• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.225-228
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• 2002

Bcl-2 is a member of large bcl-2 family and protects cells from apoptosis. Using bcl-2-expressing adenovirus vector (Ad-bc1-2), we investigated the effect of bc1-2 on UVB-induced apoptosis. Adenovirus vector efficiently introduced bc1-2 gene in cultured normal mouse keratinocytes (NMK cells); almost all NMK cells (lx10$^{6}$ ) were transfected at Ixl0$^{8}$ PFU/ml. Bcl-2-transfected NMK cells were significantly resistant to UVB-induced apoptosis with the suppressive effect dependent on bcl-2-expression level. Following UVB irradiation caspase 8, 3, 9 activities were stimulated in NMK cells, while in bc1-2-transfected cells, only caspase 8, but not caspase 3 or 9 activities were stimulated. In order to investigate the effect of bc1-2 in vivo, topical application of Ad-bc1-2 on tape-stripped mouse skin was performed. Following the application, Bc1-2 was efficiently overexpressed in almost all viable keratinocytes. The expression was transient with the maximal expression of Bc1-2 at 1st day following the application of lxl0$^{9}$ PFU in 200ml. The introduced Bc1-2 remained at least for 6 days. UVB irradiation (1250 J/m$^2$) induced apoptosis within 12 h and the maximal effect was observed at 24 h in control mouse skin. Bc1-2-transfected mice skin were resistant to UVB-induced apoptosis. Topical application of empty adenovirus vector alone had no effect on Bc1-2 expression or UVB-induced apoptosis. These results indicate that adenovirus vector is an efficient gene delivery system into keratinocytes and that Bcl-2 is a potent inhibitor of UVB-induced apoptosis both in vitro and in vivo.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권1호
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• pp.8-15
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• 2008

목향은 국화과에 속한 다년생 식물인 Saussurea lappa의 뿌리로서 한의학에서는 구토, 설사 및 염증치료 등에 사용되고 있다. 목향 추출물 및 그 성분들은 항균 작용, 항염증 작용, 혈관생성 억제 효능 등을 지니고 있으며 위암과 대장암의 세포증식을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 현재까지 전립선암에 대한 목향의 효과는 연구된 바 없다. 본 연구에서는 목향이 전립선 암세포에 미치는 영향을 조사하기 위해 인간의 전립선에서 유래한 암세포인 LNCaP 세포의 증식과 apoptosis에 미치는 영향을 조사하였다. 목향 헥산추출물을 LNCaP 세포 배양액에 여러 농도($0{\sim}4$ mg/L)로 첨가하여 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 목향 헥산추출물의 농도가 증가할수록 LNCaP 세포의 증식은 현저하게 감소하였고 apoptosis는 증가함을 관찰하였다. 목향 헥산추출물이 LNCaP 세포의 apoptosis 일으키는 기전을 연구하기 위하여 목향 헥산추출물을 첨가하고 세포를 48시간 배양한 후 cell lysate를 얻어 Western blot을 실시하였다. Apoptosis 과정에 작용하는 중요한 단백질 중 하나인 Bcl-2 family 단백질 중 pro-apoptotic Bcl-2 단백질인 Bak와 BH3 only Bcl-2 단백질인 truncated-Bid의 단백질 수준은 목향 헥산 추출물에 의해 유의적으로 증가한 반면 anti-apoptotic Bcl-2 단백질인 Bcl-2, Bcl-xL 및 Mcl-1 단백질 수준은 변하지 않았다. 또한 apoptosis를 집행하는 caspase의 활성 형태인 cleaved caspase-8, -9, -7, -3의 단백질 수준이 목향 헥산추출물의 처리에 의해 증가하였고 caspase-3의 표적 단백질 중 하나인 PARP의 불활성 형태인 cleaved PARP의 단백질 수준도 현저하게 증가하였다. 이 결과들은 목향 헥산 추출물이 LNCaP 세포의 apoptosis를 유도함으로써 전립선 암세포의 증식을 억제함을 보여주는 것이며 목향 헥산추출물에 의한 apoptosis 유도는 caspase 활성 증가와 Bak 및 t-Bid 단백질의 증가에 의한 것임을 제시한다. 따라서 앞으로 항암효과를 나타내는 성분의 동정 및 동물실험을 통하여 좀 더 면밀한 기전 연구가 수행된다면 목향 헥산추출물은 화학적 암예방 물질이나 치료제로 개발될 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권2호
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• pp.153-162
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• 2001

