• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권2호
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• pp.202-212
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• 2017

Doxorubicin (DOX) is a highly effective chemotherapeutic agent; however, the dose-dependent cardiotoxicity associated with DOX significantly limits its clinical application. In the present study, we investigated whether Rb1 could prevent DOX-induced apoptosis in H9C2 cells via aryl hydrocarbon receptor (AhR). H9C2 cells were treated with various concentrations ($-{\mu}M$) of Rb1. AhR, CYP1A protein and mRNA expression were quantified with Western blot and real-time PCR analyses. We also evaluated the expression levels of caspase-3 to assess the anti-apoptotic effects of Rb1. Our results showed that Rb1 attenuated DOX-induced cardiomyocytes injury and apoptosis and reduced caspase-3 and caspase-8, but not caspase-9 activity in DOX-treated H9C2 cells. Meanwhile, pre-treatment with Rb1 decreased the expression of caspase-3 and PARP in the protein levels, with no effects on cytochrome c, Bax, and Bcl-2 in DOX-stimulated cells. Rb1 markedly decreased the CYP1A1 and CYP1A2 expression induced by DOX. Furthermore, transfection with AhR siRNA or pre-treatment with AhR antagonist CH-223191 significantly inhibited the ability of Rb1 to decrease the induction of CYP1A, as well as caspase-3 protein levels following stimulation with DOX. In conclusion, these findings indicate that AhR plays an important role in the protection of Ginsenoside Rb1 against DOX-triggered apoptosis of H9C2 cells.

• 대한한방내과학회지
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• 제35권1호
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• pp.79-91
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• 2014

Objectives : To investigate the anti-cancer effect of Palbohoichoon-tang (PBHCT) extracts. Methods : The cell viability was assessed by 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MMT) assay and cell morphological changes were microscopically analyzed after staining with $10{\mu}M$ 2-[4-amidinophenyl]-6-indolecarbamidine dihydrochloride (DAPI) and TUNEL. We also analyzed expression of Bcl2, $Bcl_{xL}$, Bax, procaspase-3, procaspase-9, and procyclic acidic repetitive protein (PARP) by western blot method. Results : Observations showed that PBHCT induced the apoptotic cell death proved by increased sub-G1 phase cell population, apoptotic body formation and chromatin condensation. Western blot analysis of total cell lysates revealed that the PBHCT induced cleavage of caspase-9, caspase-3 and poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). In addition, PBHCT dose-dependently increased the activity of caspase-9, caspase-3 and PARP-1. Furthermore, PBHCT reduced anti-apoptotic Bcl2, $Bcl_{xL}$ expression which contributed to the loss of mitochondrial membrane potential and the activations of caspase-9 and caspase-3. Conclusions : These findings suggest that PBHCT exerts anti-cancer effects on human neuroblastoma SH-SY5Y cells by inducing apoptotic death via down-regulation of anti-apoptotic proteins such as Bcl2 and $Bcl_{xL}$, up-regulation of pro-apoptotic proteins such as Bax, and activation of caspase cascades and PARP-1.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권9호
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• pp.668-673
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• 2006

Taxene 계 화학요법제로서 항암치료에 사용되고 있는 docetaxel 은 폐암을 포함한 다양한 종양에서 효과적인 항암 치료제로 사용되고 있다. Docetaxel 에 의한 폐암세포의 사멸 유도 기전은 정확히 알려져 있지 않으며, 기전을 연구하기 위해 docetaxel로 처리한 NCI-H1703 세포의 세포주기 및 형태적 변화를 유세포측정기, 형광현미경, western blot 분석법을 통하여 확인하였다. 그 결과 docetaxel 은 의미 있게 S기를 감소시키고 G2기를 증가시킴으로써 NCI-H1703 세포의 사멸을 증가시켰다. Docetaxel에 노출되었을 때 caspase-3와 caspase-9의 활성이 증가되었다. 이들 결과를 종합해볼때, docetaxel 은 H1703 의 세포사멸 유도 시 caspase-3 의존성 미토콘드리아 관련 세포사멸기전으로 apoptosis를 일으키는 것으로 생각한다.

