibited by IR in a dose-dependent manner and ADI enhanced the radiosensitivity. ADI itself did not suppress the growth of MCF-7 cells due to the high level of expression of argininosuccinate synthetase (ASS), which convert citrulline, a product of arginine degradation by ADI, to arginine. Previously, it was suggested that ammonia, another product of arginine degradation by ADI, is the main cause of the growth inhibition of irradiated hepatoma cells contaminated with ADI-expressing mycoplasma [van Rijn et al. (2003)]. However, we found that ammonia is not the only factor that enhances radiosensitivity, as enhancement was also observed in the absence of ammonia. In order to identify the enhancing effect, levels of ASS and proteins related to the cell cycle were examined. ASS was unchanged by ADI plus IR, but p21 (a CDK inhibitor) was upregulated and c-Myc downregulated. These findings indicate that changes in the expressions of cell cycle proteins are involved in the enhancement of radiosensitivity by ADI. We suggest that ADI is a potential adjunct to cancer therapy.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제22권4호
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• pp.347-354
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• 2014

Larrea nitida is a plant that belongs to the Zygophyllaceae family and is widely used in South America to treat inflammatory diseases, tumors and menstrual pain. However, its pharmacological activity remains unclear. In this study we evaluated the property of selective estrogen receptor modulator (SERM) of Larrea nitida extracts (LNE) as a phytoestrogen that can mimic, modulate or disrupt the actions of endogenous estrogens, depending on the tissue and relative amount of other SERMs. To investigate the property of SERM of LNE, we performed MCF-7 cell proliferation assays, estrogen response element (ERE)-luciferase reporter gene assay, human estrogen receptor (hER) binding assays and in vivo uterotrophic assay. To gain insight into the active principles, we performed a bioassay-guided analysis of LNE employing solvents of various polarities and using classical column chromatography, which yielded 16 fractions (LNs). LNE showed high binding affinities for $hER{\alpha}$ and $hER{\beta}$ with $IC_{50}$ values of $1.20{\times}10^{-7}$ g/ml and $1.00{\times}10^{-7}$ g/ml, respectively. LNE induced $17{\beta}$-estradiol (E2)-induced MCF-7 cell proliferation, however, it reduced the proliferation in the presence of E2. Furthermore, LNE had an atrophic effect in the uterus of immature rats through reducing the expression level of progesterone receptor (PR) proteins. LN08 and LN10 had more potent affinities for binding on $hER{\alpha}$ and ${\beta}$ than other fractions. Our results indicate that LNE had higher binding affinities for $hER{\beta}$ than $hER{\alpha}$, and showed SERM properties in MCF-7 breast cancer cells and the rat uterus. LNE may be useful for the treatment of estrogen-related conditions, such as female cancers and menopause.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권5호
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• pp.479-488
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• 2021

This study aimed to develop docetaxel (DTX) loaded poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles (DTX-NPs) and to evaluate the different pharmacological sensitivity of NPs to MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cells. NPs containing DTX or coumarin-6 were prepared by the nanoprecipitation method using PLGA as a polymer and d-α-tocopherol polyethylene glycol 1000 succinate (TPGS) as a surfactant. The physicochemical properties of NPs were characterized. In vitro anticancer effect and cellular uptake were evaluated in breast cancer cells. The particle size and zeta potential of the DTX-NPs were 160.5 ± 3.0 nm and -26.7 ± 0.46 mV, respectively. The encapsulation efficiency and drug loading were 81.3 ± 1.85% and 10.6 ± 0.24%, respectively. The in vitro release of DTX from the DTX-NPs was sustained at pH 7.4 containing 0.5% Tween 80. The viability of MDA-MB-231 and MCF-7 cells with DTX-NPs was 37.5 ± 0.5% and 30.3 ± 1.13%, respectively. The IC₅₀ values of DTX-NPs were 3.92- and 6.75-fold lower than that of DTX for MDA-MB-231 cells and MCF-7 cells, respectively. The cellular uptake of coumarin-6-loaded PLGA-NPs in MCF-7 cells was significantly higher than that in MDA-MB-231 cells. The pharmacological sensitivity in breast cancer cells was higher on MCF-7 cells than on MDA-MB-231 cells. In conclusion, we successfully developed DTX-NPs that showed a great potential for the controlled release of DTX. DTX-NPs are an effective formulation for improving anticancer effect in breast cancer cells.

