• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제18권1호
• /
• pp.24-31
• /
• 2010

Taurine, 2-aminoethanesulfonic acid, is an abundant free amino acid present in brain cells and exerts many important biological functions such as anti-convulsant, modulation of neuronal excitability, regulation of learning and memory, anti-aggressiveness and anti-alcoholic effects. In the present study, we investigated to explore whether taurine has any protective actions against oxidative stress-induced damages in neuronal cells. ERK I/II regulates signaling pathways involved in nitric oxide (NO) and reactive oxygen species (ROS) production and plays a role in the regulation of cell growth, and apoptosis. We have found that taurine significantly inhibited AMPA induced cortical depolarization in the Grease Gap assays using rat cortical slices. Taurine also inhibited AMPA-induced neuronal cell damage in MTT assays in the differentiated SH-SY5Y cells. When the neuronal cells were treated with $H_2O_2$, levels of NO were increased; however, taurine pretreatment decreased the NO production induced by $H_2O_2$ to approximately normal levels. Interestingly, taurine treatment stimulated ERK I/II activity in the presence of AMPA or $H_2O_2$, suggesting the potential role of ERK I/II in the neuroprotection of taurine. Taken together, taurine has significant neuroprotective actions against AMPA or $H_2O_2$ induced damages in neuronal cells, possibly via activation of ERK I/II.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제14권10호
• /
• pp.5631-5635
• /
• 2013

Cochlea hair cell death is regarded to be responsible for the radiation-induced sensorineural hearing loss (SNHL), which is one of the principal complications of radiotherapy (RT) for head and neck cancers. In this mini-review, we focus on the current progresses trying to unravel mechanisms of radiation-induced hair cell death and find out possible protection. P53, reactive oxygen species (ROS) and c-Jun N-terminal kinase (JNK) pathways have been proposed as pivotal in the processes leading to radiation hair cell death. Potential protectants, such as amifostine, N-acetylcysteine (NAC) and epicatechin (EC), are claimed to be effective at reducing radiation-inducedhair cell death. The RT dosage, selection and application of concurrent chemotherapy should be pre-examined in order to minimize the damage to cochlea hair cells.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제33권5호
• /
• pp.591-599
• /
• 2023

Fisetin is a bioactive flavonol molecule and has been shown to have antioxidant potential, but its efficacy has not been fully validated. The aim of the present study was to investigate the protective efficacy of fisetin on C2C12 murine myoblastjdusts under hydrogen peroxide (H₂O₂)-induced oxidative damage. The results revealed that fisetin significantly weakened H₂O₂-induced cell viability inhibition and DNA damage while blocking reactive oxygen species (ROS) generation. Fisetin also significantly alleviated cell cycle arrest by H₂O₂ treatment through by reversing the upregulation of p21WAF1/CIP1 expression and the downregulation of cyclin A and B levels. In addition, fisetin significantly blocked apoptosis induced by H₂O₂ through increasing the Bcl-2/Bax ratio and attenuating mitochondrial damage, which was accompanied by inactivation of caspase-3 and suppression of poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Furthermore, fisetin-induced nuclear translocation and phosphorylation of Nrf2 were related to the increased expression and activation of heme oxygenase-1 (HO-1) in H₂O₂-stimulated C2C12 myoblasts. However, the protective efficacy of fisetin on H₂O₂-mediated cytotoxicity, including cell cycle arrest, apoptosis and mitochondrial dysfunction, were greatly offset when HO-1 activity was artificially inhibited. Therefore, our results indicate that fisetin as an Nrf2 activator effectively abrogated oxidative stress-mediated damage in C2C12 myoblasts.

