• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1431-1437
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• 2016

본 연구에서는 수수 에탄올 추출물(ethanol extract of Sorghum bicolor L., SE)을 이용하여 RC-58T/h/SA#4 primary 인체 전립선 암세포에 대한 apoptosis 유도효과 및 RAW 264.7 마우스 대식세포에 대한 면역활성 증진효능에 대해 알아보고자 하였다. SE의 처리는 RC-58T/h/SA#4 세포의 증식을 억제하였으며 세포수축을 통한 형태학적 변화를 유발하였다. 또한 apoptosis 관련 지표현상인 apoptotic body 및 핵의 형태변화를 관찰할 수 있었다. RC-58T/h/SA#4 세포에 SE를 처리하였을 때 caspase-8, -9, -3 단백질 활성을 증가시켰으며 pro-apoptotic 단백질인 Bax, p53, 분절된 PARP 및 세포질의 cytochrome c 단백질은 증가시킨 반면, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2 단백질은 감소시켰다. 이는 z-VAD-fmk로 caspase 활성을 억제시켰을 때 SE에 의한 세포증식 억제효과가 감소되었으며 이를 통해 SE에 의한 세포증식 억제효과는 caspase 의존적임을 확인할 수 있었다. 면역반응에서 nitric oxide(NO)의 증가는 면역활성 지표로 여겨지며, 본 연구에서 SE를 처리하였을 때 RAW 264.7 세포에서 NO 생성능이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과들은 SE가 primary 전립선 암세포에서 caspase 의존형 apoptosis를 유도하며 대식세포의 면역활성을 증가시킨다는 것을 나타낸다. 따라서 수수를 전립선 암 예방 및 면역활성을 증진효능이 있는 기능성 식품 소재로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1678-1688
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• 2011

다양한 식용식물에 함유되어 있는 것으로 알려진 phenolic acids의 일종인 p-coumaric acid의 항암활성을 규명하고자, 인체 급성백혈병 T 세포주인 Jurkat T 세포에 대한 p-coumaric acid의 에폽토시스 유도기전을 조사하였다. Jurkat T 세포를 p-coumaric acid (50-$150{\mu}M$)로 처리한 결과, 세포독성, 에폽토시스-관련 DNA fragmentation, 및 pro-apoptotic multidomain Bcl-2 family member인 Bak의 활성화, ${\Delta}{\psi}m$ loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8의 활성화, 그리고 PARP 분해 등의 여러 에폽토시스-관련 생화학적 현상들이 농도의존적으로 나타났다. 그러나 이러한 에폽토시스-관련 생화학적 현상들은 Jurkat T 세포에 anti-apoptotic Bcl-2 단백질을 과발현할 경우에는 나타나지 않았다. 또한 p-coumaric acid처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스에는 necrosis가 수반되지 않는 것으로 확인되었다. Jurkat T 세포를 pan-caspase inhibitor인 z-VAD-fmk를 전처리할 경우, p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 apoptotic sub-$G_1$ peak는 차단되어 나타나지 않았으나 ${\Delta}{\psi}m$ loss는 여전히 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도에 caspase cascade 활성화가 필수적이며 ${\Delta}{\psi}m$ loss의 downstream 현상임을 나타낸다. 한편, FADD 및 caspase-8을 함께 발현하는 Jurkat T 세포주 A3, FADD-결손 Jurkat T 세포주 I2.1, 그리고 caspase-8-결손 Jurkat T 세포주 I9.2의 p-coumaric acid의 세포독성에 대한 감수성은 서로 유사하게 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도가 Fas와 FasL간의 상호작용에 의해 개시되지 않음을 시사한다. p-Coumaric acid의 세포독성은 Jurkat T 세포에 비해 인체 정상 말초혈액 T 세포에서 훨씬 낮게 나타났다. 이러한 결과들은 p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스가 Bak 활성화, ${\Delta}{\psi}m$ loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8로 이루어진 caspase cascade의 활성화, 그리고 PARP 분해에 의해 유도되며, 또한 anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 과발현에 의해서 음성적으로 조절됨을 나타낸다.

