Chronic ultraviolet (UV) exposure is the major cause of photoaging that causes skin wrinkling, roughness, dryness, laxity, and pigmentation. Recently, increasing efforts are being made to understand the relationship between foods and skin health. Ginsenosides are present in ginseng (Ginseng Radix Rubra) extract, and are known to have biomedical properties, such as, anti-oxidant and anti-inflammatory effects. In this study, we investigated whether KTNG0345 prepared from red ginseng extracts delivered orally reduces skin wrinkling and ultraviolet B (UVB)-induced wrinkle formation in hairless mouse skin. KTNG0345 was administrated orally to the mice (5 times a week) during the period of UVB-irradiation (3 times a week) for 8 weeks at three different doses of 300 mg/kg, 500 mg/kg and 1000 mg/kg (w/v). UV doses were increased weekly by 1 MED (1MED = 75 $mJ/cm^2)$ up to 4 MED and then maintained at this level. After the 8-week administration period, it was found that orally administered KTNG0345 significantly inhibited UVB-induced wrinkle formation in a dose-dependent manner. Increases in skin thickness caused by UVB were prevented by KTNG0345. Moreover, it also significantly inhibited matrix metalloproteinases (MMP) -13 and MMP-9 expressional inductions by UVB. In addition, KTNG0345 was observed to prevent UVB-induced water loss of epidermis in hairless mouse skin. Our results demonstrate that orally administered KTNG0345 has anti-wrinkling effects in hairless mouse skin, and suggest that dietary red ginseng and herbal mixture may be considered a functional beauty food for preventing UVB-induced skin wrinkles.
연구목적: 본 연구는 in vitro 상에서 치수, 치은, 치주인대 세포를 neuropeptide (substance P, Calcitonin gene related peptides (CGRP))및 inflammatory cytokine (TNF-$\alpha$)으로 자극 시 matrix metalloproteinase (MMPs)의 생성 및 발현을 관찰한 것으로 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재할 경우 neuropeptide 및 inflammatory cytokine과 치아 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 중요한 역할을 하는 matrix metalloproteinase (MMPs)와의 관계를 규명하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 시편으로는 우식이 없는 건전한 제3대구치(n = 10)를 사용하였으며, 발거 후 즉시 Phosphate buffered saline (PBS)에 보관하고 치아에서 치은과 치주인대 조직을 채취하였다. 치아를 종축으로 절단하고 치수 조직을 채취하여 조각으로 분리한 후 시편을 PBS에서 세 번 세척하였다. Plate에 치수, 치은, 치주인대 시편 조각을 위치시켜 Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)을 첨가하여 세포를 배양하였다. 치수, 치은, 치주인대 세포를 culture dish에서 confluence에 도달할 때 까지 배양하여 Fetal Bovine Serum (FBS)가 포함되지 않은 배지로 교환하여, $37^{\circ}C$에서 24시간 동안 배양한 후 Phosphate buffered saline (PBS)로 1회 세척하고 Substance P ($10^{-8}\;M$, $10^{-5}\;M$)가 포함된 배양액과 Mock (배양액만 포함됨)으로 4시간, 24시간동안 자극하였다. CGRP ($10^{-6}\;M$)을 함유한 배양액 및 TNF-$\alpha$(2 ng/mL)를 포함한 배양액으로 각각 24시간동안 세포를 자극하였다. 각각 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)를 포함한 배양액으로 24시간 동안 세포를 자극 한 후 RNase protection assay 및 Enzyme linked immunosorbent assay를 시행하였다. 결과: SP와 CGRP는 치수, 치은, 치주인대 세포의 MMPs발현에 관여 하지 않았다. TNF-$\alpha$로 24시간 자극 시 치수, 치은, 치주인대 세포에서 MMP-1,-12, -13의 발현을 증가시켰다. 반면, TNF-$\alpha$는 치수, 치은, 치주인대 세포들에서 TIMP-3의 발현을 감소시켰다. 서로 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)로 24시간 자극 시 MMP-1과 MMP-13의 발현이 증가하였다. 결론: 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재 시 TNF-$\alpha$가 증가함에 따라 치수, 치은, 치주인대로부터의 치아의 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 관여하는 matrix metalloproteinase (MMPs)가 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.
