Beta-asarone is one of the main bioactive constituents in traditional Chinese medicine Acorus calamu. Previous studies have shown that it has antifungal and anthelmintic activities. However, little is known about its anticancer effects. This study aimed to determine inhibitory effects on LoVo colon cancer cell proliferation and to clarify the underlying mechanisms in vitro and in vivo. Dose-response and time-course anti-proliferation effects were examined by MTT assay. Our results demonstrated that LoVo cell viability showed dose- and time-dependence on ${\beta}$-asarone. We further assessed anti-proliferation effects as ${\beta}$-asarone-induced apoptosis by annexin V-fluorescein isothiocyanate/propidium iodide assay usinga flow cytometer and observed characteristic nuclear fragmentation and chromatin condensation of apoptosis by microscopy. Moreover, we found the apoptosis to be induced through the mitochondrial/caspase pathway by decreasing mitochondrial membrane potential (MMP) and reducing the Bcl-2-to-Bax ratio, in addition to activating the caspase-9 and caspase-3 cascades. Additionally, the apoptosis could be inhibited by a pan-caspase inhibitor, carbobenzoxy-valyl-alanyl-aspartyl-[O-methyl]-fluoromethylketone (Z-VAD-FMK). When nude mice bearing LoVo tumor xenografts were treated with ${\beta}$-asarone, tumor volumes were reduced and terminal deoxynucleotide transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) assays of excised tissue also demonstrated apoptotic changes. Taken together, these findings for the first time provide evidence that ${\beta}$-asarone can suppress the growth of colon cancer and the induced apoptosis is possibly mediated through mitochondria/caspase pathways.
Objectives : Oxidative stress due to excessive accumulation of reactive oxygen species (ROS) is one of the risk factors for the development of several chronic diseases, including neurodegenerative diseases. Methods : In the present study, we investigated the protective effects of cheongnoemyeongsin-hwan (CNMSH) against oxidative stress‑induced cellular damage and elucidated the underlying mechanisms in neuronal-derived SH-SY5Y cells. Results : Our results revealed that treatment with CNMSH prior to hydrogen peroxide (H2O2) exposure significantly increased the SH-SY5Y cell viability, indicating that the exposure of the SH-SY5Y cells to CNMSH conferred a protective effect against oxidative stress. CNMSH also effectively attenuated H2O2‑induced comet tail formation, and decreased the phosphorylation levels of the histone ${\gamma}H2AX$, as well as the number of apoptotic bodies and Annexin V‑positive cells. In addition, CNMSH exhibited scavenging activity against intracellular ROS generation and restored the mitochondria membrane potential (MMP) loss that were induced by H2O2, suggesting that CNMSH prevents H2O2‑induced DNA damage and cell apoptosis. Moreover, H2O2 enhanced the cleavage of caspase-3 and degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase, a typical substrate protein of activated caspase-3, as well as DNA fragmentation; however, these events were almost totally reversed by pretreatment with CNMSH. Furthermore, CNMSH increased the levels of heme oxygenase-1 (HO-1), which is a potent antioxidant enzyme, associated with the induction of nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). According to our data, CNMSH is able to protect SH-SY5Y cells from H2O2-induced apoptosis throughout blocking cellular damage related to oxidative stress through a mechanism that would affect ROS elimination and activating Nrf2/HO-1 signaling pathway. Conclusions : Therefore, we believed that CNMSH may potentially serve as an agent for the treatment and prevention of neurodegenerative diseases caused by oxidative stress.
각막 상피세포는 정상적인 apoptosis과정을 거쳐 세포가 탈락하고 재생한다. 이러한 apoptosis에는 많은 요소들이 관여하여 세포가 사멸하는데 여러 가지 메커니즘이 관여한다. 본 연구에서는 세포고사 인자로 알려진 물질들을 각막 상피세포에서 apoptosis의 유도 여부를 다른 세포와 비교하여 각막 상피세포의 특성을 알아보고자 시행하였다. 본 연구에 이용된 세포고사 유도물질은 recombinant human cytokiness ($INF{\gamma}$, $TNF{\alpha}$, FASAb), actinomycin D. camptothecin, cycloheximide, dexamethasone와 etoposide이다. 이들을 세포에 48시간 처리한 후 세포독성을 MTT assay로 측정하였으며 세포고사는 Hoechst 33342 staining. Annexin V-FITC/PI staining 그리고 DePsipher assay를 이용하였다. 세포고사의 한 경로인 FAS-FAS ligand system에 대한 연구는 immunocytochemistry로 Fas protein 발현 여부를 조사하였다. 모든 유도인자는 농도의존적으로 세포고사를 유도하였는데 Actinomycin D. camptothecin와 etoposide는 제조사의 추천 농도보다 낮은 농도에서 세포고사가 유도되었고 반면에 cytokines, cycloheximide, dexamethasone은 더 높은 농도에서 세포고사를 유도하였다. FAS antigen은 대조군과 처리군 모두에서 발현되었으나 세포고사율에 비례하여 높게 발현되었다. 본 연구 결과 각막 상피세포는 RNA synthesis inhibitor와 topoisomerase inhibitors가 intracellular receptor-activators 보다 세포고사에 민감하게 나타나는 세포의 특성을 보였다.
