• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.257-263
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• 2023

본 연구에서 인가목 잎 추출물이 RAW264.7 세포에서 면역자 극인자의 생성을 증가시키고 포식작용의 활성화를 유도한다는 것을 확인하였다. 게다가 인가목 잎 추출물은 TLR4 의존적 JNK와 PI3K/AKT 신호전달 활성화를 통해 자가포식을 유도한다는 것을 확인하였다. 대식세포의 활성화와 자가포식은 선천면역반응과 후천면역반응을 향상시킬 수 있는 주요 전략 중 하나이기 때문에 인가목 잎 추출물은 인체의 면역반응을 증가시킬 수 있는 건강기능식품이나 보조제로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 본 연구에서는 작용기전을 구명하기 위해 관련된 단일억제제를 사용하였기 때문에 명확한 작용기전 구명을 위해 다양한 억제제 또는 siRNA를 활용한 추가적 연구가 필요하다고 판단된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제27권4호
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• pp.407-416
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• 2023

The regeneration of myocardium following acute circulatory events remains a challenge, despite numerous efforts. Mesenchymal stem cells (MSCs) present a promising cell therapy option, but their differentiation into cardiomyocytes is a time-consuming process. Although it has been demonstrated that PSME4 degrades acetyl-YAP1, the role of PSME4 in the cardiac commitment of MSCs has not been fully elucidated. Here we reported the novel role of PSME4 in MSCs cardiac commitment. It was found that overnight treatment with apicidin in primary-cultured mouse MSCs led to rapid cardiac commitment, while MSCs from PSME4 knock-out mice did not undergo this process. Cardiac commitment was also observed using lentivirus-mediated PSME4 knockdown in immortalized human MSCs. Immunofluorescence and Western blot experiments revealed that YAP1 persisted in the nucleus of PSME4 knockdown cells even after apicidin treatment. To investigate the importance of YAP1 removal, MSCs were treated with shYAP1 and apicidin simultaneously. This combined treatment resulted in rapid YAP1 elimination and accelerated cardiac commitment. However, overexpression of acetylation-resistant YAP1 in apicidin-treated MSCs impeded cardiac commitment. In addition to apicidin, the universal effect of histone deacetylase (HDAC) inhibition on cardiac commitment was confirmed using tubastatin A and HDAC6 siRNA. Collectively, this study demonstrates that PSME4 is crucial for promoting the cardiac commitment of MSCs. HDAC inhibition acetylates YAP1 and facilitates its translocation to the nucleus, where it is removed by PSME4, promoting cardiac commitment. The failure of YAP1 to translocate or be eliminated from the nucleus results in the MSCs' inability to undergo cardiac commitment.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권2호
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• pp.214-223
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• 2024

Metabolic abnormalities in the liver are closely associated with diverse metabolic diseases such as non-alcoholic fatty liver disease, type 2 diabetes, and obesity. The aim of this study was to evaluate the ameliorating effect of robinetin (RBN) on the significant pathogenic features of metabolic failure in the liver and to identify the underlying molecular mechanism. RBN significantly decreased triglyceride (TG) accumulation by downregulating lipogenesis-related transcription factors in AML-12 murine hepatocyte cell line. In addition, mice fed with Western diet (WD) containing 0.025% or 0.05% RBN showed reduced liver mass and lipid droplet size, as well as improved plasma insulin levels and homeostatic model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) values. CD38 was identified as a target of RBN using the BioAssay database, and its expression was increased in OPA-treated AML-12 cells and liver tissues of WD-fed mice. Furthermore, RBN elicited these effects through its anti-histone acetyltransferase (HAT) activity. Computational simulation revealed that RBN can dock into the HAT domain pocket of p300, a histone acetyltransferase, which leads to the abrogation of its catalytic activity. Additionally, knock-down of p300 using siRNA reduced CD38 expression. The chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay showed that p300 occupancy on the promoter region of CD38 was significantly decreased, and H3K9 acetylation levels were diminished in lipid-accumulated AML-12 cells treated with RBN. RBN improves the pathogenic features of metabolic failure by suppressing the p300-CD38 axis through its anti-HAT activity, which suggests that RBN can be used as a new phytoceutical candidate for preventing or improving this condition.

