• 약학회지
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• 제56권6호
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• pp.377-381
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• 2012

The histidine-rich $Ca^{2+}$ binding protein (HRC) is a $Ca^{2+}$ binding protein in the sarcoplasmic reticulum (SR). In this study, we examined whether the HRC is involved in the regulation of cardiac contraction and $Ca^{2+}$ signaling using HRC knock-out (KO) mouse ventricular myocytes. In field-stimulated single mouse ventricular myocytes, cell shortenings and $Ca^{2+}$ transients were measured using a video edge detection and a confocal $Ca^{2+}$ imaging, respectively. Compared with the wide-type (WT) myocytes, the magnitudes of cell shortenings were significantly larger in HRC KO cells (P<0.01, WT vs. KO). The rate of contraction and relaxation was significantly accelerated in HRC KO myocytes (P<0.05 and P<0.01, respectively, WT vs. KO). The magnitudes of $Ca^{2+}$ transients were increased by HRC KO (P<0.01, WT vs. KO). In addition, the decay of the $Ca^{2+}$ transient was faster in HRC KO cells than in wild-type cells P<0.01, WT vs. KO). These results suggest that HRC may suppress SR $Ca^{2+}$ releases and decay of $Ca^{2+}$ transients during action potentials, thereby attenuating ventricular contraction and relaxation.

• 운동과학
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• 제26권3호
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• pp.229-237
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• 2017

PURPOSE: This study was to investigate the Glycolysis mediated sarcoplasmic reticulum (SR) $Ca^{2+}$ signal regulates mitochondria $Ca^{2+}$ during skeletal muscle contraction by using glycolysis inhibitor. METHODS: To examine the effect of Glycolysis inhibitor on SR and mitochondria $Ca^{2+}$ content, we used skeletal muscle fiber from gastrocnemius muscle. 2-deoxy glucose and 3-bromo pyruvate used as glycolysis inhibitor, it applied to electrically stimulated muscle contraction experiment. Intracellular $Ca^{2+}$ content, SR, mitochondria $Ca^{2+}$ level and mitochondria membrane potential (MMP) was detected by confocal microscope. Mitochondrial energy metabolism related enzyme, citric acid synthase activity also examined for mitochondrial function during the muscle contraction. RESULTS: Treatment of 2-DG and 3BP decreased the muscle contraction induced SR $Ca^{2+}$ increase however the mitochondria $Ca^{2+}$ level was increased by treatment of inhibitors and showed and overloading as compared with the control group. Glycolysis inhibitor and thapsigargin treatment showed a significant decrease in MPP of skeletal muscle cells compared to the control group. CS activity significantly decreased after pretreatment of glycolysis inhibitor during skeletal muscle contraction. These results suggest that regulation of mitochondrial $Ca^{2+}$ levels by glycolysis is an important factor in mitochondrial energy production during skeletal muscle contraction CONCLUSIONS: These results suggest that mitochondria $Ca^{2+}$ level can be regulated by SR $Ca^{2+}$ level and glycolytic regulation of intraocular $Ca^{2+}$ signal play pivotal role in regulation of mitochondria energy metabolism during the muscle contraction.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권4호
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• pp.335-344
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• 2024

Diphenyleneiodonium (DPI) has been widely used as an inhibitor of NADPH oxidase (Nox) to discover its function in cardiac myocytes under various stimuli. However, the effects of DPI itself on Ca²⁺ signaling and contraction in cardiac myocytes under control conditions have not been understood. We investigated the effects of DPI on contraction and Ca²⁺ signaling and their underlying mechanisms using video edge detection, confocal imaging, and whole-cell patch clamp technique in isolated rat cardiac myocytes. Application of DPI suppressed cell shortenings in a concentration-dependent manner (IC₅₀ of ≅0.17 µM) with a maximal inhibition of ~70% at ~100 µM. DPI decreased the magnitude of Ca²⁺ transient and sarcoplasmic reticulum Ca²⁺ content by 20%-30% at 3 µM that is usually used to remove the Nox activity, with no effect on fractional release. There was no significant change in the half-decay time of Ca²⁺ transients by DPI. The L-type Ca²⁺ current (I_Ca) was decreased concentration-dependently by DPI (IC₅₀ of ≅40.3 µM) with ≅13.1%-inhibition at 3 µM. The frequency of Ca²⁺ sparks was reduced by 3 µM DPI (by ~25%), which was resistant to a brief removal of external Ca²⁺ and Na⁺. Mitochondrial superoxide level was reduced by DPI at 3-100 µM. Our data suggest that DPI may suppress L-type Ca²⁺ channel and RyR, thereby attenuating Ca²⁺-induced Ca²⁺ release and contractility in cardiac myocytes, and that such DPI effects may be related to mitochondrial metabolic suppression.

