• 생명과학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.400-409
• /
• 2021

천연 benzophenanthridine alkaloid의 일종인 sanguinarine에 의한 인간 암세포에서의 세포사멸 유도는 암 치료를 위한 잠재적 치료 가능성으로 여겨져 왔으나 기본적인 항암 기전은 여전히 불분명하다. 종양 억제제 p53의 결실 또는 돌연변이는 결장암세포의 항암제 내성에 대한 주요 원인으로 작용하다. 따라서, 본 연구에서는 정상 p53을 가진 HCT116 (p53+/+) 및 p53이 결여된 HCT116 (p53-/-) 결장암세포를 대상으로 sanguinarine에 의해 유도되는 세포사멸에서 p53의 역할을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, sanguinarine은 HCT116 (p53-/-) 세포에 비하여 HCT116 (p53+/+) 세포의 생존력을 현저히 감소시켰다. 아울러 sanguinarine은 HCT116 (p53-/-) 세포보다 HCT116 (p53+/+) 세포에서 p53 및 cyclin-dependent kinase 억제제 p21^WAF1/CIP1의 발현을 증가시키면서 DNA 손상 및 세포사멸의 유도를 증가시켰다. Sanguinarine은 HCT116 (p53+/+) 세포에서 외인성 및 내인성 세포사멸의 개시에 관여하는 caspase-8 및 caspase-9의 활성을 증가시켰으며, 전형적인 효과기 caspase인 caspase-3을 활성화시켰다. 또한, sanguinarine은 HCT116 (p53+/+) 세포에서 Bax/Bcl-2의 발현 비율을 증가시키고 미토콘드리아 손상을 유발하였지만, HCT116 (p53-/-) 세포에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았다. 결론적으로 본 연구의 결과는 sanguinarine은 HCT116 결장암세포에서 p53 의존적으로 외인성 및 내인성 세포사멸의 경로 활성을 통하여 세포사멸을 유도하였음을 의미한다.

• 대한한의학방제학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.101-120
• /
• 2019

PURPOSE : Euonymi Lignum Suberalatum (EL) is the stem fin of Euonymi alatus. In traditional Korean medicine, EL is used for treatment of uterine bleeding, metritis and static blood. Recently, many studies have reported several pharmacological effects of EL including anticancer, antimicrobial, antidiabetic activity, and anti-oxidative stress. However, the mechanisms underlying anti-inflammatory effects by the EL is not established. METHODS : To investigate anti-inflammatory effects of Euonymi Lignum Suberalatum Water (ELWE), Raw 264.7 cells were pre-treated with $10-300{\mu}g/mL$ of ELWE, and then exposed to $1{\mu}g/mL$ of LPS. Levels of NO, IL-6, $IL-1{\beta}$ and $TNF-{\alpha}$ were detected by ELISA kit. Expression of pro-inflammatory proteins were determined by immunoblot analysis. To evaluate the anti-inflammatory effect in vivo, rat paw edema volume, and expressions of COX-2 and iNOS proteins in carrageenan (CA)-induced rat paw edema model. RESULTS : NO production activated by LPS, was decreased by $30-300{\mu}g/mL$ of ELWE. Production of inflammatory mediators such as $TNF-{\alpha}$, ILs, $PGE_2$ were decreased by ELWE 100 and $300{\mu}g/mL$. In addition, ELWE reduced LPS-mediated iNOS and COX-2 expression. Moreover, ELWE increased $I-{\kappa}B{\alpha}$ expression in cytoplasm and decreased $NF-{\kappa}B$ expression in nucleus. In vivo study, ELWE reduced the increases of paw swelling, and expression of iNOS and COX-2 proteins in paw edema induced by CA injection. CONCLUSION : The results indicate that ELWE could inhibit the acute inflammatory response, via modulation of $NF-{\kappa}B$ activation. Furthermore, inhibition of rat paw edema induced by CA is considered as clear evidence that ELWE may be a useful source to treat acute inflammation.