Objectives: This study investigated the anti-osteoarthritic effects of Kyejiinsam-tang (hereinafter referred to KIT) on the monosodium iodoacetate (MIA)-induced osteoarthritis rats. Methods: Anti-oxidative effects of KIT were measured by scavenging activities of DPPH, reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO). Scavenging activities of anti-oxidation in lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW 264.7 cells were also measured for inhibitory effects against the production of inflammatory mediators (tumor necrosis factor-${\alpha}$, interleukin-$1{\beta}$, interleukin-6). Osteoarthritis was induced in rats by injecting MIA in the knee joint. Rats were divided into a total of 4 groups (n=6). The normal group were not treated at all without inducing osteoarthritis whereas the control group were induced for osteoarthritis by MIA and oral medicated physiological saline per day. The positive comparison group was injected with MIA and after 7 days, 2 mg/kg of Indomethacin. The experimental group was injected with MIA and after 7 days was medicated with 34 mg/kg of KIT. Indomethacin and KIT were orally-medicated for each substance a total of 4 weeks, once per day. Weight-bearing on hind legs was measured every week after MIA injection. At the end of the experiment (5 weeks after MIA injection), micro CT (computed tomography)-arthrography and histopathological examinations on the articular structures of knee joint were performed. The effect on inflammatory cytokines and immunological cells in synovial fluid was measured. Volume of cartilage was measured by micro CT-arthrography. Injury to synovial tissue was measured by H & E (hematoxylin and eosin), Safranin-O immunofluorescence. Results: 1. Cytotoxicity against hFCs was insignificant. 2. KIT showed the potent full term for DPPH. 1. NO was significantly reduced by KIT (at 100, $200{\mu}g/m{\ell}$) and ROS was also reduced, but not significantly, by KIT (at $200{\mu}g/m{\ell}$). 2. IL-6 and IL-$1{\beta}$ were significantly reduced by KIT (at 100, $200{\mu}g/m{\ell}$) and TNF-${\alpha}$ was also reduced, but not significantly, by KIT (at $200{\mu}g/m{\ell}$). 1. In hind legs weight-bearing measurement, level of weight increased. 2. Functions of liver and kidney were not affected. 3. IL-$1{\beta}$ was significantly reduced and TNF-${\alpha}$, IL-6 were also reduced but not significantly. 4. PGE2 (prostaglandin E2), LTB4 (leukotriene B4) were significantly reduced in the KIT group. 5. MMP-9 (matrix metalloproteinase-9), TIMP-1 (tissue inhibitor of metalloproteinases-1) and Osteocalcin were significantly reduced in the KIT group. 6. Destruction of cartilage on micro CT arthrography was reduced but had no significant differences. 7. Histopathologically, injury to synovial membrane of the KIT group was decreased and proteoglycan content of KIT group was increased. Conclusions: According to this study, Kyejiinsam-tang has inhibiting effect on the progression of arthritis in MIA-induced osteoarthritis rat. Kyejiinsam-tang has anti-oxidants and anti-inflammation effects, and is related to inhibiting the activity of inflammatory cytokine and injury of volume in cartilage.
