• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1235-1243
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• 2015

황흑산은 동의보감의 복강과 장옹의 처방을 위해 기록된 처방전으로 오랫동안 사용되어 왔으나, 항암 효능에 대한 구체적인 연구는 전혀 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암세포를 대상으로 황흑산 처리에 의한 증식억제와 연관된 apoptosis 유발 및 관련 기전 연구를 수행하였다. AGS 위암세포에 황흑산 추출물을 처리함에 처리 농도 의존적으로 증식이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 핵의 형태적 변형과 sub-G1기 세포의 축적 등으로 확인하였다. 황흑산 추출물에 의한 apoptosis 유도에는 pro-apoptotic Bax 단백질의 발현 증가와 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소 및 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리와 연관성이 있었으며, 세포 내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 축적을 증가시켰다. 또한 황흑산 추출물에 의한 apoptosis 유발은 caspases (caspase-3, -8 및 -9)의 활성을 증가시켰으며, poly (ADP-ribose)-polymerase 단백질의 단편화를 초래하였다. 그러나 ROS scavenger 및 pan-caspases inhibitor는 황흑산 추출물에 의한 apoptosis의 유발을 거의 완벽하게 억제하였으며, 암세포의 증식억제도 차단하였다. 이상의 결과는 황흑산 추출물에 의한 apoptosis가 ROS 생성 및 caspase 활성 의존적으로 일어남을 의미하는 것으로 황흑산의 항암기전 해석을 이해하고 향후 지속적인 연구를 위한 유용한 자료로 사용될 것이다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권10호
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• pp.5291-5298
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• 2012

Beta-asarone is one of the main bioactive constituents in traditional Chinese medicine Acorus calamu. Previous studies have shown that it has antifungal and anthelmintic activities. However, little is known about its anticancer effects. This study aimed to determine inhibitory effects on LoVo colon cancer cell proliferation and to clarify the underlying mechanisms in vitro and in vivo. Dose-response and time-course anti-proliferation effects were examined by MTT assay. Our results demonstrated that LoVo cell viability showed dose- and time-dependence on ${\beta}$-asarone. We further assessed anti-proliferation effects as ${\beta}$-asarone-induced apoptosis by annexin V-fluorescein isothiocyanate/propidium iodide assay usinga flow cytometer and observed characteristic nuclear fragmentation and chromatin condensation of apoptosis by microscopy. Moreover, we found the apoptosis to be induced through the mitochondrial/caspase pathway by decreasing mitochondrial membrane potential (MMP) and reducing the Bcl-2-to-Bax ratio, in addition to activating the caspase-9 and caspase-3 cascades. Additionally, the apoptosis could be inhibited by a pan-caspase inhibitor, carbobenzoxy-valyl-alanyl-aspartyl-[O-methyl]-fluoromethylketone (Z-VAD-FMK). When nude mice bearing LoVo tumor xenografts were treated with ${\beta}$-asarone, tumor volumes were reduced and terminal deoxynucleotide transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) assays of excised tissue also demonstrated apoptotic changes. Taken together, these findings for the first time provide evidence that ${\beta}$-asarone can suppress the growth of colon cancer and the induced apoptosis is possibly mediated through mitochondria/caspase pathways.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권7호
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• pp.825-831
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• 2007

당귀로부터 분리한 decursin을 환경호르몬에 의해 증식을 유도한 인체 유방암세포(MCF-7)에 처리한 후 그 억제효과를 조사하였다. 인체 유방암세포주인 MCF-7은 20, 40, 60, 80 및 100 ${\mu}g/mL$ 농도로 decursin의 처리 시 20 ${\mu}g/mL$ 이상에서 농도 의존적으로 그 증식이 억제되었다. 호르몬이 제거된 배지로 배양한 세포에 0, 0.01, 0.1 및 1 ${\mu}M$의 농도로 환경 호르몬 $17{\beta}$-estradiol과 bisphenol을 처리한 결과 호르몬이 제거된 배지로 배양한 세포에 비해 세포의 증식을 유도하였으며, Yamada(21)와 본 실험 결과가 유사한 세포성장을 보여 암세포의 성장억제 효과를 측정하기 위한 환경호르몬의 농도를 0.1 ${\mu}M$로 하였다. 환경호르몬에 의해 증식이 유도된 MCF-7 세포에 당귀 메탄올추출물 및 decursin을 1, 3, 10 및 30 ${\mu}g/mL$ 농도로 처리한 결과 농도에 비례하여 세포의 증식을 억제하였으며, 10 ${\mu}g/mL$의 농도 이상에서는 대조구의 증식보다도 낮은 생존율을 나타내어 강한 세포독성을 나타내었다. 또한 hoechst 염색을 통하여 세포 핵의 변화를 알아본 결과 decursin 처리군에서 핵의 응축과 apoptic body가 관찰되어 decursin은 apoptosis를 유도함으로써 환경호르몬이 처리된 MCF-7 세포의 증식을 억제하는 것으로 판단된다. 이들 결과는 decursin이 환경호르몬에 의해 증식이 유도되는 MCF-7 세포의 성장을 apoptosis에 의해 억제한다는 것을 나타낸다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권6호
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• pp.655-661
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• 2007

