• 한국식품영양과학회지
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• 제45권11호
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• pp.1589-1594
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• 2016

본 연구는 후추과 식물의 주성분인 piperine이 위암세포 AGS의 항암 효과에 미치는 영향을 확인하기 위해 수행되었다. Piperine에 의한 위암세포 AGS의 생존율을 확인하기 위해 MTT assay를 수행한 결과 농도 의존적으로 암세포의 생존율이 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 암세포의 생존율 억제가 apoptosis에 의한 효과인지를 확인하기 위해 DAPI staining을 실시한 결과 piperine을 처치한 군에서 apoptotic body와 염색질 응축이 증가하는 것을 확인하였다. MTT assay와 DAPI staining의 결과를 바탕으로 piperine이 위암세포 AGS에서 apoptosis와 관련한 단백질 발현 양상에 미치는 영향을 확인하기 위해 western blotting을 실시하였다. 그 결과 piperine에 의해 AGS 세포에서 apoptosis를 유도하는 p53, Bax의 발현은 농도 의존적으로 증가하였고, apoptosis를 억제하는 Bcl-2, XIAP의 발현은 농도 의존적으로 감소하였다. Apoptosis의 궁극적 단계인 caspase-9와 손상된 DNA를 복구하는 PARP의 분절은 증가하였으며, apoptosis를 방해하는 인자인 Akt의 인산화는 농도 의존적으로 감소하였다. Akt 억제제인 LY294002와 piperine을 병행 또는 단독으로 처치하여 western blotting을 진행한 결과 Bcl-2의 발현은 piperine을 단독으로 처치했을 때와 유사한 감소 경향을 보였지만, p-Akt의 발현은 대조군과 비교해 LY294002와 piperine을 단독으로 처치했을 때보다 병행했을 때 더욱 감소하였다. 이와 반대로 Bax와 cleaved-PARP의 발현은 강하게 증가하였다. 본 연구의 결과를 종합해볼 때 piperine이 위암세포 AGS에서 Akt 경로를 통해 apoptosis를 유도하는 것으로 여겨지며, 향후 위암 예방제나 치료제로의 개발 가능성이 있을 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1227-1234
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• 2019

매실은 한국, 일본 및 중국 등지에서 섭취하여온 과실로서 유기산이 풍부하며, 다량의 무기질 및 폴리페놀 성분을 함유한 것으로 알려져 있다. 이러한 매실을 이용하여 예로부터 절임이나 청 등으로 가공하여 섭취할 뿐만 아니라 구토, 해독 및 해열에 효능이 있는 한약재로서 사용해왔다. 본 연구에서는 매실을 이용하여 분획물을 제조하고 각각의 인체 대장암세포에 대한 성장 억제효과를 확인하였으며, colony 형성능, 형태학적 관찰, apoptotic body 형성, 단백질 변화 및 환경호르몬에 대한 방어 효과를 평가하였다. 매실 분획물의 인체 대장암세포 HT-29에 대한 증식 억제효과는 매실 메탄올 분획물(maesil methanol fraction, MMF) 및 매실 부탄올 분획물(maesil, butanol fraction, MBF)이 가장 뛰어난 효능을 나타내었다. MMF 및 MBF의 처리에 따라 colony 형성능 또한 농도의존적으로 감소하는 것으로 나타났으며 형태학적 변화 또한 확인할 수 있었다. 핵의 형태학적 변화를 관찰한 결과 $125{\mu}g/ml$의 MMF 및 MBF 처리에 따라 apoptotic body의 형성 및 핵 응축을 관찰하였다. MMF 및 MBF의 처리에 따른 인체 대장암세포의 성장 억제효과가 apoptosis 와 관련이 있는지 단백질의 변화를 확인한 결과, pro-apoptotic 단백질은 Bax, caspase-3, PARP의 발현이 농도의존적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현은 감소하는 경향을 나타냈다. 또한, 환경호르몬의 일종은 bisphenol A (BPA)에 의해 성장이 증식된 HT-29세포는 MMF의 처리에 따라 유의적인 성장억제 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 얻은 결과는 매실 분획물을 이용한 기능성 식품 소재화에 대한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1273-1280
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• 2019

