• Journal of Acupuncture Research
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• 제26권3호
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• pp.49-58
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• 2009

목적 : 본 연구는 봉약침의 주요성분인 멜리틴이 전립선 암세포주인 DU-145 세포성장에 어떤 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 시행하였다. 방법 : 멜리틴이 DU-145의 성장에 미치는 영향을 알아보기 위한 cell viability 측정으로는 WST-1 assay를, 세포자멸사의 관찰에는 DAPI(4,6-diamidino-2-phenylindole)와 TUNEL staining assay를 시행하였으며, 세포자멸사 조절단백질(calpain, Bax, caspase-3, -9, cleaved caspase-3, cleavaged PARP, cleaved caspase-9, Bcl-2, XIAP, cIAP2, Akt, p-Akt, MMP-2, MMP-13)의 관찰을 위하여 western blot analysis를 시행하였다. 결과 : 1. DU-145 세포에서 멜리틴을 처리한 후 세포자멸사가 유도되어 세포성장이 억제되었다. 2. 세포자멸사 관련 단백질 중 분리된 caspase-3, caspase-9은 유의한 증가를, Bcl-2, p-Akt, XIAP, cXIAP는 유의한 감소를 나타내었다. 결론 : 이상의 결과는 멜리틴이 인간 전립선암세포주인 DU-145의 세포자멸사를 유발함으로써 증식억제 효과가 있음을 나타낸 것으로, 전립선암의 예방과 치료에 대한 효과적인 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제13권1호
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• pp.118-127
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• 2003

Phenylalanine의 구조유사체인 p-fluotophenylalanine (FPA)은 인체 급성백혈병세포주인 Jurkat T 세포의 세포자살을 유도한다. FPA에 의한 세포자살에 미치는 Bcl-2 또는 Bcl-xL의 영향을 조사하기 위해, Bcl-2 또는 Bcl-xL을 stable transfection하거나 empty vectors만을 Transfection한 Jurkat 세포를 이용하여 FPA의 세포독성과 FPA에 의한 세포내 세포자살 신호전달경로를 비교 분석하였다. Jurkt T 세포에 0.63∼3.0 mLf의 FPA를 처리하였을 때 세포의 생육도는 농도에 비례하여 감소하였다. 또한 세포자살관련 DNA fragmentation, caspase-8 activatoin, Bid cleavage, mitochondria로 부터의 cytochrome c 방출, caspase-9 및 -3 activation, PARP degradation 등이 유도되었다. 한편, FPA에 의해 유도되는 이러한 일련의 생화학적 현상들은 Bcl-2 또는 Bcl-xL의 overexpression에 의해 현저히 저해되었다. 이상의 결과들은 caspase-8 activation, Bid cleavage, mitochondnal cytochrome c 방출에 의해 활성화되는 casuase cascade 등의 현상이, Bcl-2 또는 Bcl-xL에 의해 억제됨을 나타내며 FPA에 의해 유도되는 세포자살에 필요한 과정임을 시사한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.295-304
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• 2021

Background: Acute promyelocytic leukemia (APL) is a hematopoietic malignancy driven by promyelocytic leukemia-retinoic acid receptor A (PML-RARA) fusion gene. The therapeutic drugs currently used to treat APL have adverse effects. 20(S)-ginsenoside Rh2 (GRh2) is an anticancer medicine with high effectiveness and low toxicity. However, the underlying anticancer mechanisms of GRh2-induced PML-RARA degradation and apoptosis in human APL cell line (NB4 cells) remain unclear. Methods: Apoptosis-related indicators and PML-RARA expression were determined to investigate the effect of GRh2 on NB4 cells. Z-VAD-FMK, LY294002, and C 87, as inhibitors of caspase, and the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) pathways were used to clarify the relationship between GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. Results: GRh2 dose- and time-dependently decreased NB4 cell viability. GRh2-induced apoptosis, cell cycle arrest, and caspase3, caspase8, and caspase9 activation in NB4 cells after a 12-hour treatment. GRh2-induced apoptosis in NB4 cells was accompanied by massive production of reactive oxygen species, mitochondrial damage and upregulated Bax/Bcl-2 expression. GRh2 also induced PML/PML-RARA degradation, PML nuclear bodies formation, and activation of the downstream p53 pathway in NB4 cells. Z-VAD-FMK inhibited caspase activation and significantly reversed GRh2-induced apoptosis and PML-RARA degradation. GRh2 also upregulated TNF-α expression and inhibited Akt phosphorylation. LY294002, an inhibitor of the PI3K pathway, enhanced the antitumor effects of GRh2, and C 87, an inhibitor of the TNF-α pathway, reversed NB4 cell viability, and GRh2-mediated apoptosis in a caspase-8-dependent manner. Conclusion: GRh2 induced caspase-dependent PML-RARA degradation and apoptosis in NB4 cells via the Akt/Bax/caspase9 and TNF-α/caspase8 pathways.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권5호
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• pp.1771-1779
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• 2015

