• 약학회지
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• 제50권4호
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• pp.272-277
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• 2006

This study was undertaken to determine whether the 9 herbal complex induces apoptosis in human breast cancer MCF-7 cells and adriamycin-resistant MCF7/adR cells. Ethanol extracts of Bojungbangamtang (BBTE) and acidic polysaccharide of Red Ginseng (GIN) induced cell death in both MCF-7 and MCF7/adR cells. Ethanol extracts of Bojungbangamtang and acidic polysaccharide of Red Ginseng also induced $G_2/M$ cell cycle arrest and increased TUNEL positive cells in MCF7/adR cells. In addition, flow cytometric analysis revealed the decreased expression of P-glycoprotein (P-gp) in ethanol extracts of Bojungbangamtang and acidic polysaccharide of Red Ginseng treated MCF7/adR cells. Similarly, decreased protein levels of P-glycoprotein and multidrug resistance associated proteins-1 were also determined by immunocytometry in ethanol extracts of Bojungbangamtang treated MCF7/adR cells. Taken together these data indicate that ethanol extracts of Bojungbangamtang and acidic polysaccharide of Red Ginseng inhibit the function of ABC transporters such as multi drug resistance associated proteins (MRPs) and P-glycoprotein as well as induce apoptosis in MCF7/adR cells. Thus, these data suggest that ethanol extracts of Bojungbangamtang and polysaccharide of Red Ginseng can be candidates for the treatment of multidrug-resistant MCF7/adR cells.

• Yonsei Medical Journal
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• 제59권9호
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• pp.1096-1106
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• 2018

Purpose: Alzheimer's disease (AD) is the sixth most common cause of death in the United States. MicroRNAs have been identified as vital players in neurodegenerative diseases, including AD. microRNA-128 (miR-128) has been shown to be dysregulated in AD. This study aimed to explore the roles and molecular mechanisms of miR-128 in AD progression. Materials and Methods: Expression patterns of miR-128 and peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR-{\gamma}$) messenger RNA in clinical samples and cells were measured using RT-qPCR assay. $PPAR-{\gamma}$ protein levels were determined by Western blot assay. Cell viability was determined by MTT assay. Cell apoptotic rate was detected by flow cytometry via double-staining of Annexin V-FITC/PI. Caspase 3 and $NF-{\kappa}B$ activity was determined by a Caspase 3 Activity Assay Kit or $NF-{\kappa}B$ p65 Transcription Factor Assay Kit, respectively. Bioinformatics prediction and luciferase reporter assay were used to investigate interactions between miR-128 and $PPAR-{\gamma}$ 3'UTR. Results: MiR-128 expression was upregulated and $PPAR-{\gamma}$ expression was downregulated in plasma from AD patients and $amyloid-{\beta}$ $(A{\beta})-treated$ primary mouse cortical neurons (MCN) and Neuro2a (N2a) cells. Inhibition of miR-128 decreased $A{\beta}-mediated$ cytotoxicity through inactivation of $NF-{\kappa}B$ in MCN and N2a cells. Moreover, $PPAR-{\gamma}$ was a target of miR-128. $PPAR-{\gamma}$ upregulation attenuated $A{\beta}-mediated$ cytotoxicity by inactivating $NF-{\kappa}B$ in MCN and N2a cells. Furthermore, $PPAR-{\gamma}$ downregulation was able to abolish the effect of anti-miR-128 on cytotoxicity and $NF-{\kappa}B$ activity in MCN and N2a cells. Conclusion: MiR-128 inhibitor decreased $A{\beta}-mediated$ cytotoxicity by upregulating $PPAR-{\gamma}$ via inactivation of $NF-{\kappa}B$ in MCN and N2a cells, providing a new potential target in AD treatment.

