• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권18호
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• pp.8431-8438
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• 2016

Doxorubicin (DOX) was introduced as an effective chemotherapeutic for a wide range of cancers but with some severe side effects especially on myocardia. 2-Deoxy-D-glucose (2DG) enhances the damage caused by chemotherapeutics and ionizing radiation (IR) selectively in cancer cells. We have studied the effects of $1{\mu}M$ DOX and $500{\mu}M$ 2DG on radiation induced cell death, apoptosis and also on the expression levels of p53 and PTEN genes in T47D and SKBR3 breast cancer cells irradiated with 100, 150 and 200 cGy x-rays. DOX and 2DG treatments resulted in altered radiation-induced expression levels of p53 and PTEN genes in T47D as well as SKBR3 cells. In addition, the combination along with IR decreased the viability of both cell lines. The radiobiological parameter (D0) of T47D cells treated with 2DG/DOX and IR was 140 cGy compared to 160 cGy obtained with IR alone. The same parameters for SKBR3 cell lines were calculated as 120 and 140 cGy, respectively. The sensitivity enhancement ratios (SERs) for the combined chemo-radiotherapy on T47D and SKBR3 cell lines were 1.14 and 1.16, respectively. According to the obtained results, the combination treatment may use as an effective targeted treatment of breast cancer either by reducing the single modality treatment side effects.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.165-174
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• 2002

혈관내피세포 성장 인자(Vascular endothelial growth factor, VEGF)는 혈관내피세포 특이하게 성장요인으로 작용하는 물질로 알려져 있다. 전리방사선에 대한 혈관내피세포의 효과는 정상조직에 대한 반응에 있어 아주 중요한 요소일 것으로 생각된다. 본 연구는 방사선 조사에 의해 배양시킨 혈관내피세포에서 apoptosis가 유도되는지, 유도가 된다면 VEGF에 의해 apoptosis가 억제되는지 그리고 apoptosis의 억제가 어떤 경로를 경유하는지를 실험하였다. 혈관내피세포에 방사선를 조사한 결과, 대조군에 비하여 선량이 증가함에 따라 apoptosis가 증가하였다. 같은 조건하에서 VEGF는 농도 의존적으로 apoptosis를 억제하였다. Antiapoptotic factor로서 VEGF가 어떤 신호 과정을 경유하는지를 밝히고자, 혈관내피세포에 방사선을 조사하여 apoptosis를 유도하면서 Flt-1과 Flk-1/KDR receptor를 처리하였다. 그결과 VEGF에 유도된 apoptosis 억제효과가 차단되었다. Phosphatidylinositol 3'-kinase(PI3-kinase) 특정 억제 물질인 Wortmanin과 LY294002를 방사선 조사한 혈관내피에 VEGF와 함께 처리했을 때 VEGF에 의해 유도된 apoptosis를 억제하였다. 이같은 결과는 VEGF가 방사선 조사로 일어나는 세포 치사를 억제하는 중요한 역할을 담당하며, In Vivo의 실험이 더 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제38권3호
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• pp.255-261
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• 2012

피부는 끊임없이 외부환경에 노출되며 가장 주요한 스트레스 요인 중 하나는 자외선방사이다. 자외선 방사로 인하여 피부에 염증, 착색, 광노화 및 피부암을 포함하는 생물학적 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 해양천연소재 (김, 다시마, 모려, 모자반, 미역, 석결명, 우뭇가사리, 청각, 톳, 파래)로부터 피부보호 항산화제를 조사하기 위해 자외선으로부터 기인된 세포보호 효과를 증명하였으며 세포독성, 산화에 의한 세포사멸, 항노화 효과에 대하여 평가를 실시하였다. 그 결과, 모자반, 한천, 석결명, 청각 에탄올 추출물을 처리한 군이 자외선으로 유도된 세포독성 및 세포사멸을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 또한 다른 실험에서 자외선에서 인한 세포사멸은 세포내 축적이나 ROS로부터 매개되지만 해양추출물을 처리함으로써 현저하게 감소되었다. 이러한 해양추출물의 보호효과 증가는 Type I collagen과 Type I procollagen에 의해 매개하는 것과 연관되는 것으로 사료된다. 이들의 결과는 해양추출물이 노화예방 및 항산화제로서의 우수한 특성으로 피부손상에 의한 산화적 스트레스에 대응하는 새로운 기능성 소재로서의 가능성을 가지는 것으로 평가된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권2호
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• pp.153-162
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• 2001

