Most animals face frequent periods of starvation throughout their entire life and thus need to appropriately adjust their behavior and metabolism during starvation for their survival. Such adaptive responses are regulated by a complex set of systemic signals, including hormones and neuropeptides. While much progress has been made in identifying pathways that regulate nutrient-excessive states, it is still incompletely understood how animals systemically signal their nutrient-deficient states. Here, we showed that the FMRFamide neuropeptide FLP-20 modulates a systemic starvation response in Caenorhabditis elegans. We found that mutation of flp-20 rescued the starvation hypersensitivity of the G protein β-subunit gpb-2 mutants by suppressing excessive autophagy. FLP-20 acted in AIB neurons, where the metabotropic glutamate receptor MGL-2 also functions to modulate a systemic starvation response. Furthermore, FLP-20 modulated starvation-induced fat degradation in a manner dependent on the receptor-type guanylate cyclase GCY-28. Collectively, our results reveal a circuit that senses and signals nutrient-deficient states to modulate a systemic starvation response in multicellular organisms.
Cryopreservation is an option for the preservation of pre- or post-pubertal female or male fertility. This technique not only is beneficial for human clinical applications, but also plays a crucial role in the breeding of livestock and endangered species. Unfortunately, frozen germ cells, including oocytes, sperm, embryos, and spermatogonial stem cells, are subject to cryoinjury. As a result, various cryoprotective agents and freezing techniques have been developed to mitigate this damage. Despite extensive research aimed at reducing apoptotic cell death during freezing, a low survival rate and impaired cell function are still observed after freeze-thawing. In recent decades, several cell death pathways other than apoptosis have been identified. However, the relationship between these pathways and cryoinjury is not yet fully understood, although necroptosis and autophagy appear to be linked to cryoinjury. Therefore, gaining a deeper understanding of the molecular mechanisms of cryoinjury could aid in the development of new strategies to enhance the effectiveness of the freezing of reproductive tissues. In this review, we focus on the pathways through which cryoinjury leads to cell death and propose novel approaches to enhance freezing efficacy based on signaling molecules.
Therapeutic applications of mesenchymal stem cells (MSCs) are limited due to their early death within the first few days of transplantation. Therefore, to improve the efficacy of cell-based therapies, it is necessary to manipulate MSCs so that they can resist various stresses imposed by the microenvironment. Moreover, the role of superoxide dismutase 3 (SOD3) in regulating such survival under different stress conditions remain elusive. In this study, we overexpressed SOD3 in MSCs (SOD3-MSCs) and evaluated its effect under serum starvation conditions. Nutritional limitation can decrease the survival rate of transplanted MSCs and thus can reduce their efficacy during therapy. Interestingly, we found that SOD3-MSCs exhibited reduced reactive oxygen species levels and greater survival rates than normal MSCs under serum-deprived conditions. In addition, overexpression of SOD3 attenuated starvation-induced apoptosis with increased autophagy in MSCs. Moreover, we have demonstrated that SOD3 protects MSCs against the negative effects of serum deprivation via modulation of AMP-activated protein kinase/sirtulin 1, extracellular signal-regulated kinase activation, and promoted Forkhead box O3a trafficking to the nucleus. Taken together, these results demonstrate that SOD3 promotes MSCs survival and add further evidence to the concept that SOD3-MSCs may be a potential therapeutic agent with better outcomes than normal MSCs for various diseases involving oxidative stress and compromised MSCs survival during therapy.
