• 대한한의학회지
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• 제24권3호
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• pp.145-154
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• 2003

Background : Production of cytokines by bronchial epithelial cells may contribute to the local accumulation of inflammatory cells in patients with bronchial asthma. In many recent studies, molecular biological methods have been used to investigate the role of cytokines in pathogenesis and new therapeutic targets of asthma. Objective : We aimed to identify the dose-dependent inhibitory effects of Lonicerae Flos and Paeoniae Radix on the mRNA expression of IL-6, IL-16, and GM-CSF involved in the asthma model. Materials and Methods : In the study BEAS-2B cell lines, human epithelial cells were used. These cells were stimulated with tumor necrosis factor $(TNF)-\alpha$ for artificial inflammatory expression. ${\beta}-actin$ messenger RNA (mRNA) was used for internal standard. After 24 hours of Lonicerae Flos, Paeoniae Radix, total cellular RNAs were collected treating RNA zol directly on the living cells. Then the transcriptional activities of IL-6, 16, GM-CSF were measured by RT- PCR with electrophoresis. Results : In the Lonicerae Flos study, the mRNA expression of IL-6, IL-16 and GM-CSF was showed no inhibitory effect compared to the control group in all concentrations. In the Paeoniae Radix study, the mRNA expression of IL-6, IL-l6 and GM-CSF was showed no inhibitory effect compared to the control group in all concentrations. Conclusion : This study shows that Lonicerae Flus and Paeuniae Radix have no inhibitory effects on the mRNA expression of IL-6, IL-16 and GM-CSF in BEAS-2B cell lines, human epithelial cells. Advanced studies are required to investigate the other mechanisms of inhibitory effect by Lonicerae Flus and Paeoniae Radix in the asthma model.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제21권4호
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• pp.357-363
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• 2006

Chromium compounds are widely used in diverse industries including pigment manufacturing, painting, metal plating and leather tanning. With the wide uses of chromium, various adverse effects of the compounds on the environment and human health have been reported. Among them, hexavalent chromium [Cr (VI)], which is a carcinogenic heavy metal, has been widely studies. Epidemiological investigations have shown that respiratory cancers had been found in workers who had been occupationally exposed to Cr (VI). In this study, cell toxicity and induction of reactive oxygen species (ROS) by Cr (VI) (1, 2, 4, $8{\mu}M$) in cultured human bronchial epithelial cells were investigated. Exposure of the cells to Cr (VI) led to cell death, ROS increase, and cytosolic caspase-3 activation. The ROS increase was related with the decreased level of GSH. Chromatin condensation and fragmentation were occurred by Cr (VI) when evaluated by DAPI staining or agarose gel electrophoresis of the extracted DNA. Expression of ROS related genes including glutathione S-transferase, heme oxygenase-1, metallothionein were significantly induced in Cr (VI) treated cells. This result suggests the toxicity in cultured cells by Cr (VI) was expressed through the apoptotic process with ROS induction.

• 대한한방내과학회지
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• 제25권4호
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• pp.260-273
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• 2004

Backgrounds : In recent years, asthma has become recognized as a chronic inflammatory disease associated pathologically with airway epithelial inflammation and airway remodeling. Objectives : To evaluate the different effects of Hirudo depending upon pharmaceutical manufactures on the expression and the activities of IL-6 and GM-CSF in airway epithelial cells, samples of Hirudo(水蛭), Hirudo toasted with Talcum(水蛭滑石炒) and Hirudo toasted with Ephedrae Herba(水蛭麻黃炒) were tested. Methods : After inducing enhanced messenger RNA(mRNA) expression and secretion of each cytokine by tumor necrosis factor-alpha(10 ng/ml) treatment, cultured human bronchial epithelial cell line BEAS-2B was added to each sample$(l,\;10,\;100\;&\;1000\;{\mu}g/ml)$. Subsequently, DNA activities were analyzed. Specifically mRNA expression and culture supernatants(protein levels) of IL-6 and GM-CSF from BEAS-2B cells, were analyzed using luciferase reporter gene assay, reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR) analysis and enzyme-linked immunosorbent assay. Results : Hirudo toasted with Ephedrae Herba(水蛭麻黃炒) and Hirudo(水蛭) inhibited IL-6 activities in BEAS-2B cells remarkably, and inhibited mRNA expression levels and protein levels in supernatant of IL-6 and GM-CSF at various concentrations, significantly(p<0.05). However, Hirudo toasted with Talcum(水蛭滑石炒) had no effect on mRNA expression levels and showed a slight inhibitory effect on GM-CSF protein levels in supernatant of culture medium. Conclusions : These results strongly suggest that Hirudo toasted with Ephedrae Herba(水蛭麻黃炒) and Hirudo(水蛭) would be serve as effective medicaments in the treatment of airway inflammation and remodeling of asthmatic patients.

