• 동의생리병리학회지
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• 제19권3호
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• pp.772-778
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• 2005

The chloromethyl-2-dihydroxyphosphinyl-6,7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydro- isoquinoline (CDDT) is a newly synthesized derivative from 1,2,3,4-Tetra- hydroisoquinoline (THIQ). The THIQs include potent cytotoxic agents that display a range of antitumor activities, antimicrobial activity, and other biological properties. In this study, we investigated the effect of CDDT on the cytotoxicity, induction of apoptosis in human promyelocytic leukemia cells (HL-60 cells). CDDT showed a significant cytotoxic activity in HL-60 cells ($IC_{50}$ = approximately $37\;{\mu}g/ml$) at a 24 hr incubation. Treatment of HL-60 cells with CDDT displayed several features of apoptosis, including formation of DNA ladders in agarose gel electrophoresis, morphological changes of HL-60 cells with DAPI stain. Here we observed that CDDT caused activation of caspase-3, caspase-8, and caspase-9. The most efficacious time on the activation of caspases-3 was achieved at 12 hr. Further molecular analysis demonstrated that CDDT led to cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase (PARP), increase of hypodiploid (Sub-G1) population in the flow cytometric analysis. In conclusion, these above results indicate that CDDT dramatically suppresses HL-60 cell growth by activation of caspase-3 with caspase-8, -9 activity. These data may support a pivotal mechanism for the use of CDDT in the prevention and treatment of leukemia.

• 동의생리병리학회지
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• 제19권1호
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• pp.234-241
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• 2005

Galla Rhois is a nest of parasitic bug, Mellaphis chinensis Bell, in Rhus chinensis Mill. Galla Rhois has been used for the therapy of diarrhea, peptic ulcer, hemauria, etc., that showed various antiinflammatory activity, and other biological properties. We studied the effect of Galla Rhois water extract(GRWE). The cytotoxic activity of GRWE in HL-60 cells was increased in a concentration-dependent manner. GRWE was cytotoxic to HL-60 cells, with $IC_50$ of $100{\mu}g/m{\ell}$. Treatment of GRWE to HL-60 cells showed the fragmentation of DNA in a concentration manner, suggesting that these cells underwent apoptosis. In addition, the flow cytometric analysis revealed GRWE concentration-dependently increased apoptotic cells with hypodiploid DNA content and arrested G1 phase of cell cycle. These results indicate that GRWE may have a possibility of potential anticancer activities. Treatment of HL-60 cells with GRWE was induced activation of caspase-3, caspase-8 and proteolytic cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase. Also, caspase-3 was directly activated via caspase-8 activation. GRWE also caused the release of cytochrome c from mitochondria into the cytosol. GRWE-induced cytochrome c release was mediated by caspase-8-dependent cleavage of Bid and Bax translocation. These results suggest that caspase-8 mediates caspase-3 activation and cytochrome c release during GRWE-induced apoptosis in HL-60 cells.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권7호
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• pp.3289-3294
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• 2016

Naringin, a bioflavonoid found in Citrus seeds, inhibits proliferation of cancer cells. The objectives of this study were to investigate the mode and mechanism(s) of hepatocellular carcinoma HepG2 cell death induced by naringin. The cytotoxicity of naringin towards HepG2 cells proved dose-dependent, measured by MTT assay. Naringin-treated HepG2 cells underwent apoptosis also in a concentration related manner, determined by annexin V-fluorescein isothiocyanate (FITC) and propidium iodide (PI) employing flow cytometry. Mitochondrial transmembrane potential (MTP) measured using 3,3'-dihexyloxacarbocyanine iodide ($DiOC_6$) and flow cytometer was reduced concentration-dependently, which indicated influence on the mitochondrial signaling pathway. Caspase-3, -8 and -9 activities were enhanced as evidenced by colorimetric detection of para-nitroaniline tagged with a substrate for each caspase. Thus, the extrinsic and intrinsic pathways were linked in human naringin-treated HepG2 cell apoptosis. The expression levels of pro-apoptotic Bax and Bak proteins were increased whereas that of the anti-apoptotic Bcl-xL protein was decreased, confirming the involvement of the mitochondrial pathway by immunoblotting. There was an increased expression of truncated Bid (tBid), which indicated caspase-8 proteolysis activity in Bid cleavage as its substrate in the extrinsic pathway. In conclusion, naringin induces human hepatocellular carcinoma HepG2 cell apoptosis via mitochondria-mediated activation of caspase-9 and caspase-8-mediated proteolysis of Bid. Naringin anticancer activity warrants further investigation for application in medical treatment.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1499-1506
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• 2008

