• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권2호
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• pp.189-197
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• 2000

연구배경 : 폐암은 진단 당시 이미 국소 침윤이나 원격 전이가 된 경우가 많고 이에 대한 적절한 치료법이 없기 때문에 예후가 불량하다. TIMP(tissue inhibitor of metalloproteinase)는 암세포의 침윤 및 전이에 중요한 역할을 하는 metalloproteinase를 억제하는 물질로서 생체 내에 존재하는 전이 억제 물질이다. 본 연구는 아데노바이러스를 이용한 TIMP 유전자 치료법을 개발하여 폐암의 치료에 응용하고자 하였다. 방법 : 폐암세포는 침윤 및 전이 능력이 큰 Calu-6를 사용하였다. TIMP-2 유전자를 pACCMVpLpA에 subcloning 한 후 pJM17과 함께 293 cell에 cotransfection 한 후 homologous recombination을 이용하여 Ad-TIMP-2를 제작하였다. Ad-TIMP-2를 Calu-6 cell에 이입하여 TIMP-2 protein 이 생산되는지를 TIMP-2 ELISA를 이용하여 확인하였고 TIMP-2의 생물학적 활성은 zymography로 확인하였다. Soft agar clonogenic assay로 종양형성능을 평가하였다. Ad-TIMP-2로 처리한 calu-6를 6주간 soft agar에서 키운 후 육안으로 보이는 colony 수를 측정하였다. Matrigel을 이용하여 invasion assay를 시행하여 calu-6의 침윤 능력의 변화를 평가하였다. 결과 : TIMP-2 ELISA 결과, 모세포 calu-6와 Ad-$\beta$-gal 이입 calu-6 그리고 Ad-TIMP-2 이입 calu-6는 각각 0.44, 0.43, 20.7 ${\mu}g/10^6$ cells/72hrs의 TIMP-2를 생산하였다. Zymography 결과 Ad-TIMP-2에 의해 생산된 TIMP-2는 matrix metalloproteinase-2의 gelatin 분해 효과를 억제하여 생물학적 활성을 확인할 수 있었다. Soft agar clonogenic assay 결과, 모세포인 calu-6는 453$\pm$53개, Ad-$\beta$gal과 Ad-TIMP-2 이입된 calu-6는 각각 332$\pm$35, 280$\pm$45개의 colony가 형성되어 유의한 감소를 보이지 못했다. Invasion assay 로 모세포 calu-6 에 대한 침윤율을 평가한 결과, Ad-$\beta$gal과 Ad-TIMP-2가 이입된 calu-6(10moi)는 각각 71$\pm$8.9%, 12$\pm$8.4%의 침윤율을 보였으며 $\beta$-gal 군에 비해 TIMP-2군이 유의하게 침윤율이 낮았다. 결론 : Ad-TIMP-2는 폐암 세포의 종양형성능을 억제하지 못하였으나 침윤은 억제하여 TIMP-2가 폐암 유전자 요법에 이용될 가능성을 제시해 주었다.

• BMB Reports
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• 제45권9호
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• pp.509-514
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• 2012

We have found that the previously uncharacterized bone morphogenetic protein-9 (BMP9) is one of the most osteogenic factors. However, it is unclear if BMP9 cross-talks with $TGF{\beta}1$ during osteogenic differentiation. Using the recombinant BMP9 adenovirus, we find that low concentration of rh$TGF{\beta}1$ synergistically induces alkaline phosphatase activity in BMP9-transduced C3H10T1/2 cells and produces more pronounced matrix mineralization. However, higher concentrations of $TGF{\beta}1$ inhibit BMP9-induced osteogenic activity. Real-time PCR and Western blotting indicate that BMP9 in combination with low dose of $TGF{\beta}1$ potentiates the expression of later osteogenic markers osteopontin, osteocalcin and collagen type 1 (COL1a2), while higher concentrations of $TGF{\beta}1$ decrease the expression of osteopontin and osteocalcin but not COL1a2. Cell cycle analysis reveals that $TGF{\beta}1$ inhibits C3H10T1/2 proliferation in BMP9-induced osteogenesis and restricts the cells in $G_0/G_1$ phase. Our findings strongly suggest that $TGF{\beta}1$ may exert a biphasic effect on BMP9-induced osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells.