• 생명과학회지
• /
• 제31권11호
• /
• pp.1019-1027
• /
• 2021

천연물에서 피부 미백 효능을 가진 화합물을 개발하기 위한 노력이 많이 이루어지고 있다. 꽃송이 버섯(Sparassis crispa)은 β-glucan의 함량이 건조중량의 40% 이상으로서 항암과 면역증강 효과가 있는 것으로 입증되어 약용으로도 인정받고 있다. 이 연구에서는 S. crispa β-glucan의 멜라닌 생합성 및 tyrosinase 활성억제 효능을 확인함으로써 피부 미백제로서의 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 외부 자극제인 α-melanocyte stimulating hormone (α-MSH)와 S. crispa β-glucan (10, 100, 1,000 ㎍/ml)을 B16F1 melanoma 세포에 투여하여 멜라닌 생성량과 tyrosinase 활성도를 측정하였다. Tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), TRP-2, microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 발현정도에 대해서는 western blot으로 분석하였다. S. crispa β-glucan을 10, 100, 1,000 ㎍/ml의 농도로 투여하였을 때 α-MSH 만 투여군에 비하여 멜라닌 생성이 각각 13.9%, 18.7%, 39.5% 감소하였다. S. crispa β-glucan을 10, 100, 1,000 ㎍/ml의 농도로 투여하였을 때 β-glucan을 투여하지않은 α-MSH 유도군에 비하여 tyrosinase 활성도는 각각 15.6%, 26.9%, 43.2% 억제되었다. 또한 tyrosinase와 TRP-1, TRP-2, MITF 단백 발현도 효과적으로 감소시켰다. 본 연구 결과에 따르면 S. crispa β-glucan은 MITF 발현을 억제함으로써 tyrosinase 발현을 감소시켜 멜라닌 생성을 억제시킨 것으로 판단된다. 따라서 S. crispa β-glucan은 미백제로서 유용하게 활용할 수 있을 것으로 생각한다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제47권2호
• /
• pp.337-346
• /
• 2023

Background: Ginsenoside Rb2, a major active component of Panax ginseng, has various physiological activities, including anticancer and anti-inflammatory effects. However, the mechanisms underlying the rejuvenation effect of Rb2 in human skin cells have not been elucidated. Methods: We performed a senescence-associated β-galactosidase staining assay to confirm cellular senescence in human dermal fibroblasts (HDFs). The regulatory effects of Rb2 on autophagy were evaluated by analyzing the expression of autophagy marker proteins, such as microtubule-associated protein 1A/1B-light chain (LC) 3 and p62, using immunoblotting. Autophagosome and autolysosome formation was monitored using transmission electron microscopy. Autophagic flux was analyzed using tandem-labeled GFP-RFP-LC3, and lysosomal function was assessed with Lysotracker. We performed RNA sequencing to identify potential target genes related to HDF rejuvenation mediated by Rb2. To verify the functions of the target genes, we silenced them using shRNAs. Results: Rb2 decreased β-galactosidase activity and altered the expression of cell cycle regulatory proteins in senescent HDFs. Rb2 markedly induced the conversion of LC3-I to LC3-II and LC3 puncta. Moreover, Rb2 increased lysosomal function and red puncta in tandem-labeled GFP-RFP-LC3, which indicate that Rb2 promoted autophagic flux. RNA sequencing data showed that the expression of DNA damage-regulated autophagy modulator 2 (DRAM2) was induced by Rb2. In autophagy signaling, Rb2 activated the AMPK-ULK1 pathway and inactivated mTOR. DRAM2 knockdown inhibited autophagy and Rb2-restored cellular senescence. Conclusion: Rb2 reverses cellular senescence by activating autophagy via the AMPK-mTOR pathway and induction of DRAM2, suggesting that Rb2 might have potential value as an antiaging agent.