고령층 인구에서 노인성 황반변성(AMD)은 실명의 주요 원인 중 하나이며, 망막 항상성을 유지하는 망막색소상피(RPE) 세포의 산화적 스트레스에 의한 손상은 AMD의 발달에 기여한다. 감초는 한국을 포함한 아시아 국가의 다양한 질병 치료에 가장 널리 사용되는 약초 중 하나이다. 비록 감초는 다양한 실험 모델에서 항산화 효능이 있는 것으로 알려져 있지만, 망막색소상피세포의 손상에 대한 보호 기전은 알려진 바 없다. 본 연구에서는 ARPE-19 인간 망막색소상피에서 과산화수소($H_2O_2$)에 의해 유도된 산화적 손상에 대한 감초 에탄올 추출물의 효능을 평가하였다. 본 결과에 의하면 감초 추출물은 Nrf2 및 HO-1의 발현을 유도하면서 $H_2O_2$에 의한 ROS의 생성을 유의적으로 차단하였다. 또한 감초 추출물은 $H_2O_2$에 의해 유도된 DNA 손상을 억제하였으며, 미토콘드리아막 전위의 소실을 약화시켰다. 그리고 감초 추출물 $H_2O_2$에 의한 caspase-3의 활성을 억제하면서 apoptosis 유도를 차단하였다. 이러한 결과는 감초 추출물이 DNA 손상을 억제하고 apoptosis를 감소시킴으로써 산화적 손상으로부터 망막색소상피세포를 보호할 수 있음을 의미한다. 비록 감초 추출물에 함유된 생리활성 성분들의 분석과 Nrf2-매개 HO-1 발현의 조절에 대한 추가 연구가 수행되어야 하지만, 감초 추출물은 AMD의 위험을 감소시킬 잠재력을 지니고 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.865-871
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• 2022

황반 변성은 현대 사회에서 발병율이 급격히 증가한 질환 중 하나이다. 황반 변성의 대표적인 원인은 노화로 인한 산화 스트레스로 널리 알려져 있고 최근 노령화로 인해 발병 연령은 40대부터 급격하게 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 TMH를 이용해 산화적 스트레스에 대한 항산화 효능 및 세포 사멸 억제연구를 통해 눈 건강 개선 소재를 개발하였다. 먼저 TMH의 인간 망막색소상피세포 사멸 억제 효능 평가를 위해 MTS assay로 세포 생존율을 측정하였다. 망막색소상피세포에서 H₂O₂에 의한 산화적 스트레스로 인해 약 60%의 세포 생존율을 확인 할 수 있었고 TMH에 의해 농도 의존적으로 세포 사멸을 억제됨을 확인할 수 있었다. 또한 LDH release assay를 통해 세포막 보호 효능을 확인 하였으며 세포 내 ROS 측정을 통해 세포 내 활성산소종 조절을 통한 항산화 효능을 확인 할 수 있었다. 마지막으로 세포 생존과 사멸에 관여하는 세포 내 신호 단백질인 MAPKs의 인산화 조절, 항산화 효소인 HO-1 발현 조절, 세포 사멸 관여 단백질인 Bax/Bcl-2의 발현 그리고 cleaved caspase-3 단백질 분석을 통해 TMH의 산화 스트레스에 대한 항산화 그리고 세포 사멸 억제 경로를 확인 하였다. 위와 같은 결과 도출을 통해 TMH의 눈 건강 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권11호
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• pp.5339-5343
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• 2012

