• 동의생리병리학회지
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• 제18권5호
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• pp.1449-1455
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• 2004

Bufonis venenum (dried toad venom; Chinese name, Chan su) is a traditional Chinese medicine obtained from the skin venom gland of the toad. It has long been used in treating arrhythmia and other heart diseases in China and other Asian countries. Additionally, Bufonis venenum has been reported to selectively inhibit the growth of various lines of human cancer cells. In the present study, it was examined the effects of extract of Bufonis venenum (EBV) on the growth of human bladder carcinoma cell line T24 in order to investigate the anti-proliferative mechanism and induction of apoptosis by EBV. Treatment of T24 cells to EBV resulted in the growth inhibition, morphological change and induction of apoptotic cell death in a dose-dependent manner. Flow cytometric analysis revealed that EBV treatment caused G2/M phase arrest of the cell cycle and down-regulation of cyclin A, cyclin B1 and Cdc2, which was associated with a marked up-regulation of cyclin-dependent kinases (Cdks) inhibitor p21 (WAF1/CIP1) in a p53-independent manner. The Cdc25C expression was also significantly inhibited by EBV treatment, however Wee1 kinase expression was not affected. The induction of apoptotic cell death by EBV was connected with down-regulation of anti-apoptotic Bcl-XS/L expression without alteration pro-apoptotic Bax expression. Taken together, these findings suggest that EBV may be a potential chemotherapeutic agent for the control of human bladder carcinorma cells and further studies will be needed to identify the active compounds that confer the anti-cancer activity of EBV.

• 대한한방내과학회지
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• 제32권1호
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• pp.33-42
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• 2011

Background : Despite recent advances in cancer management, prognosis of ovarian cancer is poor. Anticancer effects of herbal medicine, such as Euonymus alatus Sieb, Oldenlandia diffusa (Willd.) Roxburgh, and Orostachys japonicus A. Berger, have been reported in treatment of ovarian and cervical cancers, but the systematic approaches to explain their molecular mechanism(s) have not yet been established. Objectives : To establish a basis of understanding for anti-cancer mechanisms of herbal medicine, we profiled protein expression in human ovarian and cervical cancer cells treated with the extracts from Euonymus alatus Sieb, Oldenlandia diffusa (Willd.) Roxburgh and Orostachys japonicus A. Berger. Methods : Human ovarian cancer cell line NIH:OVCAR-3, and human cervical cancer cell line HeLa were employed in the present study. Whole protein was obtained from the cells harvested at 48 hours after the treatment with herbal water-extract, and analyzed by 2DE-based proteomic approach. Results : Various changes of protein expression induced by the herbal treatment were monitored : down-regulation of molecular chaperone (calreticulin variant), glycolytic enzymes (D-3-phosphoglycerate dehydrogenase, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase and alpha-enolase), RNA processing molecules (hnRNP A2/B1), and antioxidant protein (peroxiredoxin 1). Conclusions : Repression of glycolysis has been accepted as the mechanism to increase anticancer reagent's effect. Thus, down-regulation of glycolytic enzymes by the herbal extracts suggested a possible synergistic effect of herbs in the presence of platinum-based therapeutics. In further study, as well as the synergistic effect of the herbs, it has to be further validated whether artificial regulation of hnRNP A2/B1 in ovarian cancer cells affects various cancer survival factors, since RNA processing can be interrupted by deranged expression of hnRNP subtypes, and it results in an inhibition of cancer cell growth.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.661-671
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• 2020

