• International Journal of Oral Biology
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• 제41권3호
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• pp.105-111
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• 2016

${\beta}-carotene$ is present in carrots, pumpkins, and sweet potatoes. It suppresses many types of cancers by regulating cellular proliferation and apoptosis through a variety of mechanisms. However, the effects of ${\beta}-carotene$ on oral cancer cells have not been clearly established. The main goal of this study was to investigate the effects of ${\beta}-carotene$ on cell growth and apoptosis in oral cancer cells. Our results demonstrate that treatment with ${\beta}-carotene$ induced inhibition of cell growth, and that the effect was dependent on ${\beta}-carotene$ treatment time and concentration in KB cells. Furthermore, treatment with ${\beta}-carotene$ induced nuclear condensation and fragmentation in KB cells. ${\beta}-carotene$ promoted proteolytic cleavage of procaspase-3, -7, -8 and -9 with associated increases in the concentration of cleaved caspase-3, -7, -8 and -9. In addition, the level of cleaved PARP was increased by ${\beta}-carotene$ treatment in KB cells. These results suggest that ${\beta}-carotene$ can suppress cell growth and induce apoptosis in KB human oral cancer cells, and that it may have potential usefulness in anti-cancer drug discovery efforts.

• Animal Bioscience
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• 제34권11호
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• pp.1766-1775
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• 2021

Objective: The oxidative stress status and changes of chicken ovary tissue after shading were studied, to determine the mechanism of the effect of shading on follicular development. Methods: Twenty healthy laying hens (40 weeks old) with uniform body weight and the same laying rate were randomly divided into two groups (the shading group and normal light group). In the shading group, the cage was covered to reduce the light intensity inside the cage to 0 without affecting ventilation or food intake. The normal lighting group received no additional treatment. After 7 days of shading, oxidative stress related indicators and gene expression were detected. Results: Analysis of paraffin and ultrathin sections showed that apoptosis of ovarian granulosa cells (GCs) increased significantly after light shading. Enzyme linked immunosorbent assay results revealed that the levels of total antioxidant capacity, malondialdehyde, superoxide dismutase (SOD), glutathione, catalase (CAT), and other substances in the sera, livers, ovaries, and follicular GCs of laying hens increased significantly after shading for 7 days; and reactive oxygen species (ROS) levels in the livers of laying hens also increased significantly. ROS in the serum, ovarian and GCs also increased. After shading for 7 days, the levels of 8-hydroxy-2 deoxyguanosine in the sera and ovarian tissues of laying hens increased significantly. Cell counting kit-8 detection showed that the proliferation activity of GCs in layer follicles decreased after shading for 7 days; the expression level of the anti-apoptotic gene B-cell lymphoma-2 in ovarian tissue and follicular GCs was significantly reduced, and the expression levels of pro-apoptotic caspase 3 (casp3), and SOD, glutathione peroxidase 2 (GPX2), and CAT were all significantly increased. Conclusion: Oxidative stress induced by shading light has a serious inhibitory effect on follicular development during reproduction in laying hens.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권4호
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• pp.341-354
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• 2021

Cardamonin (CARD) is a chalconoid with anti-inflammatory and antioxidant properties, and it is present in several plants. We sought to explore whether CARD exerts any positive effects against hyperglycemia-induced testicular dysfunction caused by type 2 diabetes and aimed to identify its possible intracellular pathways. Adult male rats were subdivided into six groups: control, CARD, diabetic (DM), DM + glibenclamide (GLIB), DM + CARD and DM + GLIB + CARD. Type 2 DM induced a significant increase in blood glucose and insulin resistance, along with diminished serum insulin, testosterone and gonadotropins levels, which were associated with the impairment of key testicular androgenic enzymes and cellular redox balance. Administration of CARD at a dose of 80 mg/kg for 4 weeks effectively normalized all of these alterations, and the improvement was confirmed by epididymal sperm analysis. After treatment with CARD, the pathological changes in spermatogenic tubules were markedly improved. Significantly, CARD upregulated testicular glucose transporter-8 (GLUT-8) expression and had inhibitory effects on elevated autophagy markers and caspase-3 immunoreactive cells. Furthermore, our results revealed that CARD was able to attenuate damage via activation of Nrf2 through the p62-dependent degradation of testicular anti-Kelch-like ECH-associated protein-1 (Keap-1). In conclusion, this study suggests that CARD provides protection against diabetic stress-mediated testicular damage. The use of CARD with conventional anti-diabetic therapy was associated with improved efficacy compared with conventional therapy alone.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권3호
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• pp.285-297
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• 2023

Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease with progressive memory loss and the cognitive decline. AD is mainly caused by abnormal accumulation of misfolded amyloid β (Aβ), which leads to neurodegeneration via a number of possible mechanisms such as down-regulation of brain-derived neurotrophic factor-tropomyosin-related kinase B (BDNF-TRKB) signaling pathway. 7,8-Dihydroxyflavone (7,8-DHF), a TRKB agonist, has demonstrated potential to enhance BDNF-TRKB pathway in various neurodegenerative diseases. To expand the capacity of flavones as TRKB agonists, two natural flavones quercetin and apigenin, were evaluated. With tryptophan fluorescence quenching assay, we illustrated the direct interaction between quercetin/apigenin and TRKB extracellular domain. Employing Aβ folding reporter SH-SY5Y cells, we showed that quercetin and apigenin reduced Aβ-aggregation, oxidative stress, caspase-1 and acetylcholinesterase activities, as well as improved the neurite outgrowth. Treatments with quercetin and apigenin increased TRKB Tyr516 and Tyr817 and downstream cAMP-response-element binding protein (CREB) Ser133 to activate transcription of BDNF and BCL2 apoptosis regulator (BCL2), as well as reduced the expression of pro-apoptotic BCL2 associated X protein (BAX). Knockdown of TRKB counteracted the improvement of neurite outgrowth by quercetin and apigenin. Our results demonstrate that quercetin and apigenin are to work likely as a direct agonist on TRKB for their neuroprotective action, strengthening the therapeutic potential of quercetin and apigenin in treating AD.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권5호
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• pp.495-501
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• 2019

Aloin [1,8-Dihydroxy-10-(${\beta}$-D-glucopyranosyl)-3-(hydroxymethyl)-9(10H)-anthracenone]은 알로에에서 추출한 천연 안트라퀴논이다. 다양한 유형의 인간 암세포에서 항산화, 항암 효과가 있는 것으로 밝혀졌지만 인간 대장암 세포 HT-29에서 aloin의 항암 효과는 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 aloin이 인간 대장암 HT-29 세포에서 세포 사멸 작용을 발휘할 수 있는 메커니즘을 조사하였다. Aloin이 세포 생존율에 영향을 미치는지 알아보기 위해 대장암 세포 HT-29, 흑색종 세포 A375SM, 위암 세포 AGS를 aloin(0, 100, 200, 300 및 $400{\mu}M$)으로 처리하였을 때, HT29에서는 농도 의존적으로 세포 생존율을 감소시켰고, A375SM과 AGS 세포에서는 암세포 생존율의 감소가 보이지 않았다. 이러한 HT-29에서의 세포 생존율 감소가 세포자멸사로 인한 감소인지 확인하기 위해 DAPI stain과 flow cytometry를 실시한 결과 apoptotic body가 유의적으로 증가하고 세포 자멸사가 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 aloin이 대장암 세포 HT-29에서 세포 사멸 관련 단백질 발현 양상에 미치는 영향을 확인하기 위해 western blotting을 실시하였다. Aloin은 Bax, PARP의 분절을 농도 의존적으로 증가시켰고, caspase3, -8을 활성화시켰지만, Bcl-2는 대조군에 비해 변화가 없었다. Aloin에 의해 유도된 세포자멸사 기전을 확인하기 위해 MAPK pathway 중 p-p38과 p-ERK의 발현을 확인한 결과, p-p38을 up-regulation시키고 p-ERK의 down-regulation을 유도했다. 따라서, aloin은 인간 대장암에서 암세포 성장 억제 효과 및 암세포 사멸 유도로 암예방 약제로서의 개발 가능성이 있다고 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제50권5호
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• pp.415-425
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• 2017

