• International Journal of Oral Biology
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• 제34권2호
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• pp.61-72
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• 2009

Chios gum mastic (CGM) is a resin produced from the stem and leaves of Pistiacia lentiscus L var chia, a plant which grows only on Chios Island in Greece. CGM has been used for many centuries as a dietary supplement and folk medicine for stomach and duodenal ulcers in many Mediterranean countries and is known also to induce cell cycle arrest and apoptosis in some cancer cells. In this study, we further investigated the induction and mechanisms underlying the apoptotic response to CGM treatment in the SCC25 human tongue squamous cell carcinoma cell line. The viability of SCC25 cells, human normal keratinocytes (HaCaT cells) and human gingival fibroblasts (HGF-1 cells), and the growth inhibition of SCC25 cells were assessed by MTT assay and clonogenic assay, respectively. Staining with Hoechst and hemacolor dyes and TUNEL assays were employed to detect SCC25 cells undergoing apoptosis. SCC25 cells were treated with CGM, and this was followed by western blotting, immunocytochemistry, confocal microscopy, FACScan flow cytometry, MMP activity and proteasome activity analyses. CGM treatment of SCC25 cells was found to result in a time- and dosedependent decrease in cell viability, a dose-dependent inhibition of cell growth, and apoptotic cell death. Interestingly, CGM showed a remarkable level of cytotoxicity in SCC25 cells but not in normal cells. Tested SCC25 cells also showed several lines of apoptotic manifestation. Taken together, our present findings demonstrate that CGM strongly inhibits cell proliferation by modulating the expression of G1 cell cycle-related proteins and induces apoptosis via the proteasome, mitochondria and caspase cascades in SCC25 cells.

• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.1057-1063
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• 2013

진피(Citri Pericarpium)의 항암작용 기전 해석을 위하여 U937 백혈병 세포의 apoptosis 유발에 미치는 메탄올 추출물(EMCP)의 영향을 조사하였으며, apoptosis 조절에 중요한 몇 가지 유전자들의 발현 및 활성 변화, ROS의 생성 변화를 조사하였다. EMCP 처리에 의한 U937 세포의 증식 억제는 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DAPI 염색을 통한 apoptotic body 출현의 증가 및 Flow cytometry 분석에 의한 Sub-G1기 세포 빈도의 증가로 확인하였다. EMCP 처리에 의한 apoptosis 유도에서 Bax 발현 증가, caspases의 활성 및 PARP의 단편화 등이 동반되었으며, ROS 생성의 증가와 연관성이 있었다. 산화적 손상에 대해 세포나 조직을 보호하는 역할을 하는 것으로 알려진 세포 내 항산화 효소인 HO-1의 발현이 EMCP의 처리에 의해 증가되었으나 ROS 생성 억제제인 NAC의 전처리에 의해 감소된 HO-1의 발현은 전사인자인 Nrf2의 핵으로의 이동 억제와 관련되어 있었다. 이상의 결과에서 EMCP 처리에 의한 U937 세포의 apoptosis 유발에는 ROS 생성의 증가와 pNrf2에 의해 조절되는 HO-1의 발현 증가가 중요한 기전으로 작용한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 자료는 진피의 항암기전 해석을 이해하는데 중요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 약학회지
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• 제50권2호
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• pp.84-92
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• 2006

The present study investigated an effect of arsenic trioxide on the urethane-induced lung carcinogenesis in mice. To understand its carcinogenesis, we examined proliferating cell nuclear antigen (PCNA), apoptotic index as well as cell cycle-related proteins (cyclin D1, p21, and p27). Urethane was injected intraperitoneally in ICR mice, and then they were sacrificed at 5, 15, or 25 weeks following treatment of arsenic trioxide. Arsenic trioxide was given with tap water at a concentration of 1 mg/l (low-dose) and 5mg/1 (high-dose) for 25 weeks. During the carcinogenesis, sequential histological changes from hyperplasia to adenomas, and ultimately to overt carcinomas were noted. The development of hyperplasias, adenomas, and carcinomas in the lung were slightly increased by the treatment of low-dose arsenic trioxide. However, there is no correlation between dose and tumor multiplicity. The administration of low-dose arsenic trioxide, significantly increased the tumor size. The proliferative index observed on 5 weeks after significantly increased. Cyclin D1 and p21 protein, cell cycle related proteins, were more significantly increased in hyperplasia and adenoma in low dose arsenic treated group than urethane alone group. The p27 protein expression did not show any significantly changes with arsenic treated or untreated group. Low dose exposure to arsenic trioxide resulted in increased expression of cyclin D1 and p21 protein. The present results indicate that low-dose treatment of arsenic trioxide, but not high dose of it, partly modulate the cellular proliferation, cyclin D1, and p21 protein expression, and that this effect may contribute to accelerated development of lung adenocarcinomas in urethane-induced mice.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제19권4호
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• pp.1-14
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• 2007