The induction of apoptosis in target cells is a key mechanism for most anti-tumor therapies. Bufalin is a cardiotonic steroid that has the potential to induce differentiation and apoptosis of tumor cells. Research on bufalin has so far mainly involved leukemia, prostate cancer, gastric cancer and liver cancer, and has been confined to in vitro studies. The bufadienolides bufalin and cinobufagin have been shown to induce apoptosis in a wide spectrum of cancer cell. The present article reviews the anticancer effects of bufalin. It induces apoptosis of lung cancer cells via the PI3K/Akt pathway and also suppressed the proliferation of human non-small cell lung cancer A549 cell line in a time and dose dependent manner. Bufalin, bufotalin and gamabufotalin, key bufadienolides, significantly sensitize human breast cancer cells with differing ER-alpha status to apoptosis induction by the TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL). In addition, bufadienolides induce prostate cancer cell apoptosis more significantly than that in breast epithelial cell lines. Similar effects have been observed with hepatocellular carcinoma (HCC) but the detailed molecular mechanisms of inducing apoptosis in this case are still unclear. Bufalin exerts profound effects on leukemia therapy in vitro. Results of multiple studies indicate that bufalin has marked anti-tumor activities through its ability to induce apoptosis. Large-scale randomized, double-blind, placebo or positive drug parallel controlled studies are now required to confirm the efficacy and apoptosis-inducing potential of bufalin in various cancers in the cliniucal setting.

• BMB Reports
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• 제49권11호
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• pp.617-622
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• 2016

Oxidative stress is closely associated with various diseases and is considered to be a major factor in ischemia. NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1 (NQO1) protein is a known antioxidant protein that plays a protective role in various cells against oxidative stress. We therefore investigated the effects of cell permeable Tat-NQO1 protein on hippocampal HT-22 cells, and in an animal ischemia model. The Tat-NQO1 protein transduced into HT-22 cells, and significantly inhibited against hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced cell death and cellular toxicities. Tat-NQO1 protein inhibited the Akt and mitogen activated protein kinases (MAPK) activation as well as caspase-3 expression levels, in $H_2O_2$ exposed HT-22 cells. Moreover, Tat-NQO1 protein transduced into the CA1 region of the hippocampus of the animal brain and drastically protected against ischemic injury. Our results indicate that Tat-NQO1 protein exerts protection against neuronal cell death induced by oxidative stress, suggesting that Tat-NQO1 protein may potentially provide a therapeutic agent for neuronal diseases.

• 생명과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1244-1251
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• 2014

길경(桔梗, Platycodon grandiflorum)은 도라지의 뿌리로 항염증, 항알러지, 면역 반응, 당뇨, 고지혈증 및 항암 효과 등을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 길경의 항암 효과에 대한 연구는 미미하며, 길경이 유발하는 autophagy에 대한 연구는 되어 있지 않다. 본 연구에서는 HCT-116 대장암 세포주에서 길경 추출물이 autophagy와 apoptosis를 유발하면서 세포 성장을 억제하는지의 여부를 조사하였다. 길경 추출물은 농도 및 시간의존적으로 세포의 증식을 억제하였으며, 길경 추출물에 의해 나타나는 apoptosis는 caspase의 활성이 부분적으로 관여되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 길경 추출물의 처리는 autophagy에 의해 나타나는 공포를 형성하면서 autophagy와 관련되어 있는 여러 단백질의 발현 조절 및 LC3 단백질의 축적이 동반되었다. 길경 추출물에 의해 유도되는 autophay와 apoptosis의 관계를 알아보기 위해서 3-MA나 bafilomycin A1을 처리하여 autophagy를 억제하였을 때 apoptosis가 유의적으로 증가됨을 알 수 있었다. 흥미롭게도 bafilomycin A1을 처리한 결과에서 길경 추출물에 의한 세포성장 억제가 뚜렷하게 회복되는 양상을 보였다. 따라서 본 연구의 결과는 HCT-116 세포에서 길경 추출물에 의해 유도된 autophagy는 세포 보호적인 작용이 아닌 autophagic cell death이며, 길경 추출물이 대장암 세포주에서 암세포의 사멸을 유도하는 효과적인 대안이 될 수 있음을 알 수 있었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제38권4호
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• pp.203-209
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• 2011

