• Journal of Photoscience
• /
• 제9권2호
• /
• pp.509-511
• /
• 2002

In this study, we investigated apoptotic cell death induced by photodynamic therapy using 5-aminolaevulinic acid (ALA-PDT) in human promyelocytic leukemia cells (HL-60). ALA-PDT induced apoptosis in HL-60 cells as confirmed by DNA agarose gel electrophoresis and nuclear staining with Hoechst 33342. The apoptotic cell death was inhibited by addition of broad-spectrum caspase inhibitor Z-Asp-CH$_2$-DCB, indicating that the apoptotic cell death was induced in a caspase-dependent manner. Actually, western blotting analysis revealed that caspase-3 was processed as early as 1.5 h after ALA-PDT. Cytoplasmic cytochrome c released from mitochondria was detected by western blotting. However, inhibitor of caspase-9, a cysteine protease located in the downstream of cytochrome c release, was not able to reduce the apoptotic cell death. Therefore, the mitochondrial apoptotic pathway was not involved in the ALA-PDT-induced apoptosis. On the other hand, it was found that ALA-PDT-induced apoptosis was clearly inhibited by pretreatment of caspase-8 inhibitor. These data suggest that caspase-8-mediated apoptotic pathway is important in ALA-PDT-induced cell death.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.516-523
• /
• 2006

차가버섯(Inonotus obliquus)은 한랭한 삼림지대에서 자라는 자작나무에 자생하는 버섯으로, 항종양 및 항돌연변이 활성이 있는 것으로 보고되고 있으나, 차가버섯의 항암기전에 대해 밝혀진 바가 없어, 본 연구에서는 인체의 대장암에서 유래한 HT-29 세포를 사용하여 차가버섯 물추출물의 대장암세포 증식 억제기전을 밝히고자 하였다. 차가버섯을 열수추출하여 냉동 건조하여 얻은 물추출물을 HT-29 세포 배양액에 여러 농도($0{\sim}100{\mu}g/mL$)로 첨가하여 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 세포의 증식은 차가버섯 추출물 농도가 증가할수록 현저히 감소하였다. 차가버섯 물추출물 처리 농도에 비례하여 세포의 DNA합성은 감소하였고, apoptotic cell의 수는 현저히 증가하였다. Apoptosis의 주요한 조절 인자인 Bcl-2 family 단백질 수준은 차가버섯에 의해 변화하지 않았으나, cleaved caspase-8, -9, -3의 단백질 수준은 차가버섯에 의해 증가하였다. Caspase-8, -9, -3의 활성도 모두 차가버섯에 의해 유의적으로 증가하였다. Caspase-3의 표적 단백질로 세포의 생존에 결정적인 역할을 하는 PARP단백질의 분해도 차가버섯에 의해 현저히 증가하였다. 이 결과로부터 차가버섯 물추출물이 DNA합성을 억제하고 apoptosis를 유도하여 대장암 세포의 증식을 억제하고, caspase 경로의 활성을 증가하므로써 apoptosis를 유도한다는 결론을 내릴 수 있다. 또한 이 결과는 차가버섯 물추출물을 대장암의 예방이나 치료에 사용할 수 있는 가능성을 제시한다.

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

• 생명과학회지
• /
• 제29권12호
• /
• pp.1393-1400
• /
• 2019

본 연구에서는 사람의 제대정맥 내피세포에서 고농도 당에 의해 유도되는 세포사멸과 연관된 미토콘드리아의 기능적 지표 변화에 미치는 diazoxide의 효과를 관찰하였다. 고농도 당에 노출된 내피세포에서 세포사멸이 시간에 따라 증가하였고, caspase 3와 8, 9의 활성 증가가 동반되었다. Caspase 3와 9의 억제제들이 세포사멸을 감소시킨 반면 caspase 8의 억제제는 효과가 없었다. 고농도 당에 노출된 세포에서 미토콘드리아 막전위의 탈분극과 막투과도의 증가, 치토크롬 C (cytochrome C)의 유리가 동반됨을 관찰할 수 있었다. Diazoxide는 고농도 당에 의한 미토콘드리아 의존성 세포사멸 신호의 활성화를 억제하였다. Diazoxide의 이러한 효과들은 미토콘드리아막의 ATP-억제성 칼륨통로 차단제인 5-hydroxydecanoate에 의해 차단되었다. 이상의 결과들을 종합하면 diazoxide가 미토콘드리아막의 ATP-억제성 칼륨통로 개방을 통해 미토콘드리아 의존성 세포사멸 신호기작의 활성화를 차단하여 고농도 당에 의해 유도되는 세포사멸을 억제하는 것으로 사료된다.