• 대한한방부인과학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2005

Purpose : 이 연구는 SKBR3 인간 유방암 세포주에 대한 Euonymus alatus (Thunb.) Sieb 추출물 (CWE) 의 증식억제, 항산화 작용 및 세포사 유발 효과를 검토하기 위해 이루어 졌다. Methods : SKBR3 세포주는 48시간 동안 다양한 농도 ($0-40\;{\mu}g/ml$)의 CWE를 첨가하면서 배양되었고, 세포의 생존 비율은 MTT 배양을 통해서 평가하였다. 또한 CWE의 증식억제 효과는 유방암 세포주의 세포사와 관련되어 있음을 형태학적인 변화와 올리고뉴클레오솜 DNA 분절을 통해 확인하였다. Results : CWE의 50%에서 효과를 나타내게 하는 약물농도인 $ED_{50}$ (effective dose 50%)은 $9.3+2.2{\mu}g/ml$이며, 약물의 농도에 의존하여 세포의 증식을 억제시켰다. 아울러, 다양한 농도와 배양시간에서 CWE가 ROS 생산을 억제하는 것을 밝힐 수 있었다. 따라서 이러한 작용과 항암예방효과는 농도와 노출 시간에 의존하였다. Conclusion : 이러한 관찰을 통해 Euonymus alatus (Thunb.) Sieb의 열수 추출물은 SKBR3 인간 유방암 세포주에 대해 강한 증식억제 효과와 강력한 항산화효과 및 세포사의 유발 효과를 가지는 것으로 인식할 수 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권7호
• /
• pp.1121-1126
• /
• 2010

활성산소에 의해 유도되는 산화적 스트레스가 노화와 관련된 각종 퇴행성 신경질환의 원인으로 밝혀짐에 따라 본 연구에서는 활성산소종인 $H_2O_2$가 유도하는 강력한 산화적 스트레스로부터 신경세포를 보호하는 물질을 탐색하기 위하여 하고초 추출물(PSE)에 관하여 연구하였다. PC12 세포를 이용하여 MTT reduction assay, LDH release assay 및 colony formation assay 등 여러 가지 생물학적인 assay를 통하여 PSE의 세포 보호효과를 확인하였다. 그리고 광학 현미경을 이용한 형태학적 변화 관찰에서도 $H_2O_2$ 처리군에 비해 높은 세포 보호효과를 확인할 수 있었으며, Hoechst 33342 염색과 세포주기 분석을 통하여 PSE의 높은 apoptosis 억제효과를 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 하고초는 $H_2O_2$에 의해 유도된 세포독성으로부터 PC12 세포손상을 강력하게 억제하는 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었으며, 퇴행성 신경질환에 대한 새로운 치료제로서의 가능성을 제시하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.1018-1023
• /
• 2012

Snail은 E-cadherin 발현을 직접 억제하는 zinc finger transcription factor로서, 암세포의 invasion과 metastasis를 촉진시키는 epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 유발한다. 또한 Snail은 세포사멸 자극과 세포 생존물질의 제거로 인한 세포사멸에 대해 저항성을 나타낸다. 그러나 이에 대한 분자기작은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 가장 널리 사용되는 항암제 중의 하나인 5-fluorouracil (5-FU)에 의한 세포사멸에 대한 Snail의 저항성 기작에 대하여 조사하였다. MCF-7 #5 세포주에 doxycycline (DOX)을 처리하여 Snail을 과발현시킨 세포에서 5-FU에 의한 세포사멸이 억제되고 세포괴사가 일어남을 확인하였다. DOX 처리 및 Snail expression vectors인 pCR3.1-Snail-Flg와 phosphorylation-resistant mutant Snail vector인 pCR3.1-S104, 107A Snail-Flg을 이용하여 Snail을 과발현 시킨 경우 ERK1/2의 활성에는 영향을 주지 않는 반면 PTEN 발현억제 및 불활성화, 그리고 Akt/PKB 활성화가 유도됨을 관찰하였다. 또한, Snail은 5-FU에 의한 p53의 발현을 억제한다는 사실을 확인하였다. 따라서 Snail은 prosurvival kinase인 Akt/PKB의 활성화와 p53 억제를 통해 5-FU에 의한 세포사멸을 세포괴사로 전환하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.126-136
• /
• 2021

