• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.778-785
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• 2018

오토파지(Autophagy, 자가포식)는 복합적인 신호과정으로, 암세포의 증식 억제 및 항암제에 대한 내성 획득의 상반적인 조절에도 관여한다. 오토파지의 암 억제 효과는 아팝토시스(apoptosis)와 상호협력으로 오토파지성세포 사멸의 유도에 기인된다. 본 연구에서는 NSAID 계열의 다기능 약물인 celecoxib (CCB)이 아팝토시스 및 오토파지의 복합적인 유도로, 항암제 다제내성(multidrug resistant, MDR) 암세포의 Hsp90 molecular chaperone inhibitor인 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG)에 대한 감수성을 증가시키는 활성이 있음을 밝혔다. 17-AAG 처리에 의한 항암제 다제내성 암세포의 변이형p53 분해 및 caspase-3 활성은 CCB 처리로 촉진되었다. MCF7-MDR세포에서 Z-DEVD-FMK 처리에 의한 caspase-3-매개의 아팝토시스 경로 차단은 CCB 유도의 세포 사멸을 완전히 차단시키지 못함을 알 수 있었으며, 또한 17-AAG과 CCB 병합 처리에 의한 오토파지 활성화는 Z-DEVD-FMK에 의해 방해되지 않는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 토대로, CCB의 오토파지 유도 활성은 항암제 다제내성 암의 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성 증가를 위한 약물 개발에, CCB가 효과적인 병용 약물로서 제안 될 수 있다.

• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.201-210
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• 2021

본 연구는 메밀 추출물과 비텍신을 이용하여 UVB 손상 개선에 대한 효과를 알아보기 위해 Microarray 분석, 세포의 증식, 세포 상처 회복, 세포주기, 마이크로파지의 생성 양상, 단백질 분석 등을 실시하였다. Microarray 분석 결과는 DRAM1, Atg2a 및 Atg13 유전자에서 UVB에 의해 증가 된 양상을 메밀 에탄올추출물과 비텍신에서 감소시켰다. 세포의 증식, 상처 회복, 주기 및 마이크로파지 양상에서는 메밀 에탄올추출물과 비텍신에서 정상 세포와 유사하게 개선되었으며, 단백질 분석에서 DRAM1, Beclin-1 및 LC3 I/II 모두 비텍신 처리군에서 감소하였고, p-mTOR 및 Survivin은 모두 증가 되었다. UVB에 의한 손상에서 메밀 에탄올추출물과 비텍신은 DRAM1, Atg2a 및 Atg13을 같이 컨트롤 하고 세포 증식, 상처 회복 및 주기를 정상으로 회복하며 UVB에 의한 세포 노화 발생원인 중 하나인 오토파지를 조절하여 세포의 사멸억제 및 재생하므로 기능성 화장품 성분으로 활용가능할 것으로 사료 된다.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.873-884
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• 2021

본 연구에서는 다양한 인체 암포주를 대상으로 NSAID의 항암 효과를 증강시키는 artesunate (ART)의 역할과 이에 대한 분자적 기전을 연구하였다. 다양한 타입의 암세포주를 대상으로 암세포 성장 억제 활성을 조사한 결과, ART는 NSAID인 celecoxib (CCB) 또는 dimethyl-CCB (DMC)와의 병용 효과를 나타내었다. ART 처리로 ATF4/CHOP의 발현 증강과 함께 오토파지 유도 표식인 p62 감소의 결과로서, ATF4/CHOP 경로가 ART의 오토파지 유도 활성에 관여할 것으로 예상되었으며, ART의 오토파지 활성과 관련하여 NRF2 및 암 줄기 세포 관련 단백질인 CD44, CD133, ALDH1, Oct4, mutated p53 (mutp53) 및 c-Myc의 발현이 감소되었다. 또한 DMC 단독처리 보다 ART와 DMC의 병용으로 ATF4/CHOP의 발현 증강과 p62의 감소가 더욱 촉진되고, NRF2 및 암 줄기 세포 관련 단백질 발현 감소도 현저히 촉진되면서 궁극적으로 PARP 활성화에 의해 apoptosis가 유도됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는 ART/DMC 병용 처리가 각 물질 단독 처리보다 암세포의 성장 억제 및 apoptosis 유도에 더욱 효과적이고, ART 및 DMC 의 오토파지 유도 활성은 암 줄기 세포 관련 단백질의 분해를 촉진함으로써, 암 줄기 세포가 제거될 수 있음을 시사하였다. 이와 같이 ART는 NSAID 뿐만 아니라 imatinib의 항암 효과를 증강시키는 활성으로, chemosensitizer로서 중요한 후보 물질이 될 수 있음을 밝혔다.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.661-671
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• 2020

