• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제19권6호
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• pp.507-514
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• 2015

Nitric oxide (NO) is important in the regulation of bone remodeling, whereas high concentration of NO promotes cell death of osteoblast. However, it is not clear yet whether NO-induced autophagy is implicated in cell death or survival of osteoblast. The present study is aimed to examine the role of NO-induced autophagy in the MC3T3-E1 cells and their underlying molecular mechanism. The effect of sodium nitroprusside (SNP), an NO donor, on the cytotoxicity of the MC3T3-E1 cells was determined by MTT assay and expression of apoptosis or autophagy associated molecules was evaluated by western blot analysis. The morphological observation of autophagy and apoptosis by acridine orange stain and TUNEL assay were performed, respectively. Treatment of SNP decreased the cell viability of the MC3T3-E1 cells in dose- and time-dependent manner. SNP increased expression levels of p62, ATG7, Beclin-1 and LC3-II, as typical autophagic markers and augmented acidic autophagolysosomal vacuoles, detected by acridine orange staining. However, pretreatment with 3-methyladenine (3MA), the specific inhibitor for autophagy, decreased cell viability, whereas increased the cleavage of PARP and caspase-3 in the SNP-treated MC3T3-E1 cells. AMP-activated protein kinase (AMPK), a major autophagy regulatory kinase, was activated in SNP-treated MC3T3-E1 cells. In addition, pretreatment with compound C, an inhibitor of AMPK, decreased cell viability, whereas increased the number of apoptotic cells, cleaved PARP and caspase-3 levels compared to those of SNP-treated MC3T3-E1 cells. Taken together, it is speculated that NO-induced autophagy functions as a survival mechanism via AMPK activation against apoptosis in the MC3T3-E1 cells.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1255-1264
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• 2015

천궁(C. officinale)은 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 항염증, 항산화, 항암 및 신생혈관억제 등의 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 하지만 혈구암세포에서 apoptosis 유발과 관련된 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 천궁의 열수, 에탄올 및 메탄올 추출물(WECO, EECO 및 MECO)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 먼저 WECO, EECO 및 MECO가 유발하는 증식억제 정도를 조사한 결과 EECO가 가장 뛰어난 효능을 가진다는 것을 알 수 있었으며, 이러한 현상이 apoptosis 유발에 의한 것임을 annexin-V 염색, apoptotic body 형성, DNA 단편화 및 MMP 소실 등을 통하여 확인하였다. EECO 처리에 의한 apoptosis 유발에는 DR4의 발현 증가와 함께 cIAP-1, Bcl-2 및 total Bid의 발현감소가 관여하였으며, caspases-3, -8 및 -9의 활성화와 함께 caspases-3의 기질 단백질인 PARP, β-catenin 및 PLC γ1의 단편화도 관찰되었다. 또한 EECO는 AMPK signaling pathway를 활성화시키는 것으로 나타났으며, AMPK 억제제인 compound C를 이용하여 AMPK의 활성을 억제하였을 경우 EECO에 의하여 유발되었던 apoptosis가 현저하게 감소되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 살펴볼 때 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 EECO에 의하여 유발되는 apoptosis는 AMPK가 중요한 조절자로서 작용하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1277-1285
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• 2012

Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)은 암세포 선택적으로 작용하므로서 유용한 항암제로 주목 받고 있다. 그러나, TRAIL 에 내성을 나타내는 암세포도 많이 존재한다. 그러므로 TRAIL 내성을 극복할 수 있는 방법을 고안하는 연구는 암 치료 요법에 매우 중요하다. 본 연구에서는 SIRT1 siRNA 또는 SIRT1 inhibitor인 amurensin G를 사람 유방암세포에 처리하면 DR5및 c-Myc의 발현 증강과 c-$FLIP_{L/S}$ 및 Mcl-1 발현 억제를 유도하므로서, TRAIL 에 내성을 나타내는 사람유방암세포 MCF-7 세포의 TRAIL 감수성을 증강시킴을 알 수 있었다. 또한, SIRT1 억제에 의한 caspase 활성화, PARP cleavage 및 Bcl-2 발현감소를 나타내었다. 이러한 연구결과는 SIRT1 저해에 의한 DR5 유도와 함께 c-FLIP 발현 억제가 TRAIL 내성 암세포의 TRAIL 반응성 증강에 유용한 기전으로 사용 될 수 있음을 시사하였다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.210-221
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• 2022