• 대한핵의학회지
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• 제32권1호
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• pp.71-80
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• 1998

우리 나라의 일부 지역 주민에서 혈청 CA19-9과 CA125 농도의 분포를 관찰함으로써 경계치 설정 이전에 미리 예비적 자료를 확보하고, 두 종양표지자의 측정치에 영향을 미치는 인자들, 특히 음주와 흡연 습관에 대한 통계적 유의성을 평가하기 위해 단시적 조사연구를 시도하였다. 1995년에 일부 농촌지역 성인 171명(남자 76명, 여자 95명)을 대상으로 하여 설문조사와 혈청 검사를 통해 개개인의 음주, 흡연습관 및 생식요인에 관한 정보 및 혈청 CA19-9 및 CA125 농도를 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 혈청 CA19-9 농도의 평균 및 표준편차는 남녀 각각 $10.4{\pm}11.1{\mu}/ml$, $10.1{\pm}10.0{\mu}/ml$로 남녀간의 차이가 없었으나, 혈청 CA125 농도의 평균 및 표준편차는 각각 $2.5{\pm}12.2{\mu}/ml$, $11.2{\pm}7.4{\mu}/ml$로 여자에서 높았다. 한편 현재 임상적으로 적용되고 있는 양성판정치를 근거로 하여 판정한 혈청 CA19-9 및 CA125 양성률은 각각 2.9%, 1.8%이었으며, 각각 남녀간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 2) 혈청 CA19-9 농도는 일일 흡연량(r=0.23, p=0.054) 및 총 흡연량(r=0.28, p=0.017)과 양의 상관관계를 보였으며, 성별로는 여자에서만 유의한 상관관계를 나타내었다(일일흡연량 r=0.59, p=.0.026 ; 총흡연량 r=0.74, p=0.003). 3) 혈청 CA125 농도는 흡연시작연령(r=0.51, p=0.000) 과는 양의 상관관계를, 총흡연기간(r=-0.23, p=0.051) 및 총흡연량(r=-0.23, p=0.057)과는 음의 상관관계를 보였는데, 성별로는 남자에서만 흡연시작연령(r=0.28, p=0.031)과 유의한 상관관계를 나타내었다. 4) 혈청 CA125 농도는 여자에서 연령(r=-0.20, p=0.058), 생리중단 연령(r=-0.28, p=0.030), 총수유기간(r=-0.29, p=0.014)과 음의 상관관계를 보였다. 5) 혈청 CA19-9 및 CA125 농도는 비만, 학력, 그리고 음주와 유의한 상관관계가 없었으며, 여자에서는 혈청 CA19-9 및 CA125 농도간에 양의 상관관계를 보였다(r=0.20, p=0.047). 6) 연령 및 비만의 교란효과를 통제하기 위한 중회귀분석 결과, 혈청 CA19-9 농도와 유의한 회귀관계를 보이는 변수는 없었다. 이에 비해 혈청 CA125 농도는 전체대상례에선 흡연시작연령이 빠르거나(p=0.000), 총 흡연기간이 길거나(p=0.001), 총흡연량이 많거나(p=0.020), 생리중단연령이 늦거나(p=0.035), 수유를 오래 할수록(p=0.050) 감소하는 것으로 나타났으나, 성별로 분석하였을 때 여자에서 흡연인자들의 유의한 회귀관계가 모두 소실되었다. 결론적으로, 혈청 CA19-9 농도는 흡연, 음주, 월경-출산관련 변수들에 의해 영향을 받는 않는 것으로 보여 실제 임상에 적용할 때 이들 변수를 고려하지 않고도 이용될 수 있는 비교적 안정된 종양표지자로 생각된다. 이에 비해 혈청 CA125 농도는 흡연량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으나 연령과 비만지수에 따라 흡연량이 교란영향을 받고 있는 지표임을 알 수 있었다. 한편, 여성에서는 폐경연령과 총수유기간이 유의한 관계를 보여 향후 정상치역 결정시 생리, 수유 등의 변수를 고려해야 할 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제23권2호
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• pp.237-252
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• 1989