목적 : 방사선 조사에 의하여 유발되는 세포고사의 신호전달기전, 특히 caspase계 cysteine protease의 활성화, Bcl2 및 Bax 단백질, cytochrome c의 세포질내로의 방출, Fas 와 Fas-L 단백질의 발현양상 등의 조사를 통하여 방사선 조사에 의하여 유발되는 세포고사기전을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법 : HL-60 세포주에 6 MV의 X-선을 조사하고 세포생존율, Caspase의 활성도, $Bcl_2$ 및 Bax 단백질, cytochrome c의 세포질내로의 방출여부, 및 Fas 와 Fas-L 단백질의 발현양상을 조사하였다. 결과 : 방사선조사 후 세포의 생존율은 조사선량과 조사 후 시간경과에 따라 감소되었다. 세포고사의 특징인 사다리형 DNA 분절은 방사선조사 4시간 후부터 시간경과에 따라 증가하였으며, 조사선량이 증가할수록 더욱 현저하였다. 방사선조사 후 caspase계 cysteine proteases 중 caspase-2, 3, 6, 8 및 9의 활성화가 시간경과에 따라 증가하였으며, 16 Gy의 방사선량조사 4시간 후에 poly (ADP-ribosyl) polymerase (PARP)의 분절과 Western blot을 이용한 procaspase-3의 분절을 확인함으로서 caspase-3의 활성을 간접적으로 증명할 수 있었다. $Bcl_2$ 단백질은 방사선조사 후 시간경과에 따라 감소하였으며, Bax 단백질은 시간경과에 따라 발현이 증가하는 양상을 관찰할 수 있었다. 방사선조사 후 cytochrome c의 세포질내로의 방출을 확인하였다. 또한 Fas 및 Fas-L 단백질 모두 방사선조사 후 발현이 증가하는 양상을 관찰할 수 있었다. 결론 : HL-60 세포주에서 방사선 조사에 의해 유발되는 세포사멸이 세포고사기전에 의해서 매개됨을 확인하였으며, 이는 세포내 caspase계 cysteine proteases, $Bcl_2$, Bax, 세포질내로의 cytochrome c 방출 그리고 Fas, Fas-L가 관여하는 신호전달경로의 활성화에 의한 것임을 의미하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제21권3호
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• pp.210-215
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• 2013

Ionizing radiation can induce cellular oxidative stress through the generation of reactive oxygen species, resulting in cell damage and cell death. The aim of this study was to determine whether the antioxidant effects of the flavonoid fisetin (3,7,3',4'-tetrahydroxyflavone) included the radioprotection of cells exposed to ${\gamma}$-irradiation. Fisetin reduced the levels of intracellular reactive oxygen species generated by ${\gamma}$-irradiation and thereby protected cells against ${\gamma}$-irradiation-induced membrane lipid peroxidation, DNA damage, and protein carbonylation. In addition, fisetin maintained the viability of irradiated cells by partially inhibiting ${\gamma}$-irradiation-induced apoptosis and restoring mitochondrial membrane potential. These effects suggest that the cellular protective effects of fisetin against ${\gamma}$-irradiation are mainly due to its inhibition of reactive oxygen species generation.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제30권2호
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• pp.137-144
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• 2022

Radiation resistance represents an imperative obstacle in the treatment of patients with colorectal cancer, which remains difficult to overcome. Here, we explored the anti-proliferative and migration-inhibiting properties of the natural product shikonin on a radiation-resistant human colon carcinoma cell line (SNU-C5RR). Shikonin reduced the viability of these cells in a dose-dependent manner; 38 µM of shikonin was determined as the half-maximal inhibitory concentration. Shikonin induced apoptotic cell death, as demonstrated by increased apoptotic body formation and the number of TUNEL-positive cells. Moreover, shikonin enhanced mitochondrial membrane depolarization and Bax expression and also decreased Bcl-2 expression with translocation of cytochrome c from mitochondria into the cytosol. In addition, shikonin activated mitogen-activated protein kinases, and their specific inhibitors reduced the cytotoxic effects of shikonin. Additionally, shikonin decreased the migration of SNU-C5RR cells via the upregulation of E-cadherin and downregulation of N-cadherin. Taken together, these results suggest that shikonin induces mitochondria-mediated apoptosis and attenuates epithelial-mesenchymal transition in SNU-C5RR cells.

