• 제목/요약/키워드: apoptotic signaling

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라이코펜이 사이토카인에 의해 유도된 베타세포 사멸에 미치는 효과 및 기전 연구 (Protective effect of lycopene against cytokine-induced β-cell apoptosis in INS-1 cells)

  • 김경;장세은;배공득;전희숙;오윤신
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제51권6호
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    • pp.498-506
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    • 2018
  • 본 연구는 베타세포에서 라이코펜의 항사멸 효과와 그 기전에 대해 조사하기 위해 실시하였다. 라이코펜에 의한 베타세포독성을 조사하기 위해 다양한 농도 (0.1, 1, 10 nM)로 처리하였을 경우, 저농도에서 세포독성이 나타나지 않음을 관찰하였다. 선택한 농도를 사이토카인 혼합물과 함께 처리하였을 경우, 세포 생존율이 증가하는 것을 관찰하였고, 세포사멸 유도 단백질인 Bax의 발현양은 감소하고, 세포사멸억제 단백질인 Bcl-2 발현양은 증가하는 것을 관찰하였다. 또한 사이토카인 혼합물에서 증가하였던 세포내 산화스트레스가 라이코펜과 함께 처리하였을 경우 감소되는 것을 관찰하였고 이러한 효과는 항산화 유전자인 GCLC, NQO1, HO-1의 발현양이 증가함으로서 일어난 현상임을 알 수 있었다. 라이코펜은 미토콘드리아의 생성 및 기능과 관련된 유전자의 발현을 증가시키고 사이토카인 혼합물에 의해 감소되었던 세포내 ATP 생성량을 증가시켰다. 이러한 결과는 라이코펜의 항산화효과와 미토콘드리아 기능 개선 효과가 사이토카인에 의한 베타세포 사멸을 억제하는 기전 중의 하나로 작용할 수 있음을 의미한다. 향후 라이코펜이 베타세포를 타겟으로 하는 제 2형 당뇨 치료의 기능성 소재로 개발될 가능성이 있음을 시사하는 바이다.

Stem-leaf saponins from Panax notoginseng counteract aberrant autophagy and apoptosis in hippocampal neurons of mice with cognitive impairment induced by sleep deprivation

  • Cao, Yin;Yang, Yingbo;Wu, Hui;Lu, Yi;Wu, Shuang;Liu, Lulu;Wang, Changhong;Huang, Fei;Shi, Hailian;Zhang, Beibei;Wu, Xiaojun;Wang, Zhengtao
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제44권3호
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    • pp.442-452
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    • 2020
  • Backgroud: Sleep deprivation (SD) impairs learning and memory by inhibiting hippocampal functioning at molecular and cellular levels. Abnormal autophagy and apoptosis are closely associated with neurodegeneration in the central nervous system. This study is aimed to explore the alleviative effect and the underlying molecular mechanism of stem-leaf saponins of Panax notoginseng (SLSP) on the abnormal neuronal autophagy and apoptosis in hippocampus of mice with impaired learning and memory induced by SD. Methods: Mouse spatial learning and memory were assessed by Morris water maze test. Neuronal morphological changes were observed by Nissl staining. Autophagosome formation was examined by transmission electron microscopy, immunofluorescent staining, acridine orange staining, and transient transfection of the tf-LC3 plasmid. Apoptotic event was analyzed by flow cytometry after PI/annexin V staining. The expression or activation of autophagy and apoptosis-related proteins were detected by Western blotting assay. Results: SLSP was shown to improve the spatial learning and memory of mice after SD for 48 h, accomanied with restrained excessive autophage and apoptosis, whereas enhanced activation of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin signaling pathway in hippocampal neurons. Meanwhile, it improved the aberrant autophagy and apoptosis induced by rapamycin and re-activated phosphoinositide 3-kinase/Akt/mammalian target of rapamycin signaling transduction in HT-22 cells, a hippocampal neuronal cell line. Conclusion: SLSP could alleviate cognitive impairment induced by SD, which was achieved probably through suppressing the abnormal autophagy and apoptosis of hippocampal neurons. The findings may contribute to the clinical application of SLSP in the prevention or therapy of neurological disorders associated with SD.