식용 및 약용으로 이용되는 산초(Zanthoxylum schinifolium)의 줄기로부터 항암활성 성분을 분리하기 위하여, 산초 줄기를 유기용매로 추출하고 각 추출물의 인체 급성백혈병 암세포에 대한 독성 및 세포자살 유도 활성을 조사하였다. Methanol (SS-7), methylene chloride (SS-8), ethyl acetate (SS-9), n-butanol (SS-10)로 추출한 각 시료와 유기용매 추출 후 잔여분획 (SL-14)의 세포 독성을 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포주를 대상으로 조사한 결과, 암세포에 대한 세포독성이 주로 methylene chloride 추출분획인 (SS-8)에서 확인되었다. Methylene chloride 추출물 (SS-8)의 Jurkat T 세포주에 대한 세포독성의 기전은 mitochondria로부터cytochrome c 방출, caspase-9 및 caspase-3의 활성화, PARP 분해, internucleosomal DNA fragmentation 등의 일련의 생화학적 반응을 수반하며, 항 세포자살단백질인 Bcl-xL단백질의 과발현에 의해 억제되는 세포자살 기전임을 확인하였다. FADD가 disruption된 Jurkat T cell clone I2.1 ($FADD^{-/-}$) 및 caspase-8가 결핍된 Jurkat T cell clone I9.2 (caspase-$8^{-/-}$)와 함께 the wild-type Jurkat T cell clone A3에 미치는 SS-8의 세포독성작용을 비교 분석한 결과, wild-type Jurkat A3, FADD-deficient Jurkat clone I2.1및 caspase-8-deficient Jurkat clone I9.2 모두는 SS-8의 세포독성에 대해 유사한 정도의 감수성을 나타내었다. 이는 SS-8에 의해 유도되는 apoptosis에 있어서, Fas/FasL system이 관계되지 않음을 시사한다. 한편, SS-8를 GC-MS 분석하여, 9,12-octadecanoic acid (18.62%), 2,4-dihydro-5-methyl-4-(1-methylethylidene)-2-(4-nitrophenyl)- 3H-pyrazol-3-one (14.97%), hexadecanoic acid (14.23%), (z,z)-6,9-pentadecadien-1-ol (13.73%), 5,6-dimethoxy- 2-methyl benzofuran (10.95%), 그리고 4-methoxy-2-methylcinnamic acid (5.38%) 등을 포함한 16가지의 구성 성분과 그 조성비를 확인하였다. 이상의 연구결과는 산초 줄기에 함유된 항암 활성에 대한 규명과 이해를 증진시킨다.

• 생명과학회지
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• 제27권3호
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• pp.267-274
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• 2017

본 연구는 말기 신부전 환자의 체내에서 증가되는 시안산이 신경학적 합병증의 원인으로 작용하는지 알아보고자 시안산 처리에 따른 신경아교종 세포인 C6 세포의 변화를 관찰하였다. 또한, 시안산에 의해 발현되는 세포자멸사 관련 인자를 알아보기 위하여 western blot 및 유전자 발현의 변화를 검색하기 위하여 cDNA 유전자 미세배열분석을 하였다. 시안산의 처리 농도가 0, 1, 5, 10, 20, 40 mM 증가할수록 신경아교종 세포의 생존율이 유의하게 감소하였고 세포자멸사에 주된 역할을 하는 caspase-8는 증가되었고 procaspase-3는 감소하였다. 그러나 caspase-8에 의해 활성화되는 Bax 단백질은 시안산의 처리 농도가 증가할수록 caspase-8의 증가에도 감소하였고, 세포자멸사를 조절하는 단백질인 Bcl-2와 IAP은 명확히 확인할 수 없었다. cDNA 유전자 미세배열 분석 결과, 총 1,099 종의 유전자 중에서 934 개의 유전자가 감소하였고 증가된 것은 165 개였다. 세포자멸사 관련 유전자에서도 감소한 것은 16 개였고, 증가된 6 개 유전자 가운데 heat shock 70 kD protein 1A가 현저한 증가를 나타내었다. 이상의 결과로 보아, 시안산은 신경아교종 세포에서 caspase-8 및 caspase-3와 관련된 세포자멸사를 유발시키며, 신경아교종 세포의 유전자들의 발현을 감소시키는 것으로 생각된다. 따라서 체내에서 증가된 시안산이 신경아교종 세포에 영향을 미쳐 말기 신부전 환자의 뇌병증에도 영향을 주는 것이라 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1340-1348
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• 2017

