• International Journal of Oral Biology
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• 제47권3호
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• pp.41-48
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• 2022

Ulva compressa Linnaeus (UCL) is a green algae seaweed that performs photosynthesis and is used as a food material in some Asian regions including Korea. It is known to be the dominant species in copper ion-contaminated seas, and many studies on copper ion resistant mechanisms have been reported. UCL is known to have an excellent antioxidant effect, but limited information is available regarding its other physiological activities. In this study, we investigated the anticancer activity of 30% prethanol extracts of Ulva compressa Linnaeus (30% PeUCL) and the underlying mechanisms of its activity on human FaDu hypopharyngeal squamous carcinoma cells. The 30% PeUCL extracts suppressed FaDu cell viability without affecting normal cells (L929), as determined by MTT and viability assays. Furthermore, the 30% PeUCL extracts induced apoptosis, as determined by DAPI staining. The 30% PeUCL extracts inhibited colony formation effectively as well as wound-healing of FaDu cells, even at noncytotoxic concentrations. In addition, 30% PeUCL extracts induced apoptosis significantly through proteolytic cleavage of caspase-3, -7, and -9, and poly (ADP-ribose) polymerase, and by downregulation of Bcl-2 and upregulation of Bax in FaDu cells, as determined by Western blot analysis. Collectively, these results suggest that the inhibitory effect of 30% PeUCL extracts on the growth of oral cancer cells, colony formation and wound-healing may be mediated by caspase- and mitochondrial-dependent apoptotic pathways in human FaDu hypopharyngeal squamous carcinoma cells. Therefore, 30% PeUCL extracts can be administered as a natural chemotherapeutic drug for the treatment of human oral cancers.

• Animal Bioscience
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• 제36권3호
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• pp.506-520
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• 2023

Objective: Japanese Brown (JBR) cattle, especially the Kochi (Tosa) pedigree (JBRT), is a local breed of moderately marbled beef. Despite the increasing demand, the interbreed differences in muscle metabolites from the highly marbled Japanese Black (JBL) beef remain poorly understood. We aimed to determine flavor-related metabolites and postmortem metabolisms characteristic to JBRT beef in comparison with JBL beef. Methods: Lean portions of the longissimus thoracis (loin) muscle from four JBRT cattle were collected at 0, 1, and 14 d postmortem. The muscle metabolomic profiles were analyzed using capillary electrophoresis time-of-flight mass spectrometry. The difference in post-mortem metabolisms and aged muscle metabolites were analyzed by statistical and bioinformatic analyses between JBRT (n = 12) and JBL cattle (n = 6). Results: A total of 240 metabolite annotations were obtained from the detected signals of the JBRT muscle samples. Principal component analysis separated the beef samples into three different aging point groups. According to metabolite set enrichment analysis, post-mortem metabolic changes were associated with the metabolism of pyrimidine, nicotinate and nicotinamide, purine, pyruvate, thiamine, amino sugar, and fatty acid; citric acid cycle; and pentose phosphate pathway as well as various amino acids and mitochondrial fatty acid metabolism. The aged JBRT beef showed higher ultimate pH and lower lactate content than aged JBL beef, suggesting the lower glycolytic activity in postmortem JBRT muscle. JBRT beef was distinguished from JBL beef by significantly different compounds, including choline, amino acids, uridine monophosphate, inosine 5'-monophosphate, fructose 1,6-diphosphate, and betaine, suggesting interbreed differences in the accumulation of nucleotide monophosphate, glutathione metabolism, and phospholipid metabolism. Conclusion: Glycolysis, purine metabolism, fatty acid catabolism, and protein degradation were the most common pathways in beef during postmortem aging. The differentially expressed metabolites and the relevant metabolisms in JBRT beef may contribute to the development of a characteristic flavor.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제27권4호
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• pp.383-398
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• 2023