• 대한한방내과학회지
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• 제32권2호
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• pp.153-169
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• 2011

Objectives : This study was performed to investigate the anti-fibrogenic effect and the effect on cell growth and apoptosis in YJCGT, YJCGT YSO and YJCGT YSCO on thioacetamide-induced rat liver tissue and the immortalized human hepatic cell line LX2. Materials and Methods : LX2 cells were treated with various concentrations (0, 50, 150, 300 ug/ml) of YJCGT, Y+YSO, and Y+YSCO extract for 24, 48 and 72 hours. After the treatment, cell viability was measured by using MTT assay. Caspase inhibitor assay, and cell viability were determined by a colorimetric assay with PMS/MTS solution. Rat liver fibrosis was induced by intraperitoneal thioacetamide injection 150 mg/kg 3 times a week for 5 weeks. After the treatment, body weight, liver & spleen weights, liver function test, the complete blood cell count and the change of portal pressure were studied. After YJCGT, Y+YSO, and Y+YSCO treatment, percentages of collagen in thioacetamide-induced rat liver tissue were measured. Results : The viability of the LX2 cell decreased in a dose- and time-dependent manner. Exposure of LX2 cells to YJCGT, YJCGT+YSO and YJCGT+YSCO induced caspase-3 activation, but co-treatment of YJCGT, YJCGT+YSO and YJCGT+YSCO with the pan-caspase inhibitor Z-VAD-FMK, and the caspase-3 inhibitor Z-DEVE-FMK, blocked apoptosis. There was no difference in rat body weight between the thioacetamide only group and the YJCGT, YJCGT+YSO and YJCGT+YSCO groups. In the YJCGT, YJCGT YSO and YJCGT YSCO groups, the serum level of GPT significantly went down compared with the thioacetamide only group. In the YJCGT, Y+YSO, Y+YSCO groups, white blood cell elevated by thioacetamide injection decreased but RBC, Hgb, and Hct increased. In the Y+YSO group, the portal pressure elevated by thioacetamide injection significantly decreased. In the histological finding, thioacetamide injections caused severe fibrosis, but YJCGT, Y+YSO, and Y+YSCO treatment significantly reduced the amounts of hepatic collagens. Conclusions : YJCGT, Y+YSO, and Y+YSCO inhibit the growth of LX2 cells by inducing apoptosis through caspase activity. YJCGT, Y+YSO, and Y+YSCO have beneficial effects on the treatment of cirrhotic patients as well as patients with chronic hepatitis.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제18권1호
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• pp.25-32
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• 2014

Nitric oxide (NO) is recognized as a mediator and regulator of inflammatory responses. NO is produced by nitric oxide synthase (NOS), and NOS is abundantly expressed in the human dental pulp cells (HDPCs). NO produced by NOS can be cytotoxic at higher concentrations to HDPCs. However, the mechanism by which this cytotoxic pathway is activated in cells exposed to NO is not known. The purpose of this study was to elucidate the NO-induced cytotoxic mechanism in HDPCs. Sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, reduced the viability of HDPCs in a dose- and time-dependent manner. We investigated the in vitro effects of nitric oxide on apoptosis of cultured HDPCs. Cells showed typical apoptotic morphology after exposure to SNP. Besides, the number of Annexin V positive cells was increased among the SNP-treated HDPCs. SNP enhanced the production of reactive oxygen species (ROS), and N-acetylcysteine (NAC) ameliorated the decrement of cell viability induced by SNP. However, a soluble guanylate cyclase inhibitor (ODQ) did not inhibited the decrement of cell viability induced by SNP. SNP increased cytochrome c release from the mitochondria to the cytosol and the ratio of Bax/Bcl-2 expression levels. Moreover, SNP-treated HDPCs elevated activities of caspase-3 and caspase-9. While pretreatment with inhibitors of caspase (z-VAD-fmk, z-DEVD-fmk) reversed the NO-induced apoptosis of HDPCs. From these results, it can be suggested that NO induces apoptosis of HDPCs through the mitochondria-dependent pathway mediated by ROS and Bcl-2 family, but not by the cyclic GMP pathway.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.518-528
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• 2013

꿀풀과(Labiatae)에 속하는 황금(黃芩, S. baicalensis)은 한국, 중국, 몽골 및 시베리아 동부 등지에 분포하는 여러해살이 초본식물로서 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 한방에서는 뿌리 말린 것을 이질, 발열 및 황달의 치료제로 사용되고 있다. 또한 최근 연구에 따르면 황금 추출물은 항염증, 항당뇨, 항균, 항알레르기, 항바이러스, 항고혈압, 항산화 및 항암 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 신세포암에서의 항암효능 및 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 신세포암 Caki-1 세포에서 황금 에탄올 추출물(ethanol extract of S. baicalensis, EESB)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EESB 처리에 의한 Caki-1 세포의 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 이는 DR4 Fas ligand 및 Bax 단백질의 발현 증가와 Bid, XIAP 및 cIAP-1의 발현 억제와 관련이 있었다. EESB는 또한 미토콘드리아의 기능 손상과 caspase-3의 기질단백질인 PARP, ${\beta}$-catenin 및 $PLC{\gamma}$-1 단백질의 단편화를 유발하였다. 그러나 EESB 처리에 의하여 유발되었던 apoptosis가 pan-caspases inhibitor인 z-VED-fmk를 이용하여 caspases의 활성을 억제하였을 경우 현저하게 감소되어, EESB에 의한 apoptosis 과정에 caspase의 활성 증대가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 황금의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 대한두경부종양학회지
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• 제18권2호
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• pp.142-149
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• 2002

