• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권6호
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• pp.499-505
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• 2012

Chemoprevention represents a strategy designed to protect cells or tissues against various carcinogens and carcinogenic metabolites derived from exogenous or endogenous sources. Recent studies indicate that plant-derived triterpenoids, like oleanolic acid, may exert cytoprotective functions via regulation of the activity of different transcription factors. The chemopreventive effects may be mediated through induction of the nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) transcription factor. Activation of Nrf2 by triterpenoids induces the expression of phase 2 detoxifying and antioxidant enzymes such as NAD(P)H quinone oxidoreductase 1 (NQO1) and heme oxygenase-1 (HO-1) - proteins which can protect cells or tissues against various toxic metabolites. On the other hand, inhibition of other transcription factors, like NF-${\kappa}B$ leads to the decrease in the pro-inflammatory gene expression. Moreover, the modulation of microRNAs activity may constitute a new mechanism responsible for valuable effects of triterpenoids. Recently, based on the structure of naturally occurring triterpenoids and with involvement of bioinformatics and computational chemistry, many synthetic analogs with improved biological properties have been obtained. Data from in vitro and in vivo experiments strongly suggest synthetic derivatives as promising candidates in the chemopreventive and chemotherapeutic strategies.

• 대한약침학회지
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• 제20권3호
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• pp.158-172
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• 2017

Nigella sativa (N. sativa, family Ranunculaceae) is a medicinal plant that has been widely used for centuries throughout the world as a natural remedy. A wide range of chemical compounds found in N. sativa expresses its vast therapeutic effects. Thymoquinone (TQ) is the main component (up to 50%) in the essential oil of N. sativa. Also, pinene (up to 15%), p-cymene (40%), thymohydroquinone (THQ), thymol (THY), and dithymoquinone (DTQ) are other pharmacologically active compounds of its oil. Other terpenoid compounds, such as carvacrol, carvone, 4-terpineol, limonenes, and citronellol, are also found in small quantities in its oil. The main pharmacological characteristics of this plant are immune system stimulatory, anti-inflammatory, hypotensive, hepatoprotective, antioxidant, anti-cancer, hypoglycemic, anti-tussive, milk production, uricosuric, choleretic, anti-fertility, and spasmolytic properties. In this regard, we have searched the scientific databases PubMed, Web of Science, and Google Scholar with keywords of N. sativa, anti-cancer, apoptotic effect, antitumor, antioxidant, and malignancy over the period from 2000 to 2017. The effectiveness of N. sativa against cancer in the blood system, kidneys, lungs, prostate, liver, and breast and on many malignant cell lines has been shown in many studies, but the molecular mechanisms behind that anti-cancer role are still not clearly understood. From among the many effects of N. sativa, including its anti-proliferative effect, cell cycle arrest, apoptosis induction, ROS generation, anti-metastasis/anti-angiogenesis effects, Akt pathway control, modulation of multiple molecular targets, including p53, p73, STAT-3, PTEN, and $PPAR-{\gamma}$, and activation of caspases, the main suggestive anti-cancer mechanisms of N. sativa are its free radical scavenger activity and the preservation of various anti-oxidant enzyme activities, such as glutathione peroxidase, catalase, and glutathione-S-transferase. In this review, we highlight the molecular mechanisms of apoptosis and the anti-cancer effects of N. sativa, with a focus on its molecular targets in apoptosis pathways.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권4호
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• pp.321-325
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• 2018

본 연구에서는 어리연꽃에서 분리된 isoquercitrin (IQC)를 이용하여 ROS 활성 억제, procollagen 합성유도, MMP-1의 발현억제를 측정함으로써 주름개선 기능성 화장품 원료로서의 가능성을 평가하였다. 그 결과, ROS는 농도의존적으로 억제하는 경향을 나타내었고 procollagen protein 합성증가율은 대조군과 비교하여 70% ($5{\mu}g/mL$), MMP-1 protein은 41% ($5{\mu}g/mL$)의 억제 활성을 보여주었다. 이것으로 IQC의 procollagen 합성유도능과 ROS 및 MMP-1의 강력한 저해효과를 확인 할 수 있었다. 따라서 어리연꽃에서 분리된 IQC는 기능성 화장품 소재로 할 충분한 가치가 있다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제27권3호
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• pp.310-317
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• 2017