Background: Hepato-carcinogenesis is multifaceted in its molecular aspects. Among the interplaying agents are altered gap junctions, the proteasome/autophagy system, and mitochondria. The present experimental study was designed to outline the roles of these players and to investigate the tumor suppressive effects of curcumin with or without mesenchymal stem cells (MSCs) in hepatocellular carcinoma (HCC). Materials and Methods: Adult female albino rats were divided into normal controls and animals with HCC induced by diethyl-nitrosamine (DENA) and $CCl_4$. Additional groups treated after HCC induction were: Cur/HCC which received curcumin; MSCs/HCC which received MSCs; and Cur+MSCs/HCC which received both curcumin and MSCs. For all groups there were histopathological examination and assessment of gene expression of connexin43 (Cx43), ubiquitin ligase-E3 (UCP-3), the autophagy marker LC3 and coenzyme-Q10 (Mito.Q10) mRNA by real time, reverse transcription-polymerase chain reaction, along with measurement of LC3II/LC3I ratio for estimation of autophagosome formation in the rat liver tissue. In addition, the serum levels of ALT, AST and alpha fetoprotein (AFP), together with the proinflammatory cytokines $TNF{\alpha}$ and IL-6, were determined in all groups. Results: Histopathological examination of liver tissue from animals which received DENA-$CCl_4$ only revealed the presence of anaplastic carcinoma cells and macro-regenerative nodules. Administration of curcumin, MSCs; each alone or combined into rats after induction of HCC improved the histopathological picture. This was accompanied by significant reduction in ${\alpha}$-fetoprotein together with proinflammatory cytokines and significant decrease of various liver enzymes, in addition to upregulation of Cx43, UCP-3, LC3 and Mito.Q10 mRNA. Conclusions: Improvement of Cx43 expression, nonapoptotic cell death and mitochondrial function can repress tumor growth in HCC. Administration of curcumin and/or MSCs have tumor suppressive effects as they can target these mechanisms. However, further research is still needed to verify their effectiveness.
Yang, Seung-Ju;Han, A Reum;Choi, Hye-Rim;Hwang, Kyouk;Kim, Eun-A;Choi, Soo Young;Cho, Sung-Woo
BMB Reports
/
제53권10호
/
pp.527-532
/
2020
We recently reported that N-adamantyl-4-methylthiazol-2-amine (KHG26693) attenuates glutamate-induced oxidative stress and inflammation in the brain. In this study, we investigated KHG 26693 as a therapeutic agent against glutamate-induced autophagic death of cortical neurons. Treatment with KHG26693 alone did not affect the viability of cultured cortical neurons but was protective against glutamate-induced cytotoxicity in a concentration-dependent manner. KHG26693 attenuated the glutamate-induced increase in protein levels of LC3, beclin-1, and p62. Whereas glutamate decreased the phosphorylation of PI3K, Akt, and mTOR, these levels were restored by treatment with KHG26693. These results suggest that KHG26693 inhibits glutamate-induced autophagy by regulating PI3K/Akt/mTOR signaling. Finally, KHG26693 treatment also attenuated glutamate-induced increases in reactive oxygen species, glutathione, glutathione peroxidase, and superoxide dismutase levels in cortical neurons, indicating that KHG26693 also protects cortical neurons against glutamate-induced autophagy by regulating the reactive oxygen species scavenging system.
Objective : Autophagy is one of the key responses of cells to programmed cell death. Memantine, an approved anti-dementia drug, has an antiproliferative effect on cancer cells but the mechanism is poorly understood. The aim of the present study was to test the possibility of induction of autophagic cell death by memantine in glioma cell lines. Methods : Glioma cell lines (T-98 G and U-251 MG) were used for this study. Results : The antiproliferative effect of memantine was shown on T-98 G cells, which expressed N-methyl-D-aspartate 1 receptor (NMDAR1). Memantine increased the autophagic-related proteins as the conversion ratio of light chain protein 3-II (LC3-II)-/LC3-I and the expression of beclin-1. Memantine also increased formation of autophagic vacuoles observed under a transmission electron microscope. Transfection of small interfering RNA (siRNA) to knock down NMDAR1 in the glioma cells induced resistance to memantine and decreased the LC3-II/LC3-I ratio in T-98 G cells. Conclusion : Our study demonstrates that in glioma cells, memantine inhibits proliferation and induces autophagy mediated by NMDAR1.