• Molecules and Cells
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• 제37권11호
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• pp.785-794
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• 2014

Mitophagy, a cellular process that selectively targets dysfunctional mitochondria for degradation, is currently a hot topic in research into the pathogenesis and treatment of many human diseases. Considering that hypoxia causes mitochondrial dysfunction, which results in cell death, we speculated that selective activation of mitophagy might promote cell survival under hypoxic conditions. In the present study, we introduced the Regulator of calcineurin 1-1L (Rcan1-1L) to initiate the mitophagy pathway and aimed to evaluate the effect of Rcan1-1L-induced mitophagy on cell survival under hypoxic conditions. Recombinant adenovirus vectors carrying Rcan1-1L were transfected into human umbilical vein endothelial cells and human adult cardiac myocytes. Using the 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide MTT assay and Trypan blue exclusion assay, Rcan1-1L overexpression was found to markedly reverse cell growth inhibition induced by hypoxia. Additionally, Rcan1-1L overexpression inhibited cell apoptosis under hypoxic conditions, as detected by annexin V-fluorescein isothiocyanate (FITC)/propidium iodide (PI) apoptosis assay. Meanwhile, the mitochondria-mediated cell apoptotic pathway was inhibited by Rcan1-1L. In contrast, knockdown of Rcan1-1L accelerated hypoxia-induced cell apoptosis. Moreover, Rcan1-1L overexpression significantly reduced mitochondrial mass, decreased depolarized mitochondria, and downregulated ATP and reactive oxygen species production. We further delineated that the loss of mitochondrial mass was due to the activation of mitophagy induced by Rcan1-1L. Rcan1-1L overexpression activated autophagy flux and promoted translocation of the specific mitophagy receptor Parkin into mitochondria from the cytosol, whereas inhibition of autophagy flux resulted in the accumulation of Parkin-loaded mitochondria. Finally, we demonstrated that mitochondrial 1permeability transition pore opening was significantly increased by Rcan1-1L overexpression, which suggested that Rcan1-1L might evoke mitophagy through regulating mitochondrial permeability transition pores. Taken together, we provide evidence that Rcan1-1L overexpression induces mitophagy, which in turn contributes to cell survival under hypoxic conditions, revealing for the first time that Rcan1-1L-induced mitophagy may be used for cardioprotection.

• KSBB Journal
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• 제21권4호
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• pp.248-254
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• 2006

본 연구에서는 CHO 세포를 이용해 세포를 별도의 적응기간 없이 무혈청 배지에서 배양했을 때 세포의 증식이 중단되는 원인을 찾고 배지 첨가 성분을 통해 이를 개선하고자 했다. 현재 개발된 무혈청 배지는 아직까지 혈청을 대체할 만한 성분을 포함하고 있지 않다. 때문에 무혈청 배지에 적응되지 않은 비적응 세포의 경우 계대 배양에 한계가 있다. 이런 한계가 나타나는 원인은 다양할 것으로 생각이 되지만 혈청의 부재로 인해 세포가 받게 되는 스트레스와 그로 인한 세포주기의 정지가 가장 근본적인 원인으로 생각된다. 무혈청 배지에서 세포가 받는 스트레스의 정도를 알아보고 배양 환경과 첨가물에 따른 ROS 농도의 변화를 측정하기 위해 배지와 세포의 ROS 농도를 측정하였다. ROS 농도를 측정한 결과 무혈청 상태에서 세포내 ROS가 엄청난 양으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이것은 혈청이 항산화능력을 갖고 있어서가 아니라 세포가 무혈청 환경에서 극심한 스트레스상태에 놓이기 때문인 것으로 생각된다. 이렇듯 증가한 ROS가 세포의 증식이 멈추게 되는 원인 중 하나로 생각되고, 항산화제를 첨가한 경우에도 증식력이나 ROS의 농도에 큰 차이가 없었던 것으로 미루어 보아 근본적으로 혈청과 같은 강력하게 증식을 촉진하는 성분을 배지에 첨가해야 할 것으로 여겨진다. ROS 이외에 세포의 증식이 멈추는 또 다른 원인으로 세포사멸의 여부를 확인했다. 무혈청 배지에서 배양한 적응세포와 비적응 세포 모두 특별한 세포사멸의 징후가 나타나지 않았다. 또한 무혈청 배지에서 증식이 멈춘 세포를 회수해 다시 혈청배지에서 배양한 경우 곧바로 증식력이 회복되기 때문에 대규모의 세포사멸은 발생하지 않는 것으로 생각된다. 위와 같은 현상들은 모두 혈청이 없기 때문에 발생하는 것으로 혈청을 대체할 수 있는 첨가물을 배지에 더해주면 세포의 증식이 개선될 것이다. 그래서 몇 가지 첨가물을 이용해 세포의 증식력에 변화가 나타나는지 알아보았다. 첨가물을 이용한 실험에서 IGF-I의 경우 장기간 배양에서 세포의 수를 안정적으로 유지하고 계대 횟수를 증가시키는 효과를 보였다. 이는 IGF-I이 어느정도 세포의 증식을 유지시켜주는 역할을 하기 때문인 것으로 생각된다. 무혈청 배지에서 비적응 CHO 세포의 계대 배양에 한계가 있는 것은 세포주기가 멈추기 때문인 것으로 생각된다. 세포주기가 멈추는 growth factor와 같이 세포의 증식을 지속적으로 유도할 수 있는 물질이 무혈청 배지에서는 부족하기 때문인 것으로 생각되고, IGF-I과 같은 첨가물을 통해 극복할 수 있는 문제라고 여겨진다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권14호
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• pp.5767-5772
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• 2014