Sanguinarine은 다양한 목적으로 사용되고 있는 Sanguinaria canadensis L.의 뿌리에서 유래된 benzophenanthridine alkaloid 계열 물질중의 하나이다. 그동안 sanguinarine의 다양한 약리학적인 효능이 알려져 왔고, 항암활성에 대한 연구도 여러 암세포들을 대상으로 수행되어 왔다. 그러나 sanguinarine에 의한 암세포의 apoptosis 유도에 대한 현상은 여전히 많은 부분에서 연구의 대상으로 남아 있다. 본 연구는 Hep3B 인체 간암세포를 대상으로 sanguinarine의 항암활성에 대한 추가적인 자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 본 논문의 결과에 의하면, sanguinarine은 처리 농도 의존적으로 Hep3B 세포의 증식을 억제하였으며, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있었다. Sanguinarine은 두 가지 apoptosis 경로인 extrinsic 및 intrinsic 경로의 개시 initiator caspase인 caspase-8 및 caspase-9 뿐만 아니라 대표적인 effector caspase인 caspase-3의 활성을 증가시켰고, caspase-3의 기질인 PARP의 분절을 유발하였다. 아울러 sanguinarine은 DR-related 유전자들의 발현을 부분적으로 증가시켰으며, Bcl-2 family에 속하는 pro-apoptotic Bax의 발현을 증가시킨 반면, anti-apoptotic Bcl-2의 발현은 억제시켰다. 또한 sanguinarine은 Bid의 truncation을 촉진하였고, MMP의 소실에 따른 cytochrome c를 미토콘드리아에서 세포질로의 이동을 증가시켰다. 그리고 sanguinarine에 의한 apoptosis 유도 및 세포 증식율 억제 현상이 caspase의 활성을 인위적으로 억제하였을 경우, 모두 사라졌다. 따라서 sanguinarine에 의하여 유도하는 Hep3B 세포의 apoptosis 유발에는 caspase 의존적으로 extrinsic 및 intrinsic 경로가 모두 관여하고 있음을 알 수 있었다.

• 대한한방부인과학회지
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• 제19권2호
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• pp.92-106
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• 2006

Purpose : To address the ability of Olibanum to induce cell death, we investigated the effect of olibanum on cell apoptosis. Twenty-four hours later, apoptosis occurred following olibanum exposure in a dose-dependent manner. Methods : We culture HeLa cell which is human metrocarcinoma cell in D-MEM included 10% fetal bovine serum(Hyclone Laboratories) below $37^{\circ}C$, 5% CO2. Then we observed apoptosis of log phage cell which is changed cultivation liquid 24 Hours periodically. Results : The treatment of BAPTA-AM regulated olibanum-induced apoptosis in HeLa human cervical carcinoma cells. The 24 hr-earlier -thapsigargin-pretreated cell showed the resistance against olibanum-induced apoptosis and the Ru360-mitochondrial uniporter-inhibited olibanum-induced apoptosis, too. It means that olibanum leads to the accumulation of calcium and the resultant apoptosis in HeLa cells. Immunoblotting data also shows that the expression of GRP78, ER stress marker protein, was induced by the olibanum. Bcl-2, anti-apototic protein, was decreased and that the expression of Bax, pro-apoptotic protein, was increased by the addition of olibanum. Interestingly, the olibanum increased the activity of caspase-8 as well as calpain cysteine pretense in HeLa cervical carcinoma cells. Calpain inhibitor-calpastatin as well as caspase-8C/A expression abrogated olibanum-induced apoptosis in the carcinoma cells. The inhibition of caspase-8 regulated olibanum-induced calpain activation but the inhibition of calpain did not have any effect on the caspase-8 activation in HeLa human cervical carcinoma cells. Conclusion : We conclude that olibanum induces the accumulation of calcium and the resultant apoptosis in which caspase-8 and calpain are involved.