비소세포성 폐암 세포주에서 Farnesyl Transferase Inhibitor SCH66336과 인슐린양 성장 인자 결합 단백-3의 병용처리에 의한 세포고사 상승 작용 (Synergism Induced by Combination of Farnesyl Transferase Inhibitor SCH66336 and Insulin like-Growth Factor Binding Protein-3 in apoptosis of Non-Small Cell Lung Cancer Cell lines)

  • 김영;김세규;김형중;장준;안철민;김성규;장윤수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제58권2호
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    • pp.120-128
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    • 2005
  • 연구배경 : 인슐린 양 성장 인자 결합 단백질-3 (IGF binding protein-3, IGFBP-3)는 생체내와 실험관내에서 인슐린 양 성장인자 매개 신호전달 체계를 억제하여 비소 세포성 폐암 세포의 증식을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 비소세포성 폐암의 치료에 있어 IGFBP-3를 이용한 치료전략의 개발을 위하여 IGFBP-3(Ad5CMV-BP3)와 FTI SCH66336의 병용치료 상승작용을 분석하였다. 방 법 : 비소세포성 폐암 세포주의 성장에 Ad5CMV-BP3와 SCH66336의 병용투여가 미치는 효과를 측정하기 위하여 비소세포성 폐암 세포주와 IGFBP-3를 발현하는 recombinant adenovirus(Ad5CMV-BP3)를 이용하였고 흉선이 없는 nude mice의 등에 H1299 폐암 세포를 피하 주사한 후 Ad5CMV-BP3와 SCH66336의 병용치료 상승작용을 단일 치료와 비교 분석하였다. 결 과 : SCH66336과 Ad5CMV-BP3 병용처리는 단일 약제보다 더 큰 증식 억제효과 상승작용을 보였으며 nude mice에서도 병용치료 시 종양의 부피는 매우 의미 있는 감소를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과를 통하여 저자들은 SCH66336이 IGFBP-3와 병용투여시 실험실내와 생체내에서 비소 세포성 폐암세포의 세포자멸사에 상승적인 효과가 있다는 것을 처음으로 입증하였으며, 이는 비소세포성 폐암의 치료에 있어 Ad5CMV-BP3와 SCH66336의 병용치료가 임상적으로 사용될 수 있음을 시사하는 것이라 하겠다.

Effect of Trichostatin A on Anti HepG2 Liver Carcinoma Cells: Inhibition of HDAC Activity and Activation of Wnt/β-Catenin Signaling

  • Shi, Qing-Qiang;Zuo, Guo-Wei;Feng, Zi-Qiang;Zhao, Lv-Cui;Luo, Lian;You, Zhi-Mei;Li, Dang-Yang;Xia, Jing;Li, Jing;Chen, Di-Long
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권18호
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    • pp.7849-7855
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    • 2014
  • Purpose: To investigate the effect of deacetylase inhibitory trichostatin A (TSA) on anti HepG2 liver carcinoma cells and explore the underlying mechanisms. Materials and Methods: HepG2 cells exposed to different concentrations of TSA for 24, 48, or 72h were examined for cell growth inhibition using CCK8, changes in cell cycle distribution with flow cytometry, cell apoptosis with annexin V-FTIC/PI double staining, and cell morphology changes under an inverted microscope. Expression of ${\beta}$-catenin, HDAC1, HDAC3, H3K9, CyclinD1 and Bax proteins was tested by Western blotting. Gene expression for ${\beta}$-catenin, HDAC1and HDAC3 was tested by q-PCR. ${\beta}$-catenin and H3K9 proteins were also tested by immunofluorescence. Activity of Renilla luciferase (pTCF/LEF-luc) was assessed using the Luciferase Reporter Assay system reagent. The activity of total HDACs was detected with a HDACs colorimetric kit. Results: Exposure to TSA caused significant dose-and time-dependent inhibition of HepG2 cell proliferation (p<0.05) and resulted in increased cell percentages in G0/G1 and G2/M phases and decrease in the S phase. The apoptotic index in the control group was $6.22{\pm}0.25%$, which increased to $7.17{\pm}0.20%$ and $18.1{\pm}0.42%$ in the treatment group. Exposure to 250 and 500nmol/L TSA also caused cell morphology changes with numerous floating cells. Expression of ${\beta}$-catenin, H3K9and Bax proteins was significantly increased, expression levels of CyclinD1, HDAC1, HDAC3 were decreased. Expression of ${\beta}$-catenin at the genetic level was significantly increased, with no significant difference in HDAC1and HDAC3 genes. In the cytoplasm, expression of ${\beta}$-catenin fluorescence protein was not obvious changed and in the nucleus, small amounts of green fluorescence were observed. H3K9 fluorescence protein were increased. Expression levels of the transcription factor TCF werealso increased in HepG2 cells following induction by TSA, whikle the activity of total HDACs was decreased. Conclusions: TSA inhibits HDAC activity, promotes histone acetylation, and activates Wnt/${\beta}$-catenin signaling to inhibit proliferation of HepG2 cell, arrest cell cycling and induce apoptosis.