항암 요법의 실패의 주요 원인으로 암세포의 항암제에 대한 내성 획득이 잘 알려져 있다. 비스테로이드소염제(NSAID)는 항염증작용뿐만 아니라 항암제와의 병용요법으로 임상적인 암 치료 요법에 응용되고있다. 본 연구에서는 NSAIDs 인 celecoxib 및 이의 구조 유사체인 2,5-dimethyl celecoxib 그리고 ibuprofen의 인간 암세포에 대한 imatinib 및 TNF-related apoptosis inducing ligand (TRAIL) 세포 독성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. NSAID는 TRAIL 및 imatinib에 각각 약제 내성을 나타내는 간암 세포와 백혈병 세포에서 이들 약물의 세포독성을 증강시키는 활성을 나타내었다. NSAID는 ATF4/CHOP의 발현 증강으로 소포체 스트레스 및 오토파지(Autophagy, 자가포식)를 유도하였다. 이로 인한 DR5 발현 증강과 함께 c-FLIP 발현 억제로 TRAIL의 세포독성을 증강시키는 기전을 나타내었다. NSAID로 유도되는 오토파지 활성은 imatinib-resistant CD44^highK562 백혈병세포의 imatinib 감수성을 증강시켰으며, NSAID는 이 세포에서 높은 발현을 나타내는 다양한 stemness-related marker 단백질의 발현 감소를 촉진시키는 활성으로 세포사멸을 유도하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 NSAID의 오토파지 유도 활성이 TRAIL과 imatinib의 세포 독성을 증강시키는 것으로서, NSAID와 이들 약물과 병용 처리방법은 인간 암세포의 TRAIL 및 imatinib 내성을 극복 시킴과 동시에 암세포에 이들 약물의 독성 부작용을 감소시킬 수 있는 낮은 농도의 처리를 가능하게 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.59-67
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• 2016

도라지는 다양한 종류의 triterpenoid계통의 saponin을 함유한 다년생 식물이다. 도라지는 한국에서 오랫동안 식품으로 사용되어 왔으며 그 추출물에 관한 생리활성연구도 많이 보고되었으나, 발효 도라지추출물에 관한 혈관기능 연구는 미미한 실정이다. 본 연구자들은 먼저 도라지 추출물을 발효시킨 후, 발효도라지추출물을 제조하였으며, 제조된 발효도라지추출물이 혈관내피세포에 어떤 효과를 미치는 지 관찰하였다. BAEC에 발효도라지추출물을 농도 별로 처리하였을 때, 고농도(100 μg/ml)에서는 혈관내피세포의 탈착이 일어났으며, 저농도(0.1 μg/ml)에서는 세포탈착은 일어나지 않았으나 세포성장과 세포이동이 촉발됨을 관찰하였다. 고농도에서 일어난 세포탈착은 세포사 즉, 세포사멸, 세포괴사, 오토파지 등과는 관련이 없었다. 또한 고농도의 도라지 추출물은 혈관내피세포에서 유래한 작은 vesicle을 형성하였는데, 이 vesicle은 세포사멸과 관련이 없기 때문에 내피세포에서 유래된 EMP로 추측된다. 흥미롭게도 고농도의 세포탈착 현상은 EMP로 추측되는 vesicle에 의하여 일어난 현상이었다. 저농도의 도라지 추출물이 유발한 세포이동과 세포성장은 혈관내피세포의 중요한 신호전달물질중의 하나인 Akt의 활성화를 통해 일어남을 확인하였다. 결론적으로 도라지 추출물은 혈관내피세포의 성장을 촉진함으로써 혈관의 안정성을 유지하고 세포성장과 이동을 촉발함으로써 상처치유에 효과를 나타낼 수 있음을 본 연구를 통하여 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.210-221
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• 2022