건 여주로부터 얻은 70%에탄올 추출물의 항산화 효과를 측정하고, $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과를 알아보기 위해 human neuroblastoma cell인 SK-N-MC세포를 이용하여 실험을 수행하였다. 여주 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 28.51 mg gallic acid/extract g과 3.95 mg catechin/extract g 이었고, 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 ($IC_{50}$)은 $506.95{\mu}g/ml$ 이었다. 여주추출물을 신경세포에 전 처리한 후 $H_2O_2$을 처리하여 산화적 스트레스를 유도했을 때, 여주추출물에 의해 세포생존율은 증가되었고 세포내 ROS는 감소되는 것을 확인하였다. 그리고 세포내 항산화 방어시스템인 항산화효소 (SOD-1,2와 GPx-1)의 mRNA 발현이 여주추출물 처리에 의해 control 수준으로 회복되거나 control 보다 증가되는 결과를 보였으며, ROS 의존적 세포사멸과 연관 있는 것으로 알려진 MAPK pathway 중 p38과 JNK의 인산화를 여주추출물이 억제하였다. 또한 cleaved caspase-3와 cleaved PARP의 발현도 여주추출물의 처리에 의해 감소되었다. 본 연구 결과에서 70% 에탄올 여주추출물은 항산화효능이 우수하여 ROS를 직접적으로 제거할 뿐 아니라 세포내 ROS 축적을 억제시키는 효과를 보여주었다. 그리고 신경세포 내 항산화효소들의 발현 증가 기전과 p38, JNK의 인산화 억제 및 cleaved caspase-3, cleaved PARP의 발현 억제를 통한 세포사멸 억제 기전을 통해 산화적 스트레스로부터 신경세포를 보호하는 효과가 있음을 제시하고 있다. 따라서 여주추출물은 산화적 스트레스에 의한 알츠하이머병이나 파킨슨병 등과 같은 신경변성질환 (neurodegenerative disease)에 대한 예방 및 치료제의 소재로써 이용가치가 충분한 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1665-1672
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• 2012

An 80% ethanol extract of Hizikia fusiforme was obtained and followed by successive fractionation using the organic solvents n-hexane, ethyl acetate, and n-butanol to identify the antioxidative substance. The aqueous part of the nbutanol fractionation step, showing high antioxidative activity, was subjected to reverse-phase liquid chromatography. As a result, a substance purified from a BB-2 fraction showed high antioxidative activity. The m/z 419 [M+H] molecular ion peak in the fraction was observed by the analysis of the ESI-LC/MS spectrum. By the analysis of 1H NMR (500 MHz, DMSO-$d_6$) and $^{13}C$ NMR (125 MHz, DMSO-$d_6$) spectra, a unique compound of the fraction was biochemically identified as a 5-hydroxy-3,6,7,8,3',4'-hexamethoxyflavone (5HHMF). We also investigated the effect of 5HHMF on human gastric AGS carcinoma cells. Western blot analysis suggested that the flavone substantially increased the levels of the death receptor-associated apoptosis mediators Fas, Fas L, FADD, TRADD, and DR4 in a concentration-dependent manner. The levels of Fas, Fas L, TRADD, and DR4 in the cells treated with 5HHMF ($5{\mu}g/ml$) were approximately 26.4-, 12.8-, 6.7-, and 9.8-times higher than those of non-treated cells, respectively. Of note, the level of FADD protein in the cells exposed to 5HHMF ($1{\mu}g/ml$) increased approximately 9.6-times. In addition, the cleavage of caspase-3, -8, and -9 in cultured AGS cells treated with 5HHMF was significantly confirmed. Therefore, our results suggest that 5HHMF from H. fusiforme is involved in the induction of death receptor-associated apoptosis mediators in human gastric AGS carcinoma cells.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권5호
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• pp.480-489
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• 2005

연구 배경 : 세포자멸사의 장애는 발암, 암의 진행, 화학치료시 내성 등에 중요한 역할을 한다. XIAP는 IAP군 중에 가장 강력한 caspase 억제제로 알려져 있다. 본 연구는 비소세포폐암에서 XIAP의 면역조직화학적 발현이 종양진행이 환자생존율에 미치는 영향을 확인해 보고자 시행되었다. 방 법 : 수술적 절제가 시행된 80예의 비소세포 폐암종의 조직에서 XIAP의 면역 조직학적 발현을 조사하여 임상병리학적 인자들[환자의 연령, TNM 병기, TNMpT, TNM-pN, VEGF, microvessel density(MVD), PCNA index, apoptotic index (AI)]과 생존율과의 연관을 분석하였다. 결 과 : 편평세포암종 46예 중 42예(91.3%)에서, 샘암종 34예 중 21예(61.8%)에서 양성을 보여 종양의 조직형별 비교시 편평세포암종은 샘암종에 비해 유의하게 높은 XIAP의 발현을 보였다(p=0.001). 각 조직형내에서 비교시 샘암종의 경우 XIAP는 58세이상의 고 연령군 및 VEGF의 발현과 유의한 상관관계를 보였지만(p=0.028, p=0.014, respectively) 편평세포암종의 경우 XIAP는 모든 임상병리학적 인자들과 상관관계를 보이지 않았다. TUNEL 염색으로 결정된 AI는 XIAP 양성군이 $2.5{\pm}4.9%$, XIAP 음성군이 $18.5{\pm}28.9%$로서 후자에서 유의하게 높은 수치를 보였다(p=0.001). AI는 XIAP를 제외한 다른 임상병리학적 인자들과는 상관관계를 보이지 않았다. 생존 여부의 확인이 가능했던 72예에서 XIAP 음성군의 중앙 생존기간은 29.89개월, XIAP 양성군의 중앙 생존기간은 42.5개월로서, 후자에서 술 후 생존 기간은 더 길었지만 통계학적 차이를 보이지는 않았다. 결 론 : 비소세포폐암종에서 XIAP는 종양의 조직형, 특히 편평세포암종에서 높은 발현과, 종양의 AI와 역의 상관관계를 보였다. 그러나 XIAP의 발현이 임상병리학적 예후인자들 및 생존율과 유의한 관련성을 보이지 않은 것은 생체 조직에서 XIAP의 생물학적 역할은 매우 복잡할 수 있다는 것을 암시하므로 향후 이의 생물학적 역할과 관련 물질들에 대한 연구가 좀 더 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권8호
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• pp.849-860
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• 2015