본 연구진은 HaCaT-ARE-luciferase 세포를 이용하여 400 여개의 약용식물 에탄올 추출물 중 NRF2/ARE 유도효과가 있는 신규 추출물을 검색하였고 이를 통하여 종대황(Rheum undulatum)과 선복화(Inula japonica)의 주정 추출물이 HaCaT-ARE-luciferase 세포에서 ARE 활성을 강하게 유도하는 것을 관찰하였다. 종대황과 선복화 에탄올 추출물은 HaCaT 세포에서 생존(viability)을 증가시켰고 NRF2/ARE에 의존적인 phase II cytoprotective 효소인 heme oxygenase-1 (HO-1)와 NADPH:quinone oxidoreductase-1 (NQO1)의 전사 및 단백질 발현을 강하게 유도하였다. 또한 종대황과 선복화 추출물은 HaCaT 세포에서 TPA로 유도한 세포 내 활성 산소 및 이를 통하여 생성되는 스트레스 마커인 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OH-dG)과 4-hydroxynonenal (4HNE)의 발생을 강하게 억제하였다. 본 연구는 종대황과 선복화의 에탄올 추출물이 인간 피부 세포주인 HaCaT 세포에서 NRF2/ARE에 의존적인 유전자 발현의 유도를 통하여 강력한 항산화 효과를 발휘한다는 것을 증명한다.

• 대한의생명과학회지
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• 제11권3호
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• pp.343-347
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• 2005

Bambusae caulis in Liquamen is one of the important herbal medicine produced by heating bamboo indirectly and is used for treatment of stroke, hypertension, and diabetes etc. Recently the mechanism of clinical effects on Bambusae caulis in Liquamen has been studied. This experiment was conducted to confirm the clinical effects of Bambusae caulis in Liquamen on type 1 diabetes and its related mechanism. We divided C57BL/6 mice into 3 groups and induced them to be type 1 diabetes by injection of streptozocin into peritoneum. The dosage of each group was 150 mg/kg once only, 140 mg/kg once only and 40 mg/kg for 5 days respectively. The two groups injected streptozocin for once took orally Bambusae caulis in Liquamen after the induction of diabetes, and the other one group was given Bambusae caulis in Liquamen during the diabetes inducing period. As the result, the two diabetes-induced groups showed blood glucose decreasing effect by Bambusae caulis in Liquamen on an average, but they didn't show the signiftcant differences statistically. But Bambusae caulis in Liquamen showed the anti-diabetic effect suppressing blood sugar rising trend during the diabetes inducing peried (P<0.05). The anti-oxidative effect of Bambusae caulis in Liquamen was measured with the hypoxanthine/xanthine oxidase (HX/XOD) system. The quantity of ROS was measured using DCFDA reagent indirectly. As the result, $10\%$ solution of Bambusae caulis in Liquamen showed anti-oxidative effect by scavenging $93.4\%$ superoxide as compared with control group. It is suspected that the anti-oxidative effect of Bambusae caulis in Liquamen suppressed the increase of blood glucose in the diabetes-inducing group. These results could be useful data to understand the effect of Bambusae caulis in Liquamen on type 1 diabetes and type 1 diabetes developing because ROS were closely connected with the induction and complications of diabetes.