인체 구강암 세포주에서 Docosahexaenoic acid에 의한 세포독성 기전 (Cytotoxic Mechanism of Docosahexaenoic Acid in Human Oral Cancer Cells)

  • 홍태화;김훈;신소연;;정소연;임현;윤동혁;정기은;이명렬;박종일;권기량;박승길;황병두;임규
    • 생명과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.689-697
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    • 2013
  • 오메가-3 지방산은 많은 암에서 세포독성을 나타낸다고 보고 되어 왔으나 구강암에 대한 연구는 전혀 없다. 이에 본 연구에서는 구강암세포에서 오메가-3 지방산 중 DHA의 세포독성 기전을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DHA는 구강암 세포주 SCC-4 및 SCC-9의 증식을 농도 의존적으로 억제하였으며, FACS 분석, TUNEL assay 및 PARP cleavage 등에 의해 자가사멸을 유도함이 확인 되었다. 또한 DHA는 LC-3II 단백증가, GFP-LC-3 dot 형성 및 autophagic flux assay 등에 의해 자가포식도 유도됨이 규명되었다. SCC-9 세포에서 AMPK의 인산화는 DHA 에 의해 증가 하였으나, p-$AKT^{Thr308}$, p-$AKT^{Ser473}$ 및 mTOR단백양은 감소하였다. 이상의 결과로 DHA는 구강암세포에서 AMPK 활성증가 및 AKT 억제에 통한 mTOR 신호경로 차단에 따른 자가사멸 및 자가포식에 의해 세포독성을 나타낼 수 있음을 시사하며, 따라서 DHA는 구강암의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

간암 세포주에서의 Indole-3-Carbinol에 의해 유도되는 세포주기 억제 기전 (Inhibitory Mechanisms of Cell Cycle Regulation Induced by Indole-3-carbinol in Hepatocellular Carci-noma HepG2 Cells.)

  • 김동우;이광수;김민경;조율희;이철훈
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.181-185
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    • 2001
  • 유방암 세포주에서는 우수한 항암활성을 가진 것으로 알려진 indole-3-carbinol을 HepG2세포주에 시간과 농도별로 처리한 결과 cell growth inhibition을 확인하였으며, $IC_{50}$ 값은 48시간배양에서 $446\mu$M 72시간 배양에서 444$\mu$M로 나타났다. $400\mu$M의 I3C을 투여하고, 24, 48, 72시간에 HePG2 세포주의 cell cycle pattern을 분석한 결과, G1 phase에서 P21의증가와 함께 Cdk 6와 cyclin D의 확연한 감소와 Pb protein의 hypo-phosphorylation을 확인하였다. 반면 G2 phase에서는 I3C의 직접적인 억제로 인해 24시간 후부터 Cdc2와 cyclin B1가 급격히 감소하는것을 확인하였다. Flow cytomery 분석결과 I3C 처리 24시간 뒤 G2 arrest (25%)가 발생하였으며, 72시간이 지난후 G1 arrest (53%)가 발생하였다. 이러한 I3C의 간암세포주인 HePG2 cell의 cell cycle arrest가 apoptosis를 유발하는지를 알고자 caspase 3 Bcl2 Bax protein의 발현양상을 확인한 결과 아무런 변화가 보이지 않았다. 즉 I3C은 간암세포주인 HepG2 cell에서 apoptosis를 유도하지 못한다는것을 확인하였따. 결론적으로 I3C은 HepG2 세포주에서 G1와 G2 phase에서 cell cycle arrest는 발생시키나, 특이적으로 apoptosis 와는 연관되지 않는다는 사실을 확인하였다.