혈관신생, 즉 새로운 혈관형성은 종양의 성장과 전이에 중요한 역할을 한다고 알려져 있으며, 암 치료에 중요한 목표물이 되고 있다. 이 연구의 목적은 황련 냉수추출물의 혈관신생 억제작용의 효과를 밝히고 항암제로서의 가능성을 평가하고자 한다. Ex vivo rat aortic ring assay 실험결과 신생혈관성장을 억제하는 결과를 확인하였고, 이것을 통해 황련 냉수추출물이 혈관신생과정의 주요한 단계와 내피세포의 증식, 이동, 침투, 혈관내피세포자극인자에 의한 반응으로 모세관 모양의 관 형성작용을 억제함을 알아내었다. 또한 황련 냉수추출물을 처리하였을 때, 세포주기가 억제되고 VEGF에 의한 반응으로 인해 G0/G1 주기에서 S 주기로 가는 과정을 예방하고, VEGF에 의해 활성화가 유도되는 MMP-2, MMP-9이 감소되었다. 따라서 이들의 결과는 황련 냉수추출물이 종양의 발달 단계 중 혈관신생을 방해하는 잠재적인 항암약물의 소재로 고려될 수 있음을 제안한다.
Objectives: The purpose of this study was to identify the inhibitory effects of Hwangheuk-san (HHS), a Korean multi-herb formula comprising four medicinal herbs, on cell migration and invasion, two critical cellular processes that are often deregulated during metastasis, using the human bladder cancer 5637 cell line.Methods: Cell viability, motility, and invasion were assessed by 3-(4,5-dimethyl-2 thiazolyl)-2,5-diphnyl-2H-tetrazolium bromide (MTT), wound healing migration, and Transwell assays, respectively. Gene expression was detected by Western blot analysis. In addition, the activities of matrix metalloproteinases (MMPs) and the values for transepithelial electrical resistance (TER) were analyzed using a Gelatinase Activity Assay Kit and an Epithelial Tissue Voltohmmeter, respectively.Results: Our data indicated that within the concentration range that was not cytotoxic, HHS effectively inhibited the cell motility and invasiveness of 5637 cells. HHS markedly decreased the expression and activity of MMP-2 and MMP-9, which was associated with unregulation of tissue inhibitors of metalloproteinase (TIMP)-1 and TIMP-2. Further investigation revealed that phosphorylation of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and AKT was decreased in HHS-treated 5637 cells, and a PI3K/AKT inhibitor synergistically reduced the inhibition of migration and invasion and also inactivated MMP-2 and MMP-9. Moreover, HHS increased the tightening of tight junctions (TJs), which was demonstrated by an increase in the TER, and reduced the expression the levels of claudin family members (claudin-3 and -4), which are major components involved in the tightening of TJs.Conclusions: The present findings demonstrated that HHS attenuated the migration and invasion of bladder cancer 5637 cells by modulating the activity of the PI3K/Akt signaling pathway and also through TJ tightening.
본 연구에서는 흑마늘 열수 추출물(ABG)의 암세포 전이억제 효능을 검정하였다. AGS AGS 인체위암세포의 이동성과 침윤성을 억제하였으며, 이는 TER의 증가와 연관성이 있었다. 또한 ABG에 의한 AGS 위암세포의 침윤성 억제는 TIMPs 발현 증가에 의한 MMPs의 발현 및 활성 저하에 의한 것임을 알 수 있었다. 아울러 AGS 위암세포에서 과발현을 나타내는 TJ 단백질인 claudins의 발현 저하 등이 ABG의 항전이 효과에 연관되어 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과는 흑마늘 열수 추출물이 단순한 암세포의 증식억제를 통한 암예방 및 항암활성 뿐만 아니라 암세포의 전이 또한 효과적으로 억제할 수 있음을 보여주며, 이와 연관된 보다 구체적인 분자세포생물학적 접근 및 in vivo 연구의 필요성이 요구됨을 의미한다.
