• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권5호
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• pp.1961-1970
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• 2014

Pyruvate kinase isozyme type M2 (PKM2) was first found in hepatocellular carcinoma (HCC), and its expression has been thought to correlate with prognosis. A large number of studies have demonstrated that epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a crucial event in hepatocellular carcinoma (HCC) and associated metastasis, resulting in enhanced malignancy of HCC. However, the roles of PKM2 in HCC EMT and metastasis remain largely unknown. The present study aimed to determine the effects of PKM2 in EGF-induced HCC EMT and elucidate the molecular mechanisms in vitro. Our results showed that EGF promoted EMT in HCC cell lines as evidenced by altered morphology, expression of EMT-associated markers, and enhanced invasion capacity. Furthermore, the present study also revealed that nuclear translocation of PKM2, which is regulated by the ERK pathway, regulated ${\beta}$-catenin-TCF/LEF-1 transcriptional activity and associated EMT in HCC cell lines. These discoveries provide evidence of novel roles of PKM2 in the progression of HCC and potential therapeutic target for advanced cases.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권1호
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• pp.138-148
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• 2018

Objective: Fusarium mycotoxins deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZEN), common contaminants in the feed of farm animals, cause immune function impairment and organ inflammation. Consequently, the main objective of this study was to elucidate DON and ZEN effects on the mRNA expression of pro-inflammatory cytokines and other immune related genes in the kidneys of piglets. Methods: Fifteen 6-week-old piglets were randomly assigned to three dietary treatments for 4 weeks: control diet, and diets contaminated with either 8 mg DON/kg feed or 0.8 mg ZEN/kg feed. Kidney samples were collected after treatment, and RNA-seq was used to investigate the effects on immune-related genes and gene networks. Results: A total of 186 differentially expressed genes (DEGs) were screened (120 upregulated and 66 downregulated). Gene ontology analysis revealed that the immune response, and cellular and metabolic processes were significantly controlled by these DEGs. The inflammatory stimulation might be an effect of the following enriched Kyoto encyclopedia of genes and genomes pathway analysis found related to immune and disease responses: cytokine-cytokine receptor interaction, chemokine signaling pathway, toll-like receptor signaling pathway, systemic lupus erythematosus (SLE), tuberculosis, Epstein-Barr virus infection, and chemical carcinogenesis. The effects of DON and ZEN on genome-wide expression were assessed, and it was found that the DEGs associated with inflammatory cytokines (interleukin 10 receptor, beta, chemokine [C-X-C motif] ligand 9, CXCL10, chemokine [C-C motif] ligand 4), proliferation (insulin like growth factor binding protein 4, IgG heavy chain, receptor-type tyrosine-protein phosphatase C, cytochrome P450 1A1, ATP-binding cassette sub-family 8), and other immune response networks (lysozyme, complement component 4 binding protein alpha, oligoadenylate synthetase 2, signaling lymphocytic activation molecule-9, ${\alpha}$-aminoadipic semialdehyde dehydrogenase, Ig lambda chain c region, pyruvate dehydrogenase kinase, isozyme 4, carboxylesterase 1), were suppressed by DON and ZEN. Conclusion: In summary, our results indicate that high concentrations of DON and ZEN suppress the inflammatory response in kidneys, leading to potential effects on immune homeostasis.

• BMB Reports
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• 제55권2호
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• pp.98-103
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• 2022

Increased mRNA levels of cancer upregulated gene (CUG)2 have been detected in many different tumor tissues using Affymetrix microarray. Oncogenic capability of the CUG2 gene has been further reported. However, the mechanism by which CUG2 overexpression promotes cancer stem cell (CSC)-like phenotypes remains unknown. With recent studies showing that pyruvate kinase muscle 2 (PKM2) is overexpressed in clinical tissues from gastric, lung, and cervical cancer patients, we hypothesized that PKM2 might play an important role in CSC-like phenotypes caused by CUG2 overexpression. The present study revealed that PKM2 protein levels and translocation of PKM2 into the nucleus were enhanced in CUG2-overexpressing lung carcinoma A549 and immortalized bronchial BEAS-2B cells than in control cells. Expression levels of c-Myc, CyclinD1, and PKM2 were increased in CUG2-overexpressing cells than in control cells. Furthermore, EGFR and ERK inhibitors as well as suppression of Yap1 and NEK2 expression reduced PKM2 protein levels. Interestingly, knockdown of β-catenin expression failed to reduce PKM2 protein levels. Furthermore, reduction of PKM2 expression with its siRNA hindered CSC-like phenotypes such as faster wound healing, aggressive transwell migration, and increased size/number of sphere formation. The introduction of mutant S37A PKM2-green fluorescence protein (GFP) into cells without ability to move to the nucleus did not confer CSC-like phenotypes, whereas forced expression of wild-type PKM2 promoted such phenotypes. Overall, CUG2-induced increase in the expression of nuclear PKM2 contributes to CSC-like phenotypes by upregulating c-Myc and CyclinD1 as a co-activator.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1081-1090
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• 2015

