Objectives: To establish a taxol-resistant cell line of human ovarian carcinoma (A2780/Taxol) and investigate its biological features. Methods: The drug-resistant cell line (A2780/Taxol) was established by continuous stepwise selection with increasing concentrations of Taxol. Cell morphology was assessed by microscopy and growth curves were generated with in vitro and in vivo tumor xenograft models. With rhodamine123 (Rh123) assays, cell cycle distribution and the apoptotic rate were analyzed by flow cytometry (FCM). Drug resistance-related and signal associated proteins, including P-gp, MRPs, caveolin-1, PKC-${\alpha}$, Akt, ERK1/2, were detected by Western blotting. Results: A2780/Taxol cells were established with stable resistance to taxol. The drug resistance index (RI) was 430.7. Cross-resistance to other drugs was also shown, but there was no significant change to radioresistance. Compared with parental cells, A2780/Taxol cells were significantly heteromorphous, with a significant delay in population doubling time and reduced uptake of Rh123 (p<0.01). In vivo, tumor take by A2780 cells was 80%, and tumor volume increased gradually. In contrast, with A2780/Taxol cells in xenograft models there was no tumor development. FCM analysis revealed that A2780/Taxol cells had a higher percentage of G0/G1 and lower S phase, but no changes of G2 phase and the apoptosis rate. Expression of P-gp, MRP1, MRP2, BCRP, LRP, caveolin-1, PKC-${\alpha}$, Phospho-ERK1/2 and Phospho-JNK protein was significantly up-regulated, while Akt and p38 MARK protein expression was not changed in A2780/Taxol cells. Conclusion: The A2780/Taxol cell line is an ideal model to investigate the mechanism of muti-drug resistance related to overexpression of drug-resistance associated proteins and activation of the PKC-${\alpha}/ERK$ (JNK) signaling pathway.
Kim, Eunju;Kim, Yoo-Sun;Kim, Kyung-Mi;Jung, Sangwon;Yoo, Sang-Ho;Kim, Yuri
Nutrition Research and Practice
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v.10
no.1
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pp.11-18
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2016
BACKGROUND/OBJECTIVES: Type 2 diabetes (T2D) is more frequently diagnosed and is characterized by hyperglycemia and insulin resistance. $\small{D}$-xylose, a sucrase inhibitor, may be useful as a functional sugar complement to inhibit increases in blood glucose levels. The objective of this study was to investigate the anti-diabetic effects of $\small{D}$-xylose both in vitro and stretpozotocin (STZ)-nicotinamide (NA)-induced models in vivo. MATERIALS/METHODS: Wistar rats were divided into the following groups: (i) normal control; (ii) diabetic control; (iii) diabetic rats supplemented with a diet where 5% of the total sucrose content in the diet was replaced with $\small{D}$-xylose; and (iv) diabetic rats supplemented with a diet where 10% of the total sucrose content in the diet was replaced with $\small{D}$-xylose. These groups were maintained for two weeks. The effects of $\small{D}$-xylose on blood glucose levels were examined using oral glucose tolerance test, insulin secretion assays, histology of liver and pancreas tissues, and analysis of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPCK) expression in liver tissues of a STZ-NA-induced experimental rat model. Levels of glucose uptake and insulin secretion by differentiated C2C12 muscle cells and INS-1 pancreatic ${\beta}$-cells were analyzed. RESULTS: In vivo, $\small{D}$-xylose supplementation significantly reduced fasting serum glucose levels (P < 0.05), it slightly reduced the area under the glucose curve, and increased insulin levels compared to the diabetic controls. $\small{D}$-xylose supplementation enhanced the regeneration of pancreas tissue and improved the arrangement of hepatocytes compared to the diabetic controls. Lower levels of PEPCK were detected in the liver tissues of $\small{D}$-xylose-supplemented rats (P < 0.05). In vitro, both 2-NBDG uptake by C2C12 cells and insulin secretion by INS-1 cells were increased with $\small{D}$-xylose supplementation in a dose-dependent manner compared to treatment with glucose alone. CONCLUSIONS: In this study, $\small{D}$-xylose exerted anti-diabetic effects in vivo by regulating blood glucose levels via regeneration of damaged pancreas and liver tissues and regulation of PEPCK, a key rate-limiting enzyme in the process of gluconeogenesis. In vitro, $\small{D}$-xylose induced the uptake of glucose by muscle cells and the secretion of insulin cells by ${\beta}$-cells. These mechanistic insights will facilitate the development of highly effective strategy for T2D.