• 대한통합의학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2024

Purpose: Lycopene is abundantly contained in Tomatoes and is known for diverse biological activities such as antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer effects. In this study, the antioxidative potential of lycopene was investigated through the induction of hemeoxygenase (HO)-1 by nuclear factor-erythroid 2 p45-related factor2 (Nrf2) and upstream signaling molecules, mitogen-activated protein kinase (MAPK) and phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Aktin RAW 264.7 cells. Methods: The antioxidative potential of lycopene against oxidative stress and its molecular mechanisms were determined by the cell viability assay, intracellular reactive oxygen species (ROS) formation assay, and Western blot analysis in RAW 264.7 cells. Results: Lycopene treatment significantly attenuated tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) induced intracellular ROS formation in a dose-dependent manner without any cytotoxicity. In addition, 50 µM of lycopene for 6 h treatment induced potent HO-1 expression and its transcription factor, Nrf2. MAPK and PI3K/Aktwere also analyzed due to their critical roles in the regulation of cellular redox homeostasis against oxidative damage. As a result, phosphorylation of extracellular regulated kinase (ERK) was significantly induced by lycopene treatment while the activated status of c-Jun NH2-terminal kinase (JNK), p38, and Akt, were not given any effect. To confirm the antioxidative mechanism of HO-1 mediated by ERK activation, each selective inhibitor was employed in a protection assay, in which oxidative damage occurred by t-BHP. Lycopene, SnPP, and CoPP treatments reflected accelerated HO-1 expression could be a protective role against oxidative damage-initiated cell death. A selective inhibitor for ERK significantly inhibited the lycopene-induced cytoprotective effect but selective inhibitors for other signaling molecules did not attenuate the rate of t-BHP-induced cell death. Conclusion: In conclusion, lycopene potently scavenged intracellular ROS formation and enhanced the HO-1 mediated antioxidative potential through the modulation of Nrf2, MAPK signaling pathway in RAW 264.7 cells.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제66권
• /
• pp.402-407
• /
• 2023

혈소판 응집의 조절은 정상적인 지혈을 유지하는 데 중요하지만 비정상적이거나 과도한 혈소판 응집은 뇌졸중, 죽상동맥 경화증 및 혈전증과 같은 심혈관 질환에 기여할 수 있다. 따라서 혈소판 응집을 제어하거나 억제할 수 있는 물질을 식별하는 것은 이러한 상태의 예방 및 치료를 위한 유망한 접근 방식이다. Artemisia 또는 Scopolia 속 식물에서 추출한 artemisinin은 항암 및 알츠하이머병 연구와 같은 다양한 분야에서 가능성을 보여주었다. 그러나 artemisinin이 혈소판 활성화 및 혈전 형성에 영향을 미치는 구체적인 역할과 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 이 연구는 혈소판 활성화 및 혈전 형성에 대한 artemisinin의 효과를 조사하였다. 그 결과, cAMP 생성과 cAMP 의존성 kinase에 대한 기질인 VASP 및 IP₃R의 인산화가 artemisinin에 의해 유의미하게 증가되었다. IP₃R의 인산화는 조밀한 관형 시스템에서 정상적으로 동원되는 Ca²⁺를 억제하였고, VASP의 인산화는 αIIb/β₃ 혈소판 막 불활성화를 통한 fibrinogen 결합을 억제하였다. 마지막으로, artemisinin은 thrombin이 유발하는 혈전 형성을 농도의존적으로 억제하였다. 따라서 우리는 artemisinin이 혈소판 활성화의 효과적인 예방 및 치료제로 작용하여 비정상적인 혈소판 응집 및 혈전 형성으로 인해 유발되는 심혈관 질환의 개선에 기여할 수 있음을 제안한다.