본 연구에서는 FRTL-5 갑상선세포에서 Protein phosphatase type 1(PP-1)과 type 2A(PP-2A) 효소의 억제제인 okadaic acid에 의한 apoptosis 유도 기전에 대하여 이해하고자 하였다. FRTL-5 갑상선세포에 다양한 농도($10{\sim}80nmol$)의 okadaic acid를 처리 한 후 caspase 3와 $PLC-{\gamma}1$ 분절을 확인 한 결과 40nmol 농도에서부터 caspase 3활성과 $PLC-{\gamma}1$ 분절이 나타남을 확인하였다. Okadaic acid에 의한 apoptosis 유도 기전을 조사한 결과 anti-apoptotic 기능이 있는 Bcl-2 단백질 발현은 미약하게 감소하였으나 Bcl-xL은 농도 의존적으로 급격한 감소를 보였다. Caspase 3 효소활성을 저해하는 IAP 단백질 중 cIAP2는 okadaic acid에 영향을 받지 않았으나 cIAP1과 XIAP 단백질 발현은 농도 의존적으로 감소하였다. Okadaic acid에 의한 apoptosis 유도는 caspase 3 의존적인 기전을 보였다. Caspase 3 특이억제제를 okadaic acid와 동시에 처리 시 apoptosis가 억제되었으며 $PLC-{\gamma}1$ 단백질의 절단 현상도 방지되었다. Caspase 3의 활성을 유도하는 cytochrome c의 유리는 okadaic acid처리 농도에 의존적으로 유리하였다. 결론적으로, okadaic acid에 의한 apoptosis 유도는 caspase 3 의존적이며, Bcl-2와 IAP family 단백질 감소현상에 의하여 야기되는 것으로 생각된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제28권2호
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• pp.202-210
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• 2020

Fluoxetine is used widely as an antidepressant for the treatment of cancer-related depression, but has been reported to also have anti-cancer activity. In this study, we investigated the cytotoxicity of fluoxetine to human gastric adenocarcinoma cells; as shown by the MTT assay, fluoxetine induced cell death. Subsequently, cells were treated with 10 or 20 µM fluoxetine for 24 h and analyzed. Apoptosis was confirmed by the increased number of early apoptotic cells, shown by Annexin V- propidium iodide staining. Nuclear condensation was visualized by DAPI staining. A significant increase in the expression of cleaved PARP was observed by western blotting. The pan-caspase inhibitor Z-VAD-FMK was used to detect the extent of caspase-dependent cell death. The induction of autophagy was determined by the formation of acidic vesicular organelles (AVOs), which was visualized by acridine orange staining, and the increased expression of autophagy markers, such as LC3B, Beclin 1, and p62/SQSTM 1, observed by western blotting. The expression of upstream proteins, such as p-Akt and p-mTOR, were decreased. Autophagic degradation was evaluated by using bafilomycin, an inhibitor of late-stage autophagy. Bafilomycin did not significantly enhance LC3B expression induced by fluoxetine, which suggested autophagic degradation was impaired. In addition, the co-administration of the autophagy inhibitor 3-methyladenine and fluoxetine significantly increased fluoxetine-induced apoptosis, with decreased p-Akt and markedly increased death receptor 4 and 5 expression. Our results suggested that fluoxetine simultaneously induced both protective autophagy and apoptosis and that the inhibition of autophagy enhanced fluoxetine-induced apoptosis through increased death receptor expression.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제28권6호
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• pp.561-568
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• 2020

We examined the anticancer effects of a novel sirtuin inhibitor, MHY2256, on HCT116 human colorectal cancer cells to investigate its underlying molecular mechanisms. MHY2256 significantly suppressed the activity of sirtuin 1 and expression levels of sirtuin 1/2 and stimulated acetylation of forkhead box O1, which is a target protein of sirtuin 1. Treatment with MHY2256 inhibited the growth of the HCT116 (TP53 wild-type), HT-29 (TP53 mutant), and DLD-1 (TP53 mutant) human colorectal cancer cell lines. In addition, MHY2256 induced G0/G1 phase arrest of the cell cycle progression, which was accompanied by the reduction of cyclin D1 and cyclin E and the decrease of cyclin-dependent kinase 2, cyclin-dependent kinase 4, cyclin-dependent kinase 6, phosphorylated retinoblastoma protein, and E2F transcription factor 1. Apoptosis induction was shown by DNA fragmentation and increase in late apoptosis, which were detected using flow cytometric analysis. MHY2256 downregulated expression levels of procaspase-8, -9, and -3 and led to subsequent poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. MHY2256-induced apoptosis was involved in the activation of caspase-8, -9, and -3 and was prevented by pretreatment with Z-VAD-FMK, a pan-caspase inhibitor. Furthermore, the autophagic effects of MHY2256 were observed as cytoplasmic vacuolation, green fluorescent protein-light-chain 3 punctate dots, accumulation of acidic vesicular organelles, and upregulated expression level of light-chain 3-II. Taken together, these results suggest that MHY2256 could be a potential novel sirtuin inhibitor for the chemoprevention or treatment of colorectal cancer or both.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.113-120
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• 2011