• 대한한의학방제학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.21-32
• /
• 2006

The purpose of this study was to investigate the effect of Imyosan on apoptosis in human colorectal cancer HCT116 cells. Phellodendron amurense Rupr. and Atratylodes lancea D.C. compose Imyosan. First of all, to study the cytotoxic effect of methanol extract of Imyosan (IMS-MeOH) on HCT116 cells, the cells were treated with various concentrations of IMS-MeOH and then cell viability was determined by XTT reduction method. IMS-MeOH reduced viability of HCT116 cells in a dose and time-dependent manner. To confirm the induction of apoptosis, the c1eavage of poly ADP-ribose polymerase (PARP), a substrate for caspase-3 and a typical sign of apoptosis, and the activation of caspase-3, procaspase-8 and procaspase-9 were examined by western blot analysis. IMS-MeOH decreased procaspase-3, procaspase-8 and procaspase-9 levels in a dose-dependent manner and induced the clevage of PARP. IMS-MeOH triggered the mitochondrial apoptotic signaling by increasing the release of cytochrome c from mitochondria to cytosol. Furthermore, IMS-MeOH also downregulated the anti-apoptotic Bcl-2 and upregulated the pro-apoptotic-Bax. Therefore, these results suggest that IMS-MeOH induced HCT1l6 cell death through the mitochondrial pathway. To explore whether the activities of caspases was required for induction of apoptosis by IMS-MeOH, caspase-3, -8, -9 activity measured by using substrates, respectively. IMS-MeOH increased caspase-3, -8, -9 activity. Co-treatment with inhibitors of caspase-3, -8, -9 and IMS-MeOH significantly blocked IMS-MeOH-triggered apoptosis in HCT1l6 cells. These results suggest that IMS-MeOH induces caspases-mediated apoptosis.

• 생명과학회지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.1047-1054
• /
• 2009

구강편평상피암종은 말기에서 종종 화학치료요법제들이 유도하는 세포자멸사에 저항성을 보인다. 박테리아의 독에 대한 진전된 이해는 암치료에 대한 새로운 치료전략으로 제기되어지고 있다. 본 연구는 Pseudomonas aeruginosa exotoxin A (PEA)가 세포자멸사 기작을 통해 항암제에 저항성을 보이는 YD-9 구강편평상피암종의 생존율을 현격하게 떨어뜨림을 설명하고 있다. 세포자멸사현상은 핵의 형태학적 변화와 DNA 분절 생성을 통해 입증되었다. PEA는 caspase-3, -6, -9 의 분절과 활성화를 일으켰다. 그리고 이러한 반응들은 caspase 의 기질에 해당하는 poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), DFF45, 그리고 lamin A 의 단백질 분해를 야기했다. 사립체 막전위 감소, cytochrome c와 Smac/DlABLO의 사립체로부터 세포질로의 유리, 그리고 AIF의 사립체에서 핵으로 이동 등이 관찰되었다. p53, p21 그리고 $14-3-3{\gamma}$는 증가되는 반면 cyclin B와 cdc2는 감소되었다. 이상의 결과들을 종합해 보면 PEA는 caspase를 활성화시키고, 사립체에 변화를 야기시키고 더 나아가서 세포주기 유전자를 조절함으로써 항암제에 대한 강한 저항성을 보이는 YD-9 세포에서 세포자멸사를 유도한다.