Objective: This study was performed to compare the efficiency of slow freezing and vitrification based on survival, development to blastocysts, and cell numbers of blastocysts. Changes in embryonic gene expression in fresh and frozen-thawed embryos were also examined. Methods: Eight-cell stage embryos were collected from superovulated female BDF1 mice. The collected embryos were randomly divided into three groups. One group was maintained as fresh controls (n=42), one was frozen by slow freezing (n=43), and one was cooled by vitrification (n=43). After thawing or cooling, survival rates, development to blastocyst, and cell numbers and inner cell mass (ICM) cell numbers of blastocysts were compared with those of the control group. The expressions of eight genes ($Rbm3$, $Birc5$, $Sod1$, $Sod2$, $Cirbp$, $Caspase3$, $Trp53$, $Hsp70.1$) were examined by real time-quantitative polymerase chain reaction in the fresh and frozen-thawed embryos. Results: There were no significant differences in the slow freezing and vitrification groups' survival rate after thawing (88.4% vs. 88.4%), development to blastocyst (100% vs. 97.4%), cell numbers ($107.0{\pm}21.0$ vs. $115.0{\pm}19.7$), or ICM cell numbers of blastocysts ($11.3{\pm}5.2$ vs. $11.1{\pm}3.7$). Cell numbers of blastocysts were significantly ($p$ <0.05) lower in the frozen-thawed embryos than the fresh embryos. There were no significant differences in the slow freezing and the vitrification groups' expressions of the eight genes. The expressions of $CirbP$ and $Hsp70.1$ were higher in the frozen-thawed embryos than in the fresh embryos but there were no significant differences. Conclusion: These results suggest that there were no significant differences between embryos that underwent slow freezing and vitrification.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1255-1264
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• 2015

천궁(C. officinale)은 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 항염증, 항산화, 항암 및 신생혈관억제 등의 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 하지만 혈구암세포에서 apoptosis 유발과 관련된 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 천궁의 열수, 에탄올 및 메탄올 추출물(WECO, EECO 및 MECO)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 먼저 WECO, EECO 및 MECO가 유발하는 증식억제 정도를 조사한 결과 EECO가 가장 뛰어난 효능을 가진다는 것을 알 수 있었으며, 이러한 현상이 apoptosis 유발에 의한 것임을 annexin-V 염색, apoptotic body 형성, DNA 단편화 및 MMP 소실 등을 통하여 확인하였다. EECO 처리에 의한 apoptosis 유발에는 DR4의 발현 증가와 함께 cIAP-1, Bcl-2 및 total Bid의 발현감소가 관여하였으며, caspases-3, -8 및 -9의 활성화와 함께 caspases-3의 기질 단백질인 PARP, β-catenin 및 PLC γ1의 단편화도 관찰되었다. 또한 EECO는 AMPK signaling pathway를 활성화시키는 것으로 나타났으며, AMPK 억제제인 compound C를 이용하여 AMPK의 활성을 억제하였을 경우 EECO에 의하여 유발되었던 apoptosis가 현저하게 감소되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 살펴볼 때 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 EECO에 의하여 유발되는 apoptosis는 AMPK가 중요한 조절자로서 작용하는 것으로 생각된다.

• 대한한의학회지
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• 제30권4호
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• pp.129-141
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• 2009

Objective: This study was to investigate the anti-tumor effect, safety, safety, mechanism and metabolizing enzyme of Agrimonia pilosa LEDEB (APL) in female C57B/L mouse tumor (in vivo). Method: First, to evaluate the antitumor activity of APL, we divided the mice into four groups: normal, control, APL50 (50mg/kg), and APL100 (100mg/kg). LLC-obtained American Type Culture Collection was used. LLC had been inoculated to induce tumors. To measure the anti-tumor effect of APL, we calibrated tumor size and weight. To analyze the mechanism of anti-tumor in APL, we used western blotting and to observe metabolizing enzyme in APL we used to real-time PCR. Result: APL50 and APL100 significantly inhibited tumor growth from 12 days after medicine injected. APL did not induce caspase-dependent apoptosis in LLC-bearing mouse tumor. In APL100, it decreased 41% and 71% in CYP2D22 and CYP3A11, respectively. Conclusion: These results suggest that APL has some anti-tumor effects in female C57B/L mouse tumor. APL should be used carefully with other drugs related with CYP2D22 and CYP3A11.