Background: It is generally accepted that skeletal muscle contraction is triggered by nerve impulse and intracellular $Ca^{2+}\;([Ca^{2+}]_i)$ released from intracellular $Ca^{2+}$ stores such as sarcoplasmic reticulum (SR). Specifically, this process, called excitation-contraction (E-C) coupling, takes place at intracellular junctions between the plasma membrane, the transverse (T) tubule L-type $Ca^{2+}$ channel (dihydropyridine-sensitive L-rype $Ca^{2+}$ channel, DHPR, also called tetrads), and the SR $Ca^{2+}$ release channel (ryanodine-sensitive $Ca^{2+}$ release channel, RyR, also called feet) of internal $Ca^{2+}$ stores in skeletal muscle cells. Furthermore, it has been reported that the $Ca^{2+-}$ dependent and -independent contraction determine the expression of skeletal muscle genes, thus providing a mechanism for tightly coupling the extent of muscle contraction to regulation of muscle plasticity-related excitation-transcription (E-T) coupling. Purpose: Expression and activity of plasticity-associated enzymes in gastrocnemius muscle strips have not been well studied, however. Methods: Therefore, in this study the expression and phosphorylation of E-C and E-T coupling-related mediators such as protein kinases, ROS(reactive oxygen species)- and apoptosis-related substances, and others in gastrocnemius muscles from rats was examined. Results: I found that expression and activity of MAPKs (mitogen-activated protein kinases, ERK1/2, p38MAPK, and SAPK/JNK), apoptotic proteins (cleaved caspase-3, cytochrome c, Ref-1, Bad), small GTP-binding proteins (RhoA and Cdc42), actin-binding protein (cofilin), PKC (protein kinase C) and $Ca^{2+}$ channel (transient receptor potential channel 6, TRPC6) was observed in rat gastrocnemius muscle strips. Conclusion: These results suggest that MAPKs, ROS- and apoptosis-related enzymes, cytoskeleton-regulated proteins, and $Ca^{2+}$ channel may in part functionally import in E-C and E-T coupling from rat skeletal muscles.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권9호
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• pp.1257-1264
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• 2016

개똥쑥은 예로부터 항암, 항바이러스 및 항균의 효능을 지니는 것으로 알려져 왔지만 작용 기작에 대한 내용이 많이 알려지지 않았다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암 세포를 대상으로 개똥쑥 추출물(AAE)에 의한 apoptosis 효과와 신호경로 연구를 시행하였다. AAE의 암세포 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여 AGS cell에 AAE를 처리하고 MTT assay와 LDH assay를 수행한 결과 AAE 농도 의존적으로 나타난 세포 성장 억제가 세포 손상에 의한 것임을 확인하였다. 또한, AAE에 의한 암세포 증식 억제 효과가 apoptosis에 의한 것인지 확인하기 위하여 Hoechst 33342 staining과 Annexin V-PI staining을 수행한 결과, Hoechst 33342 staining에서 apoptotic body와 세포질 응축이 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였고, Annexin V-PI staining에서 apoptotic cells의 변화가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. Western blotting의 결과 AAE가 농도 의존적으로 세포 생장에 관여하는 신호 단백질인 p-Akt, p-TSC2, p-mTOR, p-GSK-$3{\beta}$의 발현이 감소함을 확인하였고, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현이 억제됨으로써 proapoptotic 단백질인 Bax, Bak의 발현이 증가하는 일련의 신호경로를 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 미토콘드리아 막 전위의 탈분극 유도를 확인하기 위한 JC-1 assay 수행 결과, AAE 농도 의존적으로 미토콘드리아 막 전위의 탈분극이 유도됨을 확인하였다. 탈분극에 의한 caspase 활성을 확인하기 위해 caspase-3/7 activity assay를 수행한 결과, AAE 농도 의존적으로 caspase activity 증가를 확인하였다. 또한, apoptosis가 일어나는 일련의 신호경로를 확인하기 위해 apoptosis 상위 단백질인 Akt, mTOR, GSK-$3{\beta}$의 활성을 억제하는 LY294002, Rapamycin, BIO를 각각 AGS cell에 처리하고 세포증식에 미치는 영향과 신호 단백질의 발현 양상을 알아보기 위해 MTT assay, LDH assay, western blotting을 수행하였다. 그 결과 AAE와 LY294002, Rapamycin 처리군에서 세포증식 억제와 LDH 방출량 증가뿐만 아니라 세포 생장 신호 단백질인 p-mTOR, p-TSC2, p-Akt, p-GSK-$3{\beta}$의 발현이 감소하는 것을 확인하였고, Bcl-2의 발현이 억제됨으로써 Bax와 Bak의 발현을 증가시키는 신호경로를 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 AGS cell에 개똥쑥 추출물을 처리하였을 때 유도되는 apoptosis 효과는 Akt/mTOR/GSK-$3{\beta}$ 경로 활성 억제를 통해 Bcl-2 발현이 감소함에 따라 Bax, Bak를 활성화해 세포질로의 cytochrome C 유리에 따른 caspase 활성으로 이루어진다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제21권2호
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• pp.41-55
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• 2004