비스테로이드소염제(NSAID)와 γ-secretase 저해제(DAPT) 또는 SIRT1저해제(MHY2245)의 병용 효과를 인간 대장암(KM12) 및 간암(SNU475) 세포를 대상으로 조사한 결과, celecoxib (CCB) 및 2, 5-dimethyl celecoxib (DMC)를 포함하는 NSAID는 DAPT 또는 MHY2245와의 병용에 의하여 COX-2활성과 상관없이 NSAID의 암세포 증식 억제능이 현저히 증강되었다. DAPT와 MHY2245는 p62단백질 감소와 동시에 Notch1, CD44, CD133, octamer- binding transcription factor 4 (Oct4) 등의 다수의 종양 줄기세포 표지자 및 NICD1 발현 양을 감소시켰지만, activating transcription factor 4 (ATF4) 발현은 증강시켰다. 또한 NSAID 단독처리 보다 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245 병용 처리에 의하여 오토파지가 촉진되므로서 종양 줄기세포 표지자의 발현 및 단백질양의 감소가 가속화되고, 이에 따라 PARP 활성화 및 세포사멸이 현저히 증강 되었다. 결론적으로 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245의 병용 투여는 종양 줄기세포 표지자를 발현하는 인간 암세포의 증식 억제 및 제거에 효과적인 처리방법으로, 임상에 적용시킬 수 있는 학문적 근거로서 제공 될 수 있다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제23권1호
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• pp.31-38
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• 2015

Histone acetylation plays a critical role in the regulation of transcription by altering the structure of chromatin, and it may influence the resistance of some tumor cells to tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) by regulating the gene expression of components of the TRAIL signaling pathway. In this study, we investigated the effects and molecular mechanisms of trichostatin A (TSA), a histone deacetylase inhibitor, in sensitizing TRAIL-induced apoptosis in Caki human renal carcinoma cells. Our results indicate that nontoxic concentrations of TSA substantially enhance TRAIL-induced apoptosis compared with treatment with either agent alone. Cotreatment with TSA and TRAIL effectively induced cleavage of Bid and loss of mitochondrial membrane potential (MMP), which was associated with the activation of caspases (-3, -8, and -9) and degradation of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), contributing toward the sensitization to TRAIL. Combined treatment with TSA and TRAIL significantly reduced the levels of the cellular Fas-associated death domain (FADD)-like interleukin-$1{\beta}$-converting enzyme (FLICE) inhibitory protein (c-FLIP), whereas those of death receptor (DR) 4, DR5, and FADD remained unchanged. The synergistic effect of TAS and TRAIL was perfectly attenuated in c-$FLIP_L$-overexpressing Caki cells. Taken together, the present study demonstrates that down-regulation of c-FLIP contributes to TSA-facilitated TRAIL-induced apoptosis, amplifying the death receptor, as well as mitochondria-mediated apoptotic signaling pathways.

• 생명과학회지
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• 제12권4호
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• pp.469-476
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• 2002

남미지역에 서식하는 Tabebuia avellanedae의 수피에서 동정된 천연 quinone계 물질인 $\beta$-lapachone은 DNA topoisomerase I 억제제 이외 다양한 약리학적 기능이 있을 것으로 추정되지만 그 기능이 명확하지 않다. $\beta$-lapachone의 생리활성 기전 해석의 일환으로 본 연구에서는 인체 전립선 DU-145 암세포주의 성장에 미치는 $\beta$-lapachone의 영향을 조사하였다. p-lapachone이 함유된 배지에서 자란 암세포들은 $\beta$-lapachone 처리 농도 의존적으로 성장이 억제되었으며, 이는 apoptosis가 유발된 세포에서 특징적으로 관찰되는 chromatin condensation 및 DNA fragmentation 현상을 유발하였고, DNA flow cytometry 분석결과 apoptotic-sub Gl기에 해당하는 세포들의 빈도도 증가되었다. 또한 poly (ADP-ribose) polymerase 및 $\beta$-catenin 단백질의 발현에서도 apoptosis 유발 특이적인 분해 현상을 보여주었으며, DU-145 전립선 암세포에서 $\beta$-lapachone에 의한 이러한 apoptosis의 유발에는 Bax의 발현증가에 따른 Bcl-2 발현의 감소가 중요한 역할을 할 고 있는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.887-894
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• 2016