Hepatocellular carcinoma (HCC) is a leading cause of cancer death worldwide. Presently, targeted therapy via monoclonal antibodies to specific tumor-associated antigens is being continuously developed. Hep88 mAb has proven to exert tumoricidal effects on the HepG2 cell via a paraptosis-like morphology. To verify the pathway, we then demonstrated downstream up-regulation of caspase-3, caspase-8 and caspase-9, assessingmRNA expression by real-time PCR and associated enzyme activity by colorimetric assay. Active caspase-3 determination was also accomplished by flow cytometry. Active caspase-3 expression was increased by Hep88 mAb treatment in a dose-and time-dependent manner. All of the results indicated that Hep88 mAb induced programmed cell death in the HepG2 cell line from paraptosis-like to apoptosis by downstream induction of caspases. These conclusions imply that Hep88mAb might be a promising tool for the effective treatment of HCC in the future.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1409-1414
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• 2010

이 연구는 실험용 쥐를 대상으로 운동에 따라 골격근에서 일어나는 세포고사 경로 중 내인성 경로와 외인성경로에 의해 이루어지는 세포고사의 신호기전을 확인하여 운동이 세포고사에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 구명하는데 있다. 이를 위해 ICR계 수컷 흰쥐 20마리를 일주일의 적응기간을 거쳐 통제집단(CON: n=10)과 운동집단(EX: n=10)으로 배정하였다. 운동은 8주간 주 5회 실시하였고, 트레드밀 속도 16.4 m/min와 경사도 4%로 설정하여 40분간 지속적인 운동을 실시하였다. 세포고사의 신호 경로 중 내인성 경로에 대한 검증 결과 Bcl-2, Bax 단백질, 그리고 Bcl-2/ Bax ratio는 그룹간 통계적 유의성은 나타나지 않았다. 반면, 세포고사의 경로 중 외인성 경로에 대한 검증 결과 caspase-8 단백질의 발현은 운동집단이 통제집단보다 유의하게 낮은 것으로 나타났으며(p<0.05), 세포고사 억제 단백질인 HSP70 단백질 발현은 운동집단이 통제집단보다 높게 나타났다. 더욱이, 세포고사 최종인자인 caspase-3의 활성화는 이루어 지지 않은 것으로 관찰되었다. 따라서 세포사멸의 신호경로 중 내인성 경로에 작용하는 Bcl-2와 Bax보다는 외인성 경로인 caspase-8과 HSP70의 영향으로 caspase-3가 분할되지 못하여 세포고사가 일어나지 않은 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1047-1054
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• 2009

구강편평상피암종은 말기에서 종종 화학치료요법제들이 유도하는 세포자멸사에 저항성을 보인다. 박테리아의 독에 대한 진전된 이해는 암치료에 대한 새로운 치료전략으로 제기되어지고 있다. 본 연구는 Pseudomonas aeruginosa exotoxin A (PEA)가 세포자멸사 기작을 통해 항암제에 저항성을 보이는 YD-9 구강편평상피암종의 생존율을 현격하게 떨어뜨림을 설명하고 있다. 세포자멸사현상은 핵의 형태학적 변화와 DNA 분절 생성을 통해 입증되었다. PEA는 caspase-3, -6, -9 의 분절과 활성화를 일으켰다. 그리고 이러한 반응들은 caspase 의 기질에 해당하는 poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), DFF45, 그리고 lamin A 의 단백질 분해를 야기했다. 사립체 막전위 감소, cytochrome c와 Smac/DlABLO의 사립체로부터 세포질로의 유리, 그리고 AIF의 사립체에서 핵으로 이동 등이 관찰되었다. p53, p21 그리고 $14-3-3{\gamma}$는 증가되는 반면 cyclin B와 cdc2는 감소되었다. 이상의 결과들을 종합해 보면 PEA는 caspase를 활성화시키고, 사립체에 변화를 야기시키고 더 나아가서 세포주기 유전자를 조절함으로써 항암제에 대한 강한 저항성을 보이는 YD-9 세포에서 세포자멸사를 유도한다.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1499-1506
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• 2008

