• Biomolecules & Therapeutics
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• 제26권6호
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• pp.608-615
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• 2018

Benzalkonium chloride, diazolidinyl urea, and imidazolidinyl urea are commonly used preservatives in cosmetics. Recent reports suggested that these compounds may have cellular and systemic toxicity in high concentration. In addition, diazolidinyl urea and imidazolidinyl urea are known formaldehyde (FA) releasers, raising concerns for these cosmetic preservatives. In this study, we investigated the effects of benzalkonium chloride, diazolidinyl urea, and imidazolidinyl urea on ROS-dependent apoptosis of rat neural progenitor cells (NPCs) in vitro. Cells were isolated and cultured from embryonic day 14 rat cortices. Cultured cells were treated with 1-1,000 nM benzalkonium chloride, and $1-50{\mu}M$ diazolidinyl urea or imidazolidinyl urea at various time points to measure the reactive oxygen species (ROS). PI staining, MTT assay, and live-cell imaging were used for cell viability measurements. Western blot was carried out for cleaved caspase-3 and cleaved caspase-8 as apoptotic protein markers. In rat NPCs, ROS production and cleaved caspase-8 expression were increased while the cell viability was decreased in high concentrations of these substances. These results suggest that several cosmetic preservatives at high concentrations can induce neural toxicity in rat brains through ROS induction and apoptosis.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권6호
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• pp.2753-2758
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• 2014

Background: GC-binding factor 2 (GCF2) is a transcriptional regulator that represses transcriptional activity of the epidermal growth factor receptor (EGFR) by binding to a specific GC-rich sequence in the EGFR gene promoter. In addition to this function, GCF2 has also been identified as a tumor-associated antigen and regarded as a potentially valuable serum biomarker for early human hepatocellular carcinoma (HCC) diagnosis. GCF2 is high expressed in most HCC tissues and cell lines including HepG2. This study focused on the influence of GCF2 on cell proliferation and apoptosis in HepG2 cells. Materials and Methods: GCF2 expression at both mRNA and protein levels in HepG2 cells was detected with reverse transcription (RT) PCR and Western blotting, respectively. RNA interference (RNAi) technology was used to knock down GCF2 mRNA and protein expression. Afterwards, cell viability was analyzed with a Cell Counting Kit-8 (CCK-8), and cell apoptosis and caspase 3 activity by flow cytometry and with a Caspase 3 Activity Kit, respectively. Results: Specific down-regulation of GCF2 expression caused cell growth inhibition, and increased apoptosis and caspase 3 activity in HepG2 cells. Conclusions: These primary results suggest that GCF2 may influence cell proliferation and apoptosis in HepG2 cells, and also provides a molecular basis for further investigation into the possible mechanism at proliferation and apoptosis in HCC.

• 생명과학회지
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• 제17권8호통권88호
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• pp.1063-1067
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• 2007

Bcl-2 family 단백질은 세포사 조절에 매우 중요한 역할을 하며 세포사 촉진 Bcl-2 family 단백질과 세포사 억제 Bcl-2 family 단백질 사이의 균형적인 상호작용이 세포의 운명을 결정하는 주요인자이다. Bcl-2 family 단백질 중 하나인 Noxa 단백질은 p53 에 의한 전사되는 단백질로 처음 발견되었다. Noxa 단백질이 어떻게 세포사를 조절하는지를 이해하기 위해 Yeast two-hybrid 방법을 통해 Noxa 단백질과 결합하는 파트너 단백질을 검색하였고 이를 통해 세포사 억제 단백질 중 하나인 Mcl-1를 발견하였다. 사람 대장암 세포주인 HCT 116에서 Noxa 단백질과 Mcl-1 단백질이 결합하는 것을 면역침전 방법을 통하여 확인하였다. HCT 116 세포주에서 Mcl-1 단백질 과다발현은 Noxa에 의한 세포사 유도를 크게 억제하였다. Noxa 단백질 과다발현에 의한 세포사 과정에서 Mcl-1 단백질이 분해되는 것을 발견하였고 이는 caspase 억제제인 z-VAD-fmk에 의해서 억제되었다. 이는 Mcl-1 단백질이 cas-pase에 의해서 분해되는 것으로 간주된다. 결론적으로, Noxa와 Mcl-1의 결합은 세포사 과정 중 caspase에 의한 Mcl-1 단백질 분해를 유도를 매개할 수 있을 것으로 추측된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권18호
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• pp.7825-7829
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• 2014

