• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권2호
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• pp.147-152
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• 2020

Farrerol은 중국에서 거담제로 사용되어온 전통 한약제로 사용된 산진달래(만산홍, Rhododendron dauricum L.)에서 유래된 플라바논이다. Farrerol은 항산화, 항염증 및 항균 작용을 포함한 다양한 생리 활성이 보고되었다. 하지만 farrerol의 MCF-7에 대한 항암 작용은 아직 보고된 바가 없다. 본 연구에서 인간 유방암 MCF-7 세포에 대한 farrerol의 처리가 세포증식을 억제하고 apoptosis를 유도함을 입증하였다. MCF-7 세포에 ferrerol을 48시간 동안 처리했을 때, 이는 통계적으로 유의한 세포증식 효과를 나타냈으며 이의 IC₅₀ 값은 145.04±1.4 μM임을 확인하였다. 또한, farrerol이 세포사멸을 유도함을 TUNEL assay와 FACS를 이용한 Annexin V/PI 염색을 통해 검증하였다. 이러한 항암 효능의 작용기전으로써, farrerol의 처리가 BAX/Bcl-2 및 Caspase-3활성화와 PARP 분절화를 증가시켜 세포자살을 촉진한다는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 farrerol이 apopotosis 관련 단백질의 활성 및 발현조절을 통해 MCF-7 유방암세포에 대한 항암 효능을 갖는다는 것을 보여주고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권3호
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• pp.219-226
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• 2015

본 연구에서는 레몬 잎 메탄올 추출물(MLL)의 인간 유방암 줄기 세포인 MCF-7-SC에 대한 항암 활성을 조사하였다. MLL이 MCF-7-SC에서 apoptosis를 유도하였으며, 이를 apoptotic body의 형성, sub-G1 phase 및 annexin V-positive 세포와 Bax/Bcl-2 ratio의 증가, caspase-9과 caspase-3의 활성화 및 PARP의 절 단을 통하여 확인하였다. 동시에 MCF-7-SC에서 MLL은 acidic vesicular organelles의 형성, LC3-II의 축적 증가, Akt/mTOR/p70S6K의 활성 억제 등을 통하여 autophagy를 유도하였다. Epithelial-mesenchymal transition (EMT)는 세포가 전이 상태를 획득하기 위한 중요한 과정이며, 이 기작은 암세포가 전이되는 것을 억제함에 있어서 중요한 표적이 된다. 낮은 농도에서의 MLL은 epithelial 마커 단백질인 E-cadherin이 증가와 mesenchymal 마커 단백질인 Snail과 Slug의 발현 감소를 통해 EMT 과정을 저해함으로써 MCF-7-SC에서 항전이 활성을 나타내었다. 본 연구에서는 레몬 잎 메탄올 추출물이 농도 의존적으로 유방암 줄기세포에 대해 세포 독성과 항전이 활성을 나타내고 있으며, 따라서 레몬잎은 항암 소재로서의 개발 가능성이 높은 식물이라고 사료된다.

• Applied Microscopy
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• 제33권2호
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• pp.117-130
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• 2003

본 연구는 6 MeV LINAC에서 발생한 X-선을 생쥐 생체에 조사한 후, 방사선 조사선량에 따른 난소 조직의 미세구조적 변화를 광학 및 전자현미경으로 관찰하였다. X-선을 200 cGy의 선량을 조사한 후 적출한 난소조직에서 성장난포의 과립층세포는 핵이 응축되어 나타났고, 난자를 둘러싸고 있는 투명층은 정상 대조군에서보다 경계가 불규칙하게 관찰되었다. 400 cGy로 조사된 난소조직에서 과립층세포는 대부분 응축된 핵을 가지고 있었으며, 피폭된 과립층세포의 사멸에 의한 세포질의 단백질 변성이 확인되었다. 600 cGy의 선량을 조사한 난소의 조직표본에서 성장난포는 위축되어 있었으며, 난포동에는 백혈구가 침윤되어 있었고, 난포액은 정상난포와 달리 불균질한 물질로 채워져 있었다. 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 200 cGy의 방사선을 조사한 성장난포에서 과립층세포는 정상난포와는 달리 불규칙한 모양을 하고 있었다. 과립세포 사이의 난포동에는 많은 세포성분의 부스러기가 산재하여 있었으며, 이들 주변에 호중구와 대식세포가 관찰되어, 이 시기에 이미 방사선 피폭에 의한 세포사의 기작이 진행되고 있음이 확인되었다. X-선을 600 cGy로 조사한 난소조직의 과립층세포는 세포의 형태나 핵의 변형이 현저하여, 일부 세포는 핵의 분절화가 진행되는 등, apoptosis의 전형적인 특징이 관찰되었다. 특히 성장난포의 난포동에서는 염증반응에 관여하는 호중구가 잘 관찰되었으며, 주변에 산재된 세포 파쇄물 및 apoptotic body와 함께 대식세포의 출현도 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.397-405
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• 2005