식용 및 약용으로 이용되는 산초(Zanthoxylum schinifolium)의 줄기로부터 항암활성 성분을 분리하기 위하여, 산초 줄기를 유기용매로 추출하고 각 추출물의 인체 급성백혈병 암세포에 대한 독성 및 세포자살 유도 활성을 조사하였다. Methanol (SS-7), methylene chloride (SS-8), ethyl acetate (SS-9), n-butanol (SS-10)로 추출한 각 시료와 유기용매 추출 후 잔여분획 (SL-14)의 세포 독성을 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포주를 대상으로 조사한 결과, 암세포에 대한 세포독성이 주로 methylene chloride 추출분획인 (SS-8)에서 확인되었다. Methylene chloride 추출물 (SS-8)의 Jurkat T 세포주에 대한 세포독성의 기전은 mitochondria로부터cytochrome c 방출, caspase-9 및 caspase-3의 활성화, PARP 분해, internucleosomal DNA fragmentation 등의 일련의 생화학적 반응을 수반하며, 항 세포자살단백질인 Bcl-xL단백질의 과발현에 의해 억제되는 세포자살 기전임을 확인하였다. FADD가 disruption된 Jurkat T cell clone I2.1 ($FADD^{-/-}$) 및 caspase-8가 결핍된 Jurkat T cell clone I9.2 (caspase-$8^{-/-}$)와 함께 the wild-type Jurkat T cell clone A3에 미치는 SS-8의 세포독성작용을 비교 분석한 결과, wild-type Jurkat A3, FADD-deficient Jurkat clone I2.1및 caspase-8-deficient Jurkat clone I9.2 모두는 SS-8의 세포독성에 대해 유사한 정도의 감수성을 나타내었다. 이는 SS-8에 의해 유도되는 apoptosis에 있어서, Fas/FasL system이 관계되지 않음을 시사한다. 한편, SS-8를 GC-MS 분석하여, 9,12-octadecanoic acid (18.62%), 2,4-dihydro-5-methyl-4-(1-methylethylidene)-2-(4-nitrophenyl)- 3H-pyrazol-3-one (14.97%), hexadecanoic acid (14.23%), (z,z)-6,9-pentadecadien-1-ol (13.73%), 5,6-dimethoxy- 2-methyl benzofuran (10.95%), 그리고 4-methoxy-2-methylcinnamic acid (5.38%) 등을 포함한 16가지의 구성 성분과 그 조성비를 확인하였다. 이상의 연구결과는 산초 줄기에 함유된 항암 활성에 대한 규명과 이해를 증진시킨다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1678-1688
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• 2011