• 한국식품과학회지
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• 제54권2호
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• pp.134-140
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• 2022

다시마 추출물은 인체의 중금속 제거 효과 및 항암효과가 있다고 알려져 있다. 현재 국내에는 고령화, 야외활동의 증가, 오존층 파괴 등으로 인하여 흑색종 발병률이 증가하고 있다. 흑색종의 치료는 외과 수술적 제거를 원칙으로 하고 항암요법이나 방사선 치료, 면역요법 등이 보존적인 방법으로 사용되고 있다. 하지만 재발의 확률이 높고, 항암치료제에 대한 저항성을 나타내는 경우가 많아 치료에 어려움이 있다. 본 연구에서는 다시마 추출물이 B16-F0에서 항암효과를 확인하고 또한 어떠한 경로를 통하여 항암효과를 나타내는지 밝히기 위한 분자적 기전을 연구하였다. 다시마 추출물은 B16-F0의 증식을 억제하고 세포독성을 유도하였다. 그리고 세포의 군집형성을 억제하고, DNA 분절을 일으키며, 세포사멸을 일으키는 것으로 나타났다. 이러한 다시마 추출물의 흑색종 사멸효과를 유도하는 분자적 기전을 확인한 결과, 내인성 세포사멸 경로인 cytochrome c를 증가시켜 caspase-9 활성화하였고, 외인성 세포사멸 경로인 FADD를 증가시켜 caspase-8을 활성화하였다. Caspase-9의 활성화와 caspase-8의 활성화는 caspase-3를 활성화 시켜 결과적으로 PARP를 활성화하여 세포사멸을 유도하였다. 본 연구의 제한점으로는 단일물질이 아닌 추출물로 인한 다시마 추출물의 정확한 농도를 구하기 어려운 한계가 있으며 추후 연구에서 보완되어야 하는 부분이라 생각된다. 그럼에도 불구하고 본 실험에서 다시마 추출물은 내인성과 외인성 세포사멸 경로를 활성화시켜 흑색종에 독성을 가지며, 증식을 억제하고 세포사멸을 유도하는 것으로 나타났다. 다시마는 갈조류에 속해 있으며, 다양한 성분들이 포함되어 있는데 그중 fucoidan이 항암효과를 가지는 것으로 알려져 있다(Kang 등, 2006). Fucoidan과 관련한 흑색종의 연구는 미백 연구가 대부분이기 때문에, 이후 연구에서는 in vitro 및 in vivo에서 흑색종에 대한 fucoidan의 항암효과 검토 등 다양한 데이터들이 축적된다면 향후 다시마 추출물이 흑색종의 치료에 사용될 가능성이 있을 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권3호
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• pp.207-215
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• 2003

