• BMB Reports
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• 제55권4호
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• pp.181-186
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• 2022

Ventriculomegaly induced by the abnormal accumulation of cerebrospinal fluid (CSF) leads to hydrocephalus, which is accompanied by neuroinflammation and mitochondrial oxidative stress. The mitochondrial stress activates mitochondrial unfolded protein response (UPRmt), which is essential for mitochondrial protein homeostasis. However, the association of inflammatory response and UPRmt in the pathogenesis of hydrocephalus is still unclear. To assess their relevance in the pathogenesis of hydrocephalus, we established a kaolin-induced hydrocephalus model in 8-week-old male C57BL/6J mice and evaluated it over time. We found that kaolin-injected mice showed prominent ventricular dilation, motor behavior defects at the 3-day, followed by the activation of microglia and UPRmt in the motor cortex at the 5-day. In addition, PARP-1/NF-κB signaling and apoptotic cell death appeared at the 5-day. Taken together, our findings demonstrate that activation of microglia and UPRmt occurs after hydrocephalic ventricular expansion and behavioral abnormalities which could be lead to apoptotic neuronal cell death, providing a new perspective on the pathogenic mechanism of hydrocephalus.

• 한국식생활문화학회지
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• 제36권2호
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• pp.235-245
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• 2021

Lindera glauca Blume has been used in Korean traditional medicine to treat the symptoms of paralysis, abdominal pain, speech disorders, extravasations, contusions, and pain caused by rheumatoid arthritis. We investigated the effect of L. glauca Blume extracts on the proliferation of colorectal cancer cells in vitro using HCT116 human colorectal cancer cell lines. We also investigated its mechanism of action. For this purpose, we used the MTT assay, western blotting, DNA fragmentation analysis, and flow cytometry. HCT116 cells were cultured in several concentrations of ethanol extracts of L. glauca Blume root (0, 50, 100 ㎍/mL). In this study, colon cancer cell growth was inhibited by L. glauca Blume root extract in a dose-dependent manner. It was associated with induction of apoptosis as assessed by nuclear fragmentation and cell cycle analysis. Apoptosis was assessed using western blotting for TNF-α, IL-6, NF-κB, Caspase-3, PARP, Bax, Bcl-2, and SIRT1. The extract also dose-dependently upregulated the expression Bax, the pro-apoptotic gene and downregulated the expression of the anti-apoptotic gene Bcl-2. Furthermore, the extract enhanced Caspase-3 activity in a dose-dependent manner. Our findings provide evidence that L. glauca Blume extract may mediate its anti-proliferative effect via the modulation of apoptosis.

• 대한약침학회지
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• 제25권4호
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• pp.390-395
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• 2022

Objectives: Sweet bee venom (sBV) is purified from Apis mellifera, containing a high level of melittin-its main component. It has been used as a therapeutic agent for pain relief and anti-inflammation, as well as for treating neuronal abnormalities. Recently, there have been studies on the therapeutic application of sBV for anticancer treatment. In the present study, we investigated the pharmacological effect of sBV treatment in A549 human lung cancer cells. Methods: We used microscopic analysis to observe the morphological changes in A549 cells after sBV treatment. The MTT assay was used to examine the cytotoxic effect after dose-dependent sBV treatment. Molecular changes in sBV were evaluated by the expression of apoptosis marker proteins using western blot analysis. Results: Microscopic analysis suggested that the growth inhibitory effect occurred in a dose-dependent manner; however, cell lysis occurred at a concentration over 20 ㎍/mL of sBV. The MTT assay indicated that sBV treatment exhibited a growth inhibitory effect at a concentration over 5 ㎍/mL. On fluorescence activated cell sorting analysis, G0 dead cells were observed after G1 arrest at treatment concentrations up to 10 ㎍/mL. However, rapid cell rupture was observed at a concentration of 20 ㎍/mL. Western blot analysis demonstrated that sBV treatment modulated the expression of multiple cell death-related proteins, including cleaved-PARP, cleaved-caspase 9, p53, Bcl2, and Bax. Conclusion: sBV induced cell death in A549 human lung cancer cells at a pharmacological concentration, albeit causing hemolytic cell death at a high concentration.