• 대한의생명과학회지
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• 제17권3호
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• pp.239-243
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• 2011

Radiation exposure may cause tissue damage by ionized or excited atoms. The molecules are transformed from water or they directly interact with cells. Antioxidants such as vitamin E, vitamin C are used to reduce the interference of radiation. Especially, vitamin E inhibits the formation and accumulation of lipid and oxidation and the activity of drug-metabolizing enzymes. After irradiation of 3 Gy to the testis, the entire shape of testis was partly depressed and an irregular vacuole was observed to the edge. The 3 Gy group after treatment with vitamin E showed the low destruction of spermatogonia and partial tissue damage as compared to the 3 Gy group. Vitamin E inhibited the production of vacuoles from the cell death and generated the block to prevent the condensation of the seminiferous tubules.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권1호
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• pp.17-22
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• 1999

이온화방사선이 동물 생식세포에 미치는 생화학적 및 형태학적 영향을 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 미성숙 생쥐 (ICR, 3 주령)에 $\gamma$선을 선량 $LD_{80(30)}$으로 전신조사하였다. 방사선 조사 후 6 시간, 12 시간, 1 일, 그리고 2 일 후에 난소를 적출하였다. 난소에서 추출한 과립세포의 세포주기를 DNA에 대한 유세포 분석으로 분석하였다. 세포자연사를 확인할 수 있는 $A_0$ 세포주기는 이온화방사선이 조사된 실험군에서 대조군에 비해 현저히 높은 값을 보였다. 이온화방사선을 조사한 후 6 시간 군에서 TUNEL 면역조직화학 염색도를 나타낸 난포의 수가 대조군에 비해 현저히 증가하였다. 따라서, 본 실험의 결과 방사선 조사에 의해 유발되는 난포의 퇴화는 6 시간 이내에 급성으로 진행되는 과립세포의 세포자연사에 의해 매개됨을 알 수 있었다. 유세포분석기를 이용한 세포주기 평가는 방사선에 의해 유발되는 세포자연사 기작의 이해와 퇴화난포의 정량화를 위한 수단이 될 수 있다.

• Molecules and Cells
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• 제38권4호
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• pp.327-335
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• 2015

Piperlongumine, a natural alkaloid isolated from the long pepper, selectively increases reactive oxygen species production and apoptotic cell death in cancer cells but not in normal cells. However, the molecular mechanism underlying piperlongumine-induced selective killing of cancer cells remains unclear. In the present study, we observed that human breast cancer MCF-7 cells are sensitive to piperlongumine-induced apoptosis relative to human MCF-10A breast epithelial cells. Interestingly, this opposing effect of piperlongumine appears to be mediated by heme oxygenase-1 (HO-1). Piperlongumine upregulated HO-1 expression through the activation of nuclear factor-erythroid-2-related factor-2 (Nrf2) signaling in both MCF-7 and MCF-10A cells. However, knockdown of HO-1 expression and pharmacological inhibition of its activity abolished the ability of piperlongumine to induce apoptosis in MCF-7 cells, whereas those promoted apoptosis in MCF-10A cells, indicating that HO-1 has anti-tumor functions in cancer cells but cytoprotective functions in normal cells. Moreover, it was found that piperlongumine-induced Nrf2 activation, HO-1 expression and cancer cell apoptosis are not dependent on the generation of reactive oxygen species. Instead, piperlongumine, which bears electrophilic ${\alpha},{\beta}$-unsaturated carbonyl groups, appears to inactivate Kelch-like ECH-associated protein-1 (Keap1) through thiol modification, thereby activating the Nrf2/HO-1 pathway and subsequently upregulating HO-1 expression, which accounts for piperlongumine-induced apoptosis in cancer cells. Taken together, these findings suggest that direct interaction of piperlongumine with Keap1 leads to the upregulation of Nrf2-mediated HO-1 expression, and HO-1 determines the differential response of breast normal cells and cancer cells to piperlongumine.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제21권1호
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• pp.29-34
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• 2013

The tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is a member of the tumor necrosis factor family of cytokines. TRAIL selectively induces apoptotic cell death in various tumors and cancer cells, but it has little or no toxicity in normal cells. Agonism of TRAIL receptors has been considered to be a valuable cancer-therapeutic strategy. However, more than 85% of primary tumors are resistant to TRAIL, emphasizing the importance of investigating how to overcome TRAIL resistance. In this report, we have found that nemadipine-A, a cell-permeable L-type calcium channel inhibitor, sensitizes TRAIL-resistant cancer cells to this ligand. Combination treatments using TRAIL with nemadipine-A synergistically induced both the caspase cascade and apoptotic cell death, which were blocked by a pan caspase inhibitor (zVAD) but not by autophagy or a necrosis inhibitor. We further found that nemadipine-A, either alone or in combination with TRAIL, notably reduced the expression of survivin, an inhibitor of the apoptosis protein (IAP) family of proteins. Depletion of survivin by small RNA interference (siRNA) resulted in increased cell death and caspase activation by TRAIL treatment. These results suggest that nemadipine-A potentiates TRAIL-induced apoptosis by down-regulation of survivin expression in TRAIL resistant cells. Thus, combination of TRAIL with nemadipine-A may serve a new therapeutic scheme for the treatment of TRAIL resistant cancer cells, suggesting that a detailed study of this combination would be useful.