목적: Extracellular signal-regulated kinase (ERK)는 mitogen-activated protein kinase cascade의 일원으로 다양한 세포독성 자극에 의해 유도되는 apoptosis에 반대되는 역할을 한다. 따라서 ERK의 억제는 항암제로서 유용하게 사용될 것으로 생각되어진다. 대상 및 방법: 마우스 간암인 HCa-I는 TCD50가 80 Gy 이상으로 강한 방사선 내성종양으로 알려져 있으며, 방사선 민감성의 증진을 위해 다양한 항암제가 실험되었으나 뚜렷한 효과를 나타내지 못했다. 이 실험을 통해 in vivo,, 특히 방사선 내성종양에서 ERK의 억제가 방사선에 의한 항암 작용을 증진시키는지 알아보고자 하였다. C3H/HeJ 마우스에 종양의 크기가 $7.5\~8\;mm$가 되었을 때 PD98059 ($0.16\;\mug/50\;\mul$로 종양에 직접 주사)를 처리하였다. 결과: 처리 1시간째에 p-ERK가 0.5배로 억제되었다. 종양 성장 지연 분석에서 증강 지수가 전 처리군과 후 처리군에서 각각 1.6과 1.87로 PD98059가 종양의 방사선 감수성을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 25 Gy 방사선과 PD98059 복합처리 시 apoptosis가 크게 증가되었다. 각 실험군의 apoptosis 최대치는 방사선 조사군에서 $1.4\%$, PD98059 처리군에서 $0.9\%$ 복합처리군의 전 처리군과 후 처리군에서 각각 $4.9\%\;5.3\%$를 나타냈다. Apoptosis 조절 물질의 변화는, p53의 발현이 복합 처리군에서 PD98059 전 처리군과 후 처리군 모두에서 24시간까지 대조군에 비해 2.7배, 3.2배의 높은 발현 수준을 유지하여 처리 1시간째부터 발현 증가를 하여 24시간까지 지속되는 것이 관찰되었다. $p21^{WAF1/CIP1}$의 발현은 p53 발현 변화와 유사한 양상으로 특히 PD98059 후 처리군에서 방사선 조사군이나 PD98059 전 처리군과 비교하여 높은 발현수준을 보였으며, 24시간까지 3.2배의 높은 발현 수준을 유지하는 것으로 나타났다. Bcl-Xs는 25 Gy 방사선 조사군이나 PD98059 처리군에서는 뚜렷한 변화를 보이지 않았으나 복합 처리군중 전 처리군에서 4시간 째 대조군에 비해 1.93배 증가를 보였으며, 후 처리군에서는 1시간 후에 1.83배의 증가를 보였다. 모든 실험군에서 Bcl-2, $Bcl-X_L$, BaX는 뚜렷한 발현 변화를 보이지 않았다. 결론: 방사선 내성 종양인 간암에 MEK 억제제를 방사선 조사와 복합 처리하여 방사선 감수성을 향상시켜 치료 효율의 상승을 유도 할 수 있을 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권1호
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• pp.56-66
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• 2003

목 적 : 제대정맥은 모체의 혈액을 태아로 운반하여 산소와 영양물질을 공급하는 유일한 통로이다. 이러한 제대 혈류의 장애가 있을 시 자궁내 성장제한, 임신성 고혈압 등을 초래할 수 있다. 제대-태반 혈관의 내피세포 손상을 유발하는 원인 중 amiloride 유도체들을 중심으로 내피세포에 미치는 amiloride 유도체들의 작용을 밝히고, 세포 내 이온농도 변화와 apoptosis 간의 관계를 규명하고자 하였다. 방 법 : 인간 제대정맥 내피세포는 Clonetics로부터 구입하였으며, 내피세포 성장에 필요한 여러 성장인자가 포함된 배지에서 배양하였다. MTT 방법과 flow cytometry 방법을 이용하여 세포독성 효과 및 apoptosis를 확인하였다. 세포 내 이온농도 변화를 측정하기 위해서는 각각의 목적에 적합한 형광염료들을 세포 내에 부하시켜 놓은 뒤, 형광 현미경과 연결된 영상분석장치를 이용하여 관찰하였다. 결 과 : 1) Amiloride 유도체들은 농도 의존적으로 HUVEC의 사멸을 나타내었으며, 각각의 정도는 HMA($IC_{50}$; $11.2{\mu}M$), MIA($13.6{\mu}M$)>EIPA($30.8{\mu}M$)>>amiloride($106{\mu}M$) 순이었다. 2) 세포주기 분석결과 apoptosis의 특징적인 sub $G_0/G_1$ ploidy peak를 나타냈으며, 이러한 작용은 caspase 억제제에 의해 감소되었다. 3) Annexin-V와 propidium iodide 이중 염색 결과 apoptosis로 진행된 세포의 비율(73.0%)을 대조군(11.3%)에 비해 현저히 증가시켰다. 4) HMA에 의한 apoptosis 효과는 세포외액의 pH를 높이거나, $NH_4Cl$을 투여하여 세포내액의 pH를 높일 경우 크게 증가하였다. 5) HMA는 농도 의존적으로 세포내 주요 이온인 $K^+$ 및 $Cl^-$의 세포내 농도를 감소시켰으며, 이러한 효과 역시 세포외액의 pH를 높일수록 현저하게 증가하였다. 결 론 : 이상의 결과들로 미루어 볼 때, HUVEC에서 amiloride 유도체들에 의한 apoptosis 과정에 세포내 주요 이온 농도 감소가 일부 관여하고 있을 것이라 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.53-61
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• 2015