목적 : 방사선 조사에 의하여 유발되는 세포고사의 신호전달기전, 특히 caspase계 cysteine protease의 활성화, Bcl2 및 Bax 단백질, cytochrome c의 세포질내로의 방출, Fas 와 Fas-L 단백질의 발현양상 등의 조사를 통하여 방사선 조사에 의하여 유발되는 세포고사기전을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법 : HL-60 세포주에 6 MV의 X-선을 조사하고 세포생존율, Caspase의 활성도, $Bcl_2$ 및 Bax 단백질, cytochrome c의 세포질내로의 방출여부, 및 Fas 와 Fas-L 단백질의 발현양상을 조사하였다. 결과 : 방사선조사 후 세포의 생존율은 조사선량과 조사 후 시간경과에 따라 감소되었다. 세포고사의 특징인 사다리형 DNA 분절은 방사선조사 4시간 후부터 시간경과에 따라 증가하였으며, 조사선량이 증가할수록 더욱 현저하였다. 방사선조사 후 caspase계 cysteine proteases 중 caspase-2, 3, 6, 8 및 9의 활성화가 시간경과에 따라 증가하였으며, 16 Gy의 방사선량조사 4시간 후에 poly (ADP-ribosyl) polymerase (PARP)의 분절과 Western blot을 이용한 procaspase-3의 분절을 확인함으로서 caspase-3의 활성을 간접적으로 증명할 수 있었다. $Bcl_2$ 단백질은 방사선조사 후 시간경과에 따라 감소하였으며, Bax 단백질은 시간경과에 따라 발현이 증가하는 양상을 관찰할 수 있었다. 방사선조사 후 cytochrome c의 세포질내로의 방출을 확인하였다. 또한 Fas 및 Fas-L 단백질 모두 방사선조사 후 발현이 증가하는 양상을 관찰할 수 있었다. 결론 : HL-60 세포주에서 방사선 조사에 의해 유발되는 세포사멸이 세포고사기전에 의해서 매개됨을 확인하였으며, 이는 세포내 caspase계 cysteine proteases, $Bcl_2$, Bax, 세포질내로의 cytochrome c 방출 그리고 Fas, Fas-L가 관여하는 신호전달경로의 활성화에 의한 것임을 의미하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권3호
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• pp.214-219
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• 2000

목적 : 방사선에 의한 세포고사의 경로와 방사선보호제의 일종인 cysteamine (${\beta}$-mercaptoethylamine)이 방사선에 의한 세포고사에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : HL-60 세포주를 대상으로 대조군, 방사선조사군, cysteamine 전처치군(1 mM, 10 mM) 으로 나누어서 실험을 하였다. 방사선은 6 MV로 10 Gy 일회 조사하였고, cysteamine은 방사선조사 1시간 전에 처치하였다. 세포고사의 경로를 알아보기 위하여 대조군과 방사선조사군에서 Caspase딕의 활성도를 측정하였고, 세포고사에 대한 cysteamine의 영향을 알아보기 위하여 방사선조사 후 1.5, 3, 6, 24시간에서 각 실험군의 생존 세포 수, caspase-3 의 발현과 활성도, poly (ADP-rlbose) polymerase (PAHP)의 발현 등을 측정하여 비교하였다. 결과 : 세포사망수용체에 의한 세포고사의 발생과 관련이 있는 Caspase겨의 귿성도는 방사선조사에 영향을 받지 않았다(p>0.05). 생존 세포 수는 방사선조사 6시간 후부터 감소되었는데(p>0.05), 1 mM cysteamine 전처치군에서는 감소되지 않고 대조군과 비슷하게 유지되었다. 세포고사의 실행 단계라고 알려진 Caspase-3의 발현은 각 실험군들 사이에 차이가 없었으나, 활성도는 방사선조사 후에 증가되었고(P>0.05) 1 mM cysteamlne 전처치에 의해 증가가 감소되는 경향이었다. Caspase-3의 활성에 의해 발생되는 PARP 분해산물(24 kD)의 발현이 방사선조사 후에 관찰 되었는데, 1 mM cysteamine 전처치군에서는 발현의 감소가 관찰되었다. 결론 : 방사선에 의한 세포고사는 세포사망수용체에 의한 세포고사와는 다른 경로를 거치고, 1 mM cysteamine 전 처치는 방사선조사에 의한 세포고사의 발생을 억제하는 경향이 있는 것으로 생각된다.

