• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제19권6호
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• pp.507-514
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• 2015

Nitric oxide (NO) is important in the regulation of bone remodeling, whereas high concentration of NO promotes cell death of osteoblast. However, it is not clear yet whether NO-induced autophagy is implicated in cell death or survival of osteoblast. The present study is aimed to examine the role of NO-induced autophagy in the MC3T3-E1 cells and their underlying molecular mechanism. The effect of sodium nitroprusside (SNP), an NO donor, on the cytotoxicity of the MC3T3-E1 cells was determined by MTT assay and expression of apoptosis or autophagy associated molecules was evaluated by western blot analysis. The morphological observation of autophagy and apoptosis by acridine orange stain and TUNEL assay were performed, respectively. Treatment of SNP decreased the cell viability of the MC3T3-E1 cells in dose- and time-dependent manner. SNP increased expression levels of p62, ATG7, Beclin-1 and LC3-II, as typical autophagic markers and augmented acidic autophagolysosomal vacuoles, detected by acridine orange staining. However, pretreatment with 3-methyladenine (3MA), the specific inhibitor for autophagy, decreased cell viability, whereas increased the cleavage of PARP and caspase-3 in the SNP-treated MC3T3-E1 cells. AMP-activated protein kinase (AMPK), a major autophagy regulatory kinase, was activated in SNP-treated MC3T3-E1 cells. In addition, pretreatment with compound C, an inhibitor of AMPK, decreased cell viability, whereas increased the number of apoptotic cells, cleaved PARP and caspase-3 levels compared to those of SNP-treated MC3T3-E1 cells. Taken together, it is speculated that NO-induced autophagy functions as a survival mechanism via AMPK activation against apoptosis in the MC3T3-E1 cells.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제17권3호
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• pp.311-319
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• 2010

생리활성에 따른 용매분획을 통해 으름(Akebia quinata) 과피로부터 4종의 사포닌을 분리하였다. 으름 과피를 에탄올로 추출한 후 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물 층으로 순차분획하였으며 분광학적 분석을 통해 부탄올 분획으로부터3-O-${\alpha}$-L-arabinopyranosyl hederagenin (${\delta}$-hederin), 3-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranosyl (1${\rightarrow}$2) ${\alpha}$-L-arabinopyranoly oleanolic acid (${\beta}$-hederin), 3-O-${\beta}$-D-xylopyranosyl (1${\rightarrow}$3) ${\alpha}$-L-arabinopyranosyl hederagenin (saponin C), 및 3-O-${\alpha}$-Lrhamnopyranosyl (1${\rightarrow}$2) ${\alpha}$-L-arabinopyranosyl hederagenin(${\alpha}$-hederin)을 구조동정하였다. 또한, 산분해 분석을 통해 oleanolic acid 및 hederagenin을 해당 sapogenin으로 확인하였다. 이들 화합물들은 HepG2 간암세포에서 강력한 세포독성을 나타내었으며 ${\beta}$-hederin의 경우 항세포사멸단백질인 bcl-2의 발현을 억제하는 것으로 나타났다. 분리한 모든 화합물은 세포사멸유도효소인 caspase-3의 효소활성을 촉진하였으며 이중 ${\alpha}$-hederin의 활성이 가장 우수한 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 으름의 세포자살유도활성을 최초로 보고하는 바이며 이러한 결과는 으름이 향후 천연항암제로 사용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.163-168
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• 2009

천초근은 전통적으로 동양의학에서 항암제로 사용되어왔는데 인간 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 사용하여 천초근의 세포독성기작을 알아보았다. 천초근 뿌리(3 kg)를 메탄올로 추출, 증류한 후 물에 녹여 다시 dichloromethane으로 추출분획 하였다. 세포독성 활성을 보이는 dichloromethane 추출물을 연속적으로 HPLC를 통해 분리하였고 그 활성물질(65 mg)을 CCH1이라 명명하였다. CCH1을 0.5 ${\mu}g$/ml에서 2.0 ${\mu}g$/ml의 농도로 처리하고 세포사멸 과정을 보았다. 즉, mitochondria cytochrome c 방출, casapase-8, -9 및 caspase-3의 활성화, PARP 분해, DNA 단편화 현상들이 일어나는 것을 관찰하였다. 하지만, mitochondria cytochrome c 방출 억제자인 Bcl-xL이 과발현되는 Jurkat T 세포에서는 세포사멸현상이 일어나지 않았다. 이러한 결과는 CCH1이 mitochondria 의존적인 신호전달 과정을 통해서 세포사멸을 유도 한다고 할 수 있다. 그리고 CCH1에 의한 세포독성은 혈액에서 분리한 단핵구 세포보다 Jurkat T 세포에서 보다 강한 활성을 보였다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제27권3호
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• pp.105-116
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• 2010

