• 대한본초학회지
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• 제35권4호
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• pp.9-16
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• 2020

Objective : To identify the effects of the water extract of Liriope platyphylla tuber (Liriopis tuber, LT) on the activation of astocytes, we investigated the regulatory effects of LT extract on H₂O₂-induced oxidative damage in C6 rat astrocytes. Methods : LT extract was extracted with boiling water. C6 cell line were treated with LT extract at 1, 2, and 3 mg/㎖ or without for 30 min and then stimulated with H₂O₂ at 5 ㎛ for 24 hr. The cell viability was measured by MTT assay. The expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP), signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3), phospho-STAT3 (pSTAT3), cyclooxygenase (COX-2), Nuclear factor-κB (NF-κB), superoxide dismutase 2 (SOD2), heme oxygenase-1 (HO-1), catalase, Akt, phospho-Akt (p-Akt) phosphoinositide 3-kinases (PI3K), and protein kinase C alpha (PKCα) proteins were determined by Western blot, respectively. GFAP expression was also observed with immunocytochemistry under a fluorescence microscope. Results : LT extract induced cell proliferation in H₂O₂-stimulated C6 cells. LT extract significantly inhibited the expression of GFAP, NF-κB and COX-2 and increased the expression of HO-1 and the phosphorylation of STAT3 in H₂O₂-stimulated C6 cells. LT extract also significantly increased the phosphorylation of Akt and decreased the expression of PKCα in a dose-dependent manner in H₂O₂-stimulated C6 cells. Conclusions : LT extract can regulate H₂O₂-induced activation of astrocytes through inhibiting the expression of NF-κB, COX-2 and regulating Akt / HO-1, STAT3 or PKCα signaling pathway.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제28권5호
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• pp.443-455
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• 2020

The thioredoxin (Trx) system plays critical roles in regulating intracellular redox levels and defending organisms against oxidative stress. Recent studies indicated that Trx reductase (TrxR) was overexpressed in various types of human cancer cells indicating that the Trx-TrxR system may be a potential target for anti-cancer drug development. This study investigated the synergistic effect of auranofin, a TrxR-specific inhibitor, on sulforaphane-mediated apoptotic cell death using Hep3B cells. The results showed that sulforaphane significantly enhanced auranofin-induced apoptosis by inhibiting TrxR activity and cell proliferation compared to either single treatment. The synergistic effect of sulforaphane and auranofin on apoptosis was evidenced by an increased annexin-V-positive cells and Sub-G1 cells. The induction of apoptosis by the combined treatment caused the loss of mitochondrial membrane potential (ΔΨm) and upregulation of Bax. In addition, the proteolytic activities of caspases (-3, -8, and -9) and the degradation of poly (ADP-ribose) polymerase, a substrate protein of activated caspase-3, were also higher in the combined treatment. Moreover, combined treatment induced excessive generation of reactive oxygen species (ROS). However, treatment with N-acetyl-L-cysteine, a ROS scavenger, reduced combined treatment-induced ROS production and apoptosis. Thereby, these results deduce that ROS played a pivotal role in apoptosis induced by auranofin and sulforaphane. Furthermore, apoptosis induced by auranofin and sulforaphane was significantly increased through inhibition of the phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt pathway. Taken together, the present study demonstrated that down-regulation of TrxR activity contributed to the synergistic effect of auranofin and sulforaphane on apoptosis through ROS production and inhibition of PI3K/Akt signaling pathway.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권3호
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• pp.330-343
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Zanthoxylum schinifolium is traditionally used as a spice for cooking in East Asian countries. This study was undertaken to evaluate the anti-proliferative potential of ethanol extracts of Z. schinifolium leaves (EEZS) against human bladder cancer T24 cells. MATERIALS/METHODS: Subsequent to measuring the cytotoxicity of EEZS, the anti-cancer activity was measured by assessing apoptosis induction, reactive oxygen species (ROS) generation, and mitochondrial membrane potential (MMP). In addition, we determined the underlying mechanism of EEZS-induced apoptosis through various assays, including Western blot analysis. RESULTS: EEZS treatment concentration-dependently inhibited T24 cell survival, which is associated with apoptosis induction. Exposure to EEZS induced the expression of Fas and Fas-ligand, activated caspases, and subsequently resulted to cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase. EEZS also enhanced the expression of cytochrome c in the cytoplasm by suppressing MMP, following increase in the ratio of Bax:Bcl-2 expression and truncation of Bid. However, EEZS-mediated growth inhibition and apoptosis were significantly diminished by a pan-caspase inhibitor. Moreover, EEZS inhibited activation of the phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt pathway, and the apoptosis-inducing potential of EEZS was promoted in the presence of PI3K/Akt inhibitor. In addition, EEZS enhanced the production of ROS, whereas N-acetyl cysteine (NAC), a ROS scavenger, markedly suppressed growth inhibition and inactivation of the PI3K/Akt signaling pathway induced by EEZS. Furthermore, NAC significantly attenuated the EEZS-induced apoptosis and reduction of cell viability. CONCLUSIONS: Taken together, our results indicate that exposure to EEZS exhibits anti-cancer activity in T24 bladder cancer cells through ROS-dependent induction of apoptosis and inactivation of the PI3K/Akt signaling pathway.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권3호
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• pp.337-344
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• 2018