• Radiation Oncology Journal
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• 제22권2호
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• pp.145-154
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• 2004

목적 : 인체 유방암 세포주인 MCF극에 새로운 CDCA합성유도체인 HS-1200을 방사선과 함께 처치하여 아포토시스 유도 활성 및 방사선 감작 효과를 관찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : MCF-7 세포에 2$\~$8 Gy의 X-ray와 16$\mu$M 농도의 HS-1200을 처리한 세포들의 세포 생존 곡선을 clonogenic assay를 통하여 구하였다. 아포토시스 유도 확인은 8 Gy의 X-ray와 40$\mu$M 농도의 HS-1200을 전 처치하여 구한 agarose gel 전기영동 및 Hoechst staining을 이용하였다. 면역형광법을 이용한 cytochrome c, Bax 및 AIF들의 관찰과 미토콘드리아 막전위 측정을 시행하였다 Western blotting을 통한 PARP (poly (ADP-ribose) poly-merase) cleavage, Bax, Bcl-2, Bak 및 AIF 들의 발현을 관찰하였다. 결과 : 2$\~$8 Gy의 X-ray를 조사한 군(R)과 HS-1200 처리 후 2$\~$8 Gy의 X-ray를 조사 한 군(HR)의 세포 생존 곡선을 비교하니 HR군에서 세포 감작 효과를 관찰할 수 있었다. DNA ladder는 R군에서는 72시간재 관찰되는 반면에 HR 군에서는 24시간째 관찰되어 DNA 분절이 빠르게 진행됨을 알 수 있었고, PARP cleavage의 관찰에서도 R 군에 비해 24시간 빠르게 진행되었다. 면역 형광법을 이용한 실험에서도HR군이 R 근에 비하여 미토콘드리아 막전위($\Delta$$\psi$$_{m}$)의 급격한 감소, cytochrome의 다량 방출, Bax의 증가된 점상 변화 등이 관찰되었고, AIF의 변화는 뚜렷하지 않았다. Western blotting을 이용한 Bax, Bcl-2, Bak 및 AIF들의 발현을 관찰하였을 때 Bax 만 HR 군에서 시간대별로 증가되는 추세를 보인 반면 Bcl-2, Bak 및 AIF들의 발현은 특이한 차이를 발견할 수 없었다. 결론 : 인체 유방암 세포주(MCF-7)에서 새로운 담즙산 합성 유도체인 HS-1200은 방사선 조사에 의한 아포토시스의 유도를 감작시키는 사실을 관찰하였다. 아포토시스 유도감작 증가는 Bax/Bcl-2 분율의 상대적 증가로 기인한다고 생각한다. 상기 결과를 토대로 HS-1200의 항암 치료제로서의 역할에 관한 기초 자료로서의 유용성을 제시할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.157-162
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• 2009

Nitric oxide (NO)는 세포 안의 다양한 생리학적, 병리학적 조건에서 확산, 세포 간 messenger와 같은 다양한 기능이 있으며, NO는 암세포나 macrophage 등과 같은 세포에서는 apoptosis를 유도하고, 정상세포나 내피 세포에서는 apoptosis를 억제한다고 보고되어져 있다. NO가 유방암 세포주인 MCF-7 세포에서는 apoptosis를 유도하는지 확인하기 위해 NO donor인 SIN-1을 처리하였다. SIN-1은 48시간 처리 시에도 세포 생존율에 영향을 주지 않았고, 세포주기나 성장 패턴에도 아무런 변화를 주지 않았다. 그러나 p53의 발현은 SIN-1 처리 시간에 따라 증가하였고, bcl-2, MDM2, p21의 발현도 함께 증가하였다. Bax의 발현은 SIN-1 처리 시에 변화가 없었다. MCF-7 세포에서 NO에 의한 apoptosis 억제를 보기 위하여, SIN-1을 선처리한 세포에 $CoCl_2$를 처리하였다. 세포에 $CoCl_2$ 만을 처리한 군에서는 확연한 apoptosis를 나타내었지만, SIN-1을 24 시간 선처리한 세포에서는 apoptosis를 관찰할 수 없었다. Cobalt Chloride에 의해 감소되었던 p53, MDM2, bcl-2 발현 역시 SIN-1을 24시간 선처리한 세포에서 증가하였다. 이런 결과들은 SIN-1에 의해 발현된 MDM2가 p53의 기능을 막으며, 또한 p21과 bcl-2의 발현이 유도되어 apoptosis를 억제함을 제시한다.