목적 : 이 연구는 MPTP 유발 파킨슨병 동물 모델에서 봉독약침의 신경보호 효과 및 항염증 효과를 확인하기 위해 시행되었다. 방법 : C57BL/6 mice에 신경독소인 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine(MPTP)를 하루에 2시간 간격으로 MPTP-HCl(20mg/kg per dose)을 4번 복강 내 주입하여 중뇌 흑질의 도파민 신경세포를 파괴한 파킨슨병 동물 모델을 유발하였다. 실험군은 MPTP군, MPTP 현종 BVA군, MPTP 곡지 BVA군, MPTP 신수 BVA군의 4군으로 하였다. 마지막 MPTP 투여 2시간 후에 1차로 봉독약침을 시술하고, 그 후 48시간 간격으로 총 5차 연속 시술하였다. 봉독약침액의 농도는 0.2mg/Kg으로 하였고, 경혈은 양측 현종($GB_{39}$), 곡지($LI_{11}$), 신수($BL_{23}$)를 사용했고, 주입량은 각 경혈당 양측으로 각 $20{\mu\ell}$씩 주입하였다. 항염증작용을 알아보기 위해 TH, MAC-1, iNOS HSP70을, 세포사멸에 대한 신경세포의 보호효과를 알아보기 위해 caspase-3을 면역조직화학법을 사용하여 실시하였다. 결과 : 실험 결과 MPTP 유발 파킨슨병 동물 모델에서 현종 곡지 신수혈에 대한 봉독약침은 TH-Immunoreactivity neuron의 감소와 microglial activation을 억제하였다. 봉독약침군 모두 효과를 보였으나 그 중 현종과 신수혈에서 특히 억제작용이 컸다. MAC-1에서는 현종혈이 억제작용이 컸다. HSP70-IR neuron은 곡지에서 유의한 억제작용을 보였으나, iNOS neuron은 모든 군에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 세포사멸억제여부 실험에서 봉독약침은 모두 억제작용을 보였으나 특히 곡지자침군에서 caspase-3 발현을 유의하게 억제하였다. 결론 : 이러한 결과는 봉독약침이 MPTP 투여로 인한 중뇌 흑질의 염증에 의한 도파민 신경세포 손상을, 염증을 억제함으로써 항염 효과를 나타냄을 알 수 있으며, 신경세포를 보호하는 활성이 있음을 보여줌과 동시에 세포사멸을 억제하는 활성이 있다고 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제28권6호
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• pp.561-568
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• 2020

We examined the anticancer effects of a novel sirtuin inhibitor, MHY2256, on HCT116 human colorectal cancer cells to investigate its underlying molecular mechanisms. MHY2256 significantly suppressed the activity of sirtuin 1 and expression levels of sirtuin 1/2 and stimulated acetylation of forkhead box O1, which is a target protein of sirtuin 1. Treatment with MHY2256 inhibited the growth of the HCT116 (TP53 wild-type), HT-29 (TP53 mutant), and DLD-1 (TP53 mutant) human colorectal cancer cell lines. In addition, MHY2256 induced G0/G1 phase arrest of the cell cycle progression, which was accompanied by the reduction of cyclin D1 and cyclin E and the decrease of cyclin-dependent kinase 2, cyclin-dependent kinase 4, cyclin-dependent kinase 6, phosphorylated retinoblastoma protein, and E2F transcription factor 1. Apoptosis induction was shown by DNA fragmentation and increase in late apoptosis, which were detected using flow cytometric analysis. MHY2256 downregulated expression levels of procaspase-8, -9, and -3 and led to subsequent poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. MHY2256-induced apoptosis was involved in the activation of caspase-8, -9, and -3 and was prevented by pretreatment with Z-VAD-FMK, a pan-caspase inhibitor. Furthermore, the autophagic effects of MHY2256 were observed as cytoplasmic vacuolation, green fluorescent protein-light-chain 3 punctate dots, accumulation of acidic vesicular organelles, and upregulated expression level of light-chain 3-II. Taken together, these results suggest that MHY2256 could be a potential novel sirtuin inhibitor for the chemoprevention or treatment of colorectal cancer or both.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권2호
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• pp.190-197
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• 2011