• 대한약침학회지
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• 제27권2호
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• pp.131-141
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• 2024

Objectives: Polycystic ovary syndrome (PCOS) is one of the most common disorders and it shows up to 20% prevalence in reproductive-aged women populations, but no cures are available to date. We aimed to investigate the protective effects of Changbudodam-tang (CBD) on cell death signaling pathways, inflammation, and oxidative stress observed in Bone-Marrow derived human mesenchymal stem cell (BM-hMSC) by means of PCOS therapeutics in the future. Methods: BM-hMSCs were applied with cell deaths and injuries. Apoptosis and pyroptosis signals were quenched with their related signaling pathways using quantitative PCR, Western blot, and fluorescence image analysis. Results: Our data clearly displayed hydrogen peroxide- and nigericin-treated cell death signaling pathways via regulations of mitochondrial integrity and interleukin (IL)-1β at the cellular levels (p < 0.01 or 0.001). We further observed that pre-treatment with CBD showed protective effects against oxidative stress by enhancement of antioxidant components at the cellular level, with respect to both protein and mRNA expression levels (p < 0.05, 0.01 or 0.001). The mechanisms of CBD were examined by Western blot analysis, and it showed anti-cell death, anti-inflammatory, and antioxidant effects via normalizations of the Jun N-terminal kinase/mitogen-activated protein kinase kinase 7/c-Jun signaling pathways. Conclusion: This study confirmed the pharmacological properties of CBD by regulation of cellular oxidation and the inflammation-provoked cell death condition of BM-hMSCs, which is mediated by the MKK7/JNK/c-Jun signaling pathway.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.94-103
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• 2024

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is characterized by excessive accumulation of fat in the liver, and there is a global increase in its incidence owing to changes in lifestyle and diet. Recent findings suggest that p53 is involved in the development of non-alcoholic fatty liver disease; however, the association between p53 expression and the disease remains unclear. Doxorubicin, an anticancer agent, increases the expression of p53. Therefore, this study aimed to investigate the role of doxorubicin-induced p53 upregulation in free fatty acid (FFA)-induced intracellular lipid accumulation. HepG2 cells were pretreated with 0.5 ㎍/mL of doxorubicin for 12 h, followed by treatment with FFA (0.5 mM) for 24 h to induce steatosis. Doxorubicin pretreatment upregulated p53 expression and downregulated the expression of endoplasmic reticulum stress- and lipid synthesis-associated genes in the FFA -treated HepG2 cells. Additionally, doxorubicin treatment upregulated the expression of AMP-activated protein kinase, a key modulator of lipid metabolism. Notably, siRNA-targeted p53 knockdown reversed the effects of doxorubicin in HepG2 cells. Moreover, doxorubicin treatment suppressed FFA -induced lipid accumulation in HepG2 spheroids. Conclusively, these results suggest that doxorubicin possesses potential application for the regulation of lipid metabolism by enhance the expression of p53 an in vitro NAFLD model.

• Nutrition Research and Practice
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• 제18권4호
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• pp.451-463
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• 2024

BACKGROUND/OBJECTIVES: The umami taste receptor (TAS1R1/TAS1R3) is endogenously expressed in skeletal muscle and is involved in myogenesis; however, there is a lack of evidence about whether the expression of the umami taste receptor is involved in muscular diseases. This study aimed to elucidate the effects of the umami taste receptor and its mechanism on muscle wasting in cancer cachexia using in vivo and in vitro models. MATERIALS/METHODS: The Lewis lung carcinoma-induced cancer cachexia model was used in vivo and in vitro, and the expressions of umami taste receptor and muscle atrophy-related markers, muscle atrophy F-box protein, and muscle RING-finger protein-1 were analyzed. RESULTS: Results showed that TAS1R1 was significantly downregulated in vivo and in vitro under the muscle wasting condition. Moreover, overexpression of TAS1R1 in vitro in the human primary cell model protected the cells from muscle atrophy, and knockdown of TAS1R1 using siRNA exacerbated muscle atrophy. CONCLUSION: Taken together, the umami taste receptor exerts protective effects on muscle-wasting conditions by restoring dysregulated muscle atrophy in cancer cachexia. In conclusion, this result provided evidence that the umami taste receptor exerts a therapeutic anti-cancer cachexia effect by restoring muscle atrophy.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1104-1110
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• 2017