고양이 회장 종주근에서 세포막 소포를 분리하여 $Na^+$의 농도 경사에 의존하여 일어나는 $Ca^{2+}$ 이동의 특성에 대하여 연구하였다. 막소포 내부에서 외부로 향하는 $Na^+$의 농도 경사 존재시 $Ca^{2+}$의 축적이 현저히 증가하여 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적을 보였으며, 이는 외부용액에 $Na^+$ ionophore인 monensin을 처리시 소실되었다. 한편 이러한 $Ca^{2+}$ 축적의 증가 작용은 $Na^+$에 특이적이었으며 $K^+$, $Li^+$, $Rb^+$, $Cs^+$ 및 choline이온은 $Na^+$의 작용을 대치하지 못하였다. $Ba^{2+}$, $Sr^{2+}$, $Mn^{2+}$ 및 $Cd^{2+}$ 등의 2가 양이온들은 0.5 mM의 농도에서 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적을 억제하였으나 $Mg^{2+}$은 이 농도에서 억제 효과를 보이지 않았다. 막소포 외부의 pH를 pH 6.0에서 8.5까지 증가시 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적이 증가하였다. Amiloride는 0.5 mM 이상의 농도에서 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적을 유의하게 억제하였으나 diltiazem 및 vanadate는 이 농도에서 유의한 억제효과를 보이지 않았다. 동력학적으로 분석하여 측정한 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적의 $Ca^{2+}$에 대한 $K_m$ 값은 $18.2\;{\mu}M$이었으며 5초에서 측정한 $V_{max}$값은 689.7 pmole/mg protein이었다. $Ca^{2+}$ 축적에 대한 $Na^+$ 농도 경사의 효과를 동력학적으로 분석한 결과 막소포 외부에서의 $Ca^{2+}$에 대한 친화도에는 변화없이 최고 이동치만 증가시켜 전형적인 비상경적 작용 양상을 보였다. $Ca^{2+}$ 축적에 대한 $Na^+$ 농도 경사의 효과를 $Na^+$ 농도에 따라 측정하여 Hill plot을 시행한 결과 Hill coefficient가 2.52로 나타났다. 막소포 내부로 향하는 $K^+$ 농도 경사하에서 valinomycin을 처리하여 막소포 내부에 양전위를 발생시킨 결과 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적이 증가하였다. 이와 같은 결과들은 고양이 회장 평활근에서 분리한 세포막에 $Na^{+}-Ca^{2+}$ 교환기전이 존재하고 이는 다른 조직에서 밝혀진 것과 유사한 특성을 지녔으며 electrogenic한 기전으로 작용할 가능성을 시사하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제43권1호
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• pp.12-25
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• 2010

본 연구는 $CaCO_3$를 표준으로 장내 칼슘 흡수를 촉진하는 peptide-Ca, anchovy-Ca, methionine hydroxyl analogue calcium의 생체이용성과 소화율을 평가하였다. 표 준군은 $CaCO_3$를 AIN-93G (1993)를 기준으로 칼슘 요구량의 0%, 30%, 60%로 첨가하여 모든 분석 항목에 대한 비교기준으로 삼았다. 실험군은 요구량의 40% 수준으로 각기 다른 칼슘 공급원으로 실험하였다. 실험결과는 대부분 칼슘 함량이 높은 Ca-60%군이 가장 높은 수치를 보여 주어 칼슘의 섭취량과 비례하여 양의 상관 관계를 보여 주었다. 생체이용성 평가에서는 MHA-Ca 군이 체중 증가량, BMD, BS, BBS 항목에서 높은 이용성을 보여 주었다. peptide-Ca은 회귀계수가 높은 회분함량 ($R^2\;=\;0.98$)과 BMC ($R^2\;=\;0.935$)를 이용한 평가 에서 표준군에 비해 11%, 7% 높은 이용성을 보여주었다. Anchovy-Ca군 역시 여러 생체이용성 평가항목에서 높은 이용성을 나타냈다. 이는 동일한 양의 칼슘을 섭취했을 때 실험군이 표준으로 사용된 $CaCO_3$ 보다 높은 칼슘 이용성을 가지고 있음을 의미한다. 하지만 본 연구로는 유기태 칼슘이 어떤생리 활성 작용을 통해 이러한 결과를 나타냈는지는 알 수 없었으며, 이 부분을 분명하게 규명하는 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 소화율 측정항목에서는 Ca-0%군을 제외하고는 90% 이상 높은 칼슘 소화율을 나타냈다. 소화율과 보유율에서 peptide-Ca군이 유의한 차이는 없었지만 다른 실험군에 비해 미세하게 높았다. 이러한 차이의 축적으로 인해 생체이용성 평가시 실험군간 차이를 보여 주었다. 결국 공급한 칼슘에 대한 소화 및 흡수의 차이에 의해 뼈 건강관련 지표가 좋아지고 이로 인해 실험군의 생체 이용성이 높게 평가 되었다. Peptide-Ca와 순수한 식품 칼슘 급원인 멸치 뼈는 높은 칼슘 이용성을 나타내어, 체내칼슘 영양개선에 상당한 효과가 있슴이 증명되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.24-30
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• 2003