항암 요법의 실패의 주요 원인으로 암세포의 항암제에 대한 내성 획득이 잘 알려져 있다. 비스테로이드소염제(NSAID)는 항염증작용뿐만 아니라 항암제와의 병용요법으로 임상적인 암 치료 요법에 응용되고있다. 본 연구에서는 NSAIDs 인 celecoxib 및 이의 구조 유사체인 2,5-dimethyl celecoxib 그리고 ibuprofen의 인간 암세포에 대한 imatinib 및 TNF-related apoptosis inducing ligand (TRAIL) 세포 독성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. NSAID는 TRAIL 및 imatinib에 각각 약제 내성을 나타내는 간암 세포와 백혈병 세포에서 이들 약물의 세포독성을 증강시키는 활성을 나타내었다. NSAID는 ATF4/CHOP의 발현 증강으로 소포체 스트레스 및 오토파지(Autophagy, 자가포식)를 유도하였다. 이로 인한 DR5 발현 증강과 함께 c-FLIP 발현 억제로 TRAIL의 세포독성을 증강시키는 기전을 나타내었다. NSAID로 유도되는 오토파지 활성은 imatinib-resistant CD44^highK562 백혈병세포의 imatinib 감수성을 증강시켰으며, NSAID는 이 세포에서 높은 발현을 나타내는 다양한 stemness-related marker 단백질의 발현 감소를 촉진시키는 활성으로 세포사멸을 유도하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 NSAID의 오토파지 유도 활성이 TRAIL과 imatinib의 세포 독성을 증강시키는 것으로서, NSAID와 이들 약물과 병용 처리방법은 인간 암세포의 TRAIL 및 imatinib 내성을 극복 시킴과 동시에 암세포에 이들 약물의 독성 부작용을 감소시킬 수 있는 낮은 농도의 처리를 가능하게 할 것으로 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제41권11호
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• pp.979-992
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• 2018

Potato (Solanum tuberosum L.) is the third most important food crop, and breeding drought-tolerant varieties is vital research goal. However, detailed molecular mechanisms in response to drought stress in potatoes are not well known. In this study, we developed EMS-mutagenized potatoes that showed significant tolerance to drought stress compared to the wild-type (WT) 'Desiree' cultivar. In addition, changes to transcripts as a result of drought stress in WT and drought-tolerant (DR) plants were investigated by de novo assembly using the Illumina platform. One-week-old WT and DR plants were treated with -1.8 Mpa polyethylene glycol-8000, and total RNA was prepared from plants harvested at 0, 6, 12, 24, and 48 h for subsequent RNA sequencing. In total, 61,100 transcripts and 5,118 differentially expressed genes (DEGs) displaying up- or down-regulation were identified in pairwise comparisons of WT and DR plants following drought conditions. Transcriptome profiling showed the number of DEGs with up-regulation and down-regulation at 909, 977, 1181, 1225 and 826 between WT and DR plants at 0, 6, 12, 24, and 48 h, respectively. Results of KEGG enrichment showed that the drought tolerance mechanism of the DR plant can mainly be explained by two aspects, the 'photosynthetic-antenna protein' and 'protein processing of the endoplasmic reticulum'. We also divided eight expression patterns in four pairwise comparisons of DR plants (DR0 vs DR6, DR12, DR24, DR48) under PEG treatment. Our comprehensive transcriptome data will further enhance our understanding of the mechanisms regulating drought tolerance in tetraploid potato cultivars.

• 생명과학회지
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• 제17권8호통권88호
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• pp.1115-1120
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• 2007

본 연구에서는 다섯 종류의 phytochemical (resveratrol, genistein, epicatechin gallate, diaIly disulfide, caffeic acid phenetyl ester)과 sulindac sulfide가 암 억제 단백질 p53을 유도할 수 있는지에 대해 연구하였다. 처리한 모든 phytochemical에 의해 p53 단백질의 발현이 강하게 유도된 반면, sulindac sulfide에 의해서는 p53 단백질이 유도되지 않았다. 처리한 phytochemical 중 포도껍질이나 와인에 많이 들어있는 resveratrol에 의해 p53 단백질이 농도의존적 혹은 처리시간 의존적으로 증가 발현되는 것을 확인하였다. 암 억제 단백질인 p53 하위 단계의 유전자들만 집적되어 있는 membrane microarray를 이용하여 실험을 수행한 결과, 25개의 유전자가 up-regulation 된 반면, 2개의 유전자가 down-regulation 되는 것을 확인하였다. Up-regulation 되는 유전자중 4개를 선택하여, RT-PCR을 수행한 결과 모두 membrane microarray 실험의 결과와 일치하였다. 게다가 p53 null인 HCT116 세포주를 이용한 RT-PCR을 통하여 TSP-1 유전자의 발현은 p53 의존적이지 않은 반면, MASPIN 유전자는 p53 의존적임을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 resveratrol에 의한 화학적 암 예방법의 분자생물학적 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제23권7호
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• pp.926-932
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• 2013