본 연구에서는 한약재로 널리 사용되는 건칠, 유근피 및 신석 추출물의 항암 활성을 조사하였다. 생쥐 유래 정상세포(RAW 264.7 대식세포 및 C2C12 근아세포)에서는 건칠, 유근피 및 신석 단독 및 복합 처리에 의하여 유의적인 세포생존율의 억제 현상은 관찰 할 수 없었다. 그리고 건칠, 유근피 및 신석의 복합 처리는 단독 처리군에 비하여 AGS 위암세포의 생존력을 유의적으로 억제하였으나, 폐암(A549), 대장암(HCT116), 간암(Hep3B) 및 방광암(T24) 세포에서는 그 효과가 미비하였다. 아울러 이러한 AGS 위암세포 선택적 생존 억제력은 apoptosis 유도와 밀접한 연관성이 있음을 염색질의 응축 현상, DNA 단편화 및 annexin-V 염색에 의한 flow cytometry 분석을 통하여 확인하였다. 건칠, 유근피 및 신석의 복합 처리는 Fas 및 Fas legand의 발현을 증가시켰으며, XIAP, cIAP-1 및 survivin과 같은 IAP family 단백질과 anti-apoptotic Bcl-xL의 발현은 저하시켰다. 복합 처리는 또한 mitochondrial membrane potential의 손실과 caspases (-3, -8 및 -9)의 활성에 PARP 단백질의 분절화를 유도하였다. 그러나 이러한 복합 처리에 의한 AGS 세포에서 관찰된 세포독성 및 apoptosis 유도 효과는 pan-caspases inhibitor인 z-VAD-fmk의 선처리에 의하여 차단되었다. 이상의 결과는 건칠, 유근피 및 신석의 복합 처리에 의한 AGS 위암세포 선택적 apoptosis 유도가 caspase 의존적으로 일어나고 있음을 보여주는 결과이며, in vivo 모델을 이용한 후속 연구가 진행되어야 할 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권2호
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• pp.178-188
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• 2013

The glycosaminoglycans (GAGs) present in the female reproductive tract promote sperm capacitation. When bovine sperm were exposed to 10 ${\mu}g/ml$ of one of four GAGs (Chondroitin sulfate, CS; Dermatan sulfate, DS; Hyaluronic acid, HA; Heparin, HP) for 5 h, the total motility (TM), straight-line velocity (VSL), and curvilinear velocity (VCL) were higher in the HP- or HA-treated sperm, relative to control and CS- or DS-treated sperm. HP and HA treatments increased the levels of capacitated and acrosome-reacted sperm over time, compared to other treatment groups (p<0.05). In addition, sperm exposed to HP or HA for 1 h before IVF exhibited significantly improved fertilizing ability, as assessed by 2 pronucleus (PN) formation and cleavage rates at d 2. Exposure to these GAGs also enhanced in vitro embryo development rates and embryo quality, and increased the ICM and total blastocyst cell numbers at d 8 after IVF (p<0.05). A real-time PCR analysis showed that the expression levels of pluripotency (Oct 4), cell growth (Glut 5), and anti-apoptosis (Bax inhibitor) genes were significantly higher in embryos derived from HA- or HP-treated sperm than in control or other treatment groups, while pro-apoptotic gene expression (caspase-3) was significantly lower in all GAG treatment groups (p<0.05). These results demonstrated that exposure of bovine sperm to HP or HA positively correlates with in vitro fertilizing ability, in vitro embryo developmental potential, and embryonic gene expression.