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.30-36
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• 2006

호중구의 세포사멸은 자연적으로 일어나지만 여러 외부자극에 의한 신호의 전달에 의하여 증가하거나 지연된다. 본 연구에서는 항암, 항생제로 개발된 프레닐 페놀계인 ascochlorin의 유도체 중에서 백혈구 암의 세포사멸을 유도하는 4-O-methyl-ascochlorin (MAC)이 호중구의 자연 세포사멸 및 지연되는 세포사멸에 어떠한 영향을 미치는가와 그 작용기작을 연구하였다. 호중구의 세포사멸은 사람 말초 혈액으로부터 분리하여 세포 배양 시간에 따라 형태 변화, annexin-V/propidium iodide의 염색, 및 DNA 전기영동 등으로 조사하였다. MAC는 농도 및 시간 의존 형으로 호중구의 세포사멸을 증가시켰다. 그러나 granulocyte macrophage-colony stimulating factor나 lipopolysaccharide 등에 의한 세포사멸의 지연은 MAC에 의하여 부분적으로 억제되었다. MAC에 의한 세포사멸의 유도는 pancaspase, caspase-8 및 caspase-3 억제제인 zVAD-fmk. zIETD-fmk, 및 zDEVD-fmk에 의하여 억제되었으며 procaspase-8과 procaspase-3의 단백질 양도 MAC로 처리한 호중구에서 현저히 감소하였다. 미토콘드리아 막 투과성은 MAC에 의하여 현저히 감소하였으나 zVAD-fmk에 의하여 완전히 봉쇄되지 못하였다. 이들 결과 들은 MAC에 의한 호중구 세포사멸의 증가는 caspase-8 및 caspase-3의 활성을 통하여 일어나지만 미토콘드리아의 막성분에는 영향이 없다는 것을 제시하고 있다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권5호
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• pp.1771-1779
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• 2015

Hepatocellular carcinoma (HCC) is a leading cause of cancer death worldwide. Presently, targeted therapy via monoclonal antibodies to specific tumor-associated antigens is being continuously developed. Hep88 mAb has proven to exert tumoricidal effects on the HepG2 cell via a paraptosis-like morphology. To verify the pathway, we then demonstrated downstream up-regulation of caspase-3, caspase-8 and caspase-9, assessingmRNA expression by real-time PCR and associated enzyme activity by colorimetric assay. Active caspase-3 determination was also accomplished by flow cytometry. Active caspase-3 expression was increased by Hep88 mAb treatment in a dose-and time-dependent manner. All of the results indicated that Hep88 mAb induced programmed cell death in the HepG2 cell line from paraptosis-like to apoptosis by downstream induction of caspases. These conclusions imply that Hep88mAb might be a promising tool for the effective treatment of HCC in the future.

• 대한수의학회지
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• 제45권4호
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• pp.495-500
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• 2005

The nucleoside analogue gemcitabine (2', 2-difluorideoxycytide) is potential against a wide variety of solid tumors and considered to be one of the most active drugs in the treatment of non-small cell lung cancer (NSCLC). In this study, we investigated the signals of gemcitabine-induced apoptosis, especially in point of caspase pathway in A549. We exposed A549 cells to gemcitabine for dose/time dependent manner and the results showed that gemcitabine induced apoptotic cell death in a time/dose-dependent manner. We also treated to gemcitabine and Z-VAD-fmk as a pan-caspase inhibitor for 24 hours. Gemcitabine alone induced 35.3% cell death, and co-treatment with gemcitabine and Z-VAD-fmk induced 15.1% apoptotic cell death. Our results demonstrated that Z-VAD-fmk as a pan-caspase did not completely block the gemcitabine-induced apoptosis. Western blotting analysis showed that gemcitabine increased caspase-3, active caspase-8, p21 and p53 protein expressions in A549. Co-treatment with Z-VAD-fmk completely blocked caspase-3 and active caspase-8 protein expressions, but did not change the level of p21 and p53 protein expressions. Our data indicate that gemcitabine induced apoptosis through caspase-dependent and -independent pathways in A549.