• BMB Reports
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• 제47권8호
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• pp.433-438
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• 2014

Plant sterols have shown potent anti-proliferative effects and apoptosis induction against breast and prostate cancers. However, the effect of sterols against hepatic cancer has not been investigated. In the present study, we assessed whether the stigmasterol isolated from Navicula incerta possesses apoptosis inductive effect in hepatocarcimona (HepG2) cells. According to the results, Stigmasterol has up-regulated the expression of pro-apoptotic gene expressions (Bax, p53) while down-regulating the anti-apoptotic genes (Bcl-2). Probably via mitochondrial apoptosis signaling pathway. With the induction of apoptosis caspase-8, 9 were activated. The DNA damage and increase in apoptotic cell numbers were observed through Hoechst staining, annexin V staining and cell cycle analysis. According to these results, we can suggest that the stigmasterol shows potent apoptosis inductive effects and has the potential to be tested as an anti-cancer therapeutic against liver cancer.

• 생명과학회지
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• 제26권4호
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• pp.431-438
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• 2016

TRAIL은 정상세포에서는 세포독성을 나타내지 않는 반면, 암세포에서는 사멸을 유도하므로 항암제로 각광받고 있지만 많은 암세포에서 TRAIL에 저항성을 가지고 있는 것으로 알려져 있으므로 이를 극복해야하는 큰 어려움이 남아있다. 본 연구에서는 TRAIL에 저항성을 가지는 인간 방광암 세포주인 5637 세포를 이용하여 histone deacetylase 억제제인 sodium butyrate (SB)와 TRAIL을 혼합처리하였을 경우 유발되는 세포사멸 효과와 이와 관련된 분자생물학적 메카니즘을 연구하였다. 세포독성이 없는 조건의 TRAIL과 SB를 혼합처리 하였을 경우 SB 단독처리군 보다 세포사멸이 현저하게 증가하는 것으로 확인되었다. TRAIL과 SB의 혼합처리는 caspases (caspase-3, -8 and -9)의 활성화 및 PARP의 단편화를 유발하였다. 하지만 caspase 억제제에 의하여 TRAIL과 SB의 혼합처리에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 또한 TRAIL과 SB의 혼합처리는 세포표면에 존재하는 DR5의 발현 증가 및 c-FLIP의 발현 감소를 유발하였으며, pro-apoptotic protein인 Bax와 세포질 cytochrome c의 발현 증가 및 anti- apoptotic protein인 Bcl-xL의 발현감소와 함께 tBid의 형성을 유발하였다. 이는 SB와 TRAIL의 혼합처리가 안전하고 선택적으로 TRAIL에 저항성을 가지는 방광암 세포에서 치료하는데 효과적인 전략임을 제시하는 결과이다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제45권3호
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• pp.107-114
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• 2020

Acacetin, which is present in damiana (Turnera diffusa) and black locust (Robinia pseudoacacia), has several pharmacologic activities such as antioxidant, anti-inflammatory, and anti-proliferative effects on cancer cells. However, the effect of acacetin on head and neck cancers has not been clearly established. This study aimed to examine the effects of acacetin on cell growth and apoptosis induction in FaDu human pharyngeal carcinoma cells. These were investigated by 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, Live/Dead cell assay, 4',6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride staining, caspase-3 and caspase-7 activation assay, and immunoblotting in FaDu cells. Acacetin induced FaDu cell death in a dose-dependent manner, with an estimated IC₅₀ value of 41.9 µM, without affecting the viability of L-929 mouse fibroblasts as normal cells. Acacetin treatment resulted in nuclear condensation in the FaDu cells. It promoted the proteolytic cleavage of procaspase-3, -7, -8, and -9 with increasing amounts of the cleaved caspase isoforms in FaDu cells. Acacetin-induced apoptosis in FaDu cells was mediated by the expression of Fas and activation of caspase-8, caspase-3, and poly (ADP-ribose) polymerase. Immunoblotting showed downregulation of the anti-apoptotic mitochondrial proteins Bcl-2 and Bcl-xL, but upregulation of the mitochondria-dependent pro-apoptotic proteins Bax and Badin FaDu cells after acacetin treatment. These findings indicate that acacetin inhibits cell proliferation and induces apoptotic cell death in FaDu human pharyngeal carcinoma cells via both the death receptor-mediated extrinsic apoptotic pathway and the mitochondria-mediated intrinsic apoptotic pathway.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권18호
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• pp.8503-8512
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• 2016