• IMMUNE NETWORK
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• 제16권4호
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• pp.242-248
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• 2016

Thymic atrophy is a complication that results from exposure to many environmental stressors, disease treatments, and microbial challenges. Such acute stress-associated thymic loss can have a dramatic impact on the host's ability to replenish the necessary naïve T cell output to reconstitute the peripheral T cell numbers and repertoire to respond to new antigenic challenges. We have previously reported that treatment with the orexigenic hormone ghrelin results in an increase in the number and proliferation of thymocytes after dexamethasone challenge, suggesting a role for ghrelin in restraint stress-induced thymic involution and cell apoptosis and its potential use as a thymostimulatory agent. In an effort to understand how ghrelin suppresses thymic T cell apoptosis, we have examined the various signaling pathways induced by receptor-specific ghrelin stimulation using a restraint stress mouse model. In this model, stress-induced apoptosis in thymocytes was effectively blocked by ghrelin. Western blot analysis demonstrated that ghrelin prevents the cleavage of pro-apoptotic proteins such as Bim, Caspase-3, and PARP. In addition, ghrelin stimulation activates the Akt and Mitogen-activated protein kinases (MAPK) signaling pathways in a time/dose-dependent manner. Moreover, we also revealed the involvement of the FoxO3a pathway in the phosphorylation of Akt and ERK1/2. Together, these findings suggest that ghrelin inhibits apoptosis by modulating the stress-induced apoptotic signal pathway in the restraint-induced thymic apoptosis.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제35권3호
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• pp.165-175
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• 2010

Valproic acid(VPA)는 아주 잘 알려진 항경련제로서, 30년 동안 간질치료제로서 사용되어져 왔다. VPA는 1997년에 최초로 원시 신경외배엽성 암세포의 증식 억제와 분화를 유도하는 항암제의 효능이 밝혀졌다. 그리고 VPA의 항암효과는 히스톤탈 아세틸화효소억제제의 기전에 기인한다고 규명되었다. 담즙산과 합성담즙산유도체가 여러 종류의 암세포에 세포자멸사(apoptosis)를 유도하며, 항암효과가 있다고 알려져 있다. 또한 합성 chenodeoxycholic acid(CDCA) 유도체가 여러 가지 암세포에 유도한 세포자멸사 연구들이 보고되어져 왔다. 본 연구는 히스톤탈아세틸화효소억제제인 VPA와 합성 CDCA 유도체인 HS-1200의 병용처리가 사람골육종세포에 효과적인 상승 세포자멸사 효과가 있는지를 알기 위해서 수행되었다. VPA과 HS-1200의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 trypan-blue법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 확인하기 위해서 Hoechst 염색법, flow cytometry(DNA hypoploidy와 MMP 측정), Western bot 분석법 그리고, 면역형광염색법을 수행하였다. 병용처리 된 사람골육종세포는 단독처리 된 사람골육종세포에서 거의 관찰할 수 없었던 많은 핵 응축, DNA 조각남, 사립체막 전위와 DNA 양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF의 핵으로의 이동, caspase-7, caspase-3 그리고 PARP의 파괴와 같은 세포자멸사 증거를 보였다. 48시간 동안 1 mM의 VPA와 $25\;{\mu}M$ HS-1200을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 유도 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월한 세포자멸사의 유도를 보였다. 이러한 병용처리 결과는 사람골육종의 새로운 치료적 전략으로 응용될 수 있다고 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.663-672
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• 2016

