• International Journal of Oral Biology
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• 제42권4호
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• pp.183-190
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• 2017

Ficus carica L. (common fig), one of the first plants cultivated by humans, originated in the Mediterranean basin and currently grows worldwide, including southwest Asia and South Korea. It has been used as a traditional medicine for treatment of metabolic, cardiovascular, and respiratory diseases as well as hemorrhoids and skin infections. Its pharmacological properties have recently been studied in detail, but research on the anti-cancer effect of its latex has been only been studied on a limited basis on several cell lines, such prostate cancer, breast cancer, and leukemia. In this study, we investigated the anti-cancer activity of the latex of Ficus carica L.and its underlying mechanism in FaDu human hypopharynx squamous carcinoma cells. (See Ed. note above) We confirmed through SDS-PAGE analysis and gelatinolytic activity analysis that the latex of Ficus carica contains cysteine protease ficin. Our data showed that the latex inhibited cell growth in a dose-dependent manner. In addition, the latex treatment markedly induced apoptosis in FaDu cells as determined by FACS analysis, elevated expression level of cleaved caspase-9, -3 and PARP (poly (ADP-ribose) polymerase), and. increased the expression of Bax (pro-apoptotic factor) while decreasing the expression of Bcl-2 (anti-apoptotic factor). Taken together, these results suggested that latex containing the ficin inhibited cell growth and induced apoptosis by caspase and the Bcl-2 family signaling pathway in FaDu human hypopharynx squamous carcinoma cells. These findings point to the potential of latex of Ficus carica to provide a novel chemotherapeutic drug due to its growth inhibition effects and induction of apoptosis in human oral cancer cells.

• 대한약침학회지
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• 제18권2호
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• pp.26-32
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• 2015

Objectives: Rheum undulatum L. has traditionally been used for the treatment of many diseases in Asia. However, its anti-proliferative activity in cancer has still not been studied. In the present study, we investigated the anti-cancer effects of methanol extract of Rheum undulatum L. (MERL) on human adenocarcinoma gastric cell lines (AGS). Methods: To investigate the anti-cancer effect of MERL on AGS cells, we treated the AGS cells with varying concentrations of MERL and performed 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assays. Cell cycle analyses, measurements of the mitochondrial membrane potential (MMP), caspase activity assays and Western blots were conducted to determine whether AGS cell death occurred by apoptosis. Results: Treatment with MERL significantly inhibited growth of AGS cells in a concentration dependent manner. MERL treatment in AGS cells leaded to increased accumulation of apoptotic sub G1 phase cells in a concentration dependent manner. In control cultures, 5.38% of the cells were in the sub G1 phase. In MERL treated cells, however, this percentage was significantly increased (9.95% at $70{\mu}g/mL$, 15.94% at $140{\mu}g/mL$, 26.56% at $210{\mu}g/mL$ and 38.08% at $280{\mu}g/mL$). MERL treatment induced the decreased expression of pro-caspase-8 and -9 in a concentration dependent manner, whereas the expression of the active form of caspase-3 was increased. A subsequent Western blot analysis revealed increased cleaved levels of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) protein. Also, treatment with MERL increased the activities of caspase-3 and -9 compared with the control. MERL treatment increased the levels of the pro-apoptotic truncated Bid (tBid) and Bcl2 Antagonist X (Bax) proteins and decreased the levels of the anti-apoptotic B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) protein, whose is the stabilization of mitochondria. However, inhibitions of p38, extracellular signal regulated kinases (ERKs) and C-Jun N-terminal kinases (JNK) by MERL treatment did not affect cell death. Conclusion: These results suggest that MERL mediated cell death is associated with an intrinsic apoptotic pathway in AGS cells.