BCL-2 family 단백질들은 세포사멸 신호전달 체계에서 중추적인 역할을 수행하는 것으로 알려져 있으며, BCL2L10 단백질은 그 중 하나로 세포의 사멸과 생존을 조절하는 것으로 알려져 있다. 특이하게도 BCL2L10 단백질은 세포 또는 조직 특이적으로 서로 상반되는 친 세포사멸 또는 항 세포사멸 효과가 각각 보고되어 있다. 현재까지 난소세포에서의 BCL2L10의 발현 여부 및 기능은 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서 인간 난소 과립세포주인 KGN 세포에서의 BCL2L10 단백질의 발현 여부를 확인한 결과, 상당한 양의 단백질이 발현함을 확인할 수 있었으며, 또한 세포사멸효과를 확인하기 위해서 BCL2L10 단백질을 dose-dependent하게 과발현시킨 후 세포의 생존에 미치는 영향을 분석한 결과,BCL2L10은 KGN 세포에서 과발현 시 세포사멸을 유도함을 관찰하였다. BCL2L10 단백질을 과발현 시 Caspase 9와 3를 활성화 하였으며, 면역염색법을 통해서 BCL2L10 단백질이 미토콘드리아에 위치하는 것을 확인하였다. 또한 BCL2L10단백질의 과발현에 의해 미토콘드리아에서 cytochrome c가 세포질로 분비되는 것을 확인하였다. 이상의 결과로서 본 연구는 BCL2L10의 과발현이 KGN 세포에서 세포사멸을 유도하고, 또한 미토콘드리아에 위치하여 세포질로 cytochrome c를 분비하여 Caspase 9와 3을 활성화 시키는 메커니즘으로 세포사멸을 유도함을 확인하였다. 이러한 연구결과는 BCL2L10단백질이 인간 난소과립세포의 생존과 사멸을 조절하는 인자임을 최초로 규명한 것으로서, 추후 난소에서의 BCL2L10단백질의 생리적인 기능 및 신호 조절 연구의 기반 데이터로서 그 의의가 있으며 활용될 수 있다.

• 대한약침학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-58
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• 2016

Objectives: Oldenlandia diffusa is traditionally used to relieve the symptoms of and to treat various diseases, but its anti-cancer activity has not been well studied. In the present study, the authors investigated the anti-cancer effects of an ethanol extract of Oldenlandia diffusa (EOD) on HT-29 human adenocarcinoma cells. Methods: Cells were treated with different concentrations of an EOD, and cell death was assessed by using a 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. Analyses of the sub G1 peak, the caspase-3 and -9 activities, and the mitochondrial membrane depolarizations were conducted to confirm cell death by apoptosis. Also, intracellular reactive oxygen species (ROS) generation was determined using carboxy-H2DCFDA (5-(and-6)-carboxy-20,70-dichlorodihydrofluorescein diacetate). Results: EOD inhibited the proliferation of HT-29 cells for 24 hours by $78.6%{\pm}8.1%$ at $50{\mu}g/mL$, $74.4%{\pm}4.6%$ at $100{\mu}g/mL$, $65.9%{\pm}5.2%$ at $200{\mu}g/mL$, $51.4%{\pm}6.2%$ at $300{\mu}g/mL$, and by $41.7%{\pm}8.9%$ at $400{\mu}g/mL$, and treatment for 72 hours reduced the proliferation at the corresponding concentrations by $43.3%{\pm}8.8%$, $24.3{\pm}5.1mV$, $13.5{\pm}3.2mV$, $6.5{\pm}2.3mV$, and by $2.6{\pm}2.3mV$. EOD increased the number of cells in the sub-G1 peak in a dose-dependent manner. The mitochondrial membrane depolarization was elevated by EOD. Also, caspase activities were dose-dependently elevated in the presence of EOD, and these activities were repressed by a pan-caspase inhibitor (zVAD-fmk). The ROS generation was significantly increased by EOD and N-acetyl-L-cysteine (NAC; a ROS scavenger) remarkably abolished EOD-induced cell death. In addition, a combination of sub-optimal doses of EOD and chemotherapeutic agents noticeably suppressed the growth of HT-29 cancer cells. Conclusion: These results indicate that EOD might be an effective chemotherapeutic for the treatment of human colorectal cancer.