• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권3호
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• pp.334-342
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• 2013

Proteases and protease inhibitors play key roles in most physiological processes, including cell migration, cell signaling, and cell surface and tissue remodeling. Among these, the matrix metalloproteinase (MMPs) pathway is one of the most efficient biosynthetic pathways for controlling the activation of enzymes responsible for protein degradation. This also indicates the association of MMPs with the maturation of spermatozoa. In an attempt to investigate the effect of MMP activation and inhibitors in cultures with various hormones during sperm capacitation, we examined and monitored the localization and expression of MMPs (MMP-2 and MMP-9), tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP-2 and TIMP-3), as well as their expression profiles. Matured spermatozoa were collected from cultures with follicle-stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone (LH), and Lutalyse at 1 h, 6 h, 18 h, and 24 h. ELISA detected the expression of MMP-2, MMP-9, TIMP-2, and TIMP-3 in all culture media, regardless of medium type (FSH-supplemented fertilization Brackett-Oliphant medium (FFBO), LH-supplemented FBO (LFBO), or Lutalyse-supplemented FBO (LuFBO)). TIMP-2 and TIMP-3 expression patterns decreased in LFBO and LuFBO. MMP-2 and MMP-9 activity in FBO and FFBO progressively increased from 1 h to 24 h but was not detected in LFBO and LuFBO. The localization and expression of TIMP-2 and TIMP-3 in sperm heads was also measured by immunofluorescence analysis. However, MMPs were not detected in the sperm heads. MMP and TIMP expression patterns differed according to the effect of various hormones. These findings suggest that MMPs have a role in sperm viability during capacitation. In conjunction with hormones, MMPs play a role in maintaining capacitation and fertilization by controlling extracellular matrix inhibitors of sperm.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권24호
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• pp.10705-10711
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• 2015

Oral cancer is one of the most common and lethal cancers in the world. Combination chemotherapy coupled with nanoparticle drug delivery holds substantial promise in cancer therapy. This study aimed to evaluate the efficacy and safety of two dosages of our novel pH and temperature sensitive doxorubicin-methotrexate-loaded nanoparticles (DOX-MTX NPs) with attention to the MMP-2 mRNA profile in a 4-nitroquinoline-1-oxide induced oral squamous cell carcinoma (OSCC) model in the rat. Our results showed that both IV and oral dosages of DOX-MTX NP caused significant decrease in mRNA levels of MMP-2 compared to the untreated group (p<0.003). Surprisingly, MMP-2 mRNA was not affected in DOX treated compared to cancer group (p>0.05). Our results indicated that IV dosage of MTX-DOX is more effective than free DOX (12 fold) in inhibiting the activity of MMP-2 in OSCCs (P<0.001). Furthermore, MMP-2 mRNA expression in the DOX-MTX treated group showed a significant relation with histopathological changes (P=0.011). Compared to the untreated cancer group, we observed no pathological changes and neither a significant alteration in MMP-2 amount in either of healthy controls that were treated with oral and IV dosages of DOX-MTX NPs whilst cancer group showed a high level of MMP-2 expression compared to healthy controls (p<0.001).Taking together our results indicate that DOX-MTX NPs is a safe chemotherapeutic nanodrug that its oral and IV forms possess potent anti-cancer properties on aggressive tumors like OSCC, possibly by affecting the expression of genes that drive tumor invasion and metastasis.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권24호
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• pp.10911-10916
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• 2015

Background: Tumor metastases are the main reasons for oncotherapy failure. Paris polyphylla (Chinese name: Chonglou) has traditionally been used for its anti-cancer actions. In this article, we focus on the regulation of human lung cancer A549 cell metastases and invasion by Paris polyphylla steroidal saponins (PPSS). Materials and Methods: Cell viability was evaluated in A549 cells by MTT assay. Effects of PPSS on invasion and migration were investigated by wound-healing and matrigel invasion chamber assays. Adhesion to type IV collagen and laminin was evaluated by MTT assay. Expression and protease activity of two matrix metalloproteinases (MMPs), MMP-2 and MMP-9, were analyzed by Western blotting and gelatin zymography, respectively. Results: PPSS exerted growth inhibitory effects on A549 cells, and effectively inhibited A549 cell adhesion, migration and invasion in a concentration-dependent manner. Western blotting and gelatin zymography analysis revealed that PPSS inhibited the expression and secretion of MMP-2 and MMP-9 in A549 cells. Conclusions: PPSS has the potential to suppress the migration, adhesion and invasion of A549 cells. PPSS could be a potential candidate for interventions against lung cancer metastases.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.231-235
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• 2005

