• Biomolecules & Therapeutics
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• 제30권6호
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• pp.553-561
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• 2022

Chronic myeloid leukemia (CML) is a slowly progressing hematopoietic cell disorder. Sphingosine kinase 1 (SPHK1) plays established roles in tumor initiation, progression, and chemotherapy resistance in a wide range of cancers, including leukemia. However, small-molecule inhibitors targeting SPHK1 in CML still need to be developed. This study revealed the role of SPHK1 in CML and investigated the potential anti-leukemic activity of hirsuteine (HST), an indole alkaloid obtained from the oriental plant Uncaria rhynchophylla, in CML cells. These results suggest that SPHK1 is highly expressed in CML cells and that overexpression of SPHK1 represents poor clinical outcomes in CML patients. HST exposure led to G2/M phase arrest, cellular apoptosis, and downregulation of Cyclin B1 and CDC2 and cleavage of Caspase 3 and PARP in CML cells. HST shifted sphingolipid rheostat from sphingosine 1-phosphate (S1P) towards the ceramide coupled with a marked inhibition of SPHK1. Mechanistically, HST significantly blocked SPHK1/S1P/S1PR1 and BCR-ABL/PI3K/Akt pathways. In addition, HST can be docked with residues of SPHK1 and shifts the SPHK1 melting curve, indicating the potential protein-ligand interactions between SPHK1 and HST in both CML cells. SPHK1 overexpression impaired apoptosis and proliferation of CML cells induced by HST alone. These results suggest that HST, which may serve as a novel and specific SPHK1 inhibitor, exerts anti-leukemic activity by inhibiting the SPHK1/S1P/S1PR1 and BCR-ABL/PI3K/Akt pathways in CML cells, thus conferring HST as a promising anti-leukemic drug for CML therapy in the future.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권8호
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• pp.3195-3201
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• 2015

Objectives: To investigate the effects of betaine on HeLa cell growth and apoptosis and molecular mechanisms. Materials and Methods: Concentrations of 0.1, 1.0, 5.0, 20.0, 100.0 mg/ml of betaine were used to evaluate the anticancer efficacy for HeLa cells respectively, and MCF-10A was also detected as a normal diploid cell control. Results: We found that proliferation of HeLa cells was inhibited significantly upon exposure to increasing betaine levels with the MTT test (p<0.05). The percentage of S phase cells in the low dose groups (<5mg/ml) were distinctly higher than in high dose groups, and the rates of Sub-G1 phase were the opposite (p<0.01); A high concentration of betaine (>5.0mg/ml) significantly promoted the apoptosis of HeLa cells (p<0.01). SOD activities of the low dose groups were slightly higher than the control group (p<0.05) and there were obvious synchronicity and correlation among the expression of promoting apoptosis genes Bax, P53, Caspase 3 and apoptosis suppression gene Bcl-2. In response to an apoptosis-inducing stimulus, p53 and cyclin D1 could be activated with blockage of the cell cycle at G1/S or S/G2 checkpoints. Conclusions: Our data showed that betaine could promote HeLa cells proliferation in vitro at low concentrations. In contrast, high concentrations could significantly inhibit cell growth and migration, and induce apoptosis of HeLa cells through caspase 3 signaling and further promoted necrosis. This might imply that betaine exhibits tumoricidal effects and acts as a biological response modifier in cancer treatment by inducing apoptosis and cell cycle arrest in a dose and time-dependent manner.

• 치위생과학회지
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• 제18권2호
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• pp.76-84
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• 2018