Objective: To investigate the effect of high expression of XAF1 in vivo or in vitro on lung cancer cell growth and apoptosis. Methods: 1. The A549 human lung cancer cell line was transfected with Ad5/F35 - XAF1, or Ad5/F35 - Null at the same multiplicity of infection (MOI); (hereinafter referred to as transient transfected cell strain); XAF1 gene mRNA and protein expression was detected by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and Western blotting respectively. 2. Methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) and annexin V-FITC/PI double staining were used to detect cell proliferation and apoptosis before and after infection of Ad5/F35 - XAF1 with Western blotting for apoptosis related proteins, caspase 3, caspase - 8 and PARP. 3. After the XAF1 gene was transfected into lung cancer A549 cells by lentiviral vectors, and selected by screening with Blasticidin, reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and Western blotting were applied to detect mRNA and protein expression, to establish a line with a stable high expression of XAF1 (hereinafter referred to as stable expression cell strain). Twenty nude mice were randomly divided into groups A and B, 10 in each group: A549/XAF1 stable expression cell strain was subcutaneously injected in group A, and A549/Ctrl stable cell line stable expression cell strain in group B (control group), to observe transplanted tumor growth in nude mice. Results: The mRNA and protein expression of XAF1 in A549 cells transfected by Ad5/F35 - XAF1 was significantly higher than in the control group. XAF1 mediated by adenovirus vector demonstrated a dose dependent inhibition of lung cancer cell proliferation and induction of apoptosis. This was accompanied by cleavage of caspase -3, -8, -9 and PARP, suggesting activation of intrinsic or extrinsic apoptotic pathways. A cell strain of lung cancer highly expressing XAF1 was established, and this demonstrated delayed tumor growth after transplantation in vivo. Conclusion: Adenovirus mediated XAF1 gene expression could inhibit proliferation and induce apoptosis in lung cancer cells in vitro; highly stable expression of XAF1 could also significantly inhibit the growth of transplanted tumors in nude mouse, with no obvious adverse reactions observed. Therefore, the XAF1 gene could become a new target for lung cancer treatment.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권3호
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• pp.367-373
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• 2014

본 연구에서는 MG의 RC-58T/h/SA#4 인체 전립선 암세포에 대한 증식 억제 및 apoptosis 유도효과에 대하여 확인하였다. MG는 RC-58T/h/SA#4 세포의 증식을 농도 의존적으로 억제하였다. 이러한 MG에 의한 RC-58T/h/SA#4 세포의 사멸이 apoptosis에 의해 일어나는지를 sub-G1 함량 측정 및 Hoechst 33258 염색을 이용하여 확인하였다. 그 결과 MG를 처리한 군의 sub-G1의 함량이 대조군에 비하여 증가하였으며, methyl gallate를 처리한 군에서 핵의 응축과 apoptotic body 형성을 Hoechst 33258 염색을 통하여 관찰할 수 있었다. 또한 RC-58T/h/SA#4 세포에서 MG가 유도하는 apoptosis의 기전을 확인하기 위하여 다양한 실험을 실시하였다. MG는 DNA의 분절량 증가 및 caspase 활성을 유도하였으며, 활성화된 caspase-8, -9 및 -3에 의해 PARP와 Bid 단백질의 분절을 발현시켰으며, Bcl-2 family 단백질의 발현에 영향을 미쳐 apoptosis를 유도하였음을 확인하였다. 한편 환경호르몬인 dioxin과 bisphenol A를 다양한 농도로 처리한 결과 각각 1 nM, $0.1{\mu}M$ 농도에서 가장 높은 전립선 암세포 과다증식을 유도하였으며, 이를 바탕으로 MG를 농도별로 처리한 결과 환경호르몬에 의해 유도된 인체 전립선 암세포의 증식을 농도 의존적으로 억제시켰다. 본 연구 결과 MG는 RC-58T/h/SA#4 전립선 암세포에서 apoptosis 유도를 통한 암세포 성장 억제효과를 가지고 있음을 확인하였으며, 환경호르몬에 의해 유발될 수 있는 암에 대해서도 유사한 보호효과를 가지고 있음을 증명하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권6호
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• pp.911-917
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• 2016