기질 금속단백분해효소(MMP)는 기저막이나 간질성 조직 등에 있는 세포외기질 성분을 분해하여 상처 치유, 태아의 발생, 종양세포의 침윤과 전이 등을 포함하여 조직이 재구성되는 과정에서 생리학적 및 병리학적인 과정 양쪽 모두에 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 MMP-9 유전자의 발현을 억제하는 물질을 천연물에서 탐색하였고, 탐색된 시료 중에서 높은 역가를 가진 낙우송과의 Metasequoia glyptostroboides가 선택되었다. 여러 가지 flavonoid 성분을 가지고 있는 Metasequoia glyptostroboides를 이용하여 4개의 biflavonoid와 2개의 monoflavonoid 구조의 물질을 분리하였고, 이 flavonoid들은 sciadopitysin, isoginkgetin, bilobetin, 2, 3-dihydrohino-kiflavone, luteolin, apigenin으로 정제하여 구조를 밝히고 zymography, WST-1을 이용한 세포독성시험, northern blot 등의 실험을 통하여 각 화합물의 구조적인 특성과 함께 MMP-9 유전자 발현을 억제하는 효과가 있는 것을 확인하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제41권8호
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• pp.711-717
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• 2008

본 연구는 식물의 대표적인 색소 성분인 anthocyanin계 색소 중 cyanidin이 인체 유방암 세포 MDA-MB-231에서 세포의 이동성과 침윤성에 미치는 영향을 알아보고자 실시 되었다. 실험 결과 cyanidin의 첨가량이 증가할수록 세포의 운동성, 이동성, 침윤성이 유의적으로 억제되었다. 그러나 ECM 분해 시 암세포에서 분비되는 단백질 분해 효소인 MMP-2, MMP-9의 활성과 MMP-9의 mRNA 수준은 cyanidin에 의해 영향 받지 않는 것으로 관찰되었다. 결론적으로, cyanidin은 세포 증식에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 암세포의 전이과정 중 이동성과 침윤성을 억제할 수 있다는 가능성이 관찰되었으나, MMPs 활성에는 영향을 미치지 않는 것으로 보아 MMPs 이외의 경로를 통해 전이 과정이 이루어지는 것으로 사료된다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제3권1호
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• pp.3-8
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• 2009

The matrix metalloproteinases (MMP) play an important role in tumor invasion, angiogenesis and inflammatory tissue destruction. Increased expression of MMP was observed in benign tissue hyperplasia and in atherosclerotic lesions. Invasive cancer cells utilize MMP to degrade the extracellular matrix and vascular basement membrane during metastasis, where MMP-2 has been implicated in the development and dissemination of malignancies. The present study attempted to examine the antiangiogenic activity of the medicinal herbs of Aspergillus usamii var. shirousamii-transformed Angelicae Gigantis Radix and Zizyphus jujube (tAgR and tZj) with respect to MMP-2 production and endothelial motility in phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)- or VEGF-exposed human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Nontoxic tAgR and tZj substantially suppressed PMA-induced MMP-2 secretion. In addition, $25{\mu}g/mL$ tAgR and tZj prevented vascular endothelial growth factor-stimulated endothelial cell transmigration and tube formation. The results reveal that tAgR and tZj dampened endothelial MMP-2 production leading to endothelial transmigration and tube formation. tAgR and tZj-mediated inhibition of endothelial MMP may boost a therapeutic efficacy during vascular angiogenesis.

• Nutrition Research and Practice
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• 제15권4호
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• pp.444-455
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• 2021

BACKGROUND/OBJECTIVES: Adipocytes undergo angiogenesis to receive nutrients and oxygen needed for adipocyte' growth and differentiation. No study relating quercetin with angiogenesis in adipocytes exists. Therefore, this study investigated the role of quercetin on adipogenesis in 3T3-L1 cells, acting through matrix metalloproteinases (MMPs). MATERIALS/METHODS: After proliferating preadipocytes into adipocytes, various quercetin concentrations were added to adipocytes, and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assays were performed to evaluate cell proliferation. Glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) activity was investigated as an indicator of fat accumulation. The mRNA expressions of transcription factors related to adipocyte differentiation, CCAAT/enhancer-binding proteins (C/EBPs), peroxisomal proliferatoractivated receptors (PPAR)-γ, and adipocyte protein 2 (aP2), were investigated. The mRNA expressions of proteins related to angiogenesis, vascular endothelial growth factor (VEGF)-α, vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR)-2, MMP-2, and MMP-9, were investigated. Enzyme activities and concentrations of MMP-2 and MMP-9 were also measured. RESULTS: Quercetin treatment suppressed fat accumulation and the expressions of adipocyte differentiation-related genes (C/EBPα, C/EBPβ, PPAR-γ, and aP2) in a concentration-dependent manner in 3T3-L1 cells. Quercetin treatments reduced the mRNA expressions of VEGF-α, VEGFR-2, MMP-2, and MMP-9 in 3T3-L1 cells. The activities and concentrations of MMP-2 and MMP-9 were also decreased significantly as the concentration of quercetin increased. CONCLUSIONS: The results confirm that quercetin inhibits adipose tissue differentiation and fat accumulation in 3T3-L1 cells, which could occur through inhibition of the angiogenesis process related to MMPs.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.13-22
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• 2016