• Toxicological Research
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• 제25권4호
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• pp.195-201
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• 2009

Recent publications showed that metal nanoparticles which are made from $TiO_2,\;CeO_2,\;Al_2O_3,\;CuCl_2,\;AgNO_3$ and $ZnO_2$ induced oxidative stress and pro-inflammatory effects in cultured cells and the responses seemed to be common toxic pathway of metal nanoparticles to the ultimate toxicity in animals as well as cellular level. In this study, we compared the gene expression induced by two different types of metal oxide nanoparticles, titanium dioxide nanoparticles (TNP) and cerium dioxide nanoparticles (CNP) using microarray analysis. About 50 genes including interleukin 6, interleukin 1, platelet-derived growth factor $\beta$, and leukemia inhibitory factor were induced in cultured BEAS2B cells treated with TNP 40 ppm. When we compared the induction levels of genes in TNP-treated cells to those in CNP-treated cells, the induction levels were very correlated in various gene categories (r=0.645). This may suggest a possible common toxic mechanism of metal oxide nanoparticles.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제3권4호
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• pp.222-230
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• 2007

Some drugs may be limited in their clinical application due to their propensity towards their adverse effects. Toxicogenomic technology represents a useful approach for evaluating the toxic properties of new drug candidates early in the drug discovery process. Nitrofurantoin (NF) is clinical chemotherapeutic agent and antimicrobial and used to treatment of urinary tract infections. However, NF has been shown to result in pulmonary toxic effects. In this research, we revealed the changing expression gene profiles in BEAS-2B, human bronchial epithelial cell line, exposed to NF by using human oligonucleotide chip. Through the clustering analysis of gene expression profiles, we identified 136 up-regulated genes and 379 down-regulated genes changed by more than 2-fold by NF. This study identifies several interesting targets and functions in relation to NF-induced toxicity through a gene ontology analysis method including biological process, cellular components, molecular function and KEGG pathway.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제62권3호
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• pp.197-202
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• 2007

흡연물질로서 benzopyrene, nicotine 및 cotinine등은 기관지상피세포인 Beas2B에서 CuZnSOD, thioredoxin, glutathione reductase 등의 발현량에 영향을 주며 특히 thioredoxin 및 glutathione reductase의 발현량을 노출 후 30분에서 4시간 경과 시간대에 증가시켰다가 24시간 이후에는 억제하는 특징을 나타내었다. 상기한 흡연물질에 의한 항산화효소의 조절기전에는 전사인자인 NNF-${\kappa}B$가 관여하는 것으로 추정되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권3호
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• pp.332-342
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• 2000