본 연구에서는 야관문 에탄올 추출물의 인체 대장암세포 성장억제 효능 및 그 기전을 연구하였다. 야관문 에탄올 추출물을 0, 200, 400, $600{\mu}g/mL$ 농도로 48시간 처리하여 암세포 증식억제 효과를 측정한 결과 농도 의존적으로 감소하는 것으로 확인하였다. HT-29 세포에 대한 야관문 추출물의 $IC_{50}$ 값은 $554.26{\pm}8.81{\mu}g/mL$로 확인되었다. 또한 야관문 에탄올 추출물을 처리한 HT-29 세포에 대한 세포 성장 억제 기전을 확인한 결과 pro-caspase 3의 발현이 감소함에 따라 PARP의 분절 및 DNA 분절을 확인하고 anti-apoptotic단백질인 Bcl-2를 감소시켰으며 pro-apoptotic 단백질인 Bax의 수준을 증가시키는 것으로 확인하였다. 염증 관련 유전자 $TNF-{\alpha}$, IL-6 그리고 그의 전사인자인 $NF-{\kappa}B$는 야관문 에탄올 추출물 처리농도에 의존적으로 감소하는 것으로 확인하였고 유전자 SIRT1의 발현량도 증가하는 것으로 확인하였다. 그 결과 야관문 에탄올 추출물 처리에 따라서 HT-29의 세포 성장억제가 확인되어 apoptosis를 유도하는 것으로 확인되었고, 이러한 연구 결과는 야관문이 기능성 소재로서 기초적 데이터베이스로 활용될 수 있을 것으로 생각되며 앞으로 더욱더 야관문의 질병에 대한 효능 및 기전연구가 지속하여야 할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.545-552
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• 2017

Julbernardia globiflora는 미옴보 숲에 널리 분포하는 열대 아프리카 나무로, 우울증, 위장장애 등의 치료를 위해 민간요법으로 사용되고 있으나, 항산화능, 항암 활성 등에 대한 연구는 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 J. globiflora 메탄올 추출물(MEJG)을 사용하여 항산화능 및 인체 대장암 세포주인 HT29에 대한 항암 활성에 관하여 분석하였다. 먼저 DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, MEJG의 $IC_{50}$는 $1.23{\mu}g/ml$로 강력한 항산화능을 보유하였음을 확인하였다. 또한 MEJG 농도 의존적으로 HT29 세포의 성장을 억제하였다. MEJG의 HT29 세포 사멸 효과의 기전을 분석하기 위하여 Annexin V 염색과 DAPI 염색을 수행한 결과, 대조군에 비하여 apoptotic 세포 및 apoptotic body가 증가됨을 확인하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, MEJG처리에 의해 사멸수용체인 Fas와 pro-apoptotic 단백질인 Bax의 발현이 증가되었으며, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현이 감소하였다. 이러한 결과로 cytochrome c가 미토콘드리아에서 세포질로 방출되어 증가되었으며, caspase-3, -8, -9가 활성화되었다. 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 MEJG는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 HT29 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제30권3호
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• pp.159-165
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• 2013

본 연구는 내측반월판 절제와 전십자인대 단열로 유발된 랫드 골관절염 모델을 이용하여 계피 (Cinnamomum cassia Blume, 육계(肉桂)) 추출물의 연골손상 방지에 대한 효과를 평가하였다. 골관절염유발 랫드 48마리를 군당 8마리씩 6군으로 음성 대조군과 골관절염 대조군, 체중당 diclofenac 2 mg 투여군, 계피 추출물 25 mg과 50 mg, 100 mg 투여군으로 각각 분류하여 수술 1주 후부터 12주동안 투여하였다. 연골 소실과 관절의 불안정성은 계피 추출물과 diclofenac 투여군이 골관절염 대조군과 비교할 때 유의하게 감소하였다(p < 0.05). 병리조직학적 평가에서 연골의 퇴행은 계피 추출물 투여량에 따라 용량 의존적으로 개선됨이 확인되었다(p < 0.01). 계피 추출물 투여군에서 관절구조 퇴행성 변화의 감소와 Safranin-O 염색 정도의 용량 의존적인 증가를 보여 연골 퇴행이 억제됨을 확인하였다. Diclofenac이 골관절염 진행에 있어 활성화된 caspase-3와 절단된 poly(ADP-ribose) 중합효소에 유도된 세포자멸사 표지율 증가에 별 다른 영향을 주지 않았지만 계피 추출물 투여군에서는 이들 세포자멸 표지자에 대한 반응세포는 유의하게 감소되었다(p < 0.05). 그러나, diclofenac과 계피 추출물 투여군은 5-bromo-2-deoxyuridine의 섭취에는 영향을 주지 않았다. 이러한 결과에서 계피추출물이 항염활성과 항세포 자멸 활성을 통해 관절연골에 보호 효과가 있음을 보였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제25권1호
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• pp.15-24
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• 2021