참당귀(Angelica gigas Nakai)를 기능성 식품소재 및 의약품의 원료로 활용하기 위하여 참당귀 methanol 추출물에 대한 항산화, 항암 및 면역활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 참당귀의 항산화력을 알아보기 위하여 0.1, 0.5 및 1 mg/mL의 농도로 당귀의 methanol 추출물을 처리한 후 수소 공여능, 환원력 및 hydroxyl radical 활성을 측정하였다. 그 활성은 모두 추출물의 농도에 의존적으로 높게 나타났으며, 특히 수소공여능은 1 mg/mL에서 대조군과 비교했을때 50% 정도의 활성을 나타내었다. 참당귀 methanol 추출물을 SW480세포에 처리한 결과 대조군에 비하여 농도 의존적으로 암세포의 성장을 억제하였으며, 암세포에 참당귀 methanol 추출물을 24시간 처리하여 hoechst 염색한 후 형광현미경으로 관찰한 결과 핵의 응축 및 DNA 분절이 관찰되었다. 또한 참당귀 methanol 추출물이 처리된 암세포에서는 대조군에 비하여 농도에 의존적으로 caspase-3의 활성이 증가하였다. 참당귀의 methanol 추출물은 생쥐의 비장으로부터 분리한 면역세포에 대하여 대조군과 비교하여 상이한 차이를 보이지 않았으며, 또한 대식세포인 RAW 264.7에서도 $NO_2$(Nitrite)를 함량이 증가되지 않았다. 따라서 이들 결과는 참당귀 methanol 추출물은 약한 항산화 활성을 가지며, 면역 활성에는 큰 관련이 없지만, SW480 암 세포에서 caspase dependent pathway에 의한 apoptosis를 유도함으로서 암세포의 사멸하는 것으로 판단되어진다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.927-934
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• 2014

혈근초(Sanguinaria canadensis) 뿌리에서 유래된 benzophenanthridine alkaloid의 일종인 sanguinarine은 항균, 항산화 및 항암작용 등 다양한 생리활성을 지니고 있는 것으로 알려져 있다. 비록 TRAIL이 암세포에서는 apoptosis를 유도하지만 정상세포에서는 세포독성을 나타내지 않는다는 큰 장점으로 제 2 임상 단계에서 유의적인 성과를 이루었지만, TRAIL 저항성을 극복해야 하는 큰 어려움이 남아있다. 본 연구실에서는 TRAIL이 세포독성을 나타내지 않는 범위의 sanguinarine과 혼합처리에 의하여 TRAIL 저항성 AGS 위암세포에서 apoptosis를 유발하였음을 보고한 바 있으며, 본 연구에서는 sanguinarine의 TRAIL 저항성 관련 극복에 대한 추가적인 기전 연구를 실시하였다. 본 연구의 결과에 의하면, sanguinarine과 TRAIL의 혼합처리는 각각의 단독 처리에 비하여 AGS 세포의 증식억제 및 apoptosis 유도의 상승 효과가 있었으며, 이를 MTT assay, agarode gel 전기영동, 염색질 응축 현상 및 flow cytometry 분석을 통하여 확인하였다. 또한 sanguinarine과 TRAIL의 혼합처리는 DR5의 발현을 증가시켰으며, ROS의 생성을 촉진시켰다. 그러나 동일 조건에서 MAPKs 신호 전달계에는 큰 영향을 주지 않았다. 아울러 ROS 생성을 인위적으로 차단하였을 경우, sanguinarine과 TRAIL의 혼합처리에 의한 생존도 저하가 유의적으로 회복되었다. 이러한 결과는 sanguinarine과 TRAIL이 DR5의 발현 증가와 ROS의 생성을 촉진시킴으로서 apoptosis 신호를 활성화하였음을 의미하는 결과로서 TRAIL 저항성 극복을 위한 sanguinarine 활용의 유용성을 보여주는 것이다.

• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1709-1716
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• 2007

본 연구에서는 몇 가지 암세포를 대상으로 마늘 열수추출물(WEAS)의 항암활성을 조사하였으며, 비교적 높은 감수성을 보인 백혈병세포를 대상으로 세포증식억제가 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 제시하였다. WEAS에 의한 U937 세포의 apoptosis 유도는 세포주기 G2/M arrest와 연관성이 있었으며, 다양한 apoptosis조절 유전자들의 발현 변화를 동반하였음을 확인하였다. 이러한 apoptosis조절 인자들의 발현변화는 미토콘드리아 막 전위의 소실과 연관성이 있었으며, WEAS에 의한 암세포의 G2/M arrest에 의한 apoptosis 유발에 ROS가 중요한 조절자로 작용함을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.555-562
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• 2016

본 연구는 해양자원의 대표적인 갈조류 중 미역(Undaria pinnatifida), 미역쇠(Petalonia binghamiae), 넓은 미역쇠(Punctaria latifolia)를 추출한 시료들을 이용하여 위암, 유방암 세포에서 성장에 미치는 영향을 조사하였고, 성장 억제효과가 가장 뛰어난 시료가 apoptosis 발현을 유도시키는지 확인하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물 0, 50, 100, 200 μg/ml로 24시간 동안 처리한 뒤 MTT assay를 통하여 암세포 성장 억제효과를 확인하였다. 실험 결과 모든 추출물들이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 농도 의존적으로 암세포의 성장을 억제 하였다. MTT assay 실험 결과에서 암세포 성장 억제효과가 가장 좋은 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis를 유도하는지 확인하기 위해 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 DAPI staining을 수행 하였고, 넓은 미역쇠 추출물 200 μg/ml에서 세포질 응축이 통계학적으로 유의적인 증가를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 넓은 미역쇠 추출물이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 apoptosis를 유도하여 암세포 성장을 억제한 것으로 사료된다. 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis 발현 기전에 영향을 주는지 보기 위해 Western blotting을 수행하여, Bcl-2 family 단백질인 Bax와 Bcl-2의 발현 그리고 DNA 복구 단백질인 PARP의 발현을 확인 하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 넓은 미역쇠 추출물 0, 200 μg/ml로 24시간 처리한 결과, pro-apoptotic protein 인자인 Bax와 DNA 복구 단백질 PARP 분절이 증가 하였고, anti-apoptotic protein 인자인 Bcl-2 발현은 감소하였다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물은 인간 위암세포인 AGS와 유방암 세포인 MDA-MB-231, SK-BR-3에서 암세포 성장 억제효과가 있음을 확인하였고, 그 중 가장 효과가 우수한 넓은 미역쇠가 미역, 미역쇠보다 뛰어난 항암 효과를 나타내었다. 따라서 갈조류 추출물의 기능성 식품 및 항암제로서의 개발 가능성을 보여 주고 있으며, 특히 넓은 미역쇠 추출물의 항암효과에 대한 연구가 in vivo에서도 이루어 져야 할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권5호
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• pp.584-590
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• 2012

국화과 꽃은 우리나라에서 전통적으로 항염증과 항산화 치료에 사용되었다. 본 연구에서는 국화과 추출물이 인간 위암세포 AGS, 인간 유방암세포 MDA-MB-231과 SK-BR-3 암세포에서 성장을 억제하고 세포자멸사를 유발하는지 확인하였다. AGS, MDA-MB-231 그리고 SK-BR-3 암세포의 성장을 MTT로 측정하였다. 14종의 국화과 추출물을 24시간 동안 50, 100, 200 ${\mu}g/mL$의 농도로 처치하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부, 낙동구절초 전초, 산국 전초 그리고 해국 꽃 추출물에서 암세포의 성장을 농도 의존적으로 억제시켰다. 우리나라 여성에서 가장 많이 발생하는 유방암세포인 MDA-MB-231 암세포에서 세포자멸사를 확인하기 위해 DAPI 염색을 수행하였다. MTT assay에서 암세포를 억제시킨 6종의 국화과 추출물중 3종인 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부 추출물을 처치한 세포에서 핵의 응축이 농도 의존적으로 존재함을 형광현미경으로 확인하였다(${\times}200$). 세포자멸사에 관련된 단백질의 발현을 알아보기 위해서 western blot으로 확인하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부 추출물을 25, 50 ${\mu}g/mL$의 농도로 24시간 동안 MDA-MB-231 암세포 처치 후 cell lysate를 얻어 Bcl-2, Bax 그리고 p53의 변화를 관찰하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초 그리고 삼잎국화 지하부에서 anti-apoptotic 분자인 Bcl-2 단백질은 감소하고 반대로 pro-apoptotic 분자인 Bax와 p53 단백질은 증가하였다. 결과적으로 한라구절초 전초, 포천구절초 전초 그리고 삼잎국화 지하부 추출물은 유방암 세포의 성장을 억제하고 apoptosis를 유발시키므로 암예방제나 치료제로 개발될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1227-1234
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• 2019