• 생명과학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.760-771
• /
• 2012

해양 트리테르펜 글리코시드(marine triterpene glycosides)는 해삼(Holothurians)으로부터 분리된 천연물질로서 항 진균작용, 항암작용 및 용혈 작용 등 여러 가지 생물학적 활성들을 가지고 있다고 보고되었다. 또한 이전의 연구 결과 Thelenota anax로부터 분리한 stichoposide C (STC)는 산성 스핑고마이엘리나제와 중성 스핑고마이엘리나제의 활성화에 의한 세라마이드의 생성을 통하여 백혈병 세포주에서 세포사멸을 유도한다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 STC와 구조 유사체인 STD가 백혈병 세포에서 세포사멸을 유도하는지와 이에 대한 분자적 기전을 살펴보았다. STC와 STD는 K562 세포와 HL-60 세포에서 농도와 시간 의존적으로 세포 사멸을 일으키고 이러한 세포 사멸은 caspase-8의 활성화, 미토콘드리아 손상, caspase-9의 활성화, 그리고 caspase-3의 활성화에 의해 유도된다. 이러한 결과는 STC와 STD가 외인성 경로와 내인성 경로의 활성화를 통해 세포 사멸을 유도함을 시사한다. 그리고 STC는 산성 SMase와 중성 SMase를 활성화시키고 이 결과로 세라마이드를 생성시킨다. 산성과 중성 SMase의 특이적인 저해제를 이용하여 STC에 의한 세포 사멸이 부분적으로 억제됨을 알 수 있었다. 반면에, STD는 세라마이드 합성 효소의 활성화에 의해서 세라마이드를 생성시킨다. 세라마이드 합성 효소 저해제를 이용하여 STD에 의한 세포 사멸이 부분적으로 억제되는 것을 확인하였다. 더욱이 STC와 STD는 HL-60 세포의 이종 이식 종양 모델에서 종양의 성장을 현저하게 억제하였고 세라마이드의 생성도 증가시켰다. 이러한 결과는 STC와 STD가 aglycone에 부착된 당이 다르므로 서로 다른 경로를 통해 세포 사멸과 항암 활성을 유도한다는 것을 암시하였다. 따라서 이러한 결과는 이들의 작용은 aglycone에 부착된 당에 의해 영향을 받을 수 있고 이들은 향후 백혈병의 치료제로 사용될 수 있다는 것을 제시하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.720-728
• /
• 2011

본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포에서 생마늘 및 흑마늘 열수추출물이 insulin, dexamethasone 및 IBMX 등과 같은 분화유도인자에 의하여 유발되는 lipid droplet 및 triglyceride 생성 등과 같은 지방세포로의 분화와 함께 이러한 분화과정에 중요한 역할을 하는 adipogenic transcription factor인 PPAR${\gamma}$, C/EBP${\alpha}$ 및 C/EBP${\beta}$의 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 이를 위하여 성숙한 지방세포에서 나타나는 lipid droplet의 생성에 어떠한 영향을 미치는 지를 확인한 결과, WEABG 처리군에서 lipid droplet의 생성이 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. Lipid droplet과 함께 성숙한 지방세포에서 나타나는 특징 중 하나로서 비만의 원인으로 작용하는 지방세포 내의 저장 지방인 triglyceride 생성 정도를 확인한 결과에서도 WEABG 처리군에서 triglyceride 억제효과가 강하게 나타났다. 또한 WERG 및 WEABG-A는 분화유도인자에 의하여 유발된 PPAR${\gamma}$, C/EBP${\alpha}$ 및 C/EBP${\beta}$의 발현 억제에는 큰 영향을 미치지 못하였지만 WEABG는 그들의 발현을 전사 및 번역 수준에서 현저하게 억제시켰다. 이는 WEABG가 adipogenic transcription factor의 발현을 효과적으로 억제함으로서 lipid droplet 및 triglyceride 생성을 억제하여 지방세포로의 분화를 막는 항비만 효능을 가질 수 있음을 의미하는 결과이다. 본 연구 결과는 흑마늘의 비만억제 가능성을 제시하는 것으로서 항비만 기전에 대한 생화학적 해석 및 이를 활용한 향후 지속적인 연구를 위한 귀중한 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.410-420
• /
• 2019

한의학에서는 진피(陳皮)라고 칭하는 귤의 껍질(Citrus unshiu peel) 추출물은 항산화, 항염증 및 항균 특성을 포함한 다양한 약리학적 효능을 갖는 것으로 알려져 있다. 최근 그들의 항암 활성에 대한 가능성이 보고되었지만 정확한 기전 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인간 유방암 MDA-MB-231 세포를 대상으로 진피 에탄올(EECU, ethanol extract of C. unshiu peel) 추출물의 항암 효능을 평가하고 그에 따른 기전 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EECU에 의한 MDA-MB-231 세포의 증식억제는 세포사멸(apoptosis) 유도와 관련이 있었다. EECU에 의한 apoptosis는 caspase-8, -9 및 -3의 활성화와 IAPs 계열의 발현 감소에 따른 PARP의 분해와 Bax : Bcl-2 비율의 증가와 연관이 있었다. 또한 EECU는 Bid의 truncation과 함께 미토콘드리아 막 잠재력의 감소와 세포질로 cytochrome c의 이동을 촉진시켰다. 아울러 EECU는 AMPK 및 ACC의 인산화를 촉진시켰으나, AMPK 효소 활성의 저해제는 EECU에 의한 apoptosis 유도와 생존력 저하를 현저하게 억제하였다. 부가적으로 EECU는 AMPK 활성화의 상류 신호로 작용하는 활성산소종(ROS)의 생성을 촉진시켰으며, 강력한 항산화제인 NAC는 EECU에 의한 AMPK의 활성화와 apoptosis를 역전시켰다. 결론적으로 EECU는 ROS/AMPK 의존적인 내인성 및 외인성 apoptosis 경로를 활성화시킴으로써 MDA-MB-231 세포 증식을 억제하였음을 알 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제42권3호
• /
• pp.302-313
• /
• 1995