• 생명과학회지
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• 제29권7호
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• pp.809-816
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• 2019

p-Coumaric acid (p-CA)는 항산화 및 항염 활성을 가진 식물계에서 가장 풍부한 식물화학물질이다. 그러나 위암세주포에서 p-CA의 항암 활성과 전사체 발현에 대한 연구는 아직까지 수행된 바 없다. 본 연구에서는 SNU-16 위암세포에서 p-CA에 의한 세포 증식 억제 및 전사체 프로파일에 미치는 영향을 조사하였다. p-CA는 세포사멸 단백질 발현을 조절하여 SNU-16 세포에서의 세포사멸을 유도하였다. RNA-seq 분석을 사용하여 p-CA처리에 의해 SNU-16 세포에서 차별적으로 발현된 유전자(DEGs)를 동정하였다. DEGs들의 gene ontology (GO) 술어로 유전자 산물을 검색한 결과, 주로 염증반응, 세포사멸 과정, 세포주기 및 면역 반응에 관여하는 생물학적 과정에 관여하는 것으로 나타났다. 또한, KEGG 경로분석 결과, p-CA는 주로 PI3K-Akt 와 암 신호전달 경로에 변화를 유발하였다. 본 연구결과는 p-CA가 세포증식과 암 신호 전달 경로에 관여하는 유전자 발현을 조절함으로써 위암 예방 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.

• 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.

• Nutrition Research and Practice
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• 제15권3호
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• pp.294-308
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• 2021

BACKGROUD/OBJECTIVES: Allomyrina dichotoma larva (ADL), one of the many edible insects recognized as future food resources, has a range of pharmacological activities. In a previous study, an ADL extract (ADLE) reduced the hepatic insulin resistance of high-fat diet (HFD)-induced diabetic mice. On the other hand, the associated molecular mechanisms underlying pancreatic beta-cell dysfunction remain unclear. This study examined the effects of ADLE on palmitate-induced lipotoxicity in a beta cell line of a rat origin, INS-1 cells. MATERIALS/METHODS: ADLE was administered to high-fat diet treated mice. The expression of apoptosis-related molecules was measured by Western blotting, and reactive oxidative stress generation and nitric oxide production were measured by DCH-DA fluorescence and a Griess assay, respectively. RESULTS: The administration of ADLE to HFD-induced diabetic mice reduced the hyperplasia, 4-hydroxynonenal levels, and the number of apoptotic cells while improving the insulin levels compared to the HFD group. Treatment of INS-1 cells with palmitate reduced insulin secretion, which was attenuated by the ADLE treatment. Furthermore, the ADLE treatment prevented palmitate-induced cell death in INS-1 cells and isolated islets by reducing the apoptotic signaling molecules, including cleaved caspase-3 and PARP, and the Bax/Bcl2 ratio. ADLE also reduced the levels of reactive oxygen species generation, lipid accumulation, and nitrite production in palmitate-treated INS-1 cells while increasing the ATP levels. This effect corresponded to the decreased expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) mRNA and protein. CONCLUSIONS: ADLE helps prevent lipotoxic beta-cell death in INS-1 cells and HFD-diabetic mice, suggesting that ADLE can be used to prevent or treat beta-cell damage in glucose intolerance during the development of diabetes.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1431-1437
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• 2016

본 연구에서는 수수 에탄올 추출물(ethanol extract of Sorghum bicolor L., SE)을 이용하여 RC-58T/h/SA#4 primary 인체 전립선 암세포에 대한 apoptosis 유도효과 및 RAW 264.7 마우스 대식세포에 대한 면역활성 증진효능에 대해 알아보고자 하였다. SE의 처리는 RC-58T/h/SA#4 세포의 증식을 억제하였으며 세포수축을 통한 형태학적 변화를 유발하였다. 또한 apoptosis 관련 지표현상인 apoptotic body 및 핵의 형태변화를 관찰할 수 있었다. RC-58T/h/SA#4 세포에 SE를 처리하였을 때 caspase-8, -9, -3 단백질 활성을 증가시켰으며 pro-apoptotic 단백질인 Bax, p53, 분절된 PARP 및 세포질의 cytochrome c 단백질은 증가시킨 반면, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2 단백질은 감소시켰다. 이는 z-VAD-fmk로 caspase 활성을 억제시켰을 때 SE에 의한 세포증식 억제효과가 감소되었으며 이를 통해 SE에 의한 세포증식 억제효과는 caspase 의존적임을 확인할 수 있었다. 면역반응에서 nitric oxide(NO)의 증가는 면역활성 지표로 여겨지며, 본 연구에서 SE를 처리하였을 때 RAW 264.7 세포에서 NO 생성능이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과들은 SE가 primary 전립선 암세포에서 caspase 의존형 apoptosis를 유도하며 대식세포의 면역활성을 증가시킨다는 것을 나타낸다. 따라서 수수를 전립선 암 예방 및 면역활성을 증진효능이 있는 기능성 식품 소재로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.689-697
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• 2013