Lin, Kaili;Sze, Stephen Cho-Wing;Liu, Bin;Zhang, Zhang;Zhang, Zhu;Zhu, Peili;Wang, Ying;Deng, Qiudi;Yung, Ken Kin-Lam;Zhang, Shiqing
Journal of Ginseng Research
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v.45
no.2
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pp.325-333
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2021
Background: Alzheimer's disease (AD) is one of the most prevalent neurodegenerative disorders. Enhancing hippocampal neurogenesis by promoting proliferation and differentiation of neural stem cells (NSCs) is a promising therapeutic strategy for AD. 20(S)-protopanaxadiol (PPD) and oleanolic acid (OA) are small, bioactive compounds found in ginseng that can promote NSC proliferation and neural differentiation in vitro. However, it is currently unknown whether PPD or OA can attenuate cognitive deficits by enhancing hippocampal neurogenesis in vivo in a transgenic APP/PS1 AD mouse model. Here, we administered PPD or OA to APP/PS1 mice and monitored the effects on cognition and hippocampal neurogenesis. Methods: We used the Morris water maze, Y maze, and open field tests to compare the cognitive capacities of treated and untreated APP/PS1 mice. We investigated hippocampal neurogenesis using Nissl staining and BrdU/NeuN double labeling. NSC proliferation was quantified by Sox2 labeling of the hippocampal dentate gyrus. We used western blotting to determine the effects of PPD and OA on Wnt/GSK3β/β-catenin pathway activation in the hippocampus. Results: Both PPD and OA significantly ameliorated the cognitive impairments observed in untreated APP/PS1 mice. Furthermore, PPD and OA significantly promoted hippocampal neurogenesis and NSC proliferation. At the mechanistic level, PPD and OA treatments resulted in Wnt/GSK-3β/β-catenin pathway activation in the hippocampus. Conclusion: PPD and OA ameliorate cognitive deficits in APP/PS1 mice by enhancing hippocampal neurogenesis, achieved by stimulating the Wnt/GSK-3β/β-catenin pathway. As such, PPD and OA are promising novel therapeutic agents for the treatment of AD and other neurodegenerative diseases.
Background: Sorafenib is effective in treating hepatoma, but most patients develop resistance to it. STAT3 signaling has been implicated in sorafenib resistance. Artesunate (ART) and 20(R)-ginsenoside Rg3 (Rg3) have anti-hepatoma effects and can inhibit STAT3 signaling in cancer cells. This study aimed to evaluate the effects of Rg3 in combination with ART (Rg3-plus-ART) in overcoming sorafenib resistance, and to examine the involvement of STAT3 signaling in these effects. Methods: Sorafenib-resistant HepG2 cells (HepG2-SR) were used to evaluate the in vitro anti-hepatoma effects of Rg3-plus-ART. A HepG2-SR hepatoma-bearing BALB/c-nu/nu mouse model was used to assess the in vivo anti-hepatoma effects of Rg3-plus-ART. CCK-8 assays and Annexin V-FITC/PI double staining were used to examine cell proliferation and apoptosis, respectively. Immunoblotting was employed to examine protein levels. ROS generation was examined by measuring DCF-DA fluorescence. Results: Rg3-plus-ART synergistically reduced viability of, and evoked apoptosis in HepG2-SR cells, and suppressed HepG2-SR tumor growth in mice. Mechanistic studies revealed that Rg3-plus-ART inhibited activation/phosphorylation of Src and STAT3 in HepG2-SR cultures and tumors. The combination also decreased the STAT3 nuclear level and induced ROS production in HepG2-SR cultures. Furthermore, overactivation of STAT3 or removal of ROS diminished the anti-proliferative effects of Rg3-plus-ART, and removal of ROS diminished Rg3-plus-ART's inhibitory effects on STAT3 activation in HepG2-SR cells. Conclusions: Rg3-plus-ART overcomes sorafenib resistance in experimental models, and inhibition of Src/STAT3 signaling and modulation of ROS/STAT3 signaling contribute to the underlying mechanisms. This study provides a pharmacological basis for developing Rg3-plus-ART into a novel modality for treating sorafenib-resistant hepatoma.
Seo, In-Yong;Shin, Ho-Cheol;Park, Moon-Ghu;Kim, Seong-Jun
Journal of the Korea Society for Simulation
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v.18
no.3
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pp.103-112
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2009
In a nuclear power plant (NPP), periodic sensor calibrations are required to assure sensors are operating correctly. However, only a few faulty sensors are found to be calibrated. For the safe operation of an NPP and the reduction of unnecessary calibration, on-line calibration monitoring is needed. In this paper, principal component-based Auto-Associative support vector regression (PCSVR) was proposed for the sensor signal validation of the NPP. It utilizes the attractive merits of principal component analysis (PCA) for extracting predominant feature vectors and AASVR because it easily represents complicated processes that are difficult to model with analytical and mechanistic models. With the use of real plant startup data from the Kori Nuclear Power Plant Unit 3, SVR hyperparameters were optimized by the response surface methodology (RSM). Moreover the statistical techniques are integrated with PCSVR for the failure detection. The residuals between the estimated signals and the measured signals are tested by the Shewhart Control Chart, Exponentially Weighted Moving Average (EWMA), Cumulative Sum (CUSUM) and generalized likelihood ratio test (GLRT) to detect whether the sensors are failed or not. This study shows the GLRT can be a candidate for the detection of sensor drift.