본 연구에서 우리는 들깻잎(Perilla frutescens)으로부터 U937 세포에 대해 apoptosis를 유도하는 광과민성 물질을 분리하기 위해 연구를 시작하였다. 들깻잎은 한국의 대중적인 쌈채소로 바타민, GABA, 미네랄 등이 풍부하다고 알려져 있다. 건조한 들깻잎을 메탄올로 추출하여 다양한 크로마토그래피법을 이용하여 광과민성 물질을 순수 분리하였다. 순수 분리한 광과민성 물질을 PL9443으로 명명하고, 구조동정을 위하여 1D-NMR, 2D-NMR, FAB-mass spectroscopy 분석을 실시하였다. 순수 분리한 PL9443 compound의 흡광도를 측정한 결과 410 nm에서 최대 흡수를 보였고, 330, 410, 680 nm에서 흡수 peak를 나타내었다. PL9443 compound는 분자량 620.7의 pheophorbide a ethyl ester로 동정하였다. 구조동정한 물질은 porphyrin환을 갖는 구조에서 Mg이온이 탈리된 pheophorbide 유도체화합물이었다. PL9443 compound의 처리에 따른 U937 세포의 형태학적 변화를 관찰한 결과, 광조건에서 apoptosis의 전형적인 현상인 apoptotic body와 소낭구조물이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 PL9443 compound를 0.08 nM로 처리하였을 때 99%의 caspase-3/7 activity가 나타났고, 세포손상 역시 광의존적으로 나타내는 것을 확인하였다. PL9443 compound를 처리하고 광을 조사한 처리구와 광을 조사하지 않은 처리구의 세포로부터 DNA를 분리하여 전기영동을 실시한 결과 광을 조사한 곳에서 DNA ladder현상을 관찰할 수 있었다. 따라서 PL9443 compound는 광의존적 apoptosis 유도에 의한 세포손상을 일으키는 것을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.961-968
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• 2011

지질과산화로부터 생성된 aldehyde 중 4-hydroxynonenal (HNE)는 산화적 손상과 관련된 다량의 arachidonic acids, linoleic acids 등으로부터 생성될 수 있다. 그러므로 HNE는 산화적 스트레스와 관련된 세포사에서 중요한 매개인자로 작용을 할 수가 있을 것이다. 본 연구는 HNE가 세포사를 유발할 것이라 가정하고, 먼저 흰쥐 전립선 유래 내피세포인 YPEN-1 세포에서 세포독성을 측정하였다. 세포생장 저해능력은 HNE를 $5\sim15\;{\mu}M$ 농도로 처리하여 형태적 변화와 MTT assay를 통하여 결과를 관찰하였다. 그 결과 HNE가 이 세포에서 핵형의 변화와 세포사를 유발시키는 것을 각각의 실험을 통해 확인이 되었다. 또한 이 사실을 단백질의 변화를 통하여 확인을 할 수가 있었다. HNE를 24시간 처리한 세포에서 poly(ADP-ribose) polymerase 단백질 분절이 매개되었고 Bax의 발현량이 증가하였다. 또한 세포내의 활성 산소종들을 발생시켰다. 이에 생성된 활성 산소종과 peroxynitrite가 세포사와 관련이 있는가를 밝히기 위하여 이들의 포식자들인 N-acetylcysteine과 penicillamine을 본 연구에서 사용하였다. 이들 포식자들에 의해 HNE에 의해 유도되는 세포사가 억제가 되었기에 산화적 활성화가 HNE에 의해 유도된 세포사와 관련이 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 HNE가 내피세포에서 ROS와 peroxynitrite 생성을 통하여 세포사를 일으킨다는 사실을 뒷받침해 준다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권1호
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• pp.51-58
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• 2000