• 동의생리병리학회지
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• 제19권3호
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• pp.772-778
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• 2005

The chloromethyl-2-dihydroxyphosphinyl-6,7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydro- isoquinoline (CDDT) is a newly synthesized derivative from 1,2,3,4-Tetra- hydroisoquinoline (THIQ). The THIQs include potent cytotoxic agents that display a range of antitumor activities, antimicrobial activity, and other biological properties. In this study, we investigated the effect of CDDT on the cytotoxicity, induction of apoptosis in human promyelocytic leukemia cells (HL-60 cells). CDDT showed a significant cytotoxic activity in HL-60 cells ($IC_{50}$ = approximately $37\;{\mu}g/ml$) at a 24 hr incubation. Treatment of HL-60 cells with CDDT displayed several features of apoptosis, including formation of DNA ladders in agarose gel electrophoresis, morphological changes of HL-60 cells with DAPI stain. Here we observed that CDDT caused activation of caspase-3, caspase-8, and caspase-9. The most efficacious time on the activation of caspases-3 was achieved at 12 hr. Further molecular analysis demonstrated that CDDT led to cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP), increase of hypodiploid (Sub-G1) population in the flow cytometric analysis. In conclusion, these above results indicate that CDDT dramatically suppresses HL-60 cell growth by activation of caspase-3 with caspase-8, -9 activity. These data may support a pivotal mechanism for the use of CDDT in the prevention and treatment of leukemia.

• 생명과학회지
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• 제13권1호
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• pp.118-127
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• 2003

Phenylalanine의 구조유사체인 p-fluotophenylalanine (FPA)은 인체 급성백혈병세포주인 Jurkat T 세포의 세포자살을 유도한다. FPA에 의한 세포자살에 미치는 Bcl-2 또는 Bcl-xL의 영향을 조사하기 위해, Bcl-2 또는 Bcl-xL을 stable transfection하거나 empty vectors만을 Transfection한 Jurkat 세포를 이용하여 FPA의 세포독성과 FPA에 의한 세포내 세포자살 신호전달경로를 비교 분석하였다. Jurkt T 세포에 0.63∼3.0 mLf의 FPA를 처리하였을 때 세포의 생육도는 농도에 비례하여 감소하였다. 또한 세포자살관련 DNA fragmentation, caspase-8 activatoin, Bid cleavage, mitochondria로 부터의 cytochrome c 방출, caspase-9 및 -3 activation, PARP degradation 등이 유도되었다. 한편, FPA에 의해 유도되는 이러한 일련의 생화학적 현상들은 Bcl-2 또는 Bcl-xL의 overexpression에 의해 현저히 저해되었다. 이상의 결과들은 caspase-8 activation, Bid cleavage, mitochondnal cytochrome c 방출에 의해 활성화되는 casuase cascade 등의 현상이, Bcl-2 또는 Bcl-xL에 의해 억제됨을 나타내며 FPA에 의해 유도되는 세포자살에 필요한 과정임을 시사한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.295-304
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• 2021

Background: Acute promyelocytic leukemia (APL) is a hematopoietic malignancy driven by promyelocytic leukemia-retinoic acid receptor A (PML-RARA) fusion gene. The therapeutic drugs currently used to treat APL have adverse effects. 20(S)-ginsenoside Rh2 (GRh2) is an anticancer medicine with high effectiveness and low toxicity. However, the underlying anticancer mechanisms of GRh2-induced PML-RARA degradation and apoptosis in human APL cell line (NB4 cells) remain unclear. Methods: Apoptosis-related indicators and PML-RARA expression were determined to investigate the effect of GRh2 on NB4 cells. Z-VAD-FMK, LY294002, and C 87, as inhibitors of caspase, and the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) pathways were used to clarify the relationship between GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. Results: GRh2 dose- and time-dependently decreased NB4 cell viability. GRh2-induced apoptosis, cell cycle arrest, and caspase3, caspase8, and caspase9 activation in NB4 cells after a 12-hour treatment. GRh2-induced apoptosis in NB4 cells was accompanied by massive production of reactive oxygen species, mitochondrial damage and upregulated Bax/Bcl-2 expression. GRh2 also induced PML/PML-RARA degradation, PML nuclear bodies formation, and activation of the downstream p53 pathway in NB4 cells. Z-VAD-FMK inhibited caspase activation and significantly reversed GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. GRh2 also upregulated TNF-α expression and inhibited Akt phosphorylation. LY294002, an inhibitor of the PI3K pathway, enhanced the antitumor effects of GRh2, and C 87, an inhibitor of the TNF-α pathway, reversed NB4 cell viability, and GRh2-mediated apoptosis in a caspase-8-dependent manner. Conclusion: GRh2 induced caspase-dependent PML-RARA degradation and apoptosis in NB4 cells via the Akt/Bax/caspase9 and TNF-α/caspase8 pathways.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1340-1348
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• 2017