Dihydroaustrasulfone alcohol (DA), the synthetic precursor of a natural compound (austrasulfone) isolated from the coral species Cladiella australis, has shown cytotoxic effects against cancer cells. However, it is unknown whether DA has antitumor effects on nasopharyngeal carcinoma (NPC). In this study, we determined the antitumor effects of DA and investigated its mechanism of action on human NPC cells. The MTT assay was used to determine the cytotoxic effect of DA. Subsequently, apoptosis and reactive oxygen species (ROS) analyses were performed by using flow cytometry. Apoptotic and PI3K/AKT pathway-related protein expression was determined using Western blotting. We found that DA significantly reduced the viability of NPC-39 cells and determined that apoptosis was involved in DA-induced cell death. The activity of caspase-9, caspase-8, caspase-3, and PARP induced by DA suggested caspase-mediated apoptosis in DA-treated NPC-39 cells. Apoptosis-associated proteins (DR4, DR5, FAS) in extrinsic pathways were also elevated by DA. The enhanced expression of proapoptotic Bax and decreased expression of antiapoptotic BCL-2 suggested that DA mediated mitochondrial apoptosis. DA reduced the expression of pPI3K and p-AKT in NPC-39 cells. DA also reduced apoptosis after introducing an active AKT cDNA, indicating that DA could block the PI3K/AKT pathway from being activated. DA increased intracellular ROS, but N-acetylcysteine (NAC), a ROS scavenger, reduced DA-induced cytotoxicity. NAC also reversed the chances in pPI3K/AKT expression and reduced DA-induced apoptosis. These findings suggest that ROS-mediates DA-induced apoptosis and PI3K/AKT signaling inactivation in human NPC cells.

• 대한한의학방제학회지
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• 제32권1호
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• pp.99-109
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• 2024

Objectives : In this study, we investigated the cytoprotective effect of Eriobotrya japonica L. (EJ) extract against Arachidonic acid (AA)+iron-induced oxidative stress. Methods : To confirm the cytoprotective effect of EJ against AA+iron-induced oxidative stress in HepG2 cells, it was evaluated by MTT assay, immunoblot anaylsis, and Calcein-AM/propidium iodide (PI) staining. Additionally, the mechanism of action of the cytoprotective effect was evaluated through molecular mechanisms. Results : EJ (100 ㎍/mL) inhibited Arachidonic acid (AA)+iron-induced cell death in a concentration-dependent manner. It also inhibited AA+iron-induced mitochondrial dysfunction and ROS production. EJ activated the LKB1-AMPK signaling pathway. Conclusions : In conclusion, EJ has the ability to protect liver cells from oxidative stress, indicating that it is related to AMPK-LKB1 signaling pathways.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.410-420
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• 2019

한의학에서는 진피(陳皮)라고 칭하는 귤의 껍질(Citrus unshiu peel) 추출물은 항산화, 항염증 및 항균 특성을 포함한 다양한 약리학적 효능을 갖는 것으로 알려져 있다. 최근 그들의 항암 활성에 대한 가능성이 보고되었지만 정확한 기전 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인간 유방암 MDA-MB-231 세포를 대상으로 진피 에탄올(EECU, ethanol extract of C. unshiu peel) 추출물의 항암 효능을 평가하고 그에 따른 기전 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EECU에 의한 MDA-MB-231 세포의 증식억제는 세포사멸(apoptosis) 유도와 관련이 있었다. EECU에 의한 apoptosis는 caspase-8, -9 및 -3의 활성화와 IAPs 계열의 발현 감소에 따른 PARP의 분해와 Bax : Bcl-2 비율의 증가와 연관이 있었다. 또한 EECU는 Bid의 truncation과 함께 미토콘드리아 막 잠재력의 감소와 세포질로 cytochrome c의 이동을 촉진시켰다. 아울러 EECU는 AMPK 및 ACC의 인산화를 촉진시켰으나, AMPK 효소 활성의 저해제는 EECU에 의한 apoptosis 유도와 생존력 저하를 현저하게 억제하였다. 부가적으로 EECU는 AMPK 활성화의 상류 신호로 작용하는 활성산소종(ROS)의 생성을 촉진시켰으며, 강력한 항산화제인 NAC는 EECU에 의한 AMPK의 활성화와 apoptosis를 역전시켰다. 결론적으로 EECU는 ROS/AMPK 의존적인 내인성 및 외인성 apoptosis 경로를 활성화시킴으로써 MDA-MB-231 세포 증식을 억제하였음을 알 수 있었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제2권1호
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• pp.35-40
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• 1987