AFm상의 생성과 전이는 시멘트에서의 수화반응, 경화속도 그리고 내구성에 큰 영향을 미친다. 실험실에서 제조한 3종류의 대표적인 AFm상에 CaC $O_3$, CaC $l_2$ 및 CaS $O_4$.2$H_2O$를 첨가하였을 때의 상변화를 검토를 하였다 AFm상의 상전이는 각 수화물의 용해도적과 밀접한 관계가 있다. 각종 AFm상( $M_{S}$ , $M_{C}$, $M_{Cl}$ )에 CaS $O_4$.2$H_2O$를 첨가한 경우, 모든 경우에서 AFm상은 ettringite로 전이를 하였다. 전이의 순서는 $M_{S}$ 가 가장 빠르게 ettringite로 전이를 하였으며 $M_{Cl}$ 이 가장 늦게 전이를 하였다. CaC $O_3$를 AFm상에 첨가하였을 경우에는 $M_{S}$ 는 보다 안정한 상인 $M_{C}$로 전이를 하였으며, 또 $M_{S}$ 중의 S $O_4$$^{2-}$ 이온이 방출되어 ettringite가 생성된다. $M_{C}$ 및 $M_{Cl}$ 에 CaC $O_3$를 첨가한 경우에는 아무런 상 변화가 일어나지 않았다. CaC $l_2$를 AFm상에 첨가하였을 경우, $M_{S}$ 는 $M_{Cl}$ 로 전이를 하였으며, $M_{S}$ 중의 S $O_4$$^{2-}$ 이온이 방출되어 ettringite가 생성된다. $M_{C}$에 CaC $l_2$를 첨가한 경우 $M_{C}$는 완전히 $M_{Cl}$ 로 전이를 하였다. $M_{Cl}$ 에 CaC $l_2$를 첨가하였을 경우에는 아무런 수화물의 변화는 발생하지 않았다. 따라서 CaS $O_4$.2$H_2O$를 CaC $O_3$및 CaC $l_2$와 반응시켰을 때의 AFm상의 안정성 순서는 $M_{S}$ < $M_{C}$< $M_{Cl}$ 로 된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권3호
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• pp.189-194
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• 1996

세포의 활성을 좌우하는 세포질내의 칼슘농도 조절기작을 이해하기 위하여, 전갈 Leiurus quinquestriatus hebraeus (Lqh) 에서 얻은 전갈독소의 세포내 칼슘농도 조절기능과 관련된 효소들의 활성변화에 미치는 효과를 조사하였다. 칼슘펌프와 칼슘채널 효소활성은 돼지의 호흡기 상피세포에서 분리된 마이크로솜에서 측정되었으며, 전갈 독소 Lqh는 온전한 마이크로솜 시료의 경우 총 ATPase의 활성을 약 32% 증가시켰고, Triton X-100나 $Ca^{2+}$ ionophore A23187을 처리한 마이크로솜 시료에서는 총 ATPase의 활성을 약 28% 증가시켰다. Lqh 독소에 의한 ATPase의 활성증가는 $Ca^{2+}-ATPase$의 특이적 저해제인 thapsigargin의 처리로 완전히 저해되었으며, 이것으로 전갈독소 Lqh가 마이크로솜에 위치한 $Ca^{2+}-ATPase$의 활성을 특이적으로 증가시킴을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 결국 Lqh 독소가 $Ca^{2+}-ATPase$의 활성화에 의해 마이크로솜의 $^{45}Ca^{2+}$ uptake를 증가시킬 것이라는 예상을 가능하게 하나, 실제로는 Lqh의 처리가 마이크로솜의 $^{45}Ca^{2+}$ uptake를 오히려 약 30% 감소시켰다. 예상되었던 Lqh에 의한 $^{45}Ca^{2+}$ uptake의 증가는 오직 $InsP_3$ 수용체 칼슘채널의 저해제인 Heparin의 존재시에만 얻어졌다. 이것은 Lqh 독소가 $Ca^{2+}-ATPase$의 활성화에 따른 $^{45}Ca^{2+}$ uptake를 증가시킴과 동시에 또한 $^{45}Ca^{2+}$ release를 유발시킴을 의미하며, Lqh 독소는 실제로 $InsP_3$에 의한 칼슘채널 활성화시에 얻어지는 것과 같은 정도의 $^{45}Ca^{2+}$ release를 유발시킴이 확인되었다. 위의 결과들로부터 Lqh독소에는 적어도 두 가지의 활성성분이 포함되어 있음을 알 수 있었고, 그중 하나는 $InsP_3$ 수용체 칼슘채널의 활성을, 다른 하나는 칼슘펌프의 활성을 촉진시킨다는 결론을 얻었다. 현재 Lqh 독소의 활성성분에 대한 화학적, 전기생리학적 특성들이 연구되어지고 있다.