오메가-3 지방산은 많은 암에서 세포독성을 나타낸다고 보고 되어 왔으나 구강암에 대한 연구는 전혀 없다. 이에 본 연구에서는 구강암세포에서 오메가-3 지방산 중 DHA의 세포독성 기전을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DHA는 구강암 세포주 SCC-4 및 SCC-9의 증식을 농도 의존적으로 억제하였으며, FACS 분석, TUNEL assay 및 PARP cleavage 등에 의해 자가사멸을 유도함이 확인 되었다. 또한 DHA는 LC-3II 단백증가, GFP-LC-3 dot 형성 및 autophagic flux assay 등에 의해 자가포식도 유도됨이 규명되었다. SCC-9 세포에서 AMPK의 인산화는 DHA 에 의해 증가 하였으나, p-$AKT^{Thr308}$, p-$AKT^{Ser473}$ 및 mTOR단백양은 감소하였다. 이상의 결과로 DHA는 구강암세포에서 AMPK 활성증가 및 AKT 억제에 통한 mTOR 신호경로 차단에 따른 자가사멸 및 자가포식에 의해 세포독성을 나타낼 수 있음을 시사하며, 따라서 DHA는 구강암의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권5호
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• pp.495-501
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• 2019

Aloin [1,8-Dihydroxy-10-(${\beta}$-D-glucopyranosyl)-3-(hydroxymethyl)-9(10H)-anthracenone]은 알로에에서 추출한 천연 안트라퀴논이다. 다양한 유형의 인간 암세포에서 항산화, 항암 효과가 있는 것으로 밝혀졌지만 인간 대장암 세포 HT-29에서 aloin의 항암 효과는 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 aloin이 인간 대장암 HT-29 세포에서 세포 사멸 작용을 발휘할 수 있는 메커니즘을 조사하였다. Aloin이 세포 생존율에 영향을 미치는지 알아보기 위해 대장암 세포 HT-29, 흑색종 세포 A375SM, 위암 세포 AGS를 aloin(0, 100, 200, 300 및 $400{\mu}M$)으로 처리하였을 때, HT29에서는 농도 의존적으로 세포 생존율을 감소시켰고, A375SM과 AGS 세포에서는 암세포 생존율의 감소가 보이지 않았다. 이러한 HT-29에서의 세포 생존율 감소가 세포자멸사로 인한 감소인지 확인하기 위해 DAPI stain과 flow cytometry를 실시한 결과 apoptotic body가 유의적으로 증가하고 세포 자멸사가 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 aloin이 대장암 세포 HT-29에서 세포 사멸 관련 단백질 발현 양상에 미치는 영향을 확인하기 위해 western blotting을 실시하였다. Aloin은 Bax, PARP의 분절을 농도 의존적으로 증가시켰고, caspase3, -8을 활성화시켰지만, Bcl-2는 대조군에 비해 변화가 없었다. Aloin에 의해 유도된 세포자멸사 기전을 확인하기 위해 MAPK pathway 중 p-p38과 p-ERK의 발현을 확인한 결과, p-p38을 up-regulation시키고 p-ERK의 down-regulation을 유도했다. 따라서, aloin은 인간 대장암에서 암세포 성장 억제 효과 및 암세포 사멸 유도로 암예방 약제로서의 개발 가능성이 있다고 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권2호
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• pp.207-214
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• 2008