Benzo[a]pyrene (B[a]P) is a potent carcinogen and is classified as an endocrine-disrupting chemical. In mammalian testes, Sertoli cells support spermatogenesis. Therefore, if these cells are negatively affected by exposure to xenotoxic chemicals, spermatogenesis can be seriously disrupted. In this context, we evaluated whether mouse testicular TM4 Sertoli cells are susceptible to the induction of cytotoxicity-mediated cell death after exposure to B[a] P in vitro. In the present study, while B[a]P and B[a]P-7,8-diol were not able to induce cell death, exposure to BPDE resulted in cell death. BPDE-induced cell death is accompanied by the activation of caspase-3 and caspase-7. Depolarization of the mitochondrial membrane and cytochrome c release from mitochondria were observed in benzo[a]pyrene-7,8-diol-9,10-epoxide (BPDE)-treated cells. These results indicate that TM4 cells are susceptible to apoptosis in a caspase-dependent manner. Western blot and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analyses showed that aryl hydrocarbon receptor (AhR) expression was almost undetectable in TM4 cells and that its expression was not altered after B[a]P treatment. This indicates that TM4 cells are nearly AhR-deficient. In TM4 cells, the CYP1A1 protein and its activity were not present. From these results, it is clear that AhR may be a prerequisite for CYP1A1 expression in TM4 cells. Therefore, TM4 cells can be referred to as CYP1A1-deficient cells. Thus, TM4 Sertoli cells are believed to have a rigid and protective cellular machinery against genotoxic agents. In conclusion, it is suggested that tolerance to B[a]P cytotoxicity is associated with insufficient AhR and CYP1A1 expression in testicular Sertoli cells.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.546-554
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• 2006

식용 및 약용으로 이용되는 산초 (Zanthoxylum schinifolium) 잎에 함유된 항암활성 성분을 분리하기 위하여 산초잎을 유기용매로 추출하여, 각 추출물의 암세포에 대한 독성 및 세포자살 유도 활성을 조사하였다. Methanol, methylene chloride, ethyl acetate, n-butanol로 추출한 각 추출물의 세포 독성을 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포주, estrogen receptor-positive 유방암 세포주 MDA 361과 estrogen receptor-negative 세포주 MDA 438를 대상으로 조사한 결과, 이들 암세포주에 대한 세포독성이 methylene chloride 추출물 (SL-14)에서 주로 확인되었다. Methylene chloride 추출물 (SL-14)의 Jurkat T세포주에 대한 세포독성의 기전은 mitochondria로부터cytochrome c 방출, 이에 뒤이은 caspase-9 및 caspase-3의 활성화, PARP 분해, jnternucleosomal DNAfragmentation등의 일련의 생화학적 과정을 통해 유도되며 또한 Bcl-xL의 ectopic overexpression에 의해서는 negative regulation되는 세포자살임을 확인하였다. 또한 SL-14를 GC-MS 분석하여, 9,19-cyclolanost-24-en-3-ol (15.1%), 2-a-methyl-17, b-hop-21-ene (15.1%), 15-methyl-2,3-dihydro-1H benzazepin (11.95%), phytol (10.38%), lupeol (9.92%), 12-methylbenzofuran (8.23%) 등을 포함한 22가지의 구성성분과 그 조성비를 확인하였다. 이상의 연구결과들은 식용 산초잎에 함유된 항암 활성으로서의 세포자살유도 활성의 규명과 이해에 유익하게 활용될 것으로 기대된다.