본 연구는 우리나라에서 재배한 삼채 추출물의 주요생리활성 물질을 2형 당뇨 쥐에 투여하였을 때 인슐린 저항성 개선효과와 췌장에서 β-cell의 형태 및 간 조직의 2형 당뇨 관련 단백질의 발현을 확인 함으로써 그 메카니즘을 확인코자 하였다. 특히 TZDS당뇨약 계열로 현재 시판중인 actoz와 활성을 비교 함으로써 그 유효성 정도를 살펴보고자 본 실험을 디자인하였다. 먼저 식이섭취량, 물 섭취량의 경우, Control군은 2형 당뇨 특징인 다식, 다뇨, 다갈의 형태로 증가하였으나, 삼채 추출물 투여로 식이 및 물 섭취량이 감소하는 경향을 보였다. 식이 투여 2시간 후 혈당변화와 OGTT 검사결과, 2형 당뇨인 Control군에서 혈당의 농도가 가장 높았으나 삼채 추출물 8주 경구투여로 인해 안정화되는 것을 확인할 수 있었으며, serum의 glucose농도 또한 삼채 추출물 투여로 2형당뇨 control군에 비해 혈당이 감소한 것을 확인할 수 있었다. HbA1c (당화혈색소)는 2형 당뇨군(control)에서 9% 수치 범위로 고혈당 범위였으나, 삼채 추출물 섭취로 인하여 Positive control군(actoz 투여군) 7% 수준으로 감소하는 경향을 확인할 수 있었으며, insulin농도는 2형 당뇨인 Control군에서 insulin 농도가 1 ng/ml로 가장 낮은 농도였으며, 삼채 추출물 및 SAC 1.5 ng/ml수준으로 insulin수치가 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 혈중 triglyceride, total cholesterol 및 LDL-cholesterol 수치 모두 시료 투여군에서 혈중 지질관련 인자의 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 AH 400군의 경우 triglyceride, total cholesterol 및 LDL-cholesterol 농도가 각각 482.86±13.40 mg/dl, 163.56±13.24 mg/dl, 142.04±3.24 mg/dl로 대조군에 비해 약 50% 감소한 결과를 나타내었다. 간장 조직 중 지질 과산화의 함량의 경우, 2형 당뇨인 Control군에서 467.74±1.12 MDA nmole/g of tissue로 삼채 추출물 투여(AH 400)로 319.61±26.98 MDA nmole/g of tissue 로 Normal군과 비슷한 수준으로 혈중 lipid peroxide의 함량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 간장조직을 H&E염색한 결과, Normal군에 비하여 2형 당뇨인 Control군의 간 조직에서 많은 지방적이 나타나 지방간이 확인되었으나, Positive control 및 삼채 추출물 투여에 의해 지방적의 크기와 수가 많이 줄어드는 결과를 얻어 조직학적 검사상 지방간의 소견이 현저히 호전되었으며, 췌장에서 insulin 면역화학 염색 결과 2형 당뇨로 췌도 세포가 거의 손상된 것과는 대조적으로, 삼채 추출물을 투여한 결과 정상군과 유사한 형태의 췌도 세포가 확인되었으며 췌도 세포의 형태가 다양한 정도의 과 형성을 보이는 것이 확인되었다. 또한 간장 조직의 PPARγ, PDK4, SREBP-1, FOX0 1의 발현을 확인한 결과, 발현이 2형 당뇨인 Control군에서 모두 발현이 증가하였으나, 삼채 추출물 투여로 인해 발현 정도가 낮게 나타나 앞서 확인하였던 glucose 및 HbA1c 및 insulin농도의 결과와 상통함을 확인하였다. 이들의 결과로 미루어 볼 때, 삼채 메탄올 추출물의 8주간 경구 투여로 인하여 2형 당뇨에 관여하는 PPARγ 단백질 및 비만 관련 단백질 인자를 조절하였으며, insulin농도 및 식후 혈당조절에도 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 췌장의 insulin 면역화학염색 결과, 췌도 세포 형태 및 insulin 합성에도 긍정적인 역할을 하는 것으로 미루어 보아 2형 당뇨에 대한 치료효과가 큰 것으로 사료 된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제44권5호
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• pp.355-365
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• 2011