브로콜리와 같은 십자화과 식물에서 glucoraphanin의 가수분해를 통해 생성되는 isothiocyanate의 일종인 sulforaphane은 강력한 항암효과를 가지며, 역학적 조사를 포함한 다양한 선행 연구에서 androgen 비 의존적으로 성장하는 전립선 암세포의 증식을 억제하는데 효과가 있었다. 최근 연구 결과에 따르면 sulforaphane은 다양한 인체암세포의 증식을 억제하고 apoptosis를 유발할 수 있는 것으로 알려지고 있으나, 정확한 분자생물학적 기전은 밝혀져 있지 않은 상태이다. 본 연구에서는 sulforaphane의 항암작용 기전을 조사하기 위하여 HeLa 인체자궁경부암세포의 증식에 미치는 sulforaphane의 영향을 조사하였다. Sulforaphane의 처리에 의한 HeLa 세포의 증식억제 및 형태적 변형은 세포주기 C2/M arrest 및 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. RT-PCR 및 Western blot 분석 결과, sulforaphane 처리에 의하여 cyclin A 및 cyclin-dependent kinase (Cdk)4 단백질의 발현이 선택적으로 저하되었으며, Cdc2, Cdk inhibitor인 p16 및 p21의 발현은 증가되었다 그러나 sulforaphane은 cyclooxygenases의 발현이나 telomere 조절에 중요한 역할을 하는 인자들의 발현에는 큰 영향을 주지 못하였다. Sulforaphane의 항암 기전을 규명하기 위해서는 더 많은 연구가 부가적으로 필요하겠지만, 본 연구의 결과들에 의하면 sulforaphane은 강력한 인체암세포의 증식 억제 및 항암작용이 있을 것을 시사하여 준다고 할 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권3호
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• pp.317-323
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• 2012

재배 와송의 항암효과를 입증하기 위해 SW480 대장암세포에서 재배 와송 추출물의 apoptosis 유도 효과 및 그 기전에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 재배 와송과 천연 와송 메탄올 추출물의 암세포 성장 억제능을 측정한 결과, 재배 와송은 천연 와송과 유사하게 농도 의존적으로 높은 암세포 증식억제효과를 보였으며 특히 농도 300 ${\mu}g$/mL의 재배 와송 메탄올 추출물에서는 천연 와송 메탄올 추출물 보다 더 높은 억제 효과를 나타내었다. 또한 재배 와송 메탄올 추출물을 분획하여 얻은 각각의 물, 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 부탄올 분획물 중 와송 클로로포름 분획물에서 암세포의 증식 억제효과가 가장 높게 나타났다. 이러한 와송 클로로포름 분획물의 apoptosis 유도 효과는 Sub-G1기의 함량 증가와 핵의 응축 및 apoptotic bodies 생성 그리고 DNA 분절을 통해 나타났다. 한편, 와송 클로로포름 분획물의 caspase 활성은 caspase inhibitor 처리군에서 암세포의 증식 억제효과가 확연히 저해됨을 나타내었으며 각각의 caspase 활성 중 caspase-3 및 -9의 활성을 증가시켰다. 또한 와송 클로로포름 분획물은 apoptosis 관련 단백질들인 Bid, Bcl-2 및 PARP의 발현을 농도 의존적으로 감소시켰으며 tBid 및 Bax 단백질의 발현을 현저하게 증가시켰다. 본 연구 결과, 재배 와송과 천연 와송은 유사한 암세포 성장 억제 효과를 보였으며 재배 와송의 클로로포름 추출물은 caspase 의존적인 경로를 통해 apoptosis를 일으켜 세포 사멸 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권4호
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• pp.294-298
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• 2016