비스테로이드소염제(NSAID)와 γ-secretase 저해제(DAPT) 또는 SIRT1저해제(MHY2245)의 병용 효과를 인간 대장암(KM12) 및 간암(SNU475) 세포를 대상으로 조사한 결과, celecoxib (CCB) 및 2, 5-dimethyl celecoxib (DMC)를 포함하는 NSAID는 DAPT 또는 MHY2245와의 병용에 의하여 COX-2활성과 상관없이 NSAID의 암세포 증식 억제능이 현저히 증강되었다. DAPT와 MHY2245는 p62단백질 감소와 동시에 Notch1, CD44, CD133, octamer- binding transcription factor 4 (Oct4) 등의 다수의 종양 줄기세포 표지자 및 NICD1 발현 양을 감소시켰지만, activating transcription factor 4 (ATF4) 발현은 증강시켰다. 또한 NSAID 단독처리 보다 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245 병용 처리에 의하여 오토파지가 촉진되므로서 종양 줄기세포 표지자의 발현 및 단백질양의 감소가 가속화되고, 이에 따라 PARP 활성화 및 세포사멸이 현저히 증강 되었다. 결론적으로 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245의 병용 투여는 종양 줄기세포 표지자를 발현하는 인간 암세포의 증식 억제 및 제거에 효과적인 처리방법으로, 임상에 적용시킬 수 있는 학문적 근거로서 제공 될 수 있다.

• 동의생리병리학회지
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• 제23권3호
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• pp.581-589
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• 2009

The water extract of Dohongsamul-tang(DHSMT) has been traditionally used in treatment of ischemic heart and brain diseases in Oriental Medicine. However, little is known about the mechanism by which DHSMT protects C6 glial cells from glucose deprevation induced damages. Therefore, this study was designed to evaluate the protective effects of DHSMT on 2-deoxy-D-glucose induced autophagy of C6 glial cells. Autophagic phenotype is evaluated by fluorescence microscopy and flow cytometry with specific biological staining dyes, including monodansylcadaverine and acridine orange, as well as Western blot analysis with microtubule-associated protein 1 light chain 3(LC3) and Beclin-1. Treatment with 2-deoxy-D-glucose significantly resulted in a decrease of the viability of C6 glial cells and increase of the extracellular LDH release in a dose and time-dependent manner. However, pretreatment with DHSMT protected C6 glial cells from glucose deprivation with 2-deoxy-D-glucose. The author also observed the fact that autophagy phenotype occurred by 2-deoxy-D-glucose in C6 glial cells. Pretreatment with 3-MA, a pharmacological inhibitior of autophagy, abolished the formation of acidic vesicle organelle in C6 glial cells treated with 2-deoxy-D-glucose. However, pretreatment with DHSMT inhibited the formation of autophagic phenotypes, including formation of acidic vesicle organelle, and increase of the expression of LC-3 II Beclin-1 proteins in C6 glial cells treated with 2-deoxy-D-glucose. Taken together, these data suggest that DHSMT is able to protect C6 glial cells from glucose deprivation with marked inhibition of autophagy formation.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권2호
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• pp.200-207
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• 2015