벌 사상자[Cnidium monnieri (L.) Cusson]는 중국과 한국에 분포하는 일년생 초본으로, 화농성피부염 및 여성의 생식기 질환의 치료에 널리 사용되고 있다. 이 외에도 면역기능개선과 천식 등에 대한 효과는 보고된 바 있으나 아직까지 암과 관련된 연구는 많이 이루어지지 않았다. 이에 따라 본 연구에서는 인간 대장암 세포인 HCT116 세포주에서 벌 사상자 에탄올 추출물(CME)의 apoptosis 및 세포주기정지 유도 효과에 대하여 알아보고자 하였으며, 이러한 효과가 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로의 조절을 통하여 이루어지는지 확인하고자 하였다. MTT assay와 LDH assay 결과, 벌 사상자 에탄올 추출물에 의하여 HCT116 세포의 세포생존율이 감소하였으며, 세포독성효과가 나타났다. 또한 벌 사상자 에탄올 추출물의 농도의존적으로 apoptotic body의 수와 apoptosis 비율이 증가하였으며, G1기에서 세포주기정지 유도 효과가 관찰되었다. 세포의 성장과 증식 및 분열에 관련된 단백질인 Akt는 mTOR, p53, GSK-3β와 같은 신호단백질들의 발현을 조절하는 것으로 보고되었다. 벌 사상자 에탄올 추출물을 처리하였을 때, Akt와 mTOR 단백질의 인산화가 저해되었으며, 이에 따라 하위 신호조절 단백질인 GSK-3β, Bcl-2 family, Caspase-3, PARP의 발현이 조절되었다. 또한 Akt와 GSK-3β, mTOR 저해제 처리를 통하여 CME에 의한 apoptosis 효과가 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로를 통하여 이루어지는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구를 통하여HCT116 대장암 세포주에서 벌 사상자 에탄올 추출물이 암세포의 apoptosis 및 세포주기정지 유도에 효과적임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.827-833
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• 2021

황칠나무 잎 추출물(DPL)은 염증, 당뇨병, 암 등 다양한 질병에 예로부터 약으로 사용되어 왔다. 특히 여러 종류의 암세포에 세포사멸 효과가 있는 것으로 밝혀졌지만 유방암 세포 SK-BR-3에 대한 세포사멸 효과는 아직 밝혀지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 in vitro 실험을 통해 DPL이 유방암 세포 SK-BR-3에서의 증식 억제와 apoptosis를 통한 세포사멸 효과를 확인하였다. DPL이 세포 생존율에 미치는 영향을 조사하기 위해 MTT 분석을 수행했고 세포 생존율이 농도의존적으로 감소하는 것을 확인했다. DAPI 염색은 DPL에 의해 발생한 세포 형태학적 변화와 apoptotic body의 증가에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 이를 보완하기 위해 annexin V/PI 염색 후 유세포 분석을 통해 세포 apoptosis 비율의 증가를 확인했다. Apoptosis 관련 단백질들을 확인하기 위해 Western blot을 수행하였으며, cleaved-PARP과 pro-apoptosis 단백질인 Bax의 증가와 anti-apoptosis 단백질인 Bcl-2의 감소를 확인하였다. MAPK 경로 단백질 p-ERK1/2, p-JNK 및 p-p38의 발현 수준의 변화도 확인하였으며 p-p38의 유의미한 증가가 관찰되었다. 본 연구 결과에 따르면 DPL은 유방암 세포 SK-BR-3에서 p-p38 MAPK 경로 조절을 통해 세포사멸 효과를 유도하는 것으로 사료된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권1호
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• pp.71-77
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• 2019

