• 동의생리병리학회지
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• 제26권4호
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• pp.519-526
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• 2012

Recently, herbal flavonoids have been implicated for anti-cancer therapy. Flavonoids as a commonly known for their anti-oxidant activity, are contained in the herbal medicine as well as root of plants, vegetables, fruits, grains, tea, and wine. Kaempferol, a component of Polygonati rhizoma, a member of the herbal flavonoids, has been studied for anti-hypercholesterol, anti-hypertension and anti-diabetes. It is also known to be effective in anti-cancer therapy for breast, prostate and other type of cancers. However, the anti-cancer therapeutic mechanisms are pooly understood. Here, we investigated the molecular mechanism underlying kaempferol-induced anti-cancer effects using the human liver cancer cell lines, Hep3B, HepG2, and Sk-Hep-1, and human Chang liver cell as a control. As shown by the FACS analysis, measurement of caspase activity, DAPI and trypan blue staining, and DNA fragmentation assay, kaempferol induced apoptosis in the liver cancer cells with the greater potential in Hep3B cells than other liver cancer cells. In addition, we performed microarray analysis to profile the genome-wide mRNA expression regulated by kaempferol. Many of the apoptosis-related genes were significantly induced in kaempferol-treated Hep3B cells, in particular, the genes associated with MAPK cascade. Additionally, kaempferol induced the mRNA expression of genes involved in MKK7-JNK cascade, MKK3-p38 cascade, and caspase signaling pathway, which are all known to trigger apoptosis. Overall, our data suggest that kaempferol has anti-liver cancer effects by inducing apoptosis through the MKK7-JNK cascade, MKK3-p38 cascade, and caspase signaling pathways.

• 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.

• BMB Reports
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• 제35권1호
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• pp.24-27
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• 2002

Apoptotic cell death is an active process mediated by various signaling pathways, which include the caspase cascade and the stress-activated protein kinase pathways. The caspase cascade is activated by two distinct routes: one from cell surface and the other from mitochondria. Activation of the route from cell surface requires the cellular components that include membrane receptors, adaptor proteins such as TRADD and FADD, and caspase-8, while activation of the other from mitochondria requires Apaf-1, caspase-9, and cytosolic cytochrome c. On the other hand, persistent stimulation of the stress-activated protein kinase pathway is also shown to mediate apoptosis in many cell types. Gene-targeting studies with jnk- or jip-null mice, in particular, strongly suggest that this signaling pathway plays a pivotal role in the cellular machinery for apoptosis.

• 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.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2008년도 제49회 학술심포지움 및 국제학술대회
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• pp.88.1-88.1
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• 2008

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2008년도 제49회 학술심포지움 및 국제학술대회
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• pp.88.2-88.2
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• 2008

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권4호
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• pp.381-392
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• 2004

연구배경 : Arsenic trioxide($As_2O_3$)은 재발성 또는 불응성 급성전골수성백혈병의 치료제로 쓰이는 항암제로서 비소세포폐암을 포함한 다른 암세포주에도 효과가 있는 것으로 되어있다. NSAIDs는 항암 예방약제로 사용되고 있고, 세포고사를 통해 다른 항암제나 방사선치료의 반응성을 강화시키는 것으로 알려져 있다. 저자들은 NCI-H157 세포주에서 $As_2O_3$와 sulindac의 병합치료가 그것들의 세포고사를 배가시키는지 여부를 알아보고자 하였다. 방 법 : 세포 독성은 MTT 방법으로 측정하였고, 세포고사를 알아보기 위해 핵산 염색과 유식세포 분석을 시행하였다. 세포고사의 기전을 보기 위해 caspasefamily의 활성을 보았고, PARP와 ICAD의 분절을 western blotting으로 확인하였다. 또한 Fas와 Fas-L의 발현유무를 western blotting을 통해 관찰하였다. 결 과 : NCI-H157 폐암세포에 $As_2O_3$와 sulindac을 병합치료시 단독치료군에 비해 생존율이 의미 있게 감소하였고, 이러한 세포사는 핵산염색을 통한 염색사의 응축과 핵 분절 유도와 유식세포 분석에 의한 $sub-G_0/G_1$ DNA분획의 증가현상을 통해 세포고사에 의해 매개됨을 알 수 있었다. 세포고사의 유도에는 caspase 3, 8, 9를 통한 활성화와 이에 의한 PARP와 ICAD의 절단을 확인하였다. 또한 caspase-8 protease의 활성화에는 Fas와 Fas/L 단백질의 발현증가가 유도되었음을 알 수 있었다. 결 론 :NCI-H157 폐암세포주에 $As_2O_3$와 sulindac의 병합요법은 Fas/FasL 신호전달계의 활성화와 caspase 단백질 활성화 의해 세포고사가 유도되었다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제5권5호
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• pp.389-396
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• 2001