• Journal of Ginseng Research
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• 제38권1호
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• pp.8-15
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• 2014

Helicobacter pylori-induced gastric inflammation includes induction of inflammatory mediators interleukin (IL)-8 and inducible nitric oxide synthase (iNOS), which are mediated by oxidant-sensitive transcription factor NF-${\kappa}B$. High levels of lipid peroxide (LPO) and increased activity of myeloperoxidase (MPO), a biomarker of neutrophil infiltration, are observed in H. pylori-infected gastric mucosa. Panax ginseng Meyer, a Korean herb medicine, is widely used in Asian countries for its biological activities including anti-inflammatory efficacy. The present study aims to investigate whether Korean Red Ginseng extract (RGE) inhibits H. pylori-induced gastric inflammation in Mongolian gerbils. One wk after intragastric inoculation with H. pylori, Mongolian gerbils were fed with either the control diet or the diet containing RGE (200 mg RGE/gerbil) for 6 wk. The following were determined in gastric mucosa: the number of viable H. pylori in stomach; MPO activity; LPO level; mRNA and protein levels of keratinocyte chemoattractant factor (KC, a rodent IL-8 homolog), IL-$1{\beta}$, and iNOS; protein level of phospho-$I{\kappa}B{\alpha}$(which reflects the activation of NF-${\kappa}B$); and histology. As a result, RGE suppressed H. pylori-induced mRNA and protein levels of KC, IL-$1{\beta}$, and iNOS in gastric mucosa. RGE also inhibited H. pylori-induced phosphorylation of $I{\kappa}B{\alpha}$ and increases in LPO level and MPO activity of gastric mucosa. RGE did not affect viable H. pylori colonization in the stomach, but improved the histological grade of infiltration of poly-morphonuclear neutrophils, intestinal metaplasia, and hyperplasia. In conclusion, RGE inhibits H. pyloriinduced gastric inflammation by suppressing induction of inflammatory mediators (KC, IL-$1{\beta}$, iNOS), MPO activity, and LPO level in H. pylori-infected gastric mucosa.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 부처꽃 에탄올 추출물(ELM)에 대한 항암효능을 알아보기 위하여 인체백혈병 U937 세포의 증식에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부와 함께 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서 조사하였다. 먼저 ELM 처리에 따른 증식 억제 정도를 조사한 결과, ELM 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 ELM 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. ELM 처리에 따른 U937 세포에서의 apoptosis 유발에 있어서 미토콘드리아 막의 기능 손상이 관여하는 지를 확인하기 위하여 MMP의 변화 정도를 확인한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는 지를 확인하기 위하여 사멸수용체(DR4, 5, Fas) 및 사멸수용체에 결합하는 리간드(FasL, TRAIL)의 발현 변화를 확인한 결과, DR4 및 DR5의 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 내인적 경로에 관여하는 Bcl-2 family 유전자들의 발현변화를 확인한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발현에 미치는 ELM의 영향에 대해서 조사하였다. 결과에서 알 수 있듯이 ELM은 death receptor에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-8 및 세포질로 방출된 cytochrome c에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-9의 활성화를 유발하였으며, caspase cascade에 의하여 apoptosis에 직접적으로 관여하는 caspase-3의 발현도 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 활성화된 caspase-3에 의하여 분해가 일어나는 기질 단백질인 PARP의 경우 ELM 처리에 의하여 모두 단편화가 유발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 인체 백혈병 U937 세포에 ELM을 처리하였을 경우에 유발되는 apoptosis는 외인적 경로인 DR4 및 DR5의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 내인적 경로의 미토콘드리아 기능 손실에 의하여 caspase-9 및 -3의 활성화 유발과 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며, IAP family의 발현 감소로 인하여 caspase의 활성이 억제되지 못하는 것도 apoptosis 유도에 어느 정도 관여했을 것으로 생각된다. 따라서 ELM 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 외인적 경로 및 내인적 경로를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되며, 이때 caspases가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제9권6호
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• pp.599-605
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• 2015