연구배경: 종양괴사인자(Tumor necrosis factor; TNF)는 다양한 생물학적인 작용을 가지며 종양 세포에 대한 세포 독성은 그 대표적인 기능중의 하나이다. TNF-$\alpha$는 생체외에서(in vitro) 몇몇 종양 세포주에 대하여 항암제, 특히 topoisomerase II targeted chemotherapeutic agent의 세포 독성 효과를 상승적으로 증가시키는 것이 알려져 있다. 최근 암세포에 대한 cytokine 유전자 요법에서 TNF는 중요한 대상으로 여겨지고 있으며, 유전자 이입에 의해 암조직이 TNF를 생성하게 될 경우 암 증식 억제 효과가 있음이 보고되고 있다. 연구자는 암세포에 TNF-$\alpha$ 유전자를 이입하여 자신이 TNF-$\alpha$를 생성하도록 형질을 변환시킨 암세포는 topoisomerase II 억제 항암제에 대한 김수성에 변화가 있을 것이라는 가설을 수립하였고 이를 검증하고자 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 생체외로(in vitro) TNF-$\alpha$ 유전자를 이입하여 TNF-$\alpha$를 생성하는 암세포주에서 topoisomerase II targeted drug에 대한 항암제 감수성 효과가 모세포주에 비하여 증대될 수 있는지를 알아 보고자하였다. 방법: TNF-$\alpha$에 감수성을 보이는 것으로 알려진 인체 중피종 세포주인 NCI-H2058 세포주 및 생쥐의 섬유육종 세포주인 WEHI164 세포주와 인체 비소세포 폐암 세포주인 A549 세포주를 배양하여, 먼저 임상에서 흔히 폐암의 항암 화학 요법 치료에 널리 쓰이는 대표적인 topoisomerase II targeted chemotherapeutic drug인 etoposide(VP-16)와 doxorubicin(adriamycin)을 가하였을 때 관찰된 세포 독성을 MTT assay로 측정하고, 각 모세포주(parenta1 cell line)에 TNF-$\alpha$의 유전자를 이입시켜서 형절 변환한 세포주(transformed cell line)에 대하여 각각 동일한 항암제를 가하였을 때 관찰된 세포 독성의 정도를 같은 방법으로 측정하여, 그 결과를 비교 분석하였다. 또한 모세포주에 외부에서 TNF를 가하여 전처치한 후 동일한 항암제를 가하였을 때의 세포독성을 관찰하여 비교 분석하였다. 결과: H2058 세포주에서는 TNF-$\alpha$ 유전자를 이입한 세포주 topoisomerase II targeted drug을 가하였을 때, 항암제 감수성이 모세포주에 같은 항암제를 가하였을 때에 비하여 의미있게 증가함을 관찰할 수 있었으나(p<0.05), WEHI 세포주와 A549 세포주에 있어서는 TNF-$\alpha$ 유전자를 이입한 세포주에서 모세포주에 비하여 항암제 감수성이 증가하지는 않았다. 결론: TNF-$\alpha$ 유전자의 이입이 topoisomerase II targeted chemotherapeutic drug에 대한 항암제 감수성을 증가시키는 효과는 세포주에 따라 다양한 결과를 보이는 것을 알 수 있었으며, 적어도 선택된 특정 종류의 호흡기계 암세포에 있어서는 TNF-$\alpha$ 유전자의 이입으로 항암제 감수성(chemosensitivity)을 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.