개똥쑥 추출물(AAE)은 암에 효과적인 약초로 알려져 있다. Apoptosis는 프로그램화된 세포사멸로 미토콘드리아는 세포사멸 조절에 중요한 역할을 한다. 이 연구는 A549 폐암세포에서 Bcl-2 하위조절과 미토콘드리아 경로를 통한 AAE의 p53 비의존적인 세포사멸을 보여주고 있다. AAE는 p-Akt, cox-2, p53 그리고 미토콘드리아 조절 단백질을 통해 암세포의 사멸을 촉진한다. p-Akt/cox-2 단백질은 세포 증식과 생존에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. Bax, Bak, Bim과 같이 세포사멸을 촉진하는 Bcl-2 단백질은 미토콘드리아 외막의 투과성을 조절한다. AAE의 처리는 p-Akt, p-Mdm2, cox-2 그리고 anti-apoptotic 단백질과 같이 세포사멸을 억제하는 단백질들의 발현을 감소시키는 반면에 암 억제자인 p53과 pro-apoptotic 단백질들을 증가시킨다. Bax/Bak의 활성화는 caspase를 활성화시키기 위해 cytochrome c를 미토콘드리아에서 세포질로 방출하도록 한다. Caspase-3는 apoptosis 과정과 관련된 주요 effector caspase이다. Caspase-3는 일반적으로 pro-enzyme형태로 세포질에 존재한다. Apoptosis의 개시단계에서 caspase-3는 proteolytic cleavage에 의해 활성화되고 활성화된 caspase-3는 PARP를 분해한다. Apoptosis와 관련된 단백질들의 신호전달 사이의 상관관계를 알기 위해 Pifithrin-α (p53 inhibitor)와 Celecoxib (cox-2 inhibitor)을 처리했다. 이러한 결과를 통해 A549 폐암 세포에 AAE를 처리하였을 때 p53-independent 경로를 통해 apoptosis가 유도된다는 것을 확인하였다.

• BMB Reports
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• 제48권3호
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• pp.166-171
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• 2015

We previously demonstrated that resveratrol and clofarabine elicited a marked cytotoxicity on malignant mesothelioma (MM) MSTO-211H cells but not on the corresponding normal mesothelial MeT-5A cells. Little is known of the possible molecules that could be used to predict preferential chemosensitivity on MSTO-211H cells. Resveratrol and clofarabine induced downregulation of Mcl-1 protein level in MSTO-211H cells. Treatment of cells with cycloheximide in the presence of proteasome inhibitor MG132 suggested that Mcl-1 protein levels were regulated at the post-translational step. The siRNA-based knockdown of Mcl-1 in MSTO-211H cells triggered more growth-inhibiting and apoptosis-inducing effects with the resultant cleavages of procaspase-3 and its substrate PARP, increased caspase-3/7 activity, and increased percentage of apoptotic propensities. However, the majority of the observed changes were not shown in MeT-5A cells. Collectively, these studies indicate that the preferential activation of caspase cascade in malignant cells might have important applications as a therapeutic target for MM.

• 동의생리병리학회지
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• 제18권4호
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• pp.1147-1152
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• 2004

To investigate the anti-cancer effects of aqueous extract of Cheonkumwikyung-tang (CKWKT) on the growth of human lung carcinoma cell line A549, we performed various biochemical experiments such as the effects of CKWKT on the cell proliferation and viability, the morphological changes, the effects on expression of apoptosis and cell growth-regulatory gene products. Results obtained are as follow; CKWKT treatment declined the cell viability and proliferation of A549 cells in a concentration-dependent manner. The anti-proliferative effect by CKWKT treatment in A549 cells was associated with morphological changes such as membrane shrinking and cell rounding up. CKWKT treatment induced apoptotic cell death of A549 cells in a concentration-dependent manner, which was associated with inhibition and/or degradation of apoptotic target proteins such poly(ADP-ribose) polymerase, β-catenin and phospholipase C-γ1. Western blot analysis revealed that the levels cyclin-dependent kinase inhibitor p21 expression were induced by CKWKT treatment in A549 cells. Taken together, these findings suggest that CKWKT-induced inhibition of human lung cancer cell proliferation is associated with the induction of apoptotic cell death via regulation of several major growth regulatory gene products and CKWKT may have therapeutic potential in human lung cancer.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제13권4호
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• pp.281-285
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• 2009

Rotenone, a mitochondrial complex I inhibitor, can induce the pathological features of Parkinson's disease (PD). In the present study, naringin, a grapefruit flavonoid, inhibited rotenone-induced cell death in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. We assessed cell death and apoptosis by measuring mitogen-activated protein kinase (MAPKs) and caspase (CASPs) activities and by performing 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay, 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) staining, and terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) staining. Naringin also blocked rotenone-induced phosphorylation of Jun NH2-terminal protein kinase (JNK) and P38, and prevented changes in B-cell CLL/lymphoma 2 (BCL2) and BCL2-associated X protein (BAX) expression levels. In addition, naringin reduced the enzyme activity of caspase 3 and cleavages of caspase 9, poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), and caspase 3. These results suggest that naringin has a neuroprotective effect on rotenone-induced cell death in human neuroblastoma SH-SY5Y cells.