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미만형 위암에서 임상병리학적 인자와 Hsp70, BAG1과 Raf-1 발현간의 상관성 (Correlation between Clinicopathology and Expression of HSP70, BAG1 and Raf-1 in Human Diffuse Type Gastric Carcinoma)

  • 정상봉;이현욱;정경태
    • 생명과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.101-108
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    • 2016
  • 본 연구에서는 미만형 위암조직에서의 임상병리학적 인자와 HSP70, BAG1, Raf-1의 발현간의 상관관계를 평가하고자 하였다. Hsp70은 열충격단백질(heat shock protein)의 환경적 스트레스로부터 세포를 보호하는 분자생물학적 chaperone으로 작용하는 것뿐 아니라 anti-apoptotic 작용을 통하여 암세포의 생존과 전이를 촉진시키는 것으로 알려져 있다. Proto-oncogene의 일종인 Raf는 사람을 포함한 진핵세포의 생장에 관여하는 중요한 신호전달경로인 mitogen-activated protein kinase (MAPK)경로의 중심인자로서 다양한 암에서 그 발현이 증가한다고 알려져 있다. Bcl-2에 결합하여 세포사멸을 저해하는 것으로 처음 보고된 Bcl-2-associated athanogene-1 (BAG-1)은 다양한 암에서 그 발현이 증가된다고 보고되었다. 또한 BAG-1은 HSP70과 상호작용하여 Raf-1-ERK signal pathway와 cell growth를 조절하는 것으로 보고되었다. Hsp70의 발현은 임파절 전이가 있는 경우 24례(64.9%)에서 양성, 13례(35.1%)에서 음성을 보였으며, 임파절 전이가 없는 경우 6례(26.1%)에서 양성, 17례(73.9%)에서 음성을 보여 임파절의 전이가 있는 경우가 임파절 전이가 없는 경우에 비해 유의하게 높은 발현율을 보였다(p=0.007). N-stage에 따른 발현은 N-stage가 증가함에 따라 발현율이 유의하게 증가하였다(p=0.006). BAG1의발현은 전체 대상 환자 중 43례(71.7%)에서 양성, 17례(28.3%)에서 음성소견을 보였으며, 65세 미만에서 65세 이상에 비해 유의하게 높은 발현율을 보였다(p=0.035). RAF1의 경우 전체 대상 환자 중 45례(75.0%)에서 양성, 15례(25.0%)에서 음성소견을 보였으며, BAG1 양성환자에서 RAF1의 발현이 유의하게 증가 하였다(p=0.021). 본연구 결과 Hsp70은 종양의 진행과 상관성이 있을 것으로 생각되어지며, BAG1과 Raf-1은 미만형위 암의 진단적 마커로 유용할 것으로 사료된다.

비소세포폐암에서 아포프토시스 억제 단백질 Survivin 발현에 관한 면역조직학적 분석 (The Immunohistochemical Analysis for the Expression of Survivin, an Inhibitor of Apoptosis Protein, in Non-small Cell Lung Cancer)