연구배경 : 염증매개 사이토카인은 염증성 폐질환의 중요한 매개물질이다. 폐 상피세포는 염증세포에서 분비되는 사이토카인에 의해 interleukin, chemokines, colony stimulating factors와 growth factor등을 생산 및 분비함으로써 국소 염증 부위에서의 사이토카인 network에 중요한 역할을 한다. 따라서 폐 상피세포에서 염증매개 사이토카인의 발현 기전에 대한 이해는 염증성 폐질환의 기전규명과 이에 기초한 새로운 치료법의 개발에 생각된다. 대부분의 사이토카인은 NF-${\kappa}B$전사인자에 의해 발현되는데 폐 상피세포에서 염증매개 사이토키인의 발현과 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로와의 관련성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 방법 : BEAS-2B, A549, NCI-H157, NCI-H719 세포에서 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 IL-8과 TNF-$\alpha$ mRNA의 발현 양상을 평가하였고 이들의 발현과 관찰하였고 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로와의 관련성을 평가하기 위하여 IL-l$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화 및 $I{\kappa}B{\alpha}$와 $I{\kappa}B{\beta}$의 분해 양상을 관찰하였다. 폐 상피세포의 종류에 따른 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로 조절의 기전을 규명하고자 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$의 인산화와 기저상태에서 IKK$\alpha$의 발현을 평가하였다. 결과 : BEAS-2B, A549, NCI-H157 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 $I{\kappa}B{\alpha}$와 $I{\kappa}B{\beta}$가 분해되었고 NF-${\kappa}B$의 활성화가 관찰되었으며 IL-8과 TNF-$\alpha$mRNA의 발현이 유도되었다. NCI-H719 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 $I{\kappa}B$ 분해에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화 및 염증매개 사이토카인의 발현이 관찰되지 않았다. BEAS-2B, A549, NCI-H157 세포에서는 IL-1$\beta$와 TNF-$\alpha$ 자극으로 ${\kappa}B$의 인산화가 관찰되었지만 NCI-H719 세포에서는 관찰되지 않았다. 기저상태의 IKK$\alpha$ 발현은 세포간에 차이가 관찰되지 않았다. 결론 : 폐 상피세포에서 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로는 염증매개 사이토카인 발현에 매우 중요한 역할을 하고, 일부 세포에서는 NF-${\kappa}B/I{\kappa}B$ 경로 조절의 차이를 보이는데 이는 IKK보다 상위 단계의 세포내 신호전달체계의 이상에 기인한 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권5호
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• pp.485-496
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• 2002

연구배경 : Nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$)는 면역기능, 급성기 반응, 세포주기 조절 등 다양한 세포활동을 조절하는 전사인자로서 외부 자극에 의해 세포질에 존재하던 NF-${\kappa}B$가 핵 속으로 이동되어 여러 유전자의 ${\kappa}B$ element에 결합하여 그 유전자의 전사를 가져온다. 최근 들어 암의 발생과 증식 및 전이에 있어 NF-${\kappa}B$의 역할이 주목받고 있다. 즉, 여러 종류의 암세포에서 NF-${\kappa}B$의 과발현 및 지속적인 활성화가 알려져 NF-${\kappa}B$와 암의 발생 및 증식과의 관련성이 제시되고 있고, NF-${\kappa}B$의 항 아포프토시스 기능은 암세포의 생존에서 중요한 역할을 하는 것으로 이해되고 있다. 또한 ICAM-l, VCAM-l 등 세포 부착물질의 발현에 영향을 끼쳐 암 전이와의 관련성도 제시되고 있다. 폐암에서 NF-${\kappa}B$의 역할에 관한 연구는 많지 않은 상태로 폐암 조직 및 폐암 세포주에서 p50과 c-Rel의 과발현이 보고된 바 있다. 그러나 NF-${\kappa}B$의 과발현이 NF-${\kappa}B$의 활성화를 의미하는 것은 아니며 현재까지 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성화 유무에 관한 연구는 없는 실정이다. 방 법 : 본 연구에서는 정상 기관지 세포주와 폐암 세포주에서 기저 상태와 외부 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 비교하여 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성도를 평가하였다. 정상 기관지 상피세포로는 BEAS-2B 세포주를 사용하였고 폐암 세포주로는 A549, NCI-H358, NCI-H441, NCI-H522, NCI-H2009, NCI-H460, NCI-H1229, NCI-H1703, NCI-H157, NCI-H187, NCI-H417, NCI-H526 등 12종을 실험에 사용하였다. NF-${\kappa}B$의 활성화는 p65와 p50의 핵내 발현과 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 이용한 NF-${\kappa}B$ DNA binding activity로 평가하였다. 결 과 : NCI-H358과 NCI-H460 세포를 제외한 모든 폐암 세포주와 BEAS-2B 세포의 기저상태에서 핵 단백질내에 p65와 p50의 발현이 관찰되었다. TNF-$\alpha$로 자극하고 30분이 경과한 후에는 핵 내 p65와 p50의 발현이 증가하였다. NCI-H358과 NCI-H460 세포에서는 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 핵 단백질 내의 p65의 발현이 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극했을 때에도 p65의 발현은 증가하지 않았다. 그러나 이 두 세포주에서는 TNF-${\alpha}$로 자극 시 p50보다 분자량이 작은 두 종의 단백질의 발현이 증가되어 p50의 변형된 형태로 생각되었다. 기저 상태에서의 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능은 실험에 사용한 모든 세포주에서 거의 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극 시 유의하게 증가하였다. TNF-${\alpha}$ 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex는 NCI-H358 과 NCI-H460을 제외한 모든 세포주에서는 p50/p65 heterodimer로 확인되었고 NCI-H358과 NCI-H460에서는 변형된 p50/p50 homodimer가 활성화되었다. 결 론 : 이상의 결과로 일부 폐암 세포주에서 외부 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex의 구성에 차이를 보였지만 전체적으로는 정상 기관지 세포주와 비교해 폐암 세포해서 NF-${\kappa}B$ 활성화에 있어 큰 차이가 없었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.192-194
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• 2022