Objective : To investigate the possible molecular mechanism (s) of melittin as a candidate of anti-cancer drug, we examined the effects of the compound on the growth of human lung carcinoma cell line A549. Methods : Growth inhibitory study, flow cytometry analysis, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and Western blot analysis, RT-PCR and in vitro caspases activity assay were performed. Results : Melittin treatment declined the cell viability of A549 cells in a concentration-dependent manner, which was associated with induction of apoptotic cell death. Melittin treatment down-regulated the levels of Bcl-XS/L mRNA and protein expression of A549 cells, an anti-apoptotic gene, however, the those of Bax, a pro-apoptotic gene, were up-regulated. Melittin induced the proteolytic cleavage and activation of caspase-3 and caspase-9 protease in a dose-dependent manner without alteration of inhibitor of apoptosis proteins family and Akt expression. Western blot analysis and RT-PCR data revealed that the levels of tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase inhibitor p21 were also remained unchanged. Conclusions : Taken together, these findings suggest that melittin-induced inhibition of human lung cancer cell growth is associated with the induction of apoptotic cell death via regulation of several major growth regulatory gene products, and melittin may have therapeutic potential in human lung cancer.

• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1109-1119
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• 2011

예로부터 한국, 일본 및 중국에서 민간처방 약재 및 건강식품으로 사용되어온 매실은 다양한 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 인체 암세포에서 유발하는 항암작용 및 그에 따른 분자생물학적 기작에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암 U937 세포에서 매실의 메탄올 추출물(MEPM)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사한 결과, MEPM 처리 농도 의존적으로 암세포의 성장억제 및 apoptosis를 유발하는 것으로 나타났다. MEPM에 의해서 유발되는 apoptosis에는 XIAP 및 survivin 등과 같은 IAP family의 발현 감소와 더불어 FasL의 발현 증가, Bcl-2의 발현 감소 및 Bid의 단편화 현상이 관여하는 것으로 나타났으며, 두 가지 apoptosis 유발 개시 및 최종 apoptosis 단계에서 중요한 역할을 하는 caspase-8과 -9 및 -3의 활성화와 그에 따른 다양한 기질단백질의 발현 감소 및 단편화가 동반되었음을 알 수 있었다. 또한 인위적인 caspase-3의 활성 차단으로 MEPM에 의하여 유발되는 apoptosis가 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 MEPM은 암세포의 chemotherapeutic agent로서의 가능성을 확인하였지만 향후 지속적인 연구를 통하여 활성물질의 동정 및 관련 기전의 비교 등이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권11호
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• pp.6605-6611
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• 2013