The objective of the present study was to elucidate the fundamental mechanism of bovine oviduct epithelial cell (BOEC) co-culture on developmental capacity of bovine IVM/IVF embryos and to determine whether or not melatonin acts as an antioxidant in BOEC culture and subsequent embryo development. These studies examined the effects of melatonin against NO-induced oxidative stress on cell viability, lipid peroxidation (LPO) and the expression of antioxidant genes (CuZnSOD, MnSOD and Catalase) or apoptosis genes (Bcl-2, Caspase-3 and Bax) during BOECs culture. We also evaluated the developmental rates of bovine IVM/IVF embryos with BOEC co-culture, which were pre-treated with melatonin ($1,000\;{\mu}M$) in the presence or absence of sodium nitroprusside (SNP, $1,000\;{\mu}M$) for 24 h. Cell viability in BOECs treated with SNP (50-$2,000\;{\mu}M$) decreased while melatonin addition (1-$1,000\;{\mu}M$) increased viability in a dose-dependent manner. Cell viability in melatonin plus SNP ($1,000\;{\mu}M$) gradually recovered according to increasing melatonin addition (1-$1,000\;{\mu}M$). The LPO products were measured by thiobarbituric acid (TBA) reaction for malondialdehyde (MDA). Addition of melatonin in BOEC culture indicated a dose-dependent decrease of MDA, and in the SNP group among BOECs treated with SNP or melatonin plus SNP groups MDA was significantly increased compared with SNP plus melatonin groups (p<0.05). In expression of apoptosis or antioxidant genes detected by RT-PCR, Bcl-2 and antioxidant genes were detected in melatonin or melatonin plus SNP groups, while Caspase-3 and Bax genes were only found in the SNP group. When bovine IVM/IVF embryos were cultured for 6-7 days under the BOEC co-culture system pre-treated with melatonin in the presence or absence of SNP, the highest developmental ability to blastocysts was obtained in the $1,000\;{\mu}M$ melatonin group. These results suggest that melatonin has an anti-oxidative effect against NO-induced oxidative stress on cell viability of BOECs and on the developmental competence of bovine IVM/IVF embryo co-culture with BOEC.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.977-985
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• 2019

쑥부쟁이는 국화과에 속하는 다년생 식물로서 다양한 질병의 예방 및 치료에 오랫동안 사용되어 왔다. 최근 연구에서 쑥부쟁이 잎 추출물이 항산화 및 항염증 효과가 있는 것으로 알려져 있지만, 정확한 효능 평가에 관한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 RAW 264.7 대식세포에서 쑥부쟁이 잎 에탄올 추출물(EEAY)의 항산화 효능이 항염증 효능과 연관이 있는지의 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, EEAY는 $H_2O_2$ 처리에 의한 RAW 264.7 세포의 세포 독성을 유의적으로 억제시켰으며, 이는 Nrf2 및 HO-1의 발현 증가와 관련이 있음을 보여 주었다. 또한 EEAY는 $H_2O_2$에 의한 apoptosis를 유의적으로 억제하였으며, 이는 caspase-3의 활성 억제에 따른 PARP의 분해 차단과 연관성이 있었다. 그리고 EEAY는 대표적인 항 염증성 사이토카인인 IL-10의 발현 및 생산을 증가시켰으며, 이는 전사 및 번역 수준에서의 TLR-4 및 Myd88 발현 증가와 관련이 있었다. 아울러 EEAY는 LPS에 의한 염증성 매개인자인 NO의 생성 증가를 현저히 억제하였으며, EEAY에 의한 NO 생성의 억제 효과는 HO-1 유도제인 hemin에 의해 더욱 증가되었다. 따라서 본 연구의 결과는 EEAY에 의한 산화적 및 염증성 스트레스에 대한 RAW 264.7 대식세포의 보호 효과에 최소한 Nrf2/HO-1 신호 경로의 활성화가 관여할 가능성을 보여주었다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제11권2호
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• pp.105-113
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• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVES: A high-fat diet (HFD) induces obesity, which is a major risk factor for cardiovascular disease and cancer, while a calorie-restricted diet can extend life span by reducing the risk of these diseases. It is known that health effects of diet are partially conveyed through epigenetic mechanism including DNA methylation. In this study, we investigated the genome-wide hepatic DNA methylation to identify the epigenetic effects of HFD-induced obesity. MATERIALS AND METHODS: Seven-week-old male C57BL/6 mice were fed control diet (CD), calorie-restricted control diet (CRCD), or HFD for 16 weeks (after one week of acclimation to the control diet). Food intake, body weight, and liver weight were measured. Hepatic triacylglycerol and cholesterol levels were determined using enzymatic colorimetric methods. Changes in genome-wide DNA methylation were determined by a DNA methylation microarray method combined with methylated DNA immunoprecipitation. The level of transcription of individual genes was measured by real-time PCR. RESULTS: The DNA methylation statuses of genes in biological networks related to lipid metabolism and hepatic steatosis were influenced by HFD-induced obesity. In HFD group, a proinflammatory Casp1 (Caspase 1) gene had hypomethylated CpG sites at the 1.5-kb upstream region of its transcription start site (TSS), and its mRNA level was higher compared with that in CD group. Additionally, an energy metabolism-associated gene Ndufb9 (NADH dehydrogenase 1 beta subcomplex 9) in HFD group had hypermethylated CpG sites at the 2.6-kb downstream region of its TSS, and its mRNA level was lower compared with that in CRCD group. CONCLUSIONS: HFD alters DNA methylation profiles in genes associated with liver lipid metabolism and hepatic steatosis. The methylation statuses of Casp1 and Ndufb9 were particularly influenced by the HFD. The expression of these genes in HFD differed significantly compared with CD and CRCD, respectively, suggesting that the expressions of Casp1 and Ndufb9 in liver were regulated by their methylation statuses.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권1호
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• pp.62-68
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• 2020