히스톤 H3K4의 메칠화는 3T3-L1의 지방세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려져 있으나, 히스톤 H3K4 메칠화 효소인 SET1A가 지방세포 분화를 조절하는지에 대해서는 보고된 바가 없다. 그러므로 본 연구에서는 SET1A의 3T3-L1 지방세포의 분화조절과 기전을 연구하였다. SET1A의 발현은 3T3-L1 지방세포 분화과정에서 증가함을 관찰하였다. 3T3-L1 지방전구세포에서 siRNA을 이용하여 SET1A의 발현을 감소시키면 3T3-L1 지방전구세포의 분화가 억제됨을 관찰하여 SET1A가 3T3-L1 지방전구세포의 분화를 촉진함을 알 수 있었다. 이에 대한 조절기전을 알기 위해, SET1A의 발현을 감소시킨 3T3-L1 지방전구세포의 세포증식을 측정한 결과, 분화 초기 단계인 분화 후 2일 동안 3T3-L1 지방세포의 증식이 감소하였다. 또한 분화 후 7일 동안 지방세포세포 분화 조절인자들의 발현을 측정한 결과, SET1A의 발현을 감소시킨 3T3-L1 지방세포에서 $PPAR{\gamma}$의 발현이 감소하였다. 위와 같은 연구결과를 바탕으로, SET1A는 분화초기단계에서는 mitotic clonal expansion 단계를 촉진하고, 분화후기단계에서는 $PPAR{\gamma}$의 발현을 증가시켜 3T3-L1 지방세포의 분화를 촉진함을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.806-817
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• 2021

우울증 발생 기전에 신경가소성의 손상이 관여한다. Sirtuin 1은 신경가소성의 조절에 중요한 역할을 담당하고 있다. 또한 mTORC1 신호전달의 활성화가 신경가소성을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 sirtuin 1이 mTORC1 신호전달을 통해 수상돌기 성장과 가시형성에 미치는지 영향을 조사하였다. 덱사메타손이 처치된 신경세포와 정상 배양 신경세포에 resveratrol (sirtuin 1 활성제)과 sirtinol (sirtuin 1 억제제)을 각각 처치하였다. Western blot 분석법을 사용하여, sirtuin 1 발현 및 ERK1/2, mTORC1, p70S6K의 인산화 양을 분석하였고, 면역형광측정법으로 수상돌기의 길이와 가시밀도를 분석하였다. Resveratrol은 덱사메타손 환경에서 농도 의존적으로 sirtuin 1의 발현을 증가시켰으며, ERK1/2 (sirtuin 1의 하위 타겟), mTORC1, 그리고 p70S6K (mTORC1의 하위 타겟)의 인산화를 유의하게 증가시켰다. 또한 resveratrol은 수상돌기 성장과 가시밀도를 증가시켰다. 반면, sirtinol은 정상 배양액에서 sirtuin 1의 발현을 유의하게 감소시켰으며, ERK1/2, mTORC1, p70S6K의 인산화 양을 농도 의존적으로 유의하게 감소시켰다. 또한 sitinol은 수상돌기 성장과 가시밀도를 유의하게 감소시켰다. 신경세포에 sirtuin 1의 siRNA를 transfection시켜 sirtuin 1을 knockdown 시켰을 때, ERK1/2 및 mTORC1의 인산화 양이 감소하였을 뿐만 아니라, 수상돌기 성장과 가시밀도도 감소하였다. 본 연구는 sirtuin 1이 ERK1/2-mTORC1 신호전달을 통해서 수상돌기 성장과 가시밀도를 변화시켜 신경가소성을 조절한다는 것을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제32권4호
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• pp.271-278
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• 2022