산화적 스트레스에 의한 망막 색소상피 세포의 손상 및 퇴화는 시력 소실을 포함한 다양한 망막질환의 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 천연물 유래 14종 단일 성분과 합성 화합물 2종을 대상으로 망막질환 개선 가능성을 평가하기 위해, 사람 유래 망막 색소상피 세포를 대상으로 산화적 스트레스에 의한 세포 손상에 대한 보호 효능을 평가하였다. 그 결과, 16종의 후보물질 중 H2O2에 의해 유발된 세포독성을 개선시키는 효능을 보인 5종(auranofin, FK-509, hemistepsin A, honokiol 및 spermidine)을 선별하였다. 이를 기반으로 H2O2에 의한 미토콘드리아 기능 손상 및 활성 저하 억제능을 평가하였으며, auranofin을 제외한 4종에서 유의한 세포 보호 효능이 관찰되었다. 더불어 H2O2에 의해 유도된 DNA 손상에 미치는 영향을 조사한 결과, FK-506, honokiol과 spermidine이 DNA 손상을 개선시켰음을 확인하였다. 그러나 5종의 후보물질이 활성 산소종의 생성에는 뚜렷한 억제 효능을 나타내지 않았으며, 이는 5종의 후보 물질이 ROS-비의존적 기전을 통해 세포 보호효과를 나타낼 것으로 사료된다. 이상의 결과를 바탕으로, 조사 대상 후보물질 중에서 spermidine이 산화적 스트레스로부터 망막 색소상피 세포의 보호 효능이 가장 우수한 천연물 유래 단일 물질임을 규명하였으며, 동시에 합성물질로는 FK-506이 망막 세포 보호 효능이 우수한 것으로 나타났다. 비록 작용 기전에 대한 추가 연구가 필요하겠지만, 본 연구 결과는 spermidine과 FK-506이 산화적 스트레스에 의한 망막질환의 위험을 억제할 가능성이 있음을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제10권2호
• /
• pp.105-113
• /
• 2006

세포의 대사과정에서 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species : ROS)은 세포의 성숙과 발생 과정을 저해하며, 인간의 생식 수관에서 불임의 원인이 된다. 많은 세포생물학적 연구를 통해 ROS에 대한 세포 내의 보호 기작이 밝혀지고 있다. Activating transcription factor 4(ATF4)는 세포 내에서 산화적 스트레스를 비롯한 여러 스트레스 요인으로부터 세포를 보호하는 기작에 관여하는 중요한 인자로서, 스트레스에 의한 세포 사멸을 유도하는 유전자의 활성화와 관련이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 착상 전 초기 배아의 발생 단계에서 ROS에 의한 산화적 스트레스가 배아의 발생에 영향을 준다는 보고와 관련하여 생쥐 초기배아에 산화적 스트레스 요인인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)를 처리한 후 ATF4 유전자의 발현 변화를 추적하였으며, ROS 방어에 관여하는 SOD1 유전자와 apoptosis 유전자인 Bax의 발현 양상을 함께 비교하였다. 또한 면역형광염색법을 이용하여 착상전 초기배아의 ATF4 단백질 발현 부위를 조사하였다. $H_2O_2$를 0.1 mM 농도로 처리한 2-세포기 배아에서는 처리 8시간 후인 4-세포기 단계부터 발생율이 감소하기 시작하였으며, 0.5 mM과 1.0 mM 농도에서는 배아의 발생이 진행되지 않았다. RT-PCR결과 SOD1 유전자의 발현은 $H_2O_2$를 처리한 모든 그룹에서 처리 1시간째인 2-세포기 배아단계에서 대조군보다 증가하였으며, ATF4 유전자 역시 2-세포기 배아단계에서 발현이 증가하였다. Bax 유전자도 통일한 시기에 발현이 증가하였다. ATF4 단백질의 배아 세포 내 발현부위는 스트레스 방어 기작이 주로 일어나는 세포질에서 많이 발현이 되었으며 포배기 배아에서는 내세포괴(inner cell mass)부위 보다는 영양외배엽(trophectoderm)에서 발현됨을 확인하였다. 2-세포기 배아에서 ATF4 immunoreactivity는 모든 $H_2O_2$농도 처리군에서 대조군보다 증가하였다. 이상의 결과에서, 착상 전 초기 배아에서 ROS에 의해 ATF4 발현이 유도됨을 확인하였다. 따라서 산화적 스트레스에 대해 배아를 보호하기 위한 방어 기작에 ATF4가 관여하는 것으로 사료되며, 세포 사멸 유전자의 발현과도 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권11호
• /
• pp.1273-1280
• /
• 2019