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

• Nutrition Research and Practice
• /
• 제8권2호
• /
• pp.132-137
• /
• 2014

BACKGROUND/OBJECTIVES: In this study, the apoptogenic activity and mechanisms of cell death induced by hexane extract of aged black garlic (HEABG) were investigated in human leukemic U937 cells. MATERIALS/METHODS: Cytotoxicity was evaluated by MTT (3-(4, 5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazoliumbromide) assay. Apoptosis was detected using 4,6-diamidino-2-phenyllindile (DAPI) staining, agarose gel electrophoresis and flow cytometry. The protein levels were determined by Western blot analysis. Caspase activity was measured using a colorimetric assay. RESULTS: Exposure to HEABG was found to result in a concentration- and time-dependent growth inhibition by induction of apoptosis, which was associated with an up-regulation of death receptor 4 and Fas legend, and an increase in the ratio of Bax/Bcl-2 protein expression. Apoptosis-inducing concentrations of HEABG induced the activation of caspase-9, an initiator caspase of the mitochodrial mediated intrinsic pathway, and caspase-3, accompanied by proteolytic degradation of poly(ADP-ribose)-polymerase. HEABG also induced apoptosis via a death receptor mediated extrinsic pathway by caspase-8 activation, resulting in the truncation of Bid, and suggesting the existence of cross-talk between the extrinsic and intrinsic pathways. However, pre-treatment of U937 cells with the caspase-3 inhibitor, z-DEVD-fmk, significantly blocked the HEABG-induced apoptosis of these cells, and increased the survival rate of HEABG-treated cells, confirming that HEABG-induced apoptosis is mediated through activation of caspase cascade. CONCLUSIONS: Based on the overall results, we suggest that HEABG reduces leukemic cell growth by inducing caspase-dependent apoptosis through both intrinsic and extrinsic pathways, implying its potential therapeutic value in the treatment of leukemia.

• Natural Product Sciences
• /
• 제22권4호
• /
• pp.293-298
• /
• 2016

Plant-derived triterpenoids commonly possesses biological properties such as anti-inflammatory, antimicrobial, anti-viral and anti-cancer. Luvunga scandens is one of the plant that produced triterpenoids. The aims of the study was to analyze cell cycle profile and to determine the expression of p53 unregulated modulator of apoptosis (PUMA), caspase-8 and caspase-9 genes at mRNA level in MCF-7 cell line treated with two triterpenoids, flindissol (1) and 3-oxotirucalla-7,24-dien-21-oic-acid (2) isolated from L. scandens. The compounds were tested for cell cycle analysis using flow cytometer and mRNA expression level using quantitative RT-PCR. The number of MCF-7 cells population which distributed in Sub G1 phase after treated with compound 1 and 2 were 7.7 and 9.3% respectively. The evaluation of the expression of genes showed that both compounds exhibited high level of expression of PUMA, caspase-8 and caspase-9 as normalized to ${\beta}-actin$ via activation of those genes. In summary, the isolated compounds of L. scandens plant showed promising anticancer properties in MCF-7 cell lines.

• 생명과학회지
• /
• 제21권8호
• /
• pp.1109-1119
• /
• 2011

예로부터 한국, 일본 및 중국에서 민간처방 약재 및 건강식품으로 사용되어온 매실은 다양한 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 인체 암세포에서 유발하는 항암작용 및 그에 따른 분자생물학적 기작에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암 U937 세포에서 매실의 메탄올 추출물(MEPM)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사한 결과, MEPM 처리 농도 의존적으로 암세포의 성장억제 및 apoptosis를 유발하는 것으로 나타났다. MEPM에 의해서 유발되는 apoptosis에는 XIAP 및 survivin 등과 같은 IAP family의 발현 감소와 더불어 FasL의 발현 증가, Bcl-2의 발현 감소 및 Bid의 단편화 현상이 관여하는 것으로 나타났으며, 두 가지 apoptosis 유발 개시 및 최종 apoptosis 단계에서 중요한 역할을 하는 caspase-8과 -9 및 -3의 활성화와 그에 따른 다양한 기질단백질의 발현 감소 및 단편화가 동반되었음을 알 수 있었다. 또한 인위적인 caspase-3의 활성 차단으로 MEPM에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 MEPM은 암세포의 chemotherapeutic agent로서의 가능성을 확인하였지만 향후 지속적인 연구를 통하여 활성물질의 동정 및 관련 기전의 비교 등이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.