  • 고미혜;명나혜;이재환;조은미;박재석;김건열;이계영
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권6호
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    • pp.909-921
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    • 2000
  • 연구배경 : 최근 아포프토시스를 억제하는 단백질들에 대한 관심이 증가하고 있다. 이 중 IAP(inhibitor of apoptosis protein) 가족군의 일원인 survivin은 태아 사기에는 높은 발현율을 보이지만 생후 정상 분화된 조직에서는 거의 발현이 되지 않고 암세포로 변환이 되면 그 발현이 증가하는 것이 보고되고 있다. 대장암 및 위암을 대상으로 한 연구에서 survivin의 발현이 아포프토시스 지수의 감소와 연관이 있으며 대장암에서 survivin의 과발현이 나쁜 예후와 연관성이 있다고 보고한 바 있으나 추후 보완 연구가 필요한 상황이며, 폐암을 대상으로 한 연구결과는 아직 보고되지 않고 있다. 이에 수술적으로 절제된 비소세포폐암 병리조직 29예를 대상으로 survivin에 대한 면역조직화학적 연구를 시행하여 survivin의 종양특이적 발현 및 임상적 의의에 대한 분석을 시행하였다. 방법 : 수술절제된 29예의 비소세포폐암의 포르말린 고정조직을 파라핀 포매한후 $4{\mu}m$ 절편으로 잘라 면역조직화학 염색을 시행하였다. 일차항체로 antisurvivin polyclonal antibody를 이용하였고, 아포프토시스에 중요한 역할을 하는 p53과의 관련성을 분석하기 위하여 anti-p53 monoclonal antibody를 이용한 면역조직화학 염색도 병행 시행하였다. 발현 정도는 양성염색부위의 면적과 염색 강도에 따라 점수화한 뒤 합산한 접수로 판정하였다. 사용된 sntisurvivin antibody의 특이성 및 암특이적 발현을 확인하기 위하여 폐암부위와 주변 정상 폐부위로 분리되어 보존되어 있는 신선동결조직에서 단백질올 추출하여 Western blot을 시행하였다. 각각의 임상적 지표들과 survivin 발현과의 연관성은 chi-square test를 이용하여 비교하였고 Kaplan-Meier 방법으로 생존 곡선을 얻었으며 이 두 군간의 생존함수의 통계적 분석은 generalized Wilcoxon test로 하였다. 결과 : 면역조직화학 염색을 시행한 29예 중 20예(69.0%)에서 암세포 특이적 survivin의 발현이 관찰되었다. 폐암 조직과 정상 폐 조직으로 시행한 Western blot으로 암특이적 survivin의 발현을 확인하였다. 그러나 survivin의 발현 여부에 따른 연령, 조직학적 분류, 병기, 재발율 등과는 유의한 차이가 없었으며 생존 곡선에서도 통계적 유의성은 없었다. p53 발현과 survivin 발현 정도와도 통계적 유의성을 확인할 수 없었다. 결론 : 연역조직화학적 분석과 Western blot을 이용하여 비소세포폐암에서 survivin의 암 특이적 발현을 확인할 수 있었지만 survivin의 발현정도와 조직학적 분류, 병기, 재발율, 생존율 등 임상지표들과는 통계적 유의성올 관찰할 수 없었으며 p53 발현과도 유의한 상관성이 없었다.

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혈관내피세포에서 c-Jun N-terminal kinase에 의해 조절되는 세포사멸에 고농도의 피노실빈이 미치는 효과 (Apoptotic Effect of Pinosylvin at a High Concentration Regulated by c-Jun N-Terminal Kinase in Bovine Aortic Endothelial Cells)

  • 송지나;박진선;정은실;소아영;피재호;박헌용
    • 생명과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.416-424
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    • 2015
  • 피노실빈은 소나무 등에서 흔히 관찰되는 스틸벤노이드이다. 혈관내피세포에서 ~pM에서 ~nM 정도의 낮은 농도의 피노실빈은 세포성장, 세포이동, 항염증반응을 유도한다. 그러나 최근에 고농도의 피노실빈이 소 대동맥 내피세포의 세포사를 유발하고 있음이 보고되었으나, 그 자세한 기전이나 경로 연구가 미흡하여 이번 연구에서 고농도 피노실빈의 세포사 유발 경로를 규명하기 위한 실험을 수행하였다. 고농도의 피노실빈은 caspase-3 절단, 포스파티딜 세린의 플립플롭, 핵 분절 등을 유도하는 것으로 보아 세포사멸을 통한 세포사를 유발함을 알았다. 또한 혈청기아나 100 μM etoposide에 의하여 촉발하는 caspase-3 활성/핵분절이 추가적으로 증가하는 현상이 관찰되었다. 이는 피노실빈이 일으키는 세포사멸은 혈청기아나 etoposide에 의해 일어나는 세포사멸과는 다른 경로로 진행됨을 의미하므로 고농도의 피노실빈에 의해 촉발되는 세포신호전달을 탐색한 결과, JNK와 eNOS가 관여함을 알았다. 두 신호전달 물질 중에 어느 것이 피노실빈 유도 세포사에 중요한 지를 알기 위한 추가적인 실험을 진행하였다. 그 결과, JNK 억제자인 SP-600125는 피노실빈에 의한 세포사멸을 억제하였으나, eNOS 억제자인 L-NAME은 아무런 영향이 없는 것으로 보아 JNK가 피노실빈에 의해 유발되는 세포사멸에 관여하는 세포신호 전달물질임을 알았다.