발생하는 간암 중 가장 주요한 형태인 간세포암은 강한 전이특성으로 인해 높은 재발율과 사망률을 보인다. Silymarin은 엉겅퀴에서 추출한 플라보노이드 성분으로 여러 암세포주에서 상피간엽전환(epithelial mesenchymal transition, EMT) 조절을 통해 항암효과를 보이는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 silymarin이 EMT의 조절을 통해 간세포암 세포주인 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하는지를 분석하고자 하였다. Huh7 cell의 침윤과 전이 활성을 분석하기 위하여 wound healing assay와 in vitro invasion assay를 시행하였고 EMT 관련 유전자와 상위 신호전달물질의 발현 분석을 위해 Western blot assay를 실시하였다. 그 결과 silymarin은 농도 의존적으로 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하였다. EMT 관련 유전자 중 세포 부착 단백질인 E-cadherin은 증가하였으나, 중간엽세포의 지표인 vimentin, 종양미세환경 조절에 관여하는 MMP-9의 발현은 억제되었고 이들의 활성에 관여하는 전사인자인 Snail과 nuclear factor $(NF)-{\kappa}B$ 또한 농도 의존적으로 활성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 상위신호전달물질 중 silymarin은 phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt의 인산화 억제를 통해 EMT 관련 유전자들을 조절하는 것으로 나타났고 이것은 selective inhibitor인 LY294002의 처리 결과로 확인할 수 있었다. 결과적으로, silymarin은 PI3K/Akt 경로를 통해 EMT 관련 유전자의 발현을 조절함으로써 Huh7 cell의 침윤과 전이를 억제하는 것으로 생각된다. 이를 통해 silymarin이 간세포암의 전이 억제에 효과적인 항암물질의 후보가 될 수 있는 잠재력을 가진 후보물질이 될 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권7호
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• pp.933-941
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• 2021

Ginsenoside Rg4 is a rare ginsenoside that is naturally found in ginseng, and exhibits a wide range of biological activities including antioxidant and anti-inflammatory properties in several cell types. The purpose of this study was to use an in vivo model of hair follicle (HF)-mimic based on a human dermal papilla (DP) spheroid system prepared by three-dimensional (3D) culture and to investigate the effect of Rg4 on the hair-inductive properties of DP cells. Treatment of the DP spheroids with Rg4 (20 to 50 ㎍/ml) significantly increased the viability and size of the DP spheres in a dose-dependent manner. Rg4 also increased the mRNA and protein expression of DP signature genes that are related to hair growth including ALP, BMP2, and VCAN in the DP spheres. Analysis of the signaling molecules and luciferase reporter assays further revealed that Rg4 induces the activation of phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/AKT and the inhibitory phosphorylation of GSK3β, which activates the WNT/β-catenin signaling pathway. These results correlated with not only the increased nuclear translocation of β-catenin following the treatment of the DP spheres with Rg4 but also the significant elevation of mRNA expression of the downstream target genes of the WNT/β-catenin pathway including WNT5A, β-catenin, and LEF1. In conclusion, these results demonstrated that ginsenoside Rg4 promotes the hair-inductive properties of DP cells by activating the AKT/GSK3β/β-catenin signaling pathway in DP spheres, suggesting that Rg4 could be a potential natural therapy for hair growth.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권2호
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• pp.213-221
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• 2017