Background and Aim: B7-H1, a co-inhibitory molecule of the B7 family, is found aberrantly expressed in ovarian cancer cells and infiltrating macrophage/dendritic-like cells, and plays a critical role in immune evasion by ovarian cancer. IL-12, an inducer of Th1 cell development, exerts immunomodulatory effects on ovarian cancer. However, whether IL-12 regulates B7-H1 expression in human ovarian cancer associated-macrophages has not been clarified. Therefore, we investigated the effects of IL-12 on the expression of B7-H1 in ovarian cancer-associated macrophages and possible mechanisms. Methods: PMA induced THP-1-derived macrophages or human monocyte-derived macrophages were treated with recombinant IL-12 (rIL-12) or infected with adenovirus carrying human IL-12 gene (Ad-IL-12-GFP) for 24 h, then cocultured with the SKOV3 ovarian cancer cell line for another 24 h. Macrophages were collected for real-time PCR and Western blot to detect the expression of B7-H1, and activation of the NF-${\kappa}B$ signaling pathway. Moreover, supernatants were collected to assay for IL-12, IFN-${\gamma}$ and IL-10 by ELISA. In addition, monocyte-derived macrophages treated with IFN-${\gamma}$ were cocultured with SKOV3 and determined for the expression of B7-H1. Furthermore, the expression of B7-H1 in monocyte-derived macrophages was also evaluated after blocking NF-${\kappa}B$ signaling. Results: The expression of B7-H1 was significantly upregulated in monocyte-derived macrophages treated with rIL-12 or Ad-IL-12-GFP compared with the control groups (p<0.05), accompanied by a remarkable upregulation of IFN-${\gamma}$ (p<0.05), a marked downregulation of IL-10 (p<0.05) and activation of NF-${\kappa}B$ signaling. However, the upregulation of B7-H1 was inhibited by blocking the NF-${\kappa}B$ signaling pathway (p<0.05). Expression of B7-H1 was also increased (p<0.05) in monocyte-derived macrophages treated with IFN-${\gamma}$ and cocultured with SKOV3. By contrast, the expression of B7-H1 in THP-1-derived macrophages was significantly decreased when treated in the same way as monocyte-derived macrophages (p<0.05), and IL-10 was also significantly decreased but IFN-${\gamma}$ was almost absent. Conclusions: IL-12 upregulates the expression of B7-H1 in monocyte-derived macrophages, which is possible though inducing the secretion of IFN-${\gamma}$ and further activating the NF-${\kappa}B$ signal pathway. However, IL-12 downregulates the expression of B7-H1 in THP-1-derived macrophages, associated with a lack of IFN-${\gamma}$ and inhibition of expression of IL-10.