고령층 인구에서 노인성 황반변성(AMD)은 실명의 주요 원인 중 하나이며, 망막 항상성을 유지하는 망막색소상피(RPE) 세포의 산화적 스트레스에 의한 손상은 AMD의 발달에 기여한다. 감초는 한국을 포함한 아시아 국가의 다양한 질병 치료에 가장 널리 사용되는 약초 중 하나이다. 비록 감초는 다양한 실험 모델에서 항산화 효능이 있는 것으로 알려져 있지만, 망막색소상피세포의 손상에 대한 보호 기전은 알려진 바 없다. 본 연구에서는 ARPE-19 인간 망막색소상피에서 과산화수소($H_2O_2$)에 의해 유도된 산화적 손상에 대한 감초 에탄올 추출물의 효능을 평가하였다. 본 결과에 의하면 감초 추출물은 Nrf2 및 HO-1의 발현을 유도하면서 $H_2O_2$에 의한 ROS의 생성을 유의적으로 차단하였다. 또한 감초 추출물은 $H_2O_2$에 의해 유도된 DNA 손상을 억제하였으며, 미토콘드리아막 전위의 소실을 약화시켰다. 그리고 감초 추출물 $H_2O_2$에 의한 caspase-3의 활성을 억제하면서 apoptosis 유도를 차단하였다. 이러한 결과는 감초 추출물이 DNA 손상을 억제하고 apoptosis를 감소시킴으로써 산화적 손상으로부터 망막색소상피세포를 보호할 수 있음을 의미한다. 비록 감초 추출물에 함유된 생리활성 성분들의 분석과 Nrf2-매개 HO-1 발현의 조절에 대한 추가 연구가 수행되어야 하지만, 감초 추출물은 AMD의 위험을 감소시킬 잠재력을 지니고 있음을 시사한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제62권1호
• /
• pp.33-42
• /
• 2007

연구배경: 다양한 고형암에서 HO-1의 높은 발현이 알려져 있고, 그것의 항산화와 항세포고사의 역할로 인해 빠른 암종의 성장에 중요한 역할이 있음이 보고되고 있다. 대표적인 활성산소종 생성 항암제인 Cisplatin은 현재까지 폐암치료에 가장 광범위하게 사용되고 있으나, 여러 내성발생이 임상치료의 주요문제로 대두되고 있다. 저자들은 A549 폐암세포주에서 HO-1의 발현이 증가되었고 HO-1 활성억제제나 siRNA 방법을 통해 생존율의 의미 있는 감소와 세포고사가 유도됨을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 A549 폐암세포주에 cisplatin 처리시 HO-1의 발현의 증가유무와 기전을 규명하고 실제 HO-1의 억제가 cisplatin에 의한 항암제 감수성을 증가시키는지를 알아보는데 있다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 A549, NCI-H23, NCIH157, NCI-H460을 이용하였다. 세포독성은 MTT 방법으로 구하였고, HO-1, Nrf2, MAPK의 발현은 Western blotting으로 확인하였다. 또한 MAPK억제제들을 전처치한 후 cisplatin에 의해 유도된 Nrf2와 HO-1의 발현에 미치는 영향을 역시 Western blotting으로 관찰하였다. A549세포에 활성억제제인 ZnPP나 HO-1 small interfering RNA (siRNA)을 주입하여 cisplatin과의 병합요법시 생존율의 배가효과 유무를 MTT 방법으로 확인하였고, 이러한 효과가 ROS 형성과 HO-1의 발현변화와 관련되는지를 알아보기 위해 $carboxy-H_2DCFDA$ 방법과 Western blotting을 통해 각각 확인하였다. 결 과: Cisplatin 처리시 다른 세포주에 비해 A549 세포가 의의 있게 내성을 보였다. $10{\mu}M$의 농도에서 시간 의존적으로 HO-1, Nrf2, MAPK의 발현이 증가하였고, MAPK 억제제들을 전 처치하였을 때 cisplatin에 의해 유도된 HO-1과 Nrf2의 발현이 억제됨을 확인하였다. HO-1의 활성억제제인 ZnPP와 HO-1 siRNA를 통해 HO-1 mRNA를 직접 억제하는 방법으로 cisplatin과 병합치료시 단독치료에 비해 의의 있는 생존율의 감소를 보였다. 이러한 효과는 활성산소종의 생성 증가와 HO-1의 발현억제에 의한 결과임을 확인하였다. 결 론: Cisplatin 처리시 HO-1의 발현은 MAPKNrf2-HO-1의 경로를 통해 증가하였고, 부분적으로 치료에 대한 내성과 관련이 있었으며, ZnPP 등의 활성억제제나 siRNA를 통한 knock-down 방법으로 HO-1 을 표적으로 억제하는 치료방법을 통해 cisplatin의 항암제 감수성을 증가시켰다.