두토막눈썹참갯지렁이의 피부계는 바깥쪽으로 부터 큐티클층, 상피층, 진피층으로 구성된다. 큐티클층은 외분비공을 가지며, 표면은 epicuticular projections로 덮여있다. 큐티클층과 상피층의 지지세포 사이에서는 반접착반이 관찰된다. 상피층에서는 지지세포와 선세포들이 관찰된다. 지지세포는 불규칙한 형태이며, 이들 세포의 핵은 뚜렷하고 크며, $1{\~}2$개의 인을 가진다. 세포질에서는 잘 발달된 당김세사와 다수의 미토콘드리아, 조면소포체, 유리리보좀 그리고 전자밀도가 아주 높은 소수의 색소과립들이 관찰된다. 선세포는 AB-PAS에 청색으로 반응하였으며, 투과전자현미경 관찰 결과 ${\alpha}, {\beta}, {\gamma}$의 세 종류로 구분할 수 있다. 첫 번째 종류인 ${\alpha} type$은 난형으로 뚜렷한 핵을 가지며, 세포질에서는 잘 발달된 당김세사와 막으로 싸인 직경 $0.8{\~}~l.5 {\mu}m$크기의 분비과립들이 세포질 한쪽에 밀집되어 있는 것을 관찰할 수 있다. 두 번째 종류인 ${\beta} type$은 세포의 형태가 불규칙하며, 커다란 공포를 가지며, 직경 $0.5{\~}~0.8 {\mu}m$크기의 분비과립들이 세포질 전체에 분포한다. 세 번째 종류인 ${\gamma} type$은 세포의 형태가 불규칙하며, 잘 발달된 소포체와 골지체 그리고 직경 $0.2{\~}~0.3 {\mu}m$ 크기의 분비과립을 가지며, 이들의 전자밀도는 선세포들의 분비과립 가운데 가장 높다.
PI3K/Akt 신호계는 세포 생존의 조절에 필수적인 경로로 대부분 암세포에서 활성이 증대되어 있다. 본 연구에서는 동충하초의 주요 생리활성 물질인 cordycepin에 의한 AGS 인체 위암 세포의 apoptosis 유도에 미치는 PI3K/Akt 신호계의 역할을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 cordycepin의 처리 농도의 증가에 따라 AGS 세포의 생존율은 억제되었으며, 이는 apoptosis 유도와 밀접한 관계가 있음을 핵의 형태적 변화와 flow cytometry 분석을 통하여 확인 하였다. 이러한 cordycepin의 apoptosis 유도 효과는 PI3K/Akt 신호계의 활성 저하와 연관성이 있었으며, 세포독성을 나타내지 않는 범위의 PI3K/Akt 신호계 저해제인 LY294002를 cordycepin과 동시 처리하였을 경우, cordycepin에 의한 apoptosis 유발을 더욱 증대시켰다. 그리고 cordycepin에 대한 LY294002의 apoptosis 유발 증대는 caspases (caspase-3, -8 및 -9)의 활성 증가와 poly(ADP-ribose) polymerase 단백질의 분해 증가를 촉진했다. 또한 cordycepin이 처리된 AGS 세포에서 LY294002는 apoptosis 유도에 관여하는 Bax의 발현을 증가시켰고 apoptosis 억제에 관여하는 Bcl-2의 발현은 감소시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리를 증대시켰다. 따라서 PI3K/Akt 신호계의 활성 차단은 cordycepin의 항암 활성을 더욱 상승시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 caspase의 활성 증대를 통하여 이루어짐을 알 수 있었다.