생체내 부정적 영향을 미치는 물질로 알려진 과산화지질의 생성을 억제하는 물질로서 지질대사 개선작용, 간보호작용, 혈소판응집능 억제작용 등 생체내 지질과산화 현상과 밀접한 상관성을 가지고 있을 것으로 사료되는 일련의 생리활성이 확인되었으나 아직 항 과산화지질 활성이 검토 보고된 바 없는 Brazilin 및 그 hydroxy 유도체인 hematoxylin을 대상으로 생체내 지질과산화 유도제로 $CCl_4$와 ethanol을 사용하여 지질과산화 억제효능 및 in vitro에서의 효소적, 비효소적 지질과산화에 대한 억제효능을 검토하였다. Brazilin 및 hematoxylin이 $CCl_4$로 유도된 과산화지질의 억제효과를 보면 간 homogenate에서 각각 90%, 94%, mitochondria 분획에서 각각 68%, 82%, microsome 분획에서 각각 65%, 81%의 억제효과를 보였다. 이에 반해 혈장에서의 억제효과는 각각 37%, 68%로 간에서 낮은 억제효과를 나타내었으나 이 두 물질은 간 뿐만 아니라 혈장에서도 과산화지질 억제효과가 유의성 있게 나타났다. Ethanol로 유도된 과산화지질의 억제효과를 보면 간 homogenate에서 각각 93%, 99.8%, mitochondria 분획에서 각각 74%, 98%, microsome 분획의 경우 각각 70%, 94%의 효과를 보였다. 이에 반해 혈장에서의 억제효과는 Brazilin 및 Hematoxylin이 각각 43%, 80%로 나타났다. 간조직중에서는 Brazilin과 Hematoxylin이 유사한 수준의 지질과산화 억제활성을 나타내고 있으나 혈장 과산화지질치는 현저한 차이를 나타내고 있어 Brazilin과 Hematoxylin은 간으로부터 혈액중으로의 지질의 방출에 상이한 정도로 영향을 미치거나 순환지질 기질의 보호에 의한 지질과산화 억제효과에 차가 있거나 혹은 두 가지 인자의 복합적인 작용에 의한 것으로 추정할 수 있다. 세포하수준에서의 항 지질과산화 활성을 알아보기 위해 실시한 간 misosome 및 mitochondria 분획에 대해 검토해 본 결과 양분획 모두에서 Hematoxylin이 Brazilin보다 강한 항산화 활성을 나타내었고 저지율은 양분획에서 유사한 수준이었다. Brazilin 및 hematoxylin이 효소적 지질과산화 반응인 NADPH 유도 지질과산화 반응에 미치는 영향을 검토한 결과 Brazilin의 경우 88.5%, Hematoxylin의 경우 91.0% 억제효과를 나타내었고 비효소적 지질과산화 반응인 ascorbate 유도 지질과산화 반응에서도 Brazilin이 75.7%, Hematoxylin이 81.9%의 지질과산화 억제효과를 나타내었다. 위의 결과에서 지질과산화 억제효과는 주로 자체의 항산화 작용에 의하나 microsome 약물대사활성에 의한 효소적 과산화 현상에도 억제작용이 있는 것으로 추정된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권7호
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• pp.679-686
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• 2003