Cisplatin (CDDP)은 난소암 치료에 사용되는 화학 요법제로 암세포에 따라 그리고 치료 용량에 따라 다중 신호경로를 활성화하여 세포 반응을 다르게 일으킬 수 있다. Cisplatin이 세포에 작용하는 신호전달 기전은 분명하지 않아 더 많은 연구가 필요해 보인다. 이에 본 연구는 cisplatin을 난소암 세포(SKOV3)에 처리하여 세포사멸 유도 과정에서 나타나는 신호 단백질의 역할을 밝히고자 하였다. 결과는 cisplatin으로 처리한 난소암 세포에서 TUNEL assay와 유세포 분석을 통해 대조군과 비교하여 세포 사멸수가 증가하였다. 세포 사멸 단계에서 나타나는 PARP 및 caspase-3 활성도 증가하였다. 그러나 Bcl-2의 발현은 감소하였다. 신호 전달 경로에서 나타나는 단백질의 발현은 ERK1/2의 활성은 시간 의존적으로 감소하였으나 Akt 활성은 24시간에 감소하다 48시간에서의 활성은 일정하였다. p38과 p-JUN의 활성은 24시간에 증가하는 것으로 나타났으나 48시간에서 p38의 활성은 감소하였으며 p-JUN의 활성은 일정하였다. 이상의 결과들을 토대로 결론은 cisplatin이 SKOV3 세포에서 Akt 활성을 감소하여 세포 증식을 억제하고 MAPK의 p38 발현을 조절하여 세포사멸을 유도하는 것으로 판단된다. 향후, 암치료 전략에 도움이 되는 cisplatin을 포함한 백금기반 화학요법제의 신호전달 기전을 밝히기 위한 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다. 본 실험을 통해 제시한 결과는 MAPK 신호 경로를 타겟으로 하는 암 치료 전략에 유용하게 사용 될 수 있기를 기대한다.

• 대한본초학회지
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• 제31권6호
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• pp.73-81
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• 2016

Objectives : $18{\beta}$-Glycyrrhetinic acid (18betaGA) is an metabolite of glycyrrhizin in Glycyrrhiza (licorice). The present study investigated anti-inflammatory and anti-apoptosis effect of 18betaGA on the brain tissue of lipopolysaccharide (LPS)-treated C57BL/6 mice. Methods : 18betaGA was administered orally with low (30 mg/kg) and high (100 mg/kg) doses for 3 days prior to LPS (3 mg/kg) injection. Pro-inflammatory cytokines mRNA including tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), interleukin (IL)-$1{\beta}$, IL-6, and inflammatory enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA were measured in the cerebral cortex, hippocampus, and hypothalamus tissue using real-time polymerase chain reaction at 24 h after the LPS injection. Histological changes of Cornu ammonis area 1 (CA1) neurons, Bax, Bcl-2, and caspase-3 expression in the hippocampus was also evaluated by immunohistochemistry and Western blotting method. Results : 18betaGA significantly attenuated the up-regulation of TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 mRNA, and COX-2 mRNA expression in the brain tissues induced by the LPS injection. 18betaGA also significantly attenuated the reductions of the thickness of CA1 and the number of CA1 neurons. The up-regulation of Bax protein expression in the hippocampal tissue by the LPS injection was significantly attenuated, while the ratio of Bcl-2/Bax expression was increased by 18betaGA treatment. 18betaGA also significantly attenuated the up-regulation of Bax and caspase-3 expression in the CA1 of the hippocampus. Conclusion : This results indicate that 18betaGA has anti-inflammatory and anti-apoptosis effect under neuroinflammation induced by the LPS injection and suggest that 18betaGA may be a beneficial drug for various brain diseases accompanied with the brain tissue inflammation.