본 연구는 지방의 종류와 함량이 다른 식이의 섭취가 하지 고정 흰 쥐의 근육 내 화학 조성, PPAR${\delta}$ 및 관련 효소의 발현에 미치는 영향을 근육 종류에 따라 알아 보기 위해 수행되었다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 10일 간의 하지고정과 식이 중재에 의해 실험동물의 체중, 식이섭취량 및 혈청 지방산에는 유의적인 차이가 없었다. 2) 10일 간의 하지고정에 따라 근육 양은 하지 근육 종류에 따라, 각각 soleus 에서 약 57%, plantaris에서 약 39% 그리고 gastrocnemius에서 약 38%로 달리 감소되었다 (p < 0.01). 특히 soleus에서 가장 많은 감소 현상을 보였다. 이러한 감소 경향은 식이 지방의 종류 및 함량에 영향을 받지 않았다. 3) 10일 간의 하지고정에 따라 근육 내 조성 변화의 경우, gastrocnemius에서 분석한 근육 총 단백질량은 정상 다리(contralateral)와 비교하여 하지고정에 따라 유의적으로 감소 (CO, 41%; FO, 40%; HCO, 37%; HBT, 38%)하였다. Plantaris, gastrocnemius에서 분석한 근육 내 중성지방량의 경우에도, 정상다리와 비교하여 하지고정에 따라 plantaris(CO, 39%; FO, 27%; HCO, 38%; HBT, 35%)와 gastrocnemius(CO, 38%; FO, 34%; HCO, 33%; HBT, 34%) 모두에서 유의적으로 감소하였다. 그러나, 근 단백질량과 중성지방량의 감소 현상은 모두 식이군 간의 차이는 나타나지 않았다. 4) PPAR${\delta}$ 단백질은 하지고정에 의해 plantaris에서는 유의적으로 증가 (p < 0.05)하였고, gastrocnemius, soleus에서는 증가하는 경향을 나타내었다. PPAR${\delta}$ 단백질과는 반대로 PPAR${\delta}$ mRNA는 하지고정에 의해 plantaris에서는 유의적으로 감소 하였고, soleus에서는 FO군만 PPAR${\delta}$ mRNA 발현 양이 유의적으로 감소하였다. PPAR${\alpha}$의 경우 하지고정에 따라 두 근육에서 모두 영향을 받지 않았다. mCPT1 mRNA는 하지고정에 따라 soleus와 plantaris 모두에서 변화가 없었지만, PDK4 mRNA는 하지고정에 따라 plantaris에서 유의적으로 감소하였고, 반대로 soleus에서는 유의적으로 증가하였다. 5) PPAR${\delta}$ 단백질은 세 근육의 FO군에서 모두 크게 증가하는 경향을 보였지만, 식이에 따른 유의적인 차이를 보이지는 않았다. PPAR${\delta}$ mRNA의 경우, plantaris의 CO군과 비교해 FO군에서 mRNA 발현이 유의적으로 낮은 수준이었고, 다른 군에서는 유의적인 차이가 없었다. Soleus의 PPAR${\delta}$ mRNA는 CO군과 비교해 FO, HCO 그리고 HBT군 모두에서 발현 양이 유의적으로 낮은 수준을 보였다. 반면, PPAR${\alpha}$의 mRNA 발현은 두 근육에서 모두 식이에 의한 영향을 받지 않았다. mCPT1 mRNA 발현의 경우, plantaris에서는 CO군과 비교해 FO군에서 발현 양이 유의적으로 낮은 수준을 보였지만, 고지방 식이 군에서는 유의적인 차이가 없었다. 반대로, soleus에서는 CO군과 비교해 FO군에서 발현이 유의적으로 높은 수준을 보였지만, 고지방 식이 군에서는 CO군과 비교해 유의적인 차이는 없었다. PDK4 mRNA의 경우, plantaris에서는 CO군과 비교해 FO군의 mRNA 발현 양이 유의적으로 높은 수준을 보였다. 고지방 식이 군에서는 CO군과 비교해 발현 양의 유의적인 차이가 없었다. 한편, soleus에서는 FO군에서 발현이 낮은 경향을 보였을 뿐, 식이에 따른 mRNA 발현에는 모든 군에서 유의적인 차이가 없었다. 본 연구에서는 10일간의 하지고정에 의해서 모든 근육에서 유의적인 근 위축이 유발되었고, 이에 따라 근육 양의 감소와 함께 근육 총 단백질의 유의적인 감소가 나타났다. 하지만 근육 총 단백질과 중성지방의 유의적인 감소에도 불구하고, 하지고정에 의한 근육 내 중성지방 축적은 일어나지 않았다. 이는 하지고정에 의해 모든 근육에서 증가된 PPAR${\delta}$ 단백질이 하지고정 초기에 근육 내 중성지방의 축적을 억제했을 것으로 사료된다. 결론적으로, 하지고정에 따른 근 위축에 의해 근육 내 지질대사를 조절하는 PPAR${\delta}$의 mRNA 발현은 감소하였지만, ${\omega}$-3 PUFA를 함유한 어유 식이는 PPAR${\delta}$ 단백질 및 관련 효소의 발현 수준과 활성에 근 섬유별특성에 따라 긍정적인 영향을 줌으로써 근육 내 지질축적을 비롯한 근위축의 경감에 도움을 줄 수 있다는 가능성을 제시하였다.