구강위생을 위한 간편성과 편리성 때문에 영유아에서 건강취약자 및 일반인에 이르기까지 구강청결티슈 사용이 증가되고 있다. 또한 기본 성분인 정제수 외에도 구강위생에 도움이 될 목적으로 다양한 기능 성분이 첨가된 구강청결티슈들이 시판되고 있다. 하지만 함유 성분에 대한 제공정보가 부족하고 함유량 기준이 마련되지 못하고 있어 구강 환경이 예민한 영유아 등에게 적용하기 위해서는 이들 제품에 대한 연구자료가 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서는 구매도가 높은 시판 구강청결티슈 5종에 대한 구강세포 안전성을 확인함으로써 제품사용 시 유의해야 할 정보를 제공하고자 하였다. 시험 결과 피셔프라이스와 닥터케네디 제품 성분은 구강미생물 S. mutans 및 A. actinomycetemcomitans에 대한 항균작용을 나타냈지만 구강상피세포 및 구강섬유세포에도 독성을 나타냈다. 항균작용이 제한적인 궁중비책, 마이비, 아이수 제품 성분은 구강상피세포 및 구강섬유세포에 대한 독성도 낮았다. 피셔프라이스와 닥터케네디 제품 성분에 의한 구강세포 독성은 G2/M phase에서 세포주기 진행 억제와 세포자멸 유도에 의한 것으로 분석되었다. 따라서 구강 환경이 예민한 영유아 등을 대상으로 한 반복적이고 빈번한 사용은 구강세포 독성의 가능성을 높일 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1054-1065
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• 2010

생약복합물인 SH21B는 황금(Scutellaria baicalensis Georgi), 행인(Prunus armeniaca Maxim), 마황(Ephedra sinica Stapf), 석창포(Acorus gramineus Soland), 포황(Typha orientalis Presl), 원지(Polygala tenuifolia Willd), 하엽(Nelumbo nucifera Gaertner)의 혼합(비율 3:3:3:3:3:2:2)으로 이루어졌다. SH21B는 예로부터 한의학에서 비만의 치료에 사용되어 왔으나 자세한 분자적 메커니즘과 효능에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구진은 선행연구를 통해 SH21B가 지방세포의 분화에서 adipogenesis (지방세포형성)와 관련된 유전자를 조절하여 중성지방의 축적을 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 adipogenesis의 in vitro 모델인, 3T3-L1 세포에서 SH21B에 의한 지방세포형성 억제의 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 전지방세포, 분화된 세포 그리고 SH21B에 의해 분화가 억제된 세포의 각각의 유전자 발현을 분석하기 위해 각 시료들에서 total RNA를 분리하여 cDNA를 합성한 후 microarray에 적용시켰다. 그 결과, 각각의 시료들의 비교에서 2배 이상의 유의한 발현 변화를 가지는 2,568개의 유전자를 확보하였다. 이 유전자들에 대해 Hierarchical clustering과 K-means clustering 분석을 진행하였고 서로 다른 양상을 가지는 9개의 군집(cluster)들을 분류하였다. 그 중, SH21B의 첨가에 의해 뚜렷하게 감소(cluster 4, cluster 6 및 cluster 9)하거나 반대로 뚜렷하게 증가(cluster 7와 cluster 8)하는 양상을 보이는 군집들을 따로 선별하여 그 군집들에 포함되어 있는 유전자들을 분석하였다. 선택 된 5개의 군집에는 지방세포형성과 세포증식에 관련된 유전자가 다수 포함되어 있었다. Cluster 4, cluster 6 그리고 cluster 9에는 peroxisome proliferator activated receptor gamma $\gamma$ ($PPAR{\gamma}$), CCAAT/enhancer binding protein $\alpha$ (C/$EBP{\alpha}$), sterol regulatory element binding transcription factor 1 (SREBF1), adiponectin (ADIPOQ), fatty acid synthase (FASN), lipoprotein lipase (LPL) 등의 지방세포형성 유도 및 관련 인자와 B-cell leukemia/lymphoma6 (BCL6), retinoblastoma 1 (RB1), cyclin-dependent kinase inhibitor 2C (CDKN2c), ras homolog gene family, member B (RHOB) 등의 많은 세포증식 억제 유전자가 포함되었다. 이와는 반대로, cluster 7과 cluster 8에는 $\beta$-catenin, cyclin D1 (CCND1), WNT1 inducible signaling pathway protein 2 (WISP2) 등과 같은 지방 세포형성 억제 조절자와 MARCKS-like1 (MARCKSL1), colony stimulating factor 1 (CSF1), discoidin domain receptor family, member 2 (DDR2), leukemia inhibitory factor receptor (LIFR) 등의 세포증식을 유도하는 조절자가 다수 포함되었다. 결론적으로, 이러한 결과들은 SH21B가 지방세포형성과 관련된 조절자 및 세포증식과 관련 된 조절자들의 유전자 발현을 조절하여 지방세포형성을 억제함을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제15권5호
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• pp.726-733
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• 2005