목 적 : AT는 드물게 발생하는 상염색체성 열성질환으로, 소뇌의 퇴화에 의한 운동장애와, 암 발생의 소인이 증가하는 등 많은 임상적 징후가 보인다. AT 질환을 유발하는 ATM 유전자는 DNA 손상시 세포주기 정지를 유도시키지 못하며, 방사선 조사 후 세포 생존력을 유지시키지 못하여 세포자멸사를 유도하게 된다. 따라서 암세포에 DN-ATM 유전자를 발현시켜 AT 세포의 표현형으로 변화시킨다면, 이러한 암세포는 방사선에 의해 유도되는 세포자멸사가 훨씬 더 증가된다. 그러나 지금까지 ATM 세포에서 방사선에 의해 야기되는 세포자멸사 경로는 밝혀져 있지 않다. 그러므로 본 연구에서는 DN-ATM이 발현되는 CT-26 대장암 세포를 이용하여 방사선 조사 후에 유도되는 세포자 멸사 경로를 구명하고자 하였다. 방 법 : DN-ATM 아데노바이러스(Ad/DN-ATM)와 표식 유전자 GFP만을 함유한 대조 아데노바이러스(Ad/GFP)를 제작하여 CT-26 세포에 감염시켰다. DN-ATM이 발현되는 CT-26세포에서 방사선 조사로 유도되는 세포자멸사 경로는 [$^3H$]-thymidine assay, DNA fragmentation, 및 Western immunoblot analysis으로 실험하였다. 결 과 : 실험 결과에서 방사선 조사 후 세포의 성장이 감소하는 것으로 보아 CT-26 대장암 세포가 AT 환자에서 보여지는 표현형으로 변화되었다는 것을 보여주었고, 방사선 조사에 의한 세포자멸사가 유도되었다. 방사선 조사 후 시간이 지날수록 Bcl-2의 발현이 감소되고, Bax의 발현이 증가하며, caspase 9, caspase 3 및 PARP가 활성화되었다. 결 론: 이러한 실험 결과들은 DN-ATM이 발현되고 있는 CT-26 세포에서 방사선 조사 후 야기되는 세포자멸사 경로는 미토콘드리아를 통하여 caspase 9, caspase 3와 PARP의 활성에 의해 일어나는 세포자멸사임을 시사한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권2호
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• pp.67-73
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• 2016

본 총설에서는 비-플라보노이드 폴리페놀인 레스베라트롤이 간, 골격근 및 지방조직에서 지질대사에 관계된 다양한 신호전달체계를 조절하여 지질 대사 효과를 유발시키는 과정에 관해 고찰하였다. 구체적으로 in vitro 연구에서 레스베라트롤은 지방생성을 줄여주고 apoptosis를 증가시켜 지방세포의 발달과정에 기인하며, 지방세포의 분화에 있어 중요한 전사인자인 $C/EBP{\beta}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP1c 및 $PPAR{\gamma}$의 활성을 감소시켜 항 비만 효과를 유발하는 효과가 있다는 것이 많은 논문들을 통해 증명되었다(Fig. 2). 또한, in vivo 연구에서 레스베라트롤은 지방 축적 과정을 억제하고 지질 분해 및 산화 경로를 자극하여 체지방 증가율을 감소시킨다는 것이 증명되었다. 최근 다양한 연구의 결과물(Table 2)들은 레스베라트롤이 지방생성, 지방분해, 열발생 및 지방산 산화에 관여하며 또한, 백색 지방을 갈색 지방으로 변화시키는 능력이 있다는 것을 증명하였다. 흥미롭게도 레스베라트롤은 비만뿐만이 아닌 심장발작 및 뇌졸중과 같은 다양한 대사질환을 예방하는데 도움이 되고, 결장암 및 간암 세포의 성장을 억제하는 효능이 있다는 사실이 밝혀지기도 하였다. 하지만 인간에 대한 레스베라트롤의 명확한 메커니즘을 알지 못하고 인간에게 나타나는 부작용에 관한 연구가 없기 때문에, 안전성을 확보하기 위해서는 다양한 실험모델을 이용한 레스베라트롤의 단기간 및 장기간에 대한 깊은 연구가 요구된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제51권2호
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• pp.129-135
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• 2008