본 연구에서 우리는 갈색거저리 유충 추출물의 암세포 선택적인 세포독성 활성을 암세포주를 대상으로 하는 in vitro 및 in vivo 실험으로 증명하였다. 먼저 갈색거저리 유충의 에탄올 추출물은 정상세포라 할 수 있는 primary hepatocyte에 대한 독성은 미미하였으나 암세포주들에 대한 세포독성과 함께 다른 정상세포인 primary cardiomyocyte에 대한 독성도 가지고 있었다. 에탄올 추출물을 hexane, butanol, ethyl acetate, 물을 이용하여 liquid-liquid partition으로 추가로 분획, 구성물질들을 분리하였고 이들 분획물 중에서 hexane 분획물은 다양한 암세포들(PC3, 22Rv1, HeLa, PLC/PRF5, HepG2, Hep3B, SK-HEP-1, HCT116, NCI-H460, MDA-MB231, SKOV3)에 대한 독성을 유지하면서 cardiomyocyte에 대한 독성이 상당히 줄어들었다. 0.4 mg/mL 에탄올 추출물이 cardiomyocyte를 대부분 죽이는 독성을 보였으나 동일조건에서 hexane 분획물은 약 20% 정도의 세포독성만을 보여주어 독성이 상당히 감소된 것을 확인하였다. 이렇게 비특이적인 세포독성이 물질분리 및 분획을 함으로써 줄어들 수 있다는 것을 확인하였다. 두 번째로 hexane과 ethyl acetate 분획물들이 아포토시스, 세포괴사, 오토파지와 같은 대표적인 세포죽음 기전들을 활성화시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 더불어 hexane 분획물의 세포죽음 유도활성은 현재 임상에서 널리 처방되고 있는 항암물질들과 함께 간암세포주에 처리되었을 때 항암활성을 증대시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 갈색거저리 유충 추출물들이 단독으로 혹은 다른 세포독성 약물들과 함께 항암활성을 가질 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 hexane 분획물의 항암활성을 in vivo xenograft 실험쥐 모델에서 확인하였는데, 간암세포주인 SK-HEP-1을 이식한 실험쥐에서 hexane 분획물을 15일간 복강주사 하였을 때 종양의 성장을 뚜렷하게 억제하는 것을 확인하였고, 앞선 정상세포에 대한 제한적인 영향과 일치하게 몸무게의 감소 등 부작용이라 할 수 있는 증상은 확인되지 않았다. 이상의 결과들을 종합하면 갈색거저리 유충 추출물의 항암활성을 in vitro와 in vivo에서 확인할 수 있었으며, 새로운 항암활성을 가지는 물질 발굴을 위해 추가적인 분획과 물질 분석이 필요하다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.307-316
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• 2015

장수풍뎅이 유충은 간질환을 치료하기 위한 민간요법으로 전통적으로 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 유충 분말의 간 보호 효능과 간암억제 효능을 검증하고자 연구를 수행하였다. 먼저 장수풍뎅이 유충의 간 보호 효과를 확인하고자, 간 독성 물질인 diethylnitrosamine (DEN)을 C3H/HeN 수컷 쥐에 복강 주사하여 간 독성 실험쥐 모델을 제작하였다. DEN으로 처리된 쥐에서는 혈중 alkaline phosphatase (ALP) 농도, TUNEL positive 간세포의 숫자, 간 손상으로 인해 형성되는 duct의 개수, 간세포에서의 지방축적, Masson’s trichrome 염색에서 콜라겐 염색 정도 등, 급성 혹은 만성 간 손상과 관련된 지표들이 모두 증가되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 장수풍뎅이 유충 동결건조 분말을 함께 경구투여하게 되면, 이와 같은 간 손상의 지표들이 통계적으로 유의미한 수준으로 감소하게 되는 것을 확인할 수 있었다. 다음으로 항암활성 유무를 검증하기 위해, 에탄올로 유충분말 추출물을 먼저 확보한 후, solvent partition 방법을 이용하여 에탄올 추출물을 hexane, ethyl acetate, water 분획물로 분리하였다. 이들 분획물들을 여러 종류의 암세포주에 처리하였을 때, ethyl acetate 분획물이 암세포들에 대해서 아포토시스와 세포괴사와 같은 세포죽음을 유도하는 활성이 있음을 확인할 수 있었다. 더불어 ethyl acetate분획물은 암세포의 대사를 교란할 수 있었고, 오토파지를 유도할 수 있는 활성을 가지고 있었다. 결론적으로, 장수풍뎅이 유충은 독성물질로부터 간을 보호할 수 있는 성분과 암세포에 대한 세포죽음을 유도할 수 있는 활성을 가지고 있다는것을 확인하였다. 따라서, 향후 분획물들에 대한 추가적인 성분 및 활성 분석 실험으로 약리활성을 가진 물질을 분리할 수 있을 것으로 기대하고 있다.