Histone deacetylase (HDAC) 억제제가 새로운 항암치료제 후보물질로서 유용성이 높은 것으로 평가되지만, 아직까지 인체폐암세포에 관한 연구는 상대적으로 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폐암세포에 미치는 HDAC 억제제의 항암작용 기전을 조사하기 위하여 A549 인체폐암세포주를 대상으로 암세포의 증식에 미치는 대표적인 HDAC 억제제인 tichostatin A (TSA)에 의한 영향을 세포주기 조절관련인자 중심으로 조사하였다. TSA의 처리에 의하여 A549 폐암세포의 증식은 처리 농도 의존적으로 억제되었으며, 심한 형태적 변형을 동반하였다. 저농도 처리군에서는 TSA 농도가 증가할수록 세포주기 G1기의 빈도가 증가하였으나, 고농도 처리군에서는 G2/M기에 속하는 세포의 빈도가 증가되었다. 또한 apoptosis 유발의 간접적인 지표가 되는 sub-G1기에 속하는 세포의 빈도 역시 TSA 처리 농도 의존적으로 매우 증가되었다. 이러한 TSA의 A549 폐암세포 증식억제 효과는 cyclins 및 CdkS의 발현 억제, 종양억제유전자인 p53 및 Cdks 억제제인 p21과 p27의 발현 증가와도 연관성이 있었다. TSA의 항암 기전을 규명하기 위해서는 더 많은 연구가 부가적으로 필요하겠지만, 본 연구의 결과들에 의하면 TSA는 강력한 인체폐암세포의 증식 억제 및 항암작용이 있음을 시사하여 준다고 할 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권6호
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• pp.1007-1021
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• 2018

Cancer represents one of the most significant threats to human health on a global scale. Hence, the development of effective cancer prevention strategies, as well as the discovery of novel therapeutic agents against cancer, is urgently required. In light of this challenge, this research aimed to evaluate the effects of several potent bioactive peptides and proteins contained in crocodile white blood cell extract (cWBC) against LU-1, LNCaP, PC-3, MCF-7, and CaCo-2 cancer cell lines. The results demonstrate that 25, 50, 100, and $200{\mu}g/ml$ cWBC exhibits a strong cytotoxic effect against all investigated cell lines ($IC_{50}$ $70.34-101.0{\mu}g/ml$), while showing no signs of cytotoxicity towards noncancerous Vero and HaCaT cells. Specifically, cWBC treatment caused a significant reduction in the cancerous cells' colony forming ability. A remarkable suppression of cancerous cell migration was observed after treatment with cWBC, indicating potent antimetastatic properties. The mechanism involved in the cancer cell cytotoxicity of cWBC may be related to apoptosis induction, as evidenced by typical apoptotic morphology features. Moreover, certain cWBC concentrations induced significant overproduction of ROS and significantly inhibited the $S-G_2/M$ transition in the cancer cell. The molecular mechanisms of cWBC in apoptosis induction were to decrease Bcl-2 and XIAP expression levels and increase the expression levels of caspase-3, caspase-8, and p53. These led to a decrease in the expression level of the cell cycle-associated gene cyclin-B1 and the arrest of cell population growth. Consequently, these findings demonstrate the prospect of the use of cWBC for cancer therapy.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권18호
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• pp.7849-7855
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• 2014