Background: WEE1 is a G2/M checkpoint regulator protein. Various studies have indicated that WEE1 could be a good target for cancer therapy. The main aim of this study was to asssess the tumor suppressive potential of WEE1 silencing in two different breast cancer cell lines, MCF7 which carries the wild-type p53 and MDA-MB468 which contains a mutant type. Materials and Methods: After WEE1 knockdown with specific shRNAs downstream effects on cell viability and cell cycle progression were determined using MTT and flow cytometry analyses, respectively. Real-time PCR and Western blotting were conducted to assess the effect of WEE1 inhibition on the expression of apoptotic (p53) and anti-apoptotic (Bcl2) factors and also a growth marker (VEGF). Results: The results showed that WEE1 inhibition could cause a significant decrease in the viability of both MCF7 and MDA-MB-468 breast cancer cell lines by more than 50%. Interestingly, DNA content assays showed a significant increase in apoptotic cells following WEE1 silencing. WEE1 inhibition also induced upregulation of the apoptotic marker, p53, in breast cancer cells. A significant decrease in the expression of VEGF and Bcl-2 was observed following WEE1 inhibition in both cell lines. Conclusions: In concordance with previous studies, our data showed that WEE1 inhibition could induce G2 arrest abrogation and consequent cell death in breast cancer cells. Moreover, in this study, the observed interactions between the pro- and anti-apoptotic proteins and decrease in the angiogenesis marker expression confirm the susceptibility to apoptosis and validate the tumor suppressive effect of WEE1 inhibition in breast cancer cells. Interestingly, the levels of the sensitivity to WEE1 silencing in breast cancer cells, MCF7 and MDA-MB468, seem to be in concordance with the level of p53 expression.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권5호
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• pp.649-659
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• 2011

연구에서는 콩다닥냉이 추출물의 항암활성을 조사하기 위하여 잎 및 뿌리의 열수 추출물(WELVL 및 WELVR)이 HCT116 대장암세포의 증식 억제와 연관된 apoptosis 유도 기전에 관한 연구를 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면 HCT116 세포에 WELVL 및 WELVR을 처리하였을 경우에 유발되는 증식 억제 및 형태 변화는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 증식억제 및 apoptosis 유도 효과는 WELVL에 비하여 WELVR에서 높게 나타났다. 특히 WELVR에 의한 apoptosis 유발에는 FasL의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 Bcl-2 family의 발현 변화를 통한 mitochondria의 기능 이상과 이로 인한 caspase-9 및 -3의 활성화, 그리고 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 또한 IAP family의 발현 감소로 인한 caspase의 활성 증가도 어느 정도 관여하는 것으로 생각되어진다. 따라서 WELVR 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 extrinsic pathway 및 intrinsic pathway를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되는 것으로 생각되며, 이러한 결과들은 인체 암세포에서 콩다닥냉이의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 콩다닥냉이 추출물을 포함한 그와 유사한 항암제 후보물질들의 연구 기초자료로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권3호
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• pp.297-303
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• 2008

본 논문은 인공적인 단백질인 MCL-1ES BH3M에 관한 것으로 MCL-1ES BH3M를 과발현시 세포사멸을 유도한다. MCL-1L을 주형으로 재조합 PCR을 통해서 MCL-1ES BH3M를 클로닝하였다. 새롭게 클로닝한 단백질인 MCL-1ES BH3M 단백질은 안정성을 유지하기 위해서 PEST 도메인이 제거되어 있으며, 다른 BCL-2 패밀리 단백질과의 결합을 조절하기 위해서 BH3도메인의 Leu-Arg-Arg-Val-Gly-Asp-Gly 서열을 7개의 Ala 잔기로 인위적으로 돌연변이를 유도하였다. MCL-1ES BH3M를 293T 세포에서 과발현할 경우 세포사멸을 유도하였고, 항-세포사멸 단백질인 MCL-1L을 같이 과발현하더라도 세포사멸을 유도하였다. 또한, 과발현시 Caspase 9과 3를 활성화하였으며 면역염색법을 통해서 MCL-1ES BH3M 과발현시 미토콘드리아에 MCL-1ES BH3M 단백질이 부분적으로 위치하는 것을 확인하였다. 이상의 결과로 MCL-1ES BH3M는 Caspase 9과 3의 활성을 통해서 세포사멸을 유도한다. 결론적으로 본 연구는 세포사멸을 유도하는 새로운 molecule을 클로닝하였고, 이 molecule에 의한 세포사멸 기능을 확인하였다.