BACKGROUND/OBJECTIVES: Citrus flavonoids have a variety of physiological properties such as anti-oxidant, anti-inflammation, anti-cancer, and anti-obesity. We investigated whether bioconversion of Citrus unshiu with cytolase (CU-C) ameliorates the anti-adipogenic effects by modulation of adipocyte differentiation and lipid metabolism in 3T3-L1 cells. MATERIALS/METHODS: Glycoside forms of Citrus unshiu (CU) were converted into aglycoside forms with cytolase treatment. Cell viability of CU and CU-C was measured at various concentrations in 3T3L-1 cells. The anti-adipogenic and lipolytic effects were examined using Oil red O staining and free glycerol assay, respectively. We performed real time-polymerase chain reaction and western immunoblotting assay to detect mRNA and protein expression of adipogenic transcription factors, respectively. RESULTS: Treatment with cytolase decreased flavanone rutinoside forms (narirutin and hesperidin) and instead, increased flavanone aglycoside forms (naringenin and hesperetin). During adipocyte differentiation, 3T3-L1 cells were treated with CU or CU-C at a dose of 0.5 mg/ml. Adipocyte differentiation was inhibited in CU-C group, but not in CU group. CU-C markedly suppressed the insulin-induced protein expression of CCAAT/enhancer-binding protein ${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$) and peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR{\gamma}$) as well as the mRNA levels of $CEBP{\alpha}$, $PPAR{\gamma}$, and sterol regulatory element binding protein 1c (SREBP1c). Both CU and CU-C groups significantly increased the adipolytic activity with the higher release of free glycerol than those of control group in differentiated 3T3-L1 adipocytes. CU-C is particularly superior in suppression of adipogenesis, whereas CU-C has similar effect to CU on stimulation of lipolysis. CONCLUSIONS: These results suggest that bioconversion of Citrus unshiu peel extracts with cytolase enhances aglycoside flavonoids and improves the anti-adipogenic metabolism via both inhibition of key adipogenic transcription factors and induction of adipolytic activity.

• 생명과학회지
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• 제16권7호
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• pp.1090-1096
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• 2006

본 연구는 인체를 대상으로 목질진흙버섯과 동충하초 투여 후 운동과 회복 중 피로유발 지연과 항산화 방어 효과를 규명하는데 목적이 있었으며, 남자 대학생 15명을 대상으로 목질 진흙버섯 투여군(PL), 동충하초 투여군(CM), 그리고 위약 투여군(PB) 등 세 그룹으로 나누어 6주간 해당음료 100ml/day을 구강으로 투여하였고, 투여 전과 후 운동수행에 따른 차이를 비교하였다. 분석결과 운동수행시간에는 차이가 없었지만, 운동수행에 따른 PL군과 CM군의 피로물질 축적이 부분적으로 감소됨을 보였으며, 지질과산화 생성량은 감소되었고, 항산화효소 활성은 향상됨을 나타냈다. 따라서, 목질진흙버섯과 동충하초는 임상치료 목적의 약리작용 뿐만 아니라, 운동 시 에너지 동원과 피로물질 제거, 그리고 조직의 항산화 방어 역량 향상에 효과가 있다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.1012-1018
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• 2014

제주조릿대(Sasa quelpaertensis Nakai)는 한라산에 넓게 분포되어 자생하는 식물로 최근 연구에서 항염증, 항당뇨, 항산화, 항암 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 대장암에서의 항암 효능 및 그에 따른 mechanism에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 인간 대장암 HT-29 세포를 대상으로 제주조릿대에 의한 항암작용과 기전에 대해 조사하였다. 제주조릿대에 의한 HT-29 세포의 증식 억제가 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DNA fragmentation와 flow cytometry 분석에 의한 sub-G1기의 세포빈도의 증가로 확인하였다. 제주조릿대에 의한 apoptosis 유발은 HT-29 세포의 S arrest 현상을 동반하였을 뿐만 아니라 발생한 산화질소의 증가와 anti-apoptotic factor인 IAP family (survivin, XIAP, cIAP-1, cIAP-2) 발현이 감소함으로써 촉진되었음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 제주조릿대가 대장암에 대한 치료제로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었지만 이를 입증하기 위해서는 더 자세한 항암기전에 관한 연구가 진행되어야 한다고 사료된다.