Neuroprotective properties of lithium were investigated by using in vivo NMDA excitotoxicity model. The appearance of TUNEL positive cells was prominent within 24 h of NMDA (70 mg/kg, i.p.) injection in the regions of the cortex, hippocampal formation, and thalamus of mouse cerebrum. NMDA treatment resulted in the extensive enhancement of Bax immunoreactivity in the cortical and hippocampal regions. NMDA also increased the immunoreactivity of caspase 8 in the similar regions of the mouse cerebrum. However, the increased immunoreactivity of Bax and caspase 8 were dramatically attenuated by chronic lithium pretreatment (lithium chloride, 300 mg/kg/d, i.p. for $7{\sim}10$ days). At the same time, lithium ion blocked the appearance of TUNEL positive cells, and the morphological assessment indicated an effective neuroprotection by lithium against NMDA excitotoxicity. Although the exact action mechanism of lithium is not straightforward at this time, we propose that the inhibition of Bax and caspase cascade is involved in the neuroprotective action of lithium.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.147-154
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• 2016

본 연구에서는 인간 골육종암세포주인 Saos-2 세포를 이용하여 Eucheuma cottonii 추출물(Extract of Eucheuma cottonii, EE)의 항암 활성 및 분자적 작용기전을 분석하였다. 먼저 EE가 세포증식에 미치는 영향을 WST-1^® assay를 통해 확인한 결과 EE는 인간 위암세포 AGS, 인간 간암세포 SK-Hep 1, 인간 뇌교모세포종 U87MG, 인간 정상 신장세포 HEK-293의 생존율에는 영향을 미치지 않고 Saos-2 세포주의 생존율만을 농도의존적으로 감소시킴을 확인 하였다. 또한 처리 농도가 증가함에 따라 Saos-2 세포의 외형적 변화가 나타남을 도립현미경을 통해 확인할 수 있었다. 그리고 DAPI staining을 통해 apoptosis classical hall marker라고 할 수 있는 DNA fragmentation이 EE 처리 농도 의존적으로 나타남을 관찰할 수 있었다. 이를 토대로 EE가 Saos-2 세포에서 세포 내의 어떠한 기작을 통해 apoptosis를 유도하는지 Western blot analysis를 통해 확인한 결과, Fas-Associated Death Domain(FADD)에 의한 caspase cascade signal pathway 발현이 증가하였고, apoptosis의 key protein 이라고 할 수 있는 cleaved caspase-3와 하위 인자인 cleaved PARP가 증가 함을 확인할 수 있었다. 이와 관련된 분자적 기전 분석을 위한 immunofluorescence staining과 Flow cytometry analysis를 추가로 수행한 결과, EE 처리시 caspase cascade signal pathway의 시발점인 FAS와 cleaved caspase-3의 발현증가가 실제 세포 내에서 일어남을 관찰 할 수 있었으며 apoptosis 유발군인 sub G1기가 증가 함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 EE는 인간 골육종암세포에서 FADD에 의한 caspase cascade signal pathway 발현증가가 유도되어 apoptosis를 유발시킨다는 것을 증명하였으며 새로운 골육종암 치료제로서의 개발 가능성과 기전연구를 위한 중요한 기초자료가 될 수 있음을 시사한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권7호
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• pp.901-906
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• 2012

본 연구에서는 넓패 메탄올 추출물의 농도별 처리가 인체 자궁암 세포 HeLa의 세포사멸에 미치는 영향을 확인하기 위하여 세포독성 측정, Hoechst 33258 staining, flow cytometry 분석을 통하여 세포사멸을 확인하였다. 넓패 메탄올 추출물 처리 시 HeLa 세포에서 농도 의존적으로 세포의 증식을 억제하였으며, 또한 넓패 메탄올 추출물은 농도 의존적으로 핵을 응축하고 apoptotic bodies을 생성하였다. 유세포 분석을 통하여 apoptosis를 측정한 결과, 넓패 메탄올 추출물의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 apoptotic 세포가 증가하였다. Western blot을 통해 PARP 단백질의 절단 현상을 분석한 결과, 넓패 메탄올 추출물의 처리 농도와 시간에 따라 PARP 단백질의 절단 현상이 증가하였다. 또한 넓패 메탄올 추출물은 caspase-8, caspase-9 및 caspase-3 활성을 농도와 시간에 따라 증가시켰으며, caspase 저해제인 z-VAD-fmk로 처리 시 넓패 메탄올 추출물에 의한 세포사멸이 유의적으로 감소되어 넓패 메탄올 추출물에 의한 HeLa 세포의 apoptosis 유도에 caspase가 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다. 따라서 넓패 메탄올 추출물은 HeLa 자궁암 세포의 apoptosis를 유도하는 것으로 나타나 넓패의 항암효과 가능성을 제시하였다.