• 대한수의학회지
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• 제41권4호
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• pp.467-475
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• 2001

Cardiac arrest, hypoxia, shock or seizure has been known to induce cerebral ischemia. This study was designed to investigate the effect of ischemia on hippocampal pyramidal layer induced by transient bilateral occlusion of the common carotid arteries. Mature Mongolian gerbils were sacrificed at days 2, 4, and 7 after carotid occlusion for 10 minutes. Sham-operated gerbils of control group were subjected to the same protocol except for carotid occlusion. During operation for ischemia, body temperature was maintained $37{\pm}0.5^{\circ}C$ in all gerbils. Paraffin-embedded brain tissue blocks were cut into coronal slices and stained with H-E stain or immunostain by TUNEL method. Neurons with the oval and prominent nucleus and without the eosinophilic cytoplasm in the subfield of hippocamapal pyramidal layer were calculated as to be viable neurons. Their chromatins were condensed or clumped. Their nuclei appeared multiangular or irregularly shrinked. The width of the pyramidal layer was reduced due to the loss of nuclei. At day 2 after reperfusion, some neurons in the CA1 subfield were slightly eosinophilic. But most neurons in the CA2 subfield were strongly eosinophilic. At day 4 day, most neurons in the CA1 subfield were severely damaged and at day 7 day, only a few survived neurons were observed. Survived neurons per longitudinal 1mm sector in the CA1, CA2, CA3, and CA4 subfields of pyramidal layer were investigated. At day 2, the mean numbers of pyramidal neurons in CA1, CA2, CA3, and CA4 subfiedls were 104.5/mm (54.3%), 51.0/mm (33.8%), 105.5/mm (85.6%), and 124.3/mm (93.5%) compared to the nonischemic control group, respectively. At day 4, the mean numbers of pyramidal neurons in CA1, CA2, CA3, and CA4 subfields were 3.2/mm (1.7%), 51.5/mm(34.2%), 95.3/mm (77.4%), and 112.5/mm (84.6%), respectively. At day 7, the mean numbers of pyramidal neurons in CA1, CA2, CA3, and CA4 subfiedls were 0.8/mm (0.4%), 5.7/mm(3.8%), 9.8/mm (8.0%), and 5.0/mm (3.7%), respectively. The mean numbers of apoptotic positive neurons in the CA1 subfield at day 2, 4, and 7 after reperfusion were 67.8/mm, 153.2/mm and 123.7/mm, respectively. These results suggest that the transient cerebral ischemia cause severe damages in most neurons at day 7 and that the prosminent apoptotic positive neurons in hippocampal pyramidal layer are the delayed neuronal death induced by ischemia.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권2호
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• pp.111-120
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• 2020

본 연구는 인간 유래 유방 암세포 MDA-MB-231를 대상으로 CA에 의한 세포사멸, 세포 이동 및 침윤 효과를 조사하였다. 암세포의 증식 억제 효과는 CA 농도 의존적으로 증식률이 감소하는 것을 확인하였다. CA에 의한 apoptosis 양성 세포를 확인하기 위해 DAPI stain를 진행한 결과, CA 농도 의존적으로 죽은 세포를 확인하였다. MDA-MB-231 세포에서 CA에 의한apoptosis marker 단백질 발현 증가와 ROS production증가를 확인할 수 있었다. 또한 CA에 의한 MDA-MB-231의 세포 이동률이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 마지막으로 세포의 이동과 전이 능력 또한 CA를 처리한 군에서 통계적으로 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해서 CA의 암세포 증식률 억제, 세포사멸 증가, 그리고 세포 이동 및 전이 억제 효과가 나타나는 것을 확인했으며, 이 결과를 통해서 향후 유방암에 대한 항암제로 개발될 수 있는 가능성을 가지고 있는 것으로 사료된다.