목적 : 방사선에 의해 유도되는 apoptosis에 내성을 가진 세포로 알려진 KS62 세포를 대상으로, PTK inhibitors인 herbimycin A와 genistein을 이용한 방사선에 의한 apoptosls의 내성 기전을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 6 MV 체외 X-선 방사선 치료기를 이용하여 200$\~$300 cGy/min의 선량률로 10 Gy의 X-선을 세포에 균일하게 조사하였다. Apoptosis의 관찰은 래arose gel electrophoresis를 이용하여 DNA frgmentation의 지표인 ladder를 관찰하였고, TUNEL 염색을 이용하여 정량 분석을 시행하였다. Western blot 방법으로 apoptosls 관련 유전 단백인 bel-2, bel-X$_L$ 및 bax들의 발현을 관찰하였다. 방사선 조사 및 약물 처치 후의 세포 주기 분석은 flow cytometry로 분석하였다. 결과 : Agarose gel electrophoresis 실험에서 방사선을 조사하지 않은 K562 세포와 방사선을 10 Gy 조사한 세포를 48시간에 걸쳐 12시간 간격으로 관찰하였을 때 DNA fragmentation를 관찰할 수 있었다. 이러한 현상은 genistein을 투여한 세포들에서도 동일한 현상을 관찰할 수 있었지만, 방사선 조사 후 herbimycin A를 투여한 세포들에서는 48 시간째 확연한 DNA fragmentation을 관찰할 수 있었다. 이를 TUNEL assay에서 정량적으로 확인하였다. 방사선만조사한 세포들과 방사선과 genistein 투여 후 48시간째 관찰한 세포들에서는 10$\%$, 미만의 apoptosis 양성 세포의 빈도를 관찰할 수 있었지만, 방사선 조사 후 herbimycin A를 투여한 세포들에서는 30$\~$35$\%$ 빈도로 apoptosis 양성 세포들이 관찰되었다. Western blot analysis에서 bcl-2의 경우 방사선을 조사하지 않았던 대조군에 비하여 전체적인 발현은 증가되었지만 방사선 및 약제간의 발현의 차이는 없었다. 그 외 bcl-X$_{L}$과 bax는 대조군에 비해 방사선 및 약제간의 발현의 차이를 관찰할 수 없었다. KS62 세포에 방사선을 10 Gy 조사하였을 때 나타나는 세포 주기의 변화는 시간이 경과함에 따라 전형적인 G2/M block의 소견을 보였다. 이러한 소견은 genistein을 투여했을 경우에는 특별한 변화를 보이지 않지만, herbimycin A를 투여했을 경우에는 12시간째부터 G2/M block이 소실되면서 세포가 세포 주기를 재 순환하는 양상을 보였고, 48시간째 관찰한 소견에서는 G2/M block이 거의 소실된 양상을 띠었다. 이러한 소견을 토대로 apoptosis 유도와의 상호 연관성을 유추할 수 있었다. 결론 : herbimycin A는 방사선에 의해 유도되는 apoptosis가 억제된 K562 세포에서 apoptosis를 유도할 수 있었다. 이러한 유도 기전에 apoptosis 관련 유전 단백들인 bcl-2, bcl-X$_{L}$ 및 bax와 관련된 영향은 관찰되지 않았다. 세포 주기의 분석에서 G2/M block의 해소와 apoptosis 유도와의 연관성을 유추할 때, 세포 주기 관련 인자들에 대한 연구가 방사선에 의한 apoptosis의 내성의 극복 및 방사선에 의한 세포의 감수성 조절 약제로서의 역할에 이바지할 것으로 생각한다.