Baicalein, a natural flavonoid obtained from the rhizome of Scutellaria baicalensis Georgi, has been reported to have anticancer activities in several human cancer cell lines. However, its antimetastatic effects and associated mechanisms in melanoma cells have not been extensively studied. The current study examined the effects of baicalein on cell motility and anti-invasive activity using mouse melanoma B16F10 cells. Within the noncytotoxic concentration range, baicalein significantly inhibited the cell motility and invasiveness of B16F10 cells in a concentration-dependent manner. Baicalein also reduced the activity and expression of matrix metalloproteinase (MMP)-2 and -9; however, the levels of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 and -2 were concomitantly increased. The inhibitory effects of baicalein on cell motility and invasiveness were found to be associated with its tightening of tight junction (TJ), which was demonstrated by an increase in transepithelial electrical resistance and downregulation of the claudin family of proteins. Additionally, treatment with baicalein markedly reduced the expression levels of lipopolysaccharide-induced phosphorylated Akt and the invasive activity in B16F10 cells. Taken together, these results suggest that baicalein inhibits B16F10 melanoma cell migration and invasion by reducing the expression of MMPs and tightening TJ through the suppression of claudin expression, possibly in association with a suppression of the phosphoinositide 3-kinase/Akt signaling pathway.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권2호
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• pp.79-95
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• 1997