Berberine은 전통적인 중의약재로 이용되어지는 isoquinoline alkaloid로 황련, 황백과 같은 식물에서 주로 추출되며, 약리효과로는 항암, 항염, 항균과 같은 다양한 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 간암세포에서 berberine의 산화적 스트레스에 의한 세포사멸기전에 대해서는 아직 밝혀진 바 없다. 따라서 본 연구는 사람의 간암세포인 HepG2 세포에서 berberien의 세포사멸기전에 reactive oxygen species(ROS)와 MAP kinase의 연관성을 조사하였다. Berberine은 HepG2 세포에서 처리 시간과 농도에 의존적으로 세포독성효과를 보였으며, $LD_{50}$은 berberine(50 ${\mu}M$) 처리 후 48시간에서 관찰 되었고, 세포고사의 특징인 핵의 응축 및 분절, DNA의 분절이 확인되었다. 또한 berberine에 의해 caspase-3, p53, p38 그리고 Bax의 발현이 현저하게 증가된 반면, anti-apoptotic 신호기전인 Bc1-2의 발현은 감소되었다. 이와 더불어 세포 내 nitric oxide(NO)와 ROS의 생성도 증가되었다. 본 연구 결과 HepG2 세포에서 berberine은 산화적 스트레스인 ROS와 NO의 생성을 유발하고 p38 MAP kinase와 p53의 인산화를 유도하였으며 미토콘드리아에서 Bcl-2의 감소와 bax의 증가, caspase-3의 활성을 경유하여 DNA의 손상을 통한 세포고사가 이루어지는 것을 확인 하였다.

• 한국잡초학회지
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• 제16권2호
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• pp.160-170
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• 1996

비광요구형 디페닐에테르계 화합물인 TOPE의 제초작용 생리를 알기 위하여 온실에서의 제초특성을 비롯한 식물색소대사, 전자전달계, 단백질 및 핵산대사 등에 미치는 TOPE.의 영향을 조사하였다. 작용발현 속도가 광요구형 디페닐에테르계보다는 늦지만 엽신부의 고사와 동시에 생육저해 및 생장점에서의 분열이상이 관찰되었으며 절취된 오이자엽에 처리될 경우 전해질 누출과 더불어 엽주변부의 심한 분열이상이 초래되었다. 그러나 2,4-D와 같은 오옥신 활성은 아니었다. 저광도에서의 엽록소 형성 저해정도는 관찰되지 않았으며 oxyfluorfen 과는 달리 protoporphyrin IX의 축적도 유기되지 않았으나, 카로티노이드 성분은 모두 비정상적으로 증가되었다. 탈수소효소의 활성 또는 미토콘드리아에서의 호흡활성은 일정농도에 서 증가되는 경향을 보이나 호흡저해제들은 TOPE에 의한 전해질 누출을 경감시키지 못하였다. 한편 광합성 전자전달 저해는 고농도에서만 관찰되었다. 오이의 전해질 누출과 분열이상을 지표로 한 TOPE와의 상호작용 실험에서 전해질 누출에 대하여 cycloheximide는 상승적으로, chloramphenicol, actinomycin-D, hydroxyurea는 길항적으로 작용하였고, cycloheximide, actinomycin-D, hydroxyurea 등은 자엽의 이상분열을 경감시켰다. 이는 TOPE가 핵산대사에 관여됨을 시사해 주는 것으로써 오이자엽 및 벼 근에 TOPE를 처리했을 때 RNA 및 단백질보다 DNA의 증가가 보다 빠른 시기에 일어났다. 따라서 TOPE가 처리되면 비정상적인 핵산대사 촉진으로 인해 제반 생리작용이 교란되고 이어 엽신부의 고사와 분열이상 등의 제초활성이 발현되는 것으로 생각된다.