Menadione은 종양 억제 물질로 알려진 바 있다. 현재 많은 연구에서 다양한 암세포주에 대하여 Menadione의 잠재적인 항암물질로서의 가능성이 보고되었다. 본 연구에서는 Menadione의 항암효과와 세포사멸작용에 연관된 분자신호를 위암세포주에서 확인하였다. Menadione 처리는 위암세포인 MKN45의 세포생존능을 감소시켰다. 감소된 세포생존능은 Western blotting을 통해 caspase-3 과 caspase-7의 활성화와 PARP가 cleavage 된 것을 확인함으로써 세포사멸작용이 유도되었다는 것을 확인했다. 위세포사멸단백질들의 저해제로 작용하는 survivin의 발현을 menadione이 억제한다는 것을 확인함으로써, 세포사멸과정에 포함된 상위조절인자를 확인했다. 우리는 survivin 발현을 조절하는 전사인자로 알려진 ${\beta}$-catenin 또한 menadione에 의해 하향 조절된다는 것을 확인했다. 이전 연구에서 우리는 menadione이 세포사멸유도를 저해는 XIAP의 발현을 억제한다는 것을 확인했으며, menadione이 AGS세포에서 G2/M 세포주기 정체를 유도한다는 것을 확인하였다. 우리는 또 다른 위암세포주인 MKM45 세포에서 menadione의 이전과 다른 항암 기전을 밝혀냈다. 비록 더 자세한 연구가 필요하겠지만, 이 연구를 통해 증명된 억제기전은 menadione에 의한 항암효과를 이해하는 데 도움이 될 것으로 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권3호
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• pp.1099-1104
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• 2014

Aims and Background: Ginsenoside Rh2, which exerts the potent anticancer action both in vitro and in vivo, is one of the most well characterized ginsenosides extracted from ginseng. Although its effects on cancer are significant, the underlying mechanisms remain unknown. In this study, we sought to elucidate possible links between ginsenoside Rh2 and phosphoglucose isomerase/autocrine motility factor (PGI/AMF). Methods: $KG1{\alpha}$, a leukemia cell line highly expressing PGI/AMF was assessed by western blot analysis and reverse transcription- PCR (RT-PCR) assay after transfection of a small interfering (si)-RNA to silence PGI/AMF. The effect of PGI/AMF on proliferation was measured by typan blue assay and antibody array. A cell counting kit (CCK)-8 and flow cytometry (FCM) were adopted to investigate the effects of Rh2 on PGI/AMF. The relationships between PGI/AMF and Rh2 associated with Akt, mTOR, Raptor, Rag were detected by western blot analysis. Results: KG1${\alpha}$ cells expressed PGI/AMF and its down-regulation significantly inhibited proliferation. The antibody array indicated that the probable mechanism was reduced expression of PARP, State1, SAPK/JNK and Erk1/2, while those of PRAS40 and p38 were up-regulated. Silencing of PGI/AMF enhanced the sensibility of $KG1{\alpha}$ to Rh2 by suppressing the expression of mTOR, Raptor and Akt. Conclusion: These results suggested that ginsenoside Rh2 suppressed the proliferation of $KG1{\alpha}$, the same as down-regulation of PGI/AMF. Down-regulation of PGI/AMF enhanced the pharmacological effects of ginsenoside Rh2 on KG1${\alpha}$ by reducing Akt/mTOR signaling.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.518-528
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• 2013

꿀풀과(Labiatae)에 속하는 황금(黃芩, S. baicalensis)은 한국, 중국, 몽골 및 시베리아 동부 등지에 분포하는 여러해살이 초본식물로서 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 한방에서는 뿌리 말린 것을 이질, 발열 및 황달의 치료제로 사용되고 있다. 또한 최근 연구에 따르면 황금 추출물은 항염증, 항당뇨, 항균, 항알레르기, 항바이러스, 항고혈압, 항산화 및 항암 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 신세포암에서의 항암효능 및 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 신세포암 Caki-1 세포에서 황금 에탄올 추출물(ethanol extract of S. baicalensis, EESB)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EESB 처리에 의한 Caki-1 세포의 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 이는 DR4 Fas ligand 및 Bax 단백질의 발현 증가와 Bid, XIAP 및 cIAP-1의 발현 억제와 관련이 있었다. EESB는 또한 미토콘드리아의 기능 손상과 caspase-3의 기질단백질인 PARP, ${\beta}$-catenin 및 $PLC{\gamma}$-1 단백질의 단편화를 유발하였다. 그러나 EESB 처리에 의하여 유발되었던 apoptosis가 pan-caspases inhibitor인 z-VED-fmk를 이용하여 caspases의 활성을 억제하였을 경우 현저하게 감소되어, EESB에 의한 apoptosis 과정에 caspase의 활성 증대가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 황금의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.