글루타민과 혈청은 세포의 생존과 증식에 기본적으로 요구되지만, 그들의 양적 변화에 따른 내피세포 반응에 관한 신호전달 관련 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 인체 재대정맥 내피세포(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)의 증식에 미치는 글루타민과 혈청의 결핍에 관한 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 글루타민 및 혈청이 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제는 apoptosis 유발과 연관성이 있었음을 DAPI staining에 의한 핵의 형태 변화와 유세포 분석을 통하여 확인하였다. 비록 혈청이 결핍된 조건보다 글루타민 결핍에 의한 apoptosis 유발 정도가 더 높게 나타났으나, 두 현상에 의한 apoptosis의 유발은 anti-apoptotic Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현 저하와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가, IAP family 단백질의 발현 감소, caspase의 활성 증가에 따른 PARP 단백질의 단편화와 연관성이 있었다. 또한 이러한 조건에서 HUVECs의 Bid 발현의 감소 또는 tBid 발현의 증가 현상이 관찰되어, 글루타민 또는 혈청 결핍에 의한 HUVECs의 apoptosis 유발은 세포막 수용체 및 미토콘드리아 활성 경로를 동시에 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 그러나 글루타민과 혈청이 동시에 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제 현상은 각각의 조건에 비하여 증가되었으나 apoptosis는 유발되지 않았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권9호
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• pp.1201-1207
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• 2011

TRAIL은 최근 암세포의 apoptosis 유도를 위한 효율적인 도구로 제시되었으나 많은 암세포들이 TRAIL 저항성을 획득한 것으로 알려져 TRAIL 저항성 극복을 위한 새로운 방법론의 제시가 요구되어지고 있다. Genistein은 대두의 대표적인 생리활성 물질인 isoflavonoid의 일종으로 많은 암세포에서 G2/M arrest를 유발하면서 apoptosis를 유도하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 U937 인체백혈병세포를 대상으로 genistein에 의한 TRAIL 유도 apoptosis의 감수성 증대 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 U937 세포에서 세포독성이 없는 범위의 genistein 처리는 TRAIL에 의한 apoptosis 유도를 매우 증진시켰으며, 이는 tBid의 발현 증가와 cFLIPL의 발현 감소와 연계된 caspase의 활성 증가와 연관성이 있었다. 또한 caspase의 활성 저해제는 genistein과 TRAIL의 복합처리에 의한 apoptosis를 유의적으로 감소시켜 복합 처리에 의한 apoptosis의 유도에 caspase의 활성 증대가 필수적임을 알 수 있었다. 따라서 genistein은 TRAIL 저항성을 획득한 암세포의 효율적인 combined therapy approach를 위해 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권5호
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• pp.649-659
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• 2011