신규 종양 유전자 Cancer Upregulated Gene (CUG) 2가 어떻게 유사-종양줄기세포 표현형을 유도하는지 잘 알려져 있지 않다. Cyclin E, c-Myc, Notch, 그리고 Yap1와 같은 종양단백질를 분해하여 그 발현을 조절하는 FBXW7 E3 ligase의 발현이 대장암, 자궁경부암, 그리고 위암 등 여러 암조직에서 낮아져 있음이 보고되고 있다. 그래서 우리는 이 FBXW7 단백질이 CUG2에 의한 종양형성에 관여할 수 있다는 가설을 세웠다. 이 연구에서 우리는 각 대조구 세포주보다 CUG2가 과발현된 A549 폐암 세포주와 BEAS-2B 기관지 세포주에서 FBXW7 단백질 발현이 낮게 나왔다. 여기서 MG132를 처리하게 되면 감소된 FBXW7과 FBXW7 기질로 알려진 Yap1 단백질 발현이 증가되는 결과를 관찰하였다. 종양줄기세포 현상에서 FBXW7의 역할을 규명하기 위하여, FBXW7 siRNA를 처리하였다. 대조구 세포주에서 감소된 FBXW7의 조건은 세포 이동 침습, 그리고 구형 형성이 증가되는 종양줄기세포 현상이 촉진되는 것을 관찰하였고, CUG2가 과발현된 두 세포주에서 FBXW7 발현 벡타 도입으로 FBXW7 발현 증가는 종양줄기세포 현상이 억제됨을 알 수 있었다. 또한 FBXW7의 감소는 EGFR-Akt-ERK1/2와 β-catenin-Yap1-NEK2 신호 경로를 활성화시키고, 반대로 FBXW7 발현 증가는 이 두 경로의 활성이 억제됨을 알 수 있었다. 이들 결과를 종합해 보면, CUG2 과발현은 FBXW7의 발현 감소로 이어지고, 이는 EGFR-Akt-ERK1/2와 β-catenin-Yap1-NEK2 신호경로를 활성화시켜 유사-종양줄기세포 현상을 촉진하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.271-278
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• 2024

Redox factor (Ref)-1은 세포질과 핵을 오가며 산화환원(redox) 환경에 민감한 transcription factors의 조절과 손상된 DNA의 교정 등 다양한 기능을 수행하는 단백질이다. 하지만, 단핵구(monocyte)의 대식세포(macrophage)로의 분화과정에서 Ref-1의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 인간 단핵구세포주 THP-1을 이용하여 Ref-1의 단핵구 분화과정에 미치는 영향을 조사하였다. 분화제 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)는 시간이 지날수록 세포의 부착능을 증가시키고 포식기능의 현저한 증가를 보이지만, Ref-1의 세포 내 양을 현저히 감소시켰다. Ref-1의 억제제인 E3330와 siRNA 기법을 이용한 Ref-1 knock- down은 PMA에 의한 세포 부착능과 막표면 분화인자의 발현을 현저히 감소시켰다. 이는 PMA에 자극을 받은 THP-1 세포의 분화 초기과정에는 Ref-1의 역할이 절대적으로 필요하다는 것을 의미한다. 단핵구 분화과정에서 Ref-1의 작용기전을 조사하기 위하여, PMA로 자극한 THP-1 세포의 세포질과 핵에서 Ref-1의 분포를 조사하였다. 놀랍게도, PMA 자극은 Ref-1을 빠르게 핵으로 이동하는 결과를 나타내었다. Ref-1의 핵으로의 이동이 단핵구 분화에 필요함을 증명하기 위하여, nuclear localization sequence (NLS)가 제거된 Ref-1 vector를 사용하였다. 그 결과, 핵으로의 이동이 제한된 ∆NLS Ref-1의 과발현은 PMA 자극에 의한 막표면 단백질의 발현 억제와 포식기능의 현저한 감소를 보였다. 이를 종합하면, Ref-1은 분화제 자극에 의한 분화 유도 초기과정에 핵으로 이동하여 다양한 분화인자의 발현에 관여하는 것으로 보인다.