Purpose: To investigate the effect of deacetylase inhibitory trichostatin A (TSA) on anti HepG2 liver carcinoma cells and explore the underlying mechanisms. Materials and Methods: HepG2 cells exposed to different concentrations of TSA for 24, 48, or 72h were examined for cell growth inhibition using CCK8, changes in cell cycle distribution with flow cytometry, cell apoptosis with annexin V-FTIC/PI double staining, and cell morphology changes under an inverted microscope. Expression of ${\beta}$-catenin, HDAC1, HDAC3, H3K9, CyclinD1 and Bax proteins was tested by Western blotting. Gene expression for ${\beta}$-catenin, HDAC1and HDAC3 was tested by q-PCR. ${\beta}$-catenin and H3K9 proteins were also tested by immunofluorescence. Activity of Renilla luciferase (pTCF/LEF-luc) was assessed using the Luciferase Reporter Assay system reagent. The activity of total HDACs was detected with a HDACs colorimetric kit. Results: Exposure to TSA caused significant dose-and time-dependent inhibition of HepG2 cell proliferation (p<0.05) and resulted in increased cell percentages in G0/G1 and G2/M phases and decrease in the S phase. The apoptotic index in the control group was $6.22{\pm}0.25%$, which increased to $7.17{\pm}0.20%$ and $18.1{\pm}0.42%$ in the treatment group. Exposure to 250 and 500nmol/L TSA also caused cell morphology changes with numerous floating cells. Expression of ${\beta}$-catenin, H3K9and Bax proteins was significantly increased, expression levels of CyclinD1, HDAC1, HDAC3 were decreased. Expression of ${\beta}$-catenin at the genetic level was significantly increased, with no significant difference in HDAC1and HDAC3 genes. In the cytoplasm, expression of ${\beta}$-catenin fluorescence protein was not obvious changed and in the nucleus, small amounts of green fluorescence were observed. H3K9 fluorescence protein were increased. Expression levels of the transcription factor TCF werealso increased in HepG2 cells following induction by TSA, whikle the activity of total HDACs was decreased. Conclusions: TSA inhibits HDAC activity, promotes histone acetylation, and activates Wnt/${\beta}$-catenin signaling to inhibit proliferation of HepG2 cell, arrest cell cycling and induce apoptosis.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.54-63
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• 2010

Flavonoid 계열의 한 종류인 baicalin은 항염증, 항암, 항바이러스, 항세균 등의 효능을 가진다. 본 연구진은 선행연구를 통한 이전의 보고에서 baiclain이 adipogenesis pathway(지방세포 형성 경로)의 anti-adipogenic(지방세포 형성억제)과 pro-adipogenic(지방세포 형성 유도) factor들을 조절함으로써 비만 및 adipogenesis를 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 3T3-L1 세포에서 baiclain이 유도하는 지방세포 형성 억제 효과에 대한 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 지방세포의 분화 시간(0일, 2일, 4일 및 7일)과 분화 시 baicalin의 처리 유무에 따라 유전자 발현 양상을 분석하기 위해 해당 시료들을 microarray에 적용하였다. Microarray 결과로부터 2배이상의 변화가 있는 3972개의 유전자를 확보하였다. 그 유전자들의 발현 양상을 좀 더 자세히 살펴보기 위해 hierarchical clustering 분석을 진행하였고 그 결과로 20개의 cluster를 분류할 수 있었다. 그들 중 4개의 cluster는 분화의 전반적인 기간에서 baicalin의 첨가에 의해 뚜렷하게 상승(cluster 8과 cluster 10)하거나 반대로 뚜렷하게 감소(cluster 12와 cluster 14)하는 양상을 보였다. Cluster 8과 cluster 10에는 CHOP(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein), INSIG1(insulin induced gene 1), WISP2(WNT1 inducible signaling pathway protein 2), ADM(adrenomedullin), CCND2(cyclin D2), GRN(granulin) 및 TGFB3(transforming growth factor, beta 3)과 같은 세포 증식과 지방세포 형성 억제를 상승시키는 유전자들이 다수 포함되었다. 반대로 cluster 12와 cluster 14에는 세포 증식 억제, 세포 주기 억제 및 세포 성장 억제와 연관되거나 지방세포를 유도하는 유전자인 LTA(lympotoxin A), ACADSB(acyl-Coenzyme A dehydrogenase, short/branched chain), HMGCS2(3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A synthase 2), IGFBP7(insulin-like growth factor binding protein 7), MERTK(c-merproto-oncogene tyrosine kinase), RASSF2(ras association(RalGDS/AF-6) domain family 2), RHOU(ras homolog gene family, member U) 및 SESN1(sestrin1) 등이 포함되었다. 결론적으로 baicalin은 세포 증식 및 지방세포 형성과 연관된 유전자들을 조절함으로써 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 사료된다. 이러한 결과는 baicalin이 유도하는 지방세포 형성 억제 및 비만 억제 효과의 분자적 기작에 대한 중요한 정보를 제시한다.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제6권1호
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• pp.36-42
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• 2006