Sanguinarine은 다양한 목적으로 사용되고 있는 Sanguinaria canadensis L.의 뿌리에서 유래된 benzophenanthridine alkaloid 계열 물질중의 하나이다. 그동안 sanguinarine의 다양한 약리학적인 효능이 알려져 왔고, 항암활성에 대한 연구도 여러 암세포들을 대상으로 수행되어 왔다. 그러나 sanguinarine에 의한 암세포의 apoptosis 유도에 대한 현상은 여전히 많은 부분에서 연구의 대상으로 남아 있다. 본 연구는 Hep3B 인체 간암세포를 대상으로 sanguinarine의 항암활성에 대한 추가적인 자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 본 논문의 결과에 의하면, sanguinarine은 처리 농도 의존적으로 Hep3B 세포의 증식을 억제하였으며, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있었다. Sanguinarine은 두 가지 apoptosis 경로인 extrinsic 및 intrinsic 경로의 개시 initiator caspase인 caspase-8 및 caspase-9 뿐만 아니라 대표적인 effector caspase인 caspase-3의 활성을 증가시켰고, caspase-3의 기질인 PARP의 분절을 유발하였다. 아울러 sanguinarine은 DR-related 유전자들의 발현을 부분적으로 증가시켰으며, Bcl-2 family에 속하는 pro-apoptotic Bax의 발현을 증가시킨 반면, anti-apoptotic Bcl-2의 발현은 억제시켰다. 또한 sanguinarine은 Bid의 truncation을 촉진하였고, MMP의 소실에 따른 cytochrome c를 미토콘드리아에서 세포질로의 이동을 증가시켰다. 그리고 sanguinarine에 의한 apoptosis 유도 및 세포 증식율 억제 현상이 caspase의 활성을 인위적으로 억제하였을 경우, 모두 사라졌다. 따라서 sanguinarine에 의하여 유도하는 Hep3B 세포의 apoptosis 유발에는 caspase 의존적으로 extrinsic 및 intrinsic 경로가 모두 관여하고 있음을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1678-1688
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• 2011

다양한 식용식물에 함유되어 있는 것으로 알려진 phenolic acids의 일종인 p-coumaric acid의 항암활성을 규명하고자, 인체 급성백혈병 T 세포주인 Jurkat T 세포에 대한 p-coumaric acid의 에폽토시스 유도기전을 조사하였다. Jurkat T 세포를 p-coumaric acid (50-$150{\mu}M$)로 처리한 결과, 세포독성, 에폽토시스-관련 DNA fragmentation, 및 pro-apoptotic multidomain Bcl-2 family member인 Bak의 활성화, ${\Delta}{\psi}m$ loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8의 활성화, 그리고 PARP 분해 등의 여러 에폽토시스-관련 생화학적 현상들이 농도의존적으로 나타났다. 그러나 이러한 에폽토시스-관련 생화학적 현상들은 Jurkat T 세포에 anti-apoptotic Bcl-2 단백질을 과발현할 경우에는 나타나지 않았다. 또한 p-coumaric acid처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스에는 necrosis가 수반되지 않는 것으로 확인되었다. Jurkat T 세포를 pan-caspase inhibitor인 z-VAD-fmk를 전처리할 경우, p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 apoptotic sub-$G_1$ peak는 차단되어 나타나지 않았으나 ${\Delta}{\psi}m$ loss는 여전히 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도에 caspase cascade 활성화가 필수적이며 ${\Delta}{\psi}m$ loss의 downstream 현상임을 나타낸다. 한편, FADD 및 caspase-8을 함께 발현하는 Jurkat T 세포주 A3, FADD-결손 Jurkat T 세포주 I2.1, 그리고 caspase-8-결손 Jurkat T 세포주 I9.2의 p-coumaric acid의 세포독성에 대한 감수성은 서로 유사하게 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도가 Fas와 FasL간의 상호작용에 의해 개시되지 않음을 시사한다. p-Coumaric acid의 세포독성은 Jurkat T 세포에 비해 인체 정상 말초혈액 T 세포에서 훨씬 낮게 나타났다. 이러한 결과들은 p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스가 Bak 활성화, ${\Delta}{\psi}m$ loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8로 이루어진 caspase cascade의 활성화, 그리고 PARP 분해에 의해 유도되며, 또한 anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 과발현에 의해서 음성적으로 조절됨을 나타낸다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제27권4호
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• pp.406-414
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• 2012