Purpose: This study was to find efficacy of integrin alpha2 (${\alpha}_2$) and epidermal growth factor receptor (EGFR) as tumor marker of oral squamous cell carcinoma (SCC) and clarify the selective cell death effect of anti-integrin ${\alpha}_2$ and anti-EGFR on SCC cells, additionally testify conjugated gold nanoparticles (GNP) with air plasma for selective cell death of oral SCC. Methods: Expression of integrin ${\alpha}_2$, EGFR on human SCC cells (SCC25) were examined by western blot. SCC25 cells were treated with anti-integrin ${\alpha}_2$, anti-EGFR and analysed by Hemacolor staining, immunoflorescence staining, FACS flow cytometry. Conjugated GNP with integrin ${\alpha}_2$, EGFR antibody were treated by air plasma on SCC cells. Results: Integrin ${\alpha}_2$ and EGFR were over-expressed on SCC25 cells than normal lung WI-38 cells. The cell viability rate of SCC25 cells treated with anti-integrin ${\alpha}_2$, anti-EGFR was lower than WI-38 cells. The concentration changes of nucleus, releasing cytochrome c and apoptosis inducing factor (AIF) from mitochondria to cytosol were observed. The changes of proteins related with apoptosis were observed. Increase of bax, bcl-xL, activation of caspase-3, -7, -9, and fragmentation of PARP, DFF45 and decrease of lamin A/C in SCC25 cells were observed. In FACS, increase of sub-$G_1$ and S phase was observed. Cell cycle related proteins, Such as cyclin D1, cyclin dependent kinase (CDK) 4, cyclin A, cyclin E, CDK 2, p27 were decreased. After SCC25 cells treated with conjugatged GNP-Integrin ${\alpha}_2$, GNP-EGFR, additionally air plasma, the cell death rate was significantly increased. Conclusion: Integrin ${\alpha}_2$, EGFR were over-expressed in oral SCC cells. Anti-integrin ${\alpha}_2$, anti-EGFR in SCC25 cells induced apoptosis selectively. When GNP-anti integrin ${\alpha}_2$, GNP-anti EGFR were treated with air plasma on SCC25 cells, cancer cells were died more selectively. GNP-anti integrin ${\alpha}_2$, GNP-anti EGFR with air plasma could be treatment choice of oral SCC.
Chios gum mastic (CGM) is a resin produced from the stem and leaves of Pistiacia lentiscus L var chia, a plant which grows only on Chios Island in Greece. CGM has been used for many centuries as a dietary supplement and folk medicine for stomach and duodenal ulcers in many Mediterranean countries and is known also to induce cell cycle arrest and apoptosis in some cancer cells. In this study, we further investigated the induction and mechanisms underlying the apoptotic response to CGM treatment in the SCC25 human tongue squamous cell carcinoma cell line. The viability of SCC25 cells, human normal keratinocytes (HaCaT cells) and human gingival fibroblasts (HGF-1 cells), and the growth inhibition of SCC25 cells were assessed by MTT assay and clonogenic assay, respectively. Staining with Hoechst and hemacolor dyes and TUNEL assays were employed to detect SCC25 cells undergoing apoptosis. SCC25 cells were treated with CGM, and this was followed by western blotting, immunocytochemistry, confocal microscopy, FACScan flow cytometry, MMP activity and proteasome activity analyses. CGM treatment of SCC25 cells was found to result in a time- and dosedependent decrease in cell viability, a dose-dependent inhibition of cell growth, and apoptotic cell death. Interestingly, CGM showed a remarkable level of cytotoxicity in SCC25 cells but not in normal cells. Tested SCC25 cells also showed several lines of apoptotic manifestation. Taken together, our present findings demonstrate that CGM strongly inhibits cell proliferation by modulating the expression of G1 cell cycle-related proteins and induces apoptosis via the proteasome, mitochondria and caspase cascades in SCC25 cells.