The trophic factor Neuregulin-1 (NRG-1) plays a critical role in the development of the peripheral nervous system and the repair of nerve injuries. The regulation of neutrophil apoptosis by cytokine secretion from structural cells is an important process in inflammatory diseases, including asthma. This study aimed to investigate the relationship between NRG-1 and the alteration of neutrophil apoptosis by the regulation of cytokine release in the human lung epithelial BEAS-2B cells. Tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interferon-gamma (IFN-γ) induce the increase in the release of interleukin (IL)-6, IL-8, and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1). NRG-1 alone had no effect on the secretion of IL-6, IL-8, and MCP-1. However, co-treatment of TNF-α and IFN-γ with NRG-1 inhibited the secretion of IL-6, IL-8, and MCP-1 that had been increased by TNF-α and IFN-γ. Treatment with NRG-1 did not have a direct effect on neutrophil apoptosis. Co-treatment of TNF-α and IFN-γ with NRG-1 was not effective on suppression of neutrophil apoptosis due to TNF-α and IFN-γ. The supernatant of BEAS-2B cells after co-treatment of TNF-α and IFN-γ with NRG-1 suppressed the inhibition of neutrophil apoptosis that had been caused due to the supernatant treated with TNF-α and IFN-γ. Taken together, NRG-1 has an anti-inflammatory effect in an inflammatory milieu by the regulation of cytokine secretion and neutrophil apoptosis.

• 생명과학회지
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• 제32권4호
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• pp.271-278
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• 2022

신규 종양 유전자 Cancer Upregulated Gene (CUG) 2가 어떻게 유사-종양줄기세포 표현형을 유도하는지 잘 알려져 있지 않다. Cyclin E, c-Myc, Notch, 그리고 Yap1와 같은 종양단백질를 분해하여 그 발현을 조절하는 FBXW7 E3 ligase의 발현이 대장암, 자궁경부암, 그리고 위암 등 여러 암조직에서 낮아져 있음이 보고되고 있다. 그래서 우리는 이 FBXW7 단백질이 CUG2에 의한 종양형성에 관여할 수 있다는 가설을 세웠다. 이 연구에서 우리는 각 대조구 세포주보다 CUG2가 과발현된 A549 폐암 세포주와 BEAS-2B 기관지 세포주에서 FBXW7 단백질 발현이 낮게 나왔다. 여기서 MG132를 처리하게 되면 감소된 FBXW7과 FBXW7 기질로 알려진 Yap1 단백질 발현이 증가되는 결과를 관찰하였다. 종양줄기세포 현상에서 FBXW7의 역할을 규명하기 위하여, FBXW7 siRNA를 처리하였다. 대조구 세포주에서 감소된 FBXW7의 조건은 세포 이동 침습, 그리고 구형 형성이 증가되는 종양줄기세포 현상이 촉진되는 것을 관찰하였고, CUG2가 과발현된 두 세포주에서 FBXW7 발현 벡타 도입으로 FBXW7 발현 증가는 종양줄기세포 현상이 억제됨을 알 수 있었다. 또한 FBXW7의 감소는 EGFR-Akt-ERK1/2와 β-catenin-Yap1-NEK2 신호 경로를 활성화시키고, 반대로 FBXW7 발현 증가는 이 두 경로의 활성이 억제됨을 알 수 있었다. 이들 결과를 종합해 보면, CUG2 과발현은 FBXW7의 발현 감소로 이어지고, 이는 EGFR-Akt-ERK1/2와 β-catenin-Yap1-NEK2 신호경로를 활성화시켜 유사-종양줄기세포 현상을 촉진하는 것으로 생각된다.