해양생물을 포함한 천연물질은 신약개발의 원천 소재로서 매력적이며, 특히 무수한 미지의 해양생물들의 연구가 관심을 받고 있다. 기존의 연구에서 미크로네시아에서 채취한 해면동물 40여종에 대하여 항증식 효과를 다양한 암세포주에서 검색한 바 있다. 본 연구에서는 그 중 Coscinoderma sp.의 작용 및 그 기전을 살펴보았다. 특히, 암 억제유전자 p53의 발현을 억제시킨 세포주(HCT116 p53KO과 RKO-E6)에서의 차이점을 비교하였다. 세포생존률 시험에서 Coscinoderma sp. 추출물은 p53의 유무와 상관없이 암세포의 증식을 억제하였음을 확인하였다. 이 암세포 증식 억제 효과가 p53 존재에 따라 다르게 나타나는지 알아보기 위하여 세포사멸 관련 단백질 발현양을 Coscinoderma sp. 처리한 각 세포주에서 비교하였다. 그 결과, Coscinoderma sp.를 HCT16 세포주에 처리하였을 때, p53과 Noxa의 발현이 증가하는 것을 관찰하였고, caspase-9이 분절되면서 감소하는 것으로부터 apoptosis를 일으킨다고 여겨진다. 반면, p53이 결핍된 HCT116세포주에서는 Coscinoderma sp.에 의하여 p21과 mTOR의 발현이 증가되는 것을 확인하였고, 이는 senescence를 야기할 수 있다고 여겨진다. 본 연구로부터 Coscinoderma sp.는 p53의 존재여부에 따라 상이한 작용기전을 매개하여 대장암 세포주의 증식을 억제한다는 것을 알 수 있었다. 이는 새로운 항암제의 개발 가능성을 제시하는 것으로, Coscinoderma sp.의 활성 성분에 대한 지속적인 연구가 이루어 져야 할 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.515-522
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• 2015

Treculia africana Decne는 빵나무종으로 뽕나무과, Treculia 속에 속하는 식물로서, 이 식물의 다양한 부위에서 추출한 물질은 항염증, 항균등의 효과를 가지고 있어 백일해의 치료등 다양한 질환에서 민간요법으로 사용되어 왔다. 하지만 정확한 생리활성에 관한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 T. africana Decne 메탄올추출물(META)을 사용하여 항산화능 및 인체 대장암 세포주인 HT29에 대한 항암활성에 관하여 분석하였다. DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, META의 IC₅₀가 4.53 μg/ml로 강력한 항산화능을 보유하 였음을 확인하였다. 또한 META 처리에 의해 HT29의 생존율이 감소함과 더불어 IC₅₀가 66.41 μg/ml로 강력한 세포사멸효과를 나타냈다. META 처리에 의해 HT29의 subG1 세포비율 및 Annexin V⁺ 세포의 비율이 증가하고, DAPI로 염색된 apoptotic body가 증가하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질인 Fas, Bax, cytochrome c의 발현이 증가하였으며, 이는 caspase 3, 8, 9를 활성화 시켜 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 META는 강한 항산화 활성과, 대장암세포에서 apoptosis 유도에 의한 높은 항암활성을 보유한 물질임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1549-1557
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• 2011