매실은 한국, 일본 및 중국 등지에서 섭취하여온 과실로서 유기산이 풍부하며, 다량의 무기질 및 폴리페놀 성분을 함유한 것으로 알려져 있다. 이러한 매실을 이용하여 예로부터 절임이나 청 등으로 가공하여 섭취할 뿐만 아니라 구토, 해독 및 해열에 효능이 있는 한약재로서 사용해왔다. 본 연구에서는 매실을 이용하여 분획물을 제조하고 각각의 인체 대장암세포에 대한 성장 억제효과를 확인하였으며, colony 형성능, 형태학적 관찰, apoptotic body 형성, 단백질 변화 및 환경호르몬에 대한 방어 효과를 평가하였다. 매실 분획물의 인체 대장암세포 HT-29에 대한 증식 억제효과는 매실 메탄올 분획물(maesil methanol fraction, MMF) 및 매실 부탄올 분획물(maesil, butanol fraction, MBF)이 가장 뛰어난 효능을 나타내었다. MMF 및 MBF의 처리에 따라 colony 형성능 또한 농도의존적으로 감소하는 것으로 나타났으며 형태학적 변화 또한 확인할 수 있었다. 핵의 형태학적 변화를 관찰한 결과 $125{\mu}g/ml$의 MMF 및 MBF 처리에 따라 apoptotic body의 형성 및 핵 응축을 관찰하였다. MMF 및 MBF의 처리에 따른 인체 대장암세포의 성장 억제효과가 apoptosis 와 관련이 있는지 단백질의 변화를 확인한 결과, pro-apoptotic 단백질은 Bax, caspase-3, PARP의 발현이 농도의존적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현은 감소하는 경향을 나타냈다. 또한, 환경호르몬의 일종은 bisphenol A (BPA)에 의해 성장이 증식된 HT-29세포는 MMF의 처리에 따라 유의적인 성장억제 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 얻은 결과는 매실 분획물을 이용한 기능성 식품 소재화에 대한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.433-441
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• 2006

폴리아민은 거의 모든 세포에 있어서 성장과 분화에 필수적인 물질이다. 이들 폴리아민의 기작은 상당히 복잡하고 다양하여 그 정확한 작용기전은 아직 확실하지가 않다. 본 논문에서는 폴리아민이 세포 증식을 유도 하기도 하지만 일정농도 이상에서는 오히려 세포사멸을 초래한다는 결과를 밝히고자 한다. 본 실험에 사용된 인간의 전립선 암세포(LNCaP cells)에 있어서, 폴리아민 가운데 putrescien은 세포 증식에 거의 영향을 미치지 않았으나 spermidine과 spermine의 경우 10 ${\mu}M$ 이하에서는 세포 증식을 촉진하였다. 그러나, 20 ${\mu}M$ 이상의 농도에서는 농도와 시간의존적으로 세포사별을 유도 하였다. 폴리아민 처리에 의한 세포사멸의 초기과정인 핵 응축과 염색질 condensation이 Hoechst와 PI 염색에서 뚜렷이 관찰되었다. 또한, 폴리아민 처리시 anti-apoptotic protein으로 알려진 Bcl-2 protein의 발현은 거의 완전히 억제된 반면, pro-apoptotic protein으로 알려진 Bax의 발현은 현저히 증대되었다. 본 연구의 결과에 따르면, 폴리아민에 의해서 유도되는 세포사멸은 세포 내 칼슘농도 변화에 의한 것으로 사료된다. 전립선 암세포에 있어서 폴리아민 처리시 시간과 농도 의존적으로 세포 내 칼슘농도가 증가되었다. 세포막을 통한 칼슘이동을 억제하는 nifedipine과 flufenamic acid 등의 억제제를 처리한 실험 결과 세포내 칼슘증가는 세포 내부의 저장소로부터 칼슘의 유출보다는 주로 세포막상에 있는 비선택적 칼슘통로를 통한 외부의 칼슘 유입에 의한 것으로 판단된다.