• 대한한방종양학회지
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• 제6권1호
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• pp.81-97
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• 2000

Objectives: This experimental study was carried out to evaluate the effects of aqueous and methanol extracts of Hedyotis diffusa which has long been used for cancer treatment in oriental medicines on the induction of apoptotic cell death in human lymphoid leukemia cell line, HL-60. Methods: Cells were treated with various concentrations (200 to $0.4{\mu}g$) and periods (6 to 30 hr) of $H_2O$ and methanol extracts of Hedyotis diffusa. Then, cells were tested for viability by MTT assay. Cells wrere treated with $200{\mu}g/ml$ of methanol extract fork various periods. Genomic DNA was isolated, separated, on 1.5% agarose gels, stained with ethidium bromide and visualized under UV light. Cells were treated with $200{\mu}g/ml$ of each extract for 16 hr. Then, cells were treated with Hoechst dye 33342 and observed by fluorescence microscopy. Cells were treated with various doses of each for 12 hr and $100{\mu}g/ml$ of methanol extract for various periods. Lysate from the cells used to measure the activity of Caspase-1 and-3 proteases by using fluorogenic peptide substrates including acetyl-YVAD-AMC and acetyl-DEVD-AMC, respectively. Cells were treated with $200{\mu}g/ml$ of each extract for various periods. Cell lysates were immunoprecipated with anti-JNKl antibodies. The immune complex was reacted with $32^p-ATP$ and c-Jun as a substrate. The phosphotransferase activity of JNKI was measured by using PhosphoImage analyzer (Fuji Co., Japan). Nuclear extracts were isolated and incubated with oligonucleotide probe of $NF-{\kappa}B$. Transcriptional activation of ${\kappa}B$ was measured by using EMSA and visualized by PhosphoImage analyzer (Fuji Co, Japan). Cell lysates were prepared and analyzed by Western blotting with anti-Bc12 antibodies and anti-Bax antibodies. Cells were pretreated with various doses of methanol extract for 2 hr. Then, the extract was removed by centrifugation. Cells were resuspended with RPMI-1640 media containing 0.3% agarose, 10% FBS, overlayred onto bottom layer agarose and incubated at $CO_2$ incubator for 6 days. The number of colony was counted under light microscopy ($\time100$). Results: The death of HL-60 cells was markedly induced by the addition of methanol extract of Hedyotis diffusa in a dose and time-dependent manners. The apoptotic characteristic ladder pattern of DNA strand break was observed in death of HL-60 cells. In addition, it was shown nucleus chromatin condensation and fragmentation under Hoechst staining. Therefore, Hedyotis diffusa extract-induced death of HL-60 cells is mediated by apoptotic signaling processes. The activity of Caspase 3-like proteases remained in a basal level in HL-60 cells treated with aqueous extract of Hedyotis diffusa. However, it was markedly increased in HL-60 cells treated with methanol extract of Hedyotis diffusa. In addition, the phosphotransferase activity of JNKl was increased in HL-60 cells treated with methanol extract of Hedyotis diffusa. Furthermore, the activation of transcriptional activator, $NF-{\kappa}B$ was markedly induced by methanol extract of Hedyotis diffusa. Anti-apoptotic Bc12 was cleaved into 23Kda fragment by treatment of methanol extract of Hedyotis diffusa. However, expression of proapoptotic Bax protein was increased by treatment of methanol extract of Hedyotis diffusa in a time-dependent manner. Furthermore, methanol extract markedly inhibited the colony forming efficiency of HL-60 cells in semisolid agar culture. Conclusions: Above results suggest that methanol extract of Hedyotis diffusa induces the apoptotic death of human leukemic HL-60 cells via activations of Caspase-3 proteases, JNKI, transcriptional activator $NF-{\kappa}B$, In addition, our results also suggest that methanol extract of Hedyotis diffusa reduces the malignant potential of HL-60 cells via down regulation of colony forming effciency through cleavage of Bc12 as well as induction of Bax.

• Applied Microscopy
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• 제40권2호
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• pp.89-99
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• 2010