Oral lichen planus (OLP) is a chronic inflammatory disease observed in approximately 0.5-2.2% of the population, and it is recognized as a premalignant lesion that can progress into oral squamous cell carcinoma (OSCC). The rate of malignant transformation is approximately 1.09-2.3%, and the risk factors for malignant transformation are age, female, erosive type, and tongue site location. Malignant transformation of OLP is likely related to the low frequency of apoptotic phenomena. Therefore, apoptosis-related genetic factors, like p53, BCL-2, and BAX are reviewed. Increased p53 expression and altered expression of BCL-2 and BAX were observed in OLP patients, and the malignant transformation rate in these patients was relatively higher. The involvement of microRNA (miRNA) in the malignant transformation of OLP is also reviewed. Because autophagy is involved in cell survival and death through the regulation of various cellular processes, autophagy-related genetic factors may function as factors for malignant transformation. In OLP, decreased levels of ATG9B mRNA and a higher expression of IGF1 were observed, suggesting a reduction in cell death and autophagic response. Activated IGF1-PI3K/AKT/mTor cascade may play an important role in a signaling pathway related to the malignant transformation of OLP to OSCC. Recent research has shown that miRNAs, such as miR-199 and miR-122, activate the cascade, increasing the prosurvival and proproliferative signals.
The present study assessed the effect of FSH and LH on oocyte meiotic, cytoplasmic maturation and on the expression level and polyadenylation status of several maternal genes. Cumulus-oocyte complexes were cultured in the presence of FSH, LH, or the combination of FSH and LH. Significant cumulus expansion and nuclear maturation was observed upon exposure to FSH alone and to the combination of FSH and LH. The combination of FSH and LH during entire IVM increased the mRNA level of four maternal genes, C-mos, Cyclin B1, Gdf9 and Bmp15, at 28 h. Supplemented with FSH or LH significantly enhanced the polyadenylation of Gdf9 and Bmp15; and altered the expression level of Gdf9 and Bmp15. Following parthenogenesis, the exposure of oocytes to combination of FSH and LH during IVM significantly increased cleavage rate, blastocyst formation rate and total cell number, and decreased apoptosis. In addition, FSH and LH down-regulated the autophagy gene Atg6 and upregulated the apoptosis gene Bcl-xL at the mRNA level in blastocysts. These data suggest that the FSH and LH enhance meiotic and cytoplasmic maturation, possibly through the regulation of maternal gene expression and polyadenylation. Overall, we show here that FSH and LH inhibit apoptosis and autophagy and improve parthenogenetic embryo competence and development.
Park, Seul-Ki;Seong, Rak-Kyun;Kim, Ji-Ae;Son, Seok-Jun;Kim, Younghoon;Yokozawa, Takako;Shin, Ok Sarah
Nutrition Research and Practice
/
제10권1호
/
pp.3-10
/
2016
BACKGROUND/OBJECTIVES: Oligonol, mainly found in lychee fruit, is an antioxidant polyphenolic compound which has been shown to have anti-inflammatory and anti-cancer properties. The detailed mechanisms by which oligonol may act as an anti-aging molecule have not been determined. MATERIALS/METHODS: In this study, we evaluated the ability of oligonol to modulate sirtuin (SIRT) expression in human lung epithelial (A549) cells. Oligonol was added to A549 cells and reactive oxygen species production, mitochondrial superoxide formation, and p21 protein levels were measured. Signaling pathways activated upon oligonol treatment were also determined by western blotting. Furthermore, the anti-aging effect of oligonol was evaluated ex vivo in mouse splenocytes and in vivo in Caenorhabditis elegans. RESULTS: Oligonol specifically induced the expression of SIRT1, whose activity is linked to gene expression, metabolic control, and healthy aging. In response to influenza virus infection of A549 cells, oligonol treatment significantly up-regulated SIRT1 expression and down-regulated viral hemagglutinin expression. Oligonol treatment also resulted in the activation of autophagy pathways and the phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK). Furthermore, oligonol-treated spleen lymphocytes from old mice showed increased cell proliferation, and mRNA levels of SIRT1 in the lungs of old mice were significantly lower than those in the lungs of young mice. Additionally, in vivo lethality assay revealed that oligonol extended the lifespan of C. elegans infected with lethal Vibrio cholerae. CONCLUSIONS: These data demonstrated that oligonol may act as an anti-aging molecule by modulating SIRT1/autophagy/AMPK pathways.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.