목향(Saussurea lappa)은 항암효과를 비롯하여 다양한 생리활성을 나타내는 것으로 알려지고 있으나 목향이 대장암에 미치는 영향에 대해 자세히 연구된 바가 없다. 본 연구에는 목향 헥산추출물이 인간의 대장에서 유래한 암세포인 HT-29 세포의 증식에 미치는 영향과 그 작용 기전에 대해 연구하였다. 헥산으로 목향을 추출하여 얻은 목향 헥산추출물을 HT-29 세포의 세포 배양액에 0, 1, 3, 5 ${\mu}g/mL$로 첨가하여 세포를 배양하였다. HT-29 세포의 증식은 목향 헥산추출물 처리 농도가 증가할수록 현저히 감소하였다. 인간의 대장에서 유래한 정상 상피세포인 FHC 세포의 증식은 목향 헥산추출물에 의해 변화하지 않았고, 인간의 피부에서 유래한 정상 섬유아세포인 CCD 1108Sk 세포 증식은 목향을 5${\mu}g/mL$ 농도로 72 시간 배양한 경우에만 감소하였다. 목향 헥산 추출물 처리에 의해 HT-29 세포의 세포주기 진행 중 sub G1기에 머무른 세포수가 증가하였고, 세포사멸 세포수가 현저히 증가하였다. 세포사멸의 주요한 조절인자인 Bcl-2 family 단백질 중 Bcl-2은 목향 헥산추출물에 의해 변화하지 않았으나 Bax는 유의적으로 증가하였다. Bcl-2 family 단백질과 더불어 세포사멸 조절에 중요한 역할을 하는 caspases의 활성형인 cleaved caspase-8, -9, -7, -3가 목향 헥산추출물에 의해 증가하였다. 또한 목향 헥산추출물 처리 농도가 증가할수록 cleaved PARP 단백질 수준도 현저히 증가하였다. 이 결과는 목향 헥산추출물이 세포사멸을 유도하여 대장암세포인 HT-29 세포의 증식을 억제함을 나타내며, 목향 헥산추출물에 의해 HT-29 세포의 세포사멸은 Bax 증가와caspases의 활성 증가에 의한 것임을 나타낸다. 본 연구는 목향을 독성과 부작용이 적은 암예방제나 항암제로 개발할 수 있는 가능성을 제시한다. 그러나 목향을 이용하여 제품 개발을 위해서는 유효 성분 동정 및 동물시험 등의 연구 수행이 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.295-302
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• 2019

Liquiritigenin (LG)은 licorice 뿌리에서 분리된 chiral flavonoid이다. LG는 항산화, 항암 및 항염증 효과를 포함하여 다양한 생물학적 활성을 가지고 있다. 구강편평세포암종에서 LG의 항암 활성은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 구강편평상피암 세포(HN22)에서 LG의 항암 효능을 시험하였다. HN22 세포에 LG를 처리하여 MTT 분석으로 세포 생존율을 평가하였으며, Annecin V/7-Aminactinomycin D 염색, 세포주기 및 Multi-caspase 활성을 $Muse^{TM}$ cell Analyzer로 분석하여 세포사멸 유도를 확인하였다. 분석결과, 구강편평상피암 HN22 세포에 LG를 처리시 G2/M 세포주기 정지를 일으켰으며, Western blotting 통하여 cyclin B1 및 CDC2 발현 감소와 p27 발현 증가를 확인하였다. LG는 활성산소종의 생성을 유발하고, CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein (CHOP) 및 78-kDa glucose regulated protein (GRP78)의 발현을 농도의존적으로 유도하였다. HN22 세포에 LG의 처리는 미토콘드리아 막전위의 손실(${\Delta}{\Psi}m$)을 일으켰다. LG를 처리한 HN22 세포의 단백질 분석결과 apoptotic protease activating factor-1 (Apaf-1), cleaved Poly (ADP-Ribose) Polymerase (C-PARP) 및 Bax의 발현을 증가함을 확인하였다. 따라서 우리의 결과는 LG이 구강편평상피암 세포의 세포사멸을 유도하여 항암제 역할을 할 수 있는 천연 화합물임을 시사한다.