섬유모세포 (fibroblast)는 결합조직을 구성하는 세포의 한 종류로서, 결합조직 전체에 분포하는 것으로 알려져 있다. 섬유모세포는 주위환경에 따라 형태가 쉽게 변하며, 대부분 결합조직내에 고정되어 분포하고 있지만 염증이 일어났을 때나 조직배양중에는 세포들이 이동하기도 한다. 또한 조직이 손상되었을 때 상처부위로 이동하여 대량의 콜라겐 층을 형성함으로써 손상된 조직을 복구시키기도 한다. 미토콘드리아는 전자전달계(electron transport system)를 통해 세포대사에 필요한 ATP를 생산하는 것을 주 기능으로 한다. 미토콘드리아의 형태적 변이와 산화적 스트레스 그리고 전자전달효소 결핍으로 인한 세포내 활성산소의 증가 등의 기능이상으로 세포의 노화가 이루어지기도 하며, apoptosis의 주요 원인이 되기도 한다. 지금까지 간흡충 (Clonorchis sinensis)에 감염된 담관 조직으로부터 분리하여 배양된 섬유모세포에서 나타나는 세포질돌기의 증가와 같은 형태적인 변화양상과 배양중의 섬유모세포에 간흡충 분비배설물질을 첨가할 경우 섬유모세포의 형태와 세포분열양상의 변화가 이루어진다는 보고가 있었다. 하지만 간흡충의 감염이 미토콘드리아 효소의 분포에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡하다. 따라서 이 연구에서는 간흡충 피낭유충을 실험쥐에 감염시킨 후 시간 경과에 따른 담관의 형태변화를 관찰하고, 간흡충에 감염된 담관과 담관으로부터 분리하여 배양한 섬유모세포의 미토콘드리아 전자전달효소 분포를 확인하여 간흡충에 감염된 담관에 존재하는 섬유모세포가 미토콘드리아 전자전달계 이상으로 인한 변이와 관련이 있는지 확인하였다. 간흡충에 감염된 담관에 분포하는 섬유모세포에서는 주변 섬유성조직에 의한 물리적 손상으로 세포질이 파괴되고, 소포체의 확장 및 미토콘드리아 내막의 손상이 관찰되었다. 미토콘드리아 전자전달 효소는 간흡충에 감염된 담관 조직과 담관 섬유모세포를 분리하여 배양하였을 경우에 정상대조군에 비해 ATPase, COXII, porin의 분포가 감소하였다. 간흡충에 감염된 담관은 충체의 자극으로 인해 결합조직의 섬유화가 이루어지고, 이러한 담관에 존재하는 섬유모세포는 섬유조직에 의한 물리적 상해로 세포가 파괴되었다. 감염된 담관으로 부터 분리된 섬유모세포는 간흡충 감염에 의한 화학적 손상으로 미토콘드리아 전자전달효소가 감소되었다. 그 결과, 섬유모세포는 미토콘드리아의 전자전달계 기능이상으로 인한 세포사멸이 유도될 것으로 추측된다. 따라서 간흡충의 감염은 물리적 자극에 의한 담관의 섬유화, 화학적 자극에 의한 섬유모세포 대사과정의 변이를 유발하며, 미토콘드리아의 경우 ATP 생성을 위한 섬유모세포의 전자전달효소의 분포를 감소시켜 정상 조직에 존재하는 섬유모세포와 같은 기능을 수행하지 못하고 담관의 섬유화가 유지되는 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권4호
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• pp.377-388
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• 1998

목적 : 방사선조사에 의한 apoptosis에서 나타나는 각종 세포주기관련 유전자들의 발현 양상을 RNA와 단백 수준에서 분석하여 방사선조사에 의한 apoptosis에서의 세포주기 조절의 변화를 규명함으로서 방사선치료의 기전에 대한 분자생물학적 이해를 도모하고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : promyelocytic leukemia 세포주인 HL60 세포주를 배양하여 선형가속기(6MV X-선)로 세포에 8Gy의 방사선을 조사하였다. 조사후 다양한 시간 간격으로 Apoptotic DNA Fragmentation Assay법을 이용하여 apoptosis를 확인하고 동시에 세포주기관련 유전자들(cyclinA, cyclin B, cyclin C, cyclin Dl, cyclin E, cdc2, CDK2, CDK4, $p16^{INK4a}$, $p21^{WAF1}$, $p27^{KIP1}$, E2F, PCNA와 Rb)을 단백질과 RNA 수준에서 분석하기위해 western blot analysis와 반정량적 RT-PCR을 시행하였다. 결과: 8 Gy의 방사선 조사에 의해 HL60세포에서 apoptosis가 관찰 되었다. 방사선 조사군에서 cyclin A단백은 조사후 48시간까지 시간이 갈수록 증가하였으며, cyclin E, E2F, CDK2 및 Rb 단백은 증가되었다가 다시 감소를 보였다. Rb단백의 증가는 대부분 비활성형인 ppRb (phosphorylated Rb protein)의 양적변화에 의한 것이었다. cyclin Dl, PCNA, COC2, CDK4, $p16^{INK4a}$단백은 발현의 차이를 보이지 않았으며 $p21^{WAF1}$과 $p27^{KIP1}$ 단백은 검출되지 않았다. cyclin A, B, C mRNA는 방사선 조사 직후 감소하였다가 12시간부터 발현이 증가되었으며 cyclin Dl mRNA는 조사후 바로 증가하여 48시간에 다시 감소하였다. cyclin E mRNA는 조사 후 시간이 경과함에 따라 감소하였다. CDK2 mRNA는 3시간째는 감소하다가 6시간부터 많은 증가를 보였으며 CDK4 mRNA는 조사후 6-12시간에 급격한 발현증가를 보였다. $p16^{INK4a}$ RNA는 발현의 변화가 없었으며, $p21^{WAF1}$ 및 $p27^{KIP1}$ RNA의 발현은 관찰되지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 미루어볼 때, 방사선 조사에 의한 HL60세포의 apoptosis와 세포의 Gl/S transition는 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되며 Rb단백의 증가와 활성형 Rb단백의 감소 현상도 관련이 있는 것으로 사료된다. 이는 E2F의 비정상적인 과발현 및 cyclin E/CDK2의 발현 증가와 관련이 있는 것으로 추측된다. 또한 $p21^{WAF1}$ 및 $p27^{KIP1}$는 방사선에 의한 apoptosis에는 관여되지 않는 것으로 사료된다.