• 환경생물
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• 제27권1호
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• pp.66-72
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• 2009

당뇨망막병증은 서구에서 성인들의 실명을 일으키는 원인이다. 당뇨병이 있을 때 고혈당증은 여러 세포 형태에서 세포자연사를 유도하지만 그 기작은 명확하게 밝혀지지 않았다. 본 연구의 목적은 인간망막 내피세포에서 고혈당 포도당이 세포자연사에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 망막 내피세포는 5, 25, 50 mM 포도당이 포함된 IMDM배지에서 37$^{\circ}C$, 5% CO$_2$조정된 항온기에서 24, 36, 48시간 동안 배양하였다. 여러 농도의 포도당을 처리한 인간망막 내피세포 형태의 특징은 위상차현미경으로 관찰하였고, 세포의 생존은 MTT assay를 통해 산정하였다. 고농도 포도당에서 활성산소종인 세포 내의 H$_2$O$_2$는 FOX II assay와 caspase-3 assay에 의한 세포자연사를 통해 측정하였다. 고농도의 포도당을 처리한 세포에서의 DNA분절화는 아가펄스 겔 전기영동을 통해 관찰하였다. 25, 50mM 포도당을 포함한 배양액에 48시간 동안 배양한 세포는 형태가 변하고. 세포자연사에 의해 유도된 DNA 분절화를 관찰 할 수 있었다. 25, 50 mM의 포도당에서 배양한 세포와 5 mM 포도당에서 24, 36, 48 시간 배양한 세포와 비교했을 때 25, 50 mM에서 죽은 세포의 수가 더 많았다. 또한 과산화수소의 양과 caspase-3의 활성은 고농도 포도당을 처리한 세포에서 증가하였다. 결론적으로 고농도 포도당이 배양된 인간망막 내피세포에서 세포자연사를 유도하는 것을 증명하였고, 고혈당증의 유도로 caspase 활성에 의존적인 세포자연사는 증가하였다. 고농도의 포도당이 처리된 세포에서 활성산소종 유발과 caspase-3 활성간의 관계는 아직 조사되지않았다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.147-154
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• 2016

본 연구에서는 인간 골육종암세포주인 Saos-2 세포를 이용하여 Eucheuma cottonii 추출물(Extract of Eucheuma cottonii, EE)의 항암 활성 및 분자적 작용기전을 분석하였다. 먼저 EE가 세포증식에 미치는 영향을 WST-1^® assay를 통해 확인한 결과 EE는 인간 위암세포 AGS, 인간 간암세포 SK-Hep 1, 인간 뇌교모세포종 U87MG, 인간 정상 신장세포 HEK-293의 생존율에는 영향을 미치지 않고 Saos-2 세포주의 생존율만을 농도의존적으로 감소시킴을 확인 하였다. 또한 처리 농도가 증가함에 따라 Saos-2 세포의 외형적 변화가 나타남을 도립현미경을 통해 확인할 수 있었다. 그리고 DAPI staining을 통해 apoptosis classical hall marker라고 할 수 있는 DNA fragmentation이 EE 처리 농도 의존적으로 나타남을 관찰할 수 있었다. 이를 토대로 EE가 Saos-2 세포에서 세포 내의 어떠한 기작을 통해 apoptosis를 유도하는지 Western blot analysis를 통해 확인한 결과, Fas-Associated Death Domain(FADD)에 의한 caspase cascade signal pathway 발현이 증가하였고, apoptosis의 key protein 이라고 할 수 있는 cleaved caspase-3와 하위 인자인 cleaved PARP가 증가 함을 확인할 수 있었다. 이와 관련된 분자적 기전 분석을 위한 immunofluorescence staining과 Flow cytometry analysis를 추가로 수행한 결과, EE 처리시 caspase cascade signal pathway의 시발점인 FAS와 cleaved caspase-3의 발현증가가 실제 세포 내에서 일어남을 관찰 할 수 있었으며 apoptosis 유발군인 sub G1기가 증가 함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 EE는 인간 골육종암세포에서 FADD에 의한 caspase cascade signal pathway 발현증가가 유도되어 apoptosis를 유발시킨다는 것을 증명하였으며 새로운 골육종암 치료제로서의 개발 가능성과 기전연구를 위한 중요한 기초자료가 될 수 있음을 시사한다.