최근 한국 의학의 발전은 전체 한국의 선진화를 선도하다고 보기에는 힘드리만 최소한 국제무대에의 진출은 괄목할만한 발전을 보이고 있다. 최근에 들어 국내 방사선영상과련 학회의 발전은 날로 비약적인 추세를 보이고 있다. 일례로 대한방사선의학회는 본 저자가 전공의 하던 1980년도 초기만 해도 호텔의 큰 홀 한 개만 빌려서 하루만 해도 넉넉하게 진행되었다. 그러나 최근의 학회사정은 대형호텔 1개층 통째로 빌리고 3일간 진행해도 여유가 없을 정도이며 더욱이 추계학회는 지방에서 유치할만한 공간이 부족하여 이제는 없어져야할 지경에 이러렀다. 그뿐 아니라 대한 자기공명의과학회를 포함한 각종 학회가 이제 그 규모를 더해가고 있어. 대한민국에 있어서 진단 방사선영역의 의학은 급속히 발전하여 RSNA, ISMRM등에서도 세계 발표순위가 4-5위권을 다투게 되었다. 이러한 발전은 양적인 발전이 우세하여 주로 임상연구에 기반을 두고 있는데 이 자체로는 장기적인 발전에 한계점이 있으므로 앞으로는 기초과학연구에 기초한 질적 발전을 같이 추구하여야만 균형있는 성장을 기대할 수 있겠다. 이러한 기존의 구성에 최근 급격한 변화를 주도하는 학문이 MRI부분이 되며 이 분야를 연구하는 PhD 들의 역할이 크게 대두되고 있다. 현재 국내에도 초기 단계이지만 MRI를 생산하고 있으며 PhD들의 활동이 성장단계에 접어들었다고 할수 있다. 과거 우리의 NRI역사에서는 금성사 MR기계처럼 육성되기 전에 시들며 노력하던 기술진이 흩어져야 했던 어두운 기억이 있다. 이러한 시점에서 우리의 힘들었던 과거를 돌이켜보며 또 하나의 기초부분이 육성되 수 있도록 서로가 격려하며 협조하여야 될 것으로 생각되어 다음과 같이 요약을 하였다. 소기관으로는 세포 막, 미토콘드리아 (mitochondria), endoplasmic reticulum, Golgi 체, lysosome, peroxisome 그리고 세포질등이 있으며, 이들중에서 lysosomes, peroxisomes, 그리고 미토콘드리아가 특정한 유전성 백질질환에 중요한 역할을 하는 것이 밝혀졌다. 이러한 질환들은 최소한 각 소기관에 의한 질환군으로 분류될 수 있다.SXR이 ER의 transactivation 효과를 약간 촉진한 반면 MDA-MB-231세포는 SXR을 제외한 CAR와 PPAR${\gamma}$에 의해 ER의 transactivation 효과가 약간 증가되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 유방암세포에서는 CAR, SXR, PPAR${\gamma}$과 같은 xenobiotic nuclear receptor에 의한 ER transactivation 효과가 간암세포와는 다르게 나타나며, 유방암의 종류에 따라서 endogenous CAR, SXR, PPAR${\gamma}$수용체가 다르게 발현됨으로써 이들에 대한 반응이 서로 상이한 특징을 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 estrogen receptor에 의해 매개되는 estrogn의 전사활성조절기전이 표적세포에 따라 다른 경로를 포함 할 수 있음을 시사한다.서 흡착 능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으
This study describes the identification of Panax species using mitochondrial consensus primers. Initially, a total of thirty primers were tested in ten Korean ginseng cultivars and two foreign Panax species, P. quinquefolius and P. notoginseng. In the polymerase chain reaction (PCR) amplification results, three primers (cox1, nad1/2-3 and nad2/1-2) generated co-dominant polymorphic banding patterns discriminating Korean ginseng cultivars from P. quinquefolius and P. notoginseng. However, these primers could not generated polymorphisms among the Korean ginseng cultivars, and simply represented species-specific polymorphisms for P. quinquefolius and P. notoginseng. Primers PQ91 and PN418 were designed from the consensus sequence of nad1/2-3 region. Two banding patterns (A or B) were detected in PQ91. Korean ginseng cultivars and P. notoginseng shared the same banding pattern (A type) and P. quinquefolius was identified another banding pattern (B type). In the case of PN418, two banding patterns (A or B) were detected in the Korean ginseng cultivars and two foreign Panax species. Korean ginseng cultivars and P. quinquefolius shared the same banding pattern (A type) and P. notoginseng was identified another banding pattern (B type). The combination banding patterns of three Panax species, Korean ginseng cultivars (Panax ginseng C. A. Mey.), P. quinquefolius and P. notoginseng, was identified as 'AA', 'BA' and 'AB', respectively. Consequently, PQ91 and PN418 primer sets can be used to distinguish among Panax species.
본 연구를 통해서 http://chimp.kribb.re kr/mollusks 에 연체동물 전용 서열 BLAST 데이터베이스가 구축되었다. 예비실험을 통해 본 결과와 마찬가지로 연체동물을 대상으로 한 유전자 정보만을 매우 빠른 속도로 얻을 수 있었다. 본 시스템을 사용하여 앞으로 많은 연구가 진행되어질 연체동물 유전자 연구 및 EST 연구에 많은 도움이 되리라고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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