Chang-Jun Luo;Tao Li;Hao-Liang Li;You Zhou;Lang Li
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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v.27
no.2
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pp.143-155
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2023
Percutaneous coronary intervention and acute coronary syndrome are both closely tied to the frequently occurring complication of coronary microembolization (CME). Resveratrol (RES) has been shown to have a substantial cardioprotective influence in a variety of cardiac diseases, though its function and potential mechanistic involvement in CME are still unclear. The forty Sprague-Dawley rats were divided into four groups randomly: CME, CME + RES (25 mg/kg), CME + RES (50 mg/kg), and sham (10 rats per group). The CME model was developed. Echocardiography, levels of myocardial injury markers in the serum, and histopathology of the myocardium were used to assess the function of the cardiac muscle. For the detection of the signaling of TLR4/MyD88/NF-κB along with the expression of pyroptosis-related molecules, ELISA, qRT-PCR, immunofluorescence, and Western blotting were used, among other techniques. The findings revealed that myocardial injury and pyroptosis occurred in the myocardium following CME, with a decreased function of cardiac, increased levels of serum myocardial injury markers, increased area of microinfarct, as well as a rise in the expression levels of pyroptosis-related molecules. In addition to this, pretreatment with resveratrol reduced the severity of myocardial injury after CME by improving cardiac dysfunction, decreasing serum myocardial injury markers, decreasing microinfarct area, and decreasing cardiomyocyte pyroptosis, primarily by blocking the signaling of TLR4/MyD88/NF-κB and also reducing the NLRP3 inflammasome activation. Resveratrol may be able to alleviate CME-induced myocardial pyroptosis and cardiac dysfunction by impeding the activation of NLRP3 inflammasome and the signaling pathway of TLR4/MyD88/NF-κB.
Inflammatory bowel disease is an immune disorder associated with chronic mucosal inflammation and severe ulceration in the gastrointestinal tract. Antibodies against proinflammatory cytokines, including TNF${\alpha}$, are currently used as promising therapeutic agents against the disease. Stabilization of the transcript is a crucial post-transcriptional process in the expression of proinflammatory cytokines. In the present study, we assessed the expression and histological distribution of the HuR protein, an important transcript stabilizer, in tissues from experimental animals and patients with Crohn's disease. The total and cytosolic levels of the HuR protein were enhanced in the intestinal epithelia from dextran sodium sulfate (DSS)-treated mice compared to those in control tissues from normal mice. Moreover, the expression of HuR was very high only in the mucosal and glandular epithelium, and the relative localization of the protein was sequestered in the lower parts of the villus during the DSS insult. The expression of HuR was significantly higher in mucosal lesions than in normal-looking areas. Consistent with the data from the animal model, the expression of HuR was confined to the mucosal and glandular epithelium. These results suggest that HuR may contribute to the post-transcriptional regulation of proinflammatory genes during early mucosal insults. More mechanistic investigations are warranted to determine the potential use of HuR as a predictive biomarker or a promising target against IBD.
Kwon Jung Kim;Eui Seon Choi;Ho Jun Kim;Jae Yong Park;Ki Young Lee
Journal of the Korean earth science society
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v.45
no.3
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pp.239-259
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2024
In this study, a qualitative meta-analysis was conducted on research papers on earth science education to derive knowledge of students' understanding of specific science topics-greenhouse effect, global warming, and climate change-within the context of collective Pedagogical Content Knowledge (PCK). Twenty-two research papers addressing students' alternative conceptions (misconceptions) about these topics were selected and analyzed for their respective definitions, causes (mechanisms), and impacts. Semantic network analysis and a mental model framework were applied to synthesize the findings. The meta-analysis revealed several key insights: (1) Regarding the greenhouse effect, students often used the terms "greenhouse effect" and "global warming" interchangeably, lacked knowledge about the types of greenhouse gases, and misunderstood their roles. They commonly associated the greenhouse effect with environmental pollution or changes in the ozone layer, failing to recognize its relation to the heat balance between the surface and atmosphere. (2) Concerning global warming, students confused it with sea level rise and linked it to pollution, ozone layer changes, and glacier melting. They understood global warming as a disruption of the heat balance between the surface and atmosphere but had misconceptions about its environmental impacts. (3) In terms of climate change, students used the term interchangeably with global warming, weather change, and climate anomalies. They associated climate change with atmospheric pollution and ozone layer depletion but misunderstood its environmental impacts. As result, three mental models-categorical, mechanistic, and hierarchical misconceptions-were identified as collective PCK. The implications for enhancing earth science teachers' PCK were discussed based on these findings.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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