갈근(Puerariae Radix)의 $70\%$ ethanol 추출물 중 ethyl acetate 분획물(EPR)은 염증성 cytokine을 처리한 마우스 대식세포 및 토기 연골조직세포에서 염증의 발현과 관련된 NO 생성 저해효과를 보였고, 관절조직의 주요 성분 중 하나인 proteoglycan의 분해 억제효과와 관절조직 분해효소인 MMP-9의 활성이 억제되었다. 또한, 통증유발물질인 프로스타글란딘의 유의성 있는 감소를 보여 통증억제 효과가 있음을 확인하였을 뿐만 아니라 초산 유발 진통 효과테스트인 동물 모델에서도 효과적으로 통증을 억제함을 확인하였다. 즉, 갈근의 $70\%$ ethanol 추출물 중 ethyl acetate 분획물(EPR)은 독성의 문제뿐만 아니라, 소염, 진통 효과 및 연골 조직세포의 분해를 억제하는 다양한 효과를 나타내는 장점을 지니고 있어 관절염 치료제의 훌륭한 후보약재가 될 것으로 기대된다.
Prostaglandin E2(PGE2), a major product of cyclooxygenase-2 (COX-2), plays an important role in the carcinogenesis of many solid tumors, including colorectal cancer. Because PGE2 functions by signaling through PGE2 receptors (Eps), which regulate tumor cell growth, invasion, and migration, there has been a growing amount of interest in the therapeutic potential of targeting Eps. In the present study, we investigated the role of EP4 on the effectiveness of cordycepin in inhibititing the migration and invasion of HCT116 human colorectal carcinoma cells. Our data indicate that cordycepin suppressed lipopolysaccharide (LPS)-enhanced cell migration and invasion through the inactivation of matrix metalloproteinases (MMP)-9 as well as the down-regulation of COX-2 expression and PGE2 production. These events were shown to be associated with the inactivation of EP4 and activation of AMP-activated protein kinase (AMPK). Moreover, the AMPK inhibitor, compound C, as well as AMPK knockdown via siRNA, attenuated the cordycepin-induced inhibition of EP4 expression. Cordycepin treatment also reduced the activation of CREB. These findings indicate that cordycepin suppresses the migration and invasion of HCT116 cells. Through modulating EP4 expression and the AMPK-CREB signaling pathway. Therefore, cordycepin has the potential to serve as a potent anti-cancer agent in therapeutic strategies against colorectal cancer metastasis.
붉은색을 나타내는 홍영감자(Solanum tuberosum Linnaeus)는 국내에서 개발되었다. 이는 항산화, 항염증, 항바이러스 및 항암효과를 갖고 있는것으로 알려져 있으나, 아직까지는 YD-10B 구강암세포에서의 홍영에 의한 성장억제 및 세포사멸 효과 연구는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 시스플라틴과 홍영 에탄올 추출물의 병용처리에 의한 암세포 성장억제, 세포사멸 유도 및 MMP-2/-9 암전이 억제 능력을 확인하였다. 세포생존율 측정은 MTS법에 의해 조사하였고, 세포사멸 유도 능력은 FACS 분석기를 이용하여 분석하였고, MMP-2/-9의 유전자 발현과 단백질 활성은 RT-PCR과 Zymography법을 통하여 측정하였다. 결과로는, 홍영 에탄올 추출물의 농도가 증가함에 따라 구강암 세포 성장억제 효과가 증가함을 보였다. 시스플라틴 단독처리보다 200 µM의 시스플라틴과 500 ㎍/ml의 홍영 에탄올 추출물 병용처리로 YD-10B 구강암세포의 성장이 50% 이상 감소하였다. PMA 처리된 YD-10B 구강암 세포에서 500 ㎍/ml의 홍영 에탄올 추출물과 200 µM의 시스플라틴을 병용처리 하였을 때, MMP-2/-9의 mRNA 발현과 단백질 활성들이 모두 감소하였다. 또한, 시스플라틴 단독처리보다 200 µM의 시스플라틴과 500 ㎍/ml의 홍영 에탄올 추출물 병용처리로 세포사멸 능력을 나타내는 Sub-G1의 세포비율이2배 이상 증가하였다. 따라서, 본 연구결과는 시스플라틴과 홍영 에탄올 추출물의 병용처리가 구강암의 효과적인 항암제로서의 가능성을 시사하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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