The purpose of this study was to provide a detailed explanation of the mechanism of bisanthracycline, WP 631 in comparison to doxorubicin (DOX), a first generation anthracycline, currently the most widely used pharmaceutical in clinical oncology. Experiments were performed in SKOV-3 ovarian cancer cells which are otherwise resistant to standard drugs such as cis-platinum and adriamycin. As attention was focused on the ability of WP 631 to induce apoptosis, this was examined using a double staining method with Annexin V and propidium iodide probes, with measurement of the level of intracellular calcium ions and cytosolic cytochrome c. The western blotting technique was performed to confirm PARP cleavage. We also investigated the involvement of caspase activation and DNA degradation (comet assay and immunocytochemical detection of phosphorylated H2AX histones) in the development of apoptotic events. WP 631 demonstrated significantly higher effectiveness as a pro-apoptotic drug than DOX. This was evident in the higher levels of markers of apoptosis, such as the externalization of phosphatidylserine and the elevated level of cytochrome c. An extension of incubation time led to an increase in intracellular calcium levels after treatment with DOX. Lower changes in the calcium content were associated with the influence of WP 631. DOX led to the activation of all tested caspases, 8, 9 and 3, whereas WP 631 only induced an increase in caspase 8 activity after 24h of treatment and consequently led to the cleavage of PARP. The lack of active caspase 3 had no outcome on the single and double-stranded DNA breaks. The obtained results show that WP 631 was considerably more genotoxic towards the investigated cell line than DOX. This effect was especially visible after longer times of incubation. The above detailed studies indicate that WP 631 generates early apoptosis and cell death independent of caspase-3, detected at relatively late time points. The observed differences in the mechanisms of the action of WP631 and DOX suggest that this bisanthracycline can be an effective alternative in ovarian cancer treatment.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제71권2호
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• pp.88-96
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• 2011

Background: It is known that cigarette smoke (CS) causes cell death. Apoptotic cell death is involved in the pathogenesis of CS-related lung diseases. Some members of the protein kinase C (PKC) family have roles in cigarette smoke extract (CSE)-induced apoptosis. This study was conducted to investigate the role of PKC epsilon in CSE-induced apoptosis in human lung fibroblast cell line, MRC-5. Methods: Lactate dehydrogenase release was measured using a cytotoxicity detection kit. The MTT assay was used to measure cell viability. Western immunoblot, Hoechst 33342 staining and flow cytometry were used to demonstrate the effect of $PKC{\varepsilon}$. Caspase-3 and caspase-8 activities were determined using a colorimetric assay. To examine $PKC{\varepsilon}$ activation, Western blotting was performed using both fractions of membrane and cytosol. Results: We showed that CSE activated $PKC{\varepsilon}$ by demonstrating increased expression of $PKC{\varepsilon}$ in the plasma membrane fraction. Pre-treatment of $PKC{\varepsilon}$ peptide inhibitor attenuated CSE-induced apoptotic cell death, as demonstrated by the MTT assay (13.03% of control, 85.66% of CSE-treatment, and 53.73% of $PKC{\varepsilon}$ peptide inhibitor-pre-treatment, respectively), Hoechst 33342 staining, and flow cytometry (85.64% of CSE-treatment, 53.73% of $PKC{\varepsilon}$ peptide inhibitor-pre-treatment). Pre-treatment of $PKC{\varepsilon}$ peptide inhibitor reduced caspase-3 expression and attenuated caspase-3, caspase-8 activity compared with CSE treatment alone. Conclusion: $PKC{\varepsilon}$ seem to have pro-apoptotic function and exerts its function through the extrinsic apoptotic pathway in CSE-exposed MRC-5 cells. This study suggests that $PKC{\varepsilon}$ inhibition may be a therapeutic strategy in CS-related lung disease such as chronic obstructive pulmonary disease.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.515-522
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• 2015

Treculia africana Decne는 빵나무종으로 뽕나무과, Treculia 속에 속하는 식물로서, 이 식물의 다양한 부위에서 추출한 물질은 항염증, 항균등의 효과를 가지고 있어 백일해의 치료등 다양한 질환에서 민간요법으로 사용되어 왔다. 하지만 정확한 생리활성에 관한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 T. africana Decne 메탄올추출물(META)을 사용하여 항산화능 및 인체 대장암 세포주인 HT29에 대한 항암활성에 관하여 분석하였다. DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, META의 IC₅₀가 4.53 μg/ml로 강력한 항산화능을 보유하 였음을 확인하였다. 또한 META 처리에 의해 HT29의 생존율이 감소함과 더불어 IC₅₀가 66.41 μg/ml로 강력한 세포사멸효과를 나타냈다. META 처리에 의해 HT29의 subG1 세포비율 및 Annexin V⁺ 세포의 비율이 증가하고, DAPI로 염색된 apoptotic body가 증가하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질인 Fas, Bax, cytochrome c의 발현이 증가하였으며, 이는 caspase 3, 8, 9를 활성화 시켜 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 META는 강한 항산화 활성과, 대장암세포에서 apoptosis 유도에 의한 높은 항암활성을 보유한 물질임을 확인하였다.