연구에서는 콩다닥냉이 추출물의 항암활성을 조사하기 위하여 잎 및 뿌리의 열수 추출물(WELVL 및 WELVR)이 HCT116 대장암세포의 증식 억제와 연관된 apoptosis 유도 기전에 관한 연구를 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면 HCT116 세포에 WELVL 및 WELVR을 처리하였을 경우에 유발되는 증식 억제 및 형태 변화는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 증식억제 및 apoptosis 유도 효과는 WELVL에 비하여 WELVR에서 높게 나타났다. 특히 WELVR에 의한 apoptosis 유발에는 FasL의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 Bcl-2 family의 발현 변화를 통한 mitochondria의 기능 이상과 이로 인한 caspase-9 및 -3의 활성화, 그리고 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 또한 IAP family의 발현 감소로 인한 caspase의 활성 증가도 어느 정도 관여하는 것으로 생각되어진다. 따라서 WELVR 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 extrinsic pathway 및 intrinsic pathway를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되는 것으로 생각되며, 이러한 결과들은 인체 암세포에서 콩다닥냉이의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 콩다닥냉이 추출물을 포함한 그와 유사한 항암제 후보물질들의 연구 기초자료로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권2호
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• pp.362-372
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• 2020

Background: The non-saponin fraction of Korean Red Ginseng has been reported to have many biological activities. However, the effect of this fraction on anti-diabetic activity has not been elucidated in detail. In this study, we investigated the effects of KGC05P0, a non-saponin fraction of Korean Red Ginseng, on anti-diabetic activity in vitro and in vivo. Methods: We measured the inhibition of commercially obtained α-glucosidase and α-amylase activities in vitro and measured the glucose uptake and transport rate in Caco-2 cells. C57BL/6J mice and C57BLKS/J^db/db (diabetic) mice were fed diets with or without KGC05P0 for eight weeks. To perform the experiments, the groups were divided as follows: normal control (C57BL/6J mice), db/db control (C57BLKS/J^db/db mice), positive control (inulin 400 mg/kg b.w.), low (KGC05P0 100 mg/kg b.w.), medium (KGC05P0 200 mg/kg b.w.), and high (KGC05P0 400 mg/kg b.w.). Results: KGC05P0 inhibited α-glucosidase and α-amylase activities in vitro, and decreased glucose uptake and transport rate in Caco-2 cells. In addition, KGC05P0 regulated fasting glucose level, glucose tolerance, insulin, HbA1c, carbonyl contents, and proinflammatory cytokines in blood from diabetic mice and significantly reduced urinary glucose excretion levels. Moreover, we found that KGC05P0 regulated glucose production by down-regulation of the PI3K/AKT pathway, which inhibited gluconeogenesis. Conclusion: Our study thereby demonstrated that KGC05P0 exerted anti-diabetic effects through inhibition of glucose absorption and the PI3K/AKT pathway in in vitro and in vivo models of diabetes. Our results suggest that KGC05P0 could be developed as a complementary food to help prevent T2DM and its complications.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.111-111
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• 2019

Glycyrrhizae radix is one of the most frequently prescribed ingredients in Oriental medicine, and G. radix extract has been shown to exert anti-cancer effects. However, the cellular and molecular mechanisms of apoptosis by G. radix are poorly defined. In the present study, it was examined the biochemical mechanisms of apoptosis by water extract of G. radix (WEGR) in human bladder T24 cancer cells. It was found that WEGR could inhibit the cell growth of T24 cells in a dose-dependent manner, which was associated with the induction of apoptotic cell death, as evidenced by the formation of apoptotic bodies, DNA fragmentation and increased populations of annexin-V positive cells. The induction of apoptotic cell death by WEGR was connected with an up-regulation of pro-apoptotic Bax protein expression and down-regulation of anti-apoptotic Bcl-2 and Bcl-xL proteins, and inhibition of apoptosis family proteins (XIAP, cIAP-1 and cIAP-2). In addition, apoptosis-inducing concentrations of WEGR induced the activation of caspase-9, an initiator caspase of the mitochondrial-mediated intrinsic pathway, and caspase-3, accompanied by proteolytic degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase. WEGR also induced apoptosis via a death receptor-mediated extrinsic pathway by caspase-8 activation, resulting in the down-regulation of total Bid and suggesting the existence of cross-talk between the extrinsic and intrinsic pathways. Taken together, the present results suggest that WEGR may be a potential chemotherapeutic agent for the control of human bladder cancer cells.