목적: 암의 발생과 진행에 있어서 비정상적인 세포주기로 인하여 조절이 불가능한 세포성장과 분열이 중요한 기전으로 관여한다. 세포주기는 cyclin, CDK와 cyclin의 복합체는 CDKI에 의해 억제된다. 세포주기를 억제하는 인자는 종양 세포에서도 종양억제인자로 작용한다. 세포 주기 조절인자 CDKI는 INK family, CIP/KIP family로 구분된다. 본 연구는 CIP/KIP family인 $p21^{Waf1/Cip1}\;27^{kip1}$ 단백질의 발현유무에 따른 위암의 임상조직학적인 특성 및 예후와 연관성에 대해 조사하였다. 대상 및 방법: 1993년부터 1997년까지 위암으로 진단받고 수술적 치료를 받은 환자들 중에 추적 조사가 가능하고 파라핀 포매 조직상태가 좋은 192명의 환자를 대상으로 하였다. $p21^{Waf1/Cip1}$과$p27^{kip1}$에 대해 면역조직화학염색을 시행하였고, 종양세포의 핵에 염색되는 세포를 양성 판정하였다. 통계학적 분석은 임상조직학적인 특성과 생존율의 차이에 대하여 시행하였다. 결과: $p21^{Waf1/Cip1}$은 15.6% (30/192), $p27^{kip1}$은 28.1% (54/192)의 발현율을 보였다. $p21^{Waf1/Cip1}$은 양성에서는 T1-2 (80.0%), 음성에서는 T3-4 (50.6%)가 차지하는 비율이 높았으며(P<0.05) 다른 인자에서는 통계적인 유의성이 없었다. $p27^{kip1}$에서는 T-stage에서 $p21^{Waf1/Cip1}$과 비슷한 결과(77.8%, 55.1%)를 보였으며, Lauren 분류에서는 장형(62.7%)보다 미만형(91.3%)에서 음성을 보이는 비율이 높았다.(P<0.05)$p27^{kip1}$도 다른 인자에서는 통계적인 유의성이 없었다. 의 상관관계는 $p21^{Waf1/Cip1}(+)$과 $p27^{kip1}$의 상관관계는 $p21^{Waf1/Cip1}(+)/p27^{kip1}(+)$ 보이는 경우(53.3%)와, $p21^{Waf1/Cip1}(-)/p27^{kip1}(-)$ 보이는 경우(76.5%)가 많았다(P<0.05). $p21^{Waf1/Cip1}$과 $p27^{kip1}$ 복합 검사에서는 $p21^{Waf1/Cip1}(+)/p27^{kip1}(+)$인 경우에 T1-2 (87.5%)가 많았고 $p21^{Waf1/Cip1}(-)/p27^{kip1}(-)$인 경우에는 T3-4(58.1%)가 많았다(P<0.05). 또한 Lauren 분류에서는 $p21^{Waf1/Cip1}(+)/p27^{kip1}$인 경우가 장형 (100%)에서만 나타났으며(P<0.05), $p21^{Waf1/Cip1}(-)/p27^{kip1}(-)$인 경우는 미만형인 경우(87.0%)가 장형(54.9%)의 경우보다 많은 비율을 차지하였다(P<0.05). 5년 장기 생존율에 있어서는 각각의 $p21^{Waf1/Cip1}$과$p27^{kip1}$의 발현 유무에 따른 통계적인 유의성은 없었고 복합 검사에서도 $p21^{Waf1/Cip1}(+)/p27^{kip1}(+)$의 경우에 생존율이 높았지만 통계적인 유의성은 없었다. 결론: 저자들의 경우에는 $p21^{Waf1/Cip1}$과$p27^{kip1}$은 서로 비슷한 발현 형태를 나타내고 $p21^{Waf1/Cip1}$과$p27^{kip1}$의 발현은 침윤 정도에 영향을 주며, $p27^{kip1}$의 경우에는 Lauren분류와 관련성이 있었다. 또한, $p21^{Waf1/Cip1}$과$p27^{kip1}$ 복합 검사는 침윤 정도와 Lauren 분류와 연관성이 있다고 할 수 있다. 하지만, $p21^{Waf1/Cip1}$과$p27^{kip1}$의 발현에 따른 생존율의 차이가 유의성을 보이지 않아, 예후 예측인자로의 적용은 한계가 있다고 생각한다.