TRAIL은 다양한 암세포에서 apoptosis를 유발하는 것으로 알려져 있으나 간암세포를 포함한 일부 암세포에서 TRAIL 저항성이 획득된 것으로 보고되어지고 있다. 대두의 대표적인 생리활성 물질인 isoflavonoid계열 genistein은 이미 많은 암세포에서 apoptotic 효능을 가진 것으로 알려져 있으나 TRAIL에 의한 apoptosis 유도에 미치는 영향과 기전에 대한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 TRAIL 저항성을 가진 Hep3B 간암세포에서 TRAIL에 의한 apoptosis 유도를 genistein이 더욱 상승시킬 수 있음을 보고하고자 한다. 본 연구의 결과에 의하면, Hep3B 세포에 세포독성을 보이지 않는 범위의 genistein에 의한 TRAIL 유도 apoptosis 상승효과는 미토콘드리아의 기능 손상과 연관성이 있었다. 또한 genistein과 TRAIL 복합처리에 의한 apoptosis 유도는 p38 MAPK 활성 저하로 더욱 상승하였으며, 이는 Bid의 truncation 증가, pro-apoptotic 단백질인 Bax의 발현 증가와 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소 및 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유출의 증가와 연관성이 있었다. 또한 p38 MAPK 억제제는 genistein 및 TRAIL 복합처리에 의한 caspase의 활성 증가와 PARP 단백질의 단편화를 촉진시켰으며, 이는 미토콘드리아의 기능적 손상 증가에 의한 것임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 genistein이 TRAIL에 의한 apoptosis 유도를 효과적으로 증가시킬 수 있으며, 이러한 과정이 p38 MAPK 의존적으로 이루어짐을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.545-552
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• 2017

Julbernardia globiflora는 미옴보 숲에 널리 분포하는 열대 아프리카 나무로, 우울증, 위장장애 등의 치료를 위해 민간요법으로 사용되고 있으나, 항산화능, 항암 활성 등에 대한 연구는 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 J. globiflora 메탄올 추출물(MEJG)을 사용하여 항산화능 및 인체 대장암 세포주인 HT29에 대한 항암 활성에 관하여 분석하였다. 먼저 DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, MEJG의 $IC_{50}$는 $1.23{\mu}g/ml$로 강력한 항산화능을 보유하였음을 확인하였다. 또한 MEJG 농도 의존적으로 HT29 세포의 성장을 억제하였다. MEJG의 HT29 세포 사멸 효과의 기전을 분석하기 위하여 Annexin V 염색과 DAPI 염색을 수행한 결과, 대조군에 비하여 apoptotic 세포 및 apoptotic body가 증가됨을 확인하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, MEJG처리에 의해 사멸수용체인 Fas와 pro-apoptotic 단백질인 Bax의 발현이 증가되었으며, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현이 감소하였다. 이러한 결과로 cytochrome c가 미토콘드리아에서 세포질로 방출되어 증가되었으며, caspase-3, -8, -9가 활성화되었다. 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 MEJG는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 HT29 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1349-1356
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• 2017

$K^+$ 통로 개방제들은 심근, 뇌, 골격근 등에서 세포막 혹은 미토콘드리아 내막에 존재하는 큰 전도성의 $Ca^{2+}$-의 존성 $K^+$ (BK) 통로 및 ATP-조절성 $K^+$ 통로(ATP-sensitive $K^+$ channels, $K_{ATP}$)에 작용하여 허혈성 혹은 산화성 세포 손상을 완화하는 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 망막 색소 상피세포주인 ARPE-19 세포를 실험 모델로 하여 큰 전도성의 BK 통로 개방제인 NS 1619가 유사한 보호 효과를 나타낼 수 있는지, 또한 그 작용기전이 무엇인지를 확인하고자 하였다. AREE-19 세포를 여러 형태의 산화 스트레스에 노출시켜 세포 손상을 유발하고 그 손상의 정도 및 이에 미치는 NS 1619의 효과를 trypan blue 배출능, Tunel 염색 분석을 통하여 측정하였다. NS 1619는 여러 형태의 산화 스트레스에 의한 괴사성 및 apoptosis에 의한 세포 손상을 효과적으로 방지하였으며 그 보호 효과는 BK 통로 봉쇄제인 paxilline 의해 차단되었다. NS 1619는 $H_2O_2$에 의한 세포내 ATP 고갈을 현저히 완화시켰으며, 또한 MTT 환원능으로 측정한 미토콘드리아의 기능을 보호하는 효과를 보였다. 유세포형광 분석법을 이용한 실험에서 NS 1619는 $H_2O_2$에 의한 미토콘드리아 막전압의 소실을 유의하게 방지하였다. 이상의 결과들을 종합하면 NS 1619는 망막 색소 상피세포에서 산화성 세포 손상을 방지하는 효과를 나타내며 그 기전에 미토콘드리아 기능에 대한 보호 작용이 연관되어 있는 것으로 사료된다.