밀싹 추출물의 생리활성 및 화장품 소재로서의 가능성 여부를 규명하고자 하였다. 본 연구는 세포실험을 통해 밀싹 추출물의 피부 세포에 대한 독성을 확인하고, 피부 세포 미백 활성 및 노화에 대한 연구를 수행하여 기능성 화장품 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 본 연구 결과 밀싹 추출물이 HDF, B16F10 세포에 대한 독성이 적은 것으로 확인되었다. 멜라닌 생합성 억제에 대한 효과는 약한 것으로 확인되었으나, 자외선에 유도되는 MMP-1의 발현을 저해함으로써 피부의 광노화를 억제하는 효과를 통해 광노화에 의한 피부 주름과 자연 노화에 의한 피부 주름을 예방하는데 유의한 효과를 가질 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구는 밀싹 추출물의 기능성 화장품 소재로 사용 시 피부 노화 예방 관점에서의 기능성 화장품 소재로 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1266-1273
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• 2011

사포닌은 동양의 전통적인 약재로 널리 알려진 인삼의 주요한 성분이다. 사포닌의 다양한 생물학적 효능이 밝혀져 있으나, 피부재생과 관련된 효능은 현재까지도 명백하지 않다. 본 연구에서는 세포외 시스템에서 사포닌의 항산화 효과 뿐만 아니라 사람 진피 섬유아세포에서 기질금속단백질 분해효소(MMP)에 대한 효능이 조사되었다. 먼저 MTT assay를 이용한 세포생존력에 대한 사포닌의 효능을 조사한 결과, 10 ${\mu}g$/ml 이하의 농도에서 사포닌은 세포생존력을 증가시켰으나 25 ${\mu}g$/ml 이상의 농도에서는 세포독성을 나타내었다. 항산화에 대한 사포닌 효능을 조사한 결과, 1 ${\mu}g$/ml 이상의 농도에서 사포닌은 환원력 뿐만 $H_2O_2$에 대한 억제 효능을 보여주었다. 특히, DNA 산화에 대한 보호 효과도 나타내었다. 더욱이 gelatin 및 casein zymography 시험결과, 사포닌은 MMP-2를 활성화 시키고 MMP-1의 활성을 증가시키는 것으로 보아, 항노화 및 피부재생 약효제로 잠재적인 가능성이 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제31권4호
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• pp.196-202
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• 2007

본 실험은 홍삼, 사상자, 산수유를 이용하여 주름 예방 효과가 있는 건강기능 식품을 개발하기 위한 기초자료로 활용하기 위하여 개별추출물과 이들의 혼합물 WM1, WM3 (KTNG0345)에 대하여 사람의 섬유아세포를 이용한 세포증식, 콜라겐 생합성 정도, MMP-1 효소활성, 항산화 활성을 조사하였다. 사용된 시료는 $1{\sim}10\;{\mu}g/ml$의 농도로 첨가하여 세포를 배양했을 때 $83{\sim}100%$의 세포증식율을 나타내어 세포 독성을 나타내지 않았으며, 콜라겐 생합성 정도는 대조군이 474.8 ng/ml이었고 retinoic acid는 568.3 ng/ml이었으며, 5 ug/ml의 농도를 기준으로 할 때 홍삼은 533.9ng/ml, 사상자는 539.3 ng/ml, 산수유는 514.1 ng/ml이었다. 홍삼과 생약을 68:232의 비율로 혼합한 WM1은 474.6 ng/ml이었고 홍삼과 생약을 136:164의 비율로 혼합한 WM3는 561.4 ng/ml로 증가하였다. MMP-1활성은 10 ug/ml의 농도에서 홍삼(ER)은 31.9 ng/ml, 사상자(WT)는 32.85 ng/ml, 산수유(WC)는 32.0 ng/ml, WM1은 31.3 ng/ml이었고 WM3(KTNG0345)는 28.85 ng/ml으로 대조군의 88% 수준으로 감소하였다. SOD활성에서는 1000 ug/ml의 농도로 처리하였을 때 65-97% 항산화활성을 나타내었다. 이들의 결과를 종합해 보면 홍삼과 사상자, 산수유 및 이들 혼합물은 human dermal fibroblas에 대하여 세포 독성을 나타내지 않으면서 콜라겐 생합성을 촉진하고 MMP-1의 활성을 억제하였으며 홍삼과 생약 엑기스를 136:164의 비율로 혼합했을 때 그 효과가 증진되었다. WM3 (KTNG0345)는 지표성분으로서 ginsenoside-$Rb_1$, torilin, loganin을 각각 10.85 mg/g, 0.128 mg/g, 3.92 mg/g 함유하였다.