목적 : 최근 신호전달체계에서 중요한 효소로 알려진 phosphollpase C(PLC) 동위효소들의 발현이 조직의 종류와 발달과정에 따라 특이한 양상을 보이고 $PLC-{\gamma}1$은 세포의 성장, 분화 및 증식에 중추적 역할을 하는 것으로 알려져 있다 방사선 조사 후 세포내 신호전달에 관한 연구도 최근 활발하여 소장 점막의 재생에 $PLC-{\gamma}$ 및 ras 암 유전자단백이 관여하고, 조직 손상에 protein kinase C(PKC)가 관여하는 등 연구들이 보고되었으나 이들의 연구가 단편적이며 아직 확실히 밝혀진 바가 없다. 본 연구는 백서의 소장에 방사선을 조사하여 PLC 동위효소, epidermal growth factor receptor(EGFR), ras 암유전자단백, 및 PKC와 같이 신호전달체계에 관여하는 물질들의 발현을 시간적으로 관찰하여 방사선에 의한 소장 조직의 손상 및 재생 기전을 밝히고자 하였다. 대상 및 방벌 실험동물로 암.수 구별없이 생후 4-5개월, 체중 250-3009의 백서(Spraque-Dawley) 60마리를 대상으로 하여 실험군으로 전신에 8Gy의 방사선을 조사하고 방사선 조사 후 1일, 3일, 5일, 7일,14일에 각각 10마리씩 희생시켜 소장을 적출하여 사용하였고, 정상대조군은 각 시기별로 2마리씩 사용하였다. 적출된 소장의 반은 즉시 얼려 PLC의 면역블로팅 및 phosphoinositide(PI) 가수분해 활성도 측정에 사용하였고, 나머지 반은 포르말린에 고정한 다음 파라핀에 포매하여 조직병리검색과 면역조직화학염색에 사용하였다. EGFH, ras 암유전자단백, PLC, PKC의 발현은 면역조직화학염색법으로 관찰하였다. 점막세포의 재생여부는 광학현미경상의 유사분열 수와 proliferating ceil nuclear antigen(PCNA) kit를 이용한 증식세포핵 수로 확인하였다. PLC는 $PLC-{\beta},\;-{\gamma},\;-{\delta}$ 발현을 모두 검색하였고, 각각 면역블로팅과 Pl 가수분해 활성도 측정으로 확인하였다. 결과 : 1) 조직병리학 소견상 방사선 조사에 의한 소장의 조직손상은 1일부터 관찰되어 3일까지 심하였고 재생은 3일과 5일에 현저하였다. 2) 면역조직화학염색 결과 $PLC-{\gamma}1$의 발현은 재생을 보이는 3일과 5일에 발현되었으며 5일째의 점막에서 가장 강하게 나타났다. $PLC-{\delta}1$은 방사선 조사 후 손상을 보이는 1일과 3일의 점막에서 강한 발현을 나타내었다. $PLC-{\beta}1$은 모든 실험군에서 발현되지 않았다. 면역블로팅 결과도 면역조직화학염색과 일치하는 결과를 보였다. 3) $PLC-{\gamma}1$의 활성도를 보기 위한 PI 가수분해 활성도 측정결과는 3일과 5일에 현저히 높은 수치를 보여 방사선 조사후 소장점막의 재생과정의 중요한 신호전달과정이 PLC-1이 관여하는 PI 가수분해에 의해 이뤄짐을 알 수 있었다. 4) ras 암유전자단백의 발현온 재생이 시작되는 3일부터 나타나 7일까지 지속되었고, EGFR 도 재생시기인 3일과 5일에 가장 강하게 나타났고 그 후 점차 감소하는 추세를 보였다. 한편 PKC는 발현이 미약했으나 증식지수가 높은 점막에 3일과 5일에 발현이 관찰되었다. 결론 : 방사선조사에 의한 소장점막조직의 손상 및 재생과정의 신호전달기전에 PLC의 신호전달체계에 관여하는 효소가 중요한 역할을 하며 특히 $PLC-{\gamma}1$과 ras암유전자단백, EGFR, PKC는 방사선조사 후 공장점막세포의 재생기전에 주로 발현되어 재생과정과 관련된 신호전달기전에 관여함을 나타내었다. $PLC-{\delta}$은 방사선 조사 후 세포의 손상시기에 강한 발현을 보여 특히 손상과정과 관련된 신호전달기전에 관여함을 추측할 수 있었다. $PLC-{\beta}1$의 발현은 모든 실험군에서 음성인 소견을 보여 방사선조사 후 소장점막의 세포손상 및 재생과정에서 $PLC-{\beta}1$과 관련된 신호전달체계는 관여하지 않음을 알 수 었었다. 그러나, 이러한 신호전달체계의 기전을 구체적으로 밝히기 위해서는 추후 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.50-58
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• 2016

왕느릅나무(Ulmus macrocarpa)의 껍질을 말린 유근피는 오랫동안 부종, 감염 및 염증 제어의 목적으로 사용되어져 왔음에도 불구하고 잠재적 면역조절 효과에 관해서는 연구가 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 전통 약용자원에서 새로운 면역기능 증가 신소재 발굴의 일환으로 유근피 열수 추출물의 면역 조절 효능을 RAW 264.7 대식세포 모델을 이용하여 조사하였다. 이를 위한 대식세포의 활성화 관련 지표로서 NO, TNF-α, IL-1β 및 IL-10의 생성량 변화를 조사하였다. 비록 유근피 추출물이 처리된 RAW 264.7 대식세포에서 IL-1β의 유의적인 유리는 관찰할 수 없었으나, NO, TNF-α 및 IL-10의 생성은 세포독성을 나타내지 않는 범위에서 유근피 추출물 처리 농도 의존적으로 증가되었으며, 이는 또한 iNOS, TNF-α 및 IL-10의 단백질 발현 증가와 연관되어 있었다. 아울러 유근피 추출물은 LPS에 의한 과도한 NO의 생성 억제능도 함유하고 있었으며, 유근피 추출물에 의한 대식세포의 활성화에는 NF-κB와 PI3K/Akt 및 MAPKs 등과 같은 면역 활성을 유도하는 신호전달계의 활성화가 연관되어 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 유근피 추출물이 대식세포 활성화를 통한 면역 증강제로서의 개발 가능성이 매우 높음을 시사한다.