본 연구에서는 fucoidan이 macrophage의 활성과 항암효과를 확인하기 위하여 수행되었다. Fucoidan을 Raw 264.7 세포에 처리한 후 MTT assay로 측정한 결과 고농도 $100{\mu}g/mL$까지 세포독성은 없었으며, NO 및 TNF-${\alpha}$의 분비를 농도 유의적으로 증가시켰다. 또한 AGS 위암 세포 성장저해효과를 확인하기 위하여 MTT assay를 하였고 그 결과 농도와 시간 의존적으로 암 세포 성장이 유의적으로 감소하였다. Apoptosis로 인해 암 세포 성장이 감소하였는지 확인하기 위하여 DAPI 염색을 한 결과 apoptotic body와 세포질 응축이 시간 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 또한 fucoidan은 미토콘드리아의 투과율을 향상시키며 미토콘드리아에서 방출되는 cytochrome c의 발현을 증가시켰다. Western blotting의 결과 시간 의존적으로 anti-apoptotic 분자인 Bcl-2와 XIAP 발현 감소와 반대로 pro-apoptotic 분자인 Bax 발현이 증가하였다. Cleaved-caspase-9의 발현이 증가하였으며 Akt의 인산화는 시간 의존적으로 감소하였다. Caspase 억제제인 z-VAD-FMK 처리 시 Bax, caspase-9의 발현을 감소시켜 apoptosis 유도를 억제하였으며 이러한 결과는 caspase가 apoptosis 유도에 중요한 역할을 하는 것으로 나타낸다. 본 실험의 AGS 위암 세포주에서 대조군에 비하여 fucoidan 처리군에서 면역세포 활성 및 AGS 위암 세포주에서 caspase 활성을 통해 apoptosis를 유도하는 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권2호
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• pp.134-140
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• 2022

다시마 추출물은 인체의 중금속 제거 효과 및 항암효과가 있다고 알려져 있다. 현재 국내에는 고령화, 야외활동의 증가, 오존층 파괴 등으로 인하여 흑색종 발병률이 증가하고 있다. 흑색종의 치료는 외과 수술적 제거를 원칙으로 하고 항암요법이나 방사선 치료, 면역요법 등이 보존적인 방법으로 사용되고 있다. 하지만 재발의 확률이 높고, 항암치료제에 대한 저항성을 나타내는 경우가 많아 치료에 어려움이 있다. 본 연구에서는 다시마 추출물이 B16-F0에서 항암효과를 확인하고 또한 어떠한 경로를 통하여 항암효과를 나타내는지 밝히기 위한 분자적 기전을 연구하였다. 다시마 추출물은 B16-F0의 증식을 억제하고 세포독성을 유도하였다. 그리고 세포의 군집형성을 억제하고, DNA 분절을 일으키며, 세포사멸을 일으키는 것으로 나타났다. 이러한 다시마 추출물의 흑색종 사멸효과를 유도하는 분자적 기전을 확인한 결과, 내인성 세포사멸 경로인 cytochrome c를 증가시켜 caspase-9 활성화하였고, 외인성 세포사멸 경로인 FADD를 증가시켜 caspase-8을 활성화하였다. Caspase-9의 활성화와 caspase-8의 활성화는 caspase-3를 활성화 시켜 결과적으로 PARP를 활성화하여 세포사멸을 유도하였다. 본 연구의 제한점으로는 단일물질이 아닌 추출물로 인한 다시마 추출물의 정확한 농도를 구하기 어려운 한계가 있으며 추후 연구에서 보완되어야 하는 부분이라 생각된다. 그럼에도 불구하고 본 실험에서 다시마 추출물은 내인성과 외인성 세포사멸 경로를 활성화시켜 흑색종에 독성을 가지며, 증식을 억제하고 세포사멸을 유도하는 것으로 나타났다. 다시마는 갈조류에 속해 있으며, 다양한 성분들이 포함되어 있는데 그중 fucoidan이 항암효과를 가지는 것으로 알려져 있다(Kang 등, 2006). Fucoidan과 관련한 흑색종의 연구는 미백 연구가 대부분이기 때문에, 이후 연구에서는 in vitro 및 in vivo에서 흑색종에 대한 fucoidan의 항암효과 검토 등 다양한 데이터들이 축적된다면 향후 다시마 추출물이 흑색종의 치료에 사용될 가능성이 있을 것으로 생각된다.