다양한 식용식물에 함유되어 있는 것으로 알려진 phenolic acids의 일종인 p-coumaric acid의 항암활성을 규명하고자, 인체 급성백혈병 T 세포주인 Jurkat T 세포에 대한 p-coumaric acid의 에폽토시스 유도기전을 조사하였다. Jurkat T 세포를 p-coumaric acid (50-$150{\mu}M$)로 처리한 결과, 세포독성, 에폽토시스-관련 DNA fragmentation, 및 pro-apoptotic multidomain Bcl-2 family member인 Bak의 활성화, ${\Delta}{\psi}m$ loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8의 활성화, 그리고 PARP 분해 등의 여러 에폽토시스-관련 생화학적 현상들이 농도의존적으로 나타났다. 그러나 이러한 에폽토시스-관련 생화학적 현상들은 Jurkat T 세포에 anti-apoptotic Bcl-2 단백질을 과발현할 경우에는 나타나지 않았다. 또한 p-coumaric acid처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스에는 necrosis가 수반되지 않는 것으로 확인되었다. Jurkat T 세포를 pan-caspase inhibitor인 z-VAD-fmk를 전처리할 경우, p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 apoptotic sub-$G_1$ peak는 차단되어 나타나지 않았으나 ${\Delta}{\psi}m$ loss는 여전히 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도에 caspase cascade 활성화가 필수적이며 ${\Delta}{\psi}m$ loss의 downstream 현상임을 나타낸다. 한편, FADD 및 caspase-8을 함께 발현하는 Jurkat T 세포주 A3, FADD-결손 Jurkat T 세포주 I2.1, 그리고 caspase-8-결손 Jurkat T 세포주 I9.2의 p-coumaric acid의 세포독성에 대한 감수성은 서로 유사하게 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도가 Fas와 FasL간의 상호작용에 의해 개시되지 않음을 시사한다. p-Coumaric acid의 세포독성은 Jurkat T 세포에 비해 인체 정상 말초혈액 T 세포에서 훨씬 낮게 나타났다. 이러한 결과들은 p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스가 Bak 활성화, ${\Delta}{\psi}m$ loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8로 이루어진 caspase cascade의 활성화, 그리고 PARP 분해에 의해 유도되며, 또한 anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 과발현에 의해서 음성적으로 조절됨을 나타낸다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권5호
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• pp.1833-1837
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• 2015

An aristolactam-type alkaloid, isolated from Orophea enterocarpa, is enterocarpam-III (10-amino-2,3,4,6-tetramethoxyphenanthrene-1-carboxylic acid lactam). It is cytotoxic to various human and murine cancer cell lines; however, the molecular mechanisms remain unclear. The aims of this study were to investigate cytotoxic effects on and mechanism (s) of human cancer cell death in human hepatocellular carcinoma HepG2 and human invasive breast cancer MDA-MB-231 cells compared to normal murine fibroblast NIH3T3 cells. Cell viability was determined by MTT assay to determine $IC_{10}$, $IC_{20}$ and $IC_{50}$ levels, reactive oxygen species (ROS) production with 2',7'-dichlorohydrofluorescein diacetate and the caspase-3, -8 and -9 activities using specific chromogenic (p-nitroaniline) tetrapeptide substrates, viz., DEVD-NA, IETD-NA and LEHD-NA and employing a microplate reader. Mitochondrial transmembrane potential (MTP) was measured by staining with 3, 3'-dihexyloxacarbocyanine iodide ($DiOC_6$) and using flow cytometry. The compound was cytotoxic to HepG2 and MDA-MB-231 cells with the $IC_{50}$ levels of $26.0{\pm}4.45$ and $51.3{\pm}2.05{\mu}M$, respectively. For murine normal fibroblast NIH3T3 cells, the $IC_{50}$ concentration was $81.3{\pm}10.1{\mu}M$. ROS production was reduced in a dose-response manner in HepG2 cells. The caspase-9 and -3 activities increased in a concentration-dependent manner, whereas caspase-8 activity did not alter, indicating the intrinsic pathway activation. Enterocarpam-III decreased the mitochondrial transmembrane potential (MTP) dose-dependently in HepG2 cells, suggesting that the compound induced HepG2 cell apoptosis via the mitochondrial pathway. In conclusion, enterocarpam-III inhibited HepG2 and MDA-MB-231 cell proliferation and induced human HepG2 cells to undergo apoptosis via the intrinsic (mitochondrial) pathway and induction of caspase-9 activity.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권7호
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• pp.3289-3294
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• 2016

Naringin, a bioflavonoid found in Citrus seeds, inhibits proliferation of cancer cells. The objectives of this study were to investigate the mode and mechanism(s) of hepatocellular carcinoma HepG2 cell death induced by naringin. The cytotoxicity of naringin towards HepG2 cells proved dose-dependent, measured by MTT assay. Naringin-treated HepG2 cells underwent apoptosis also in a concentration related manner, determined by annexin V-fluorescein isothiocyanate (FITC) and propidium iodide (PI) employing flow cytometry. Mitochondrial transmembrane potential (MTP) measured using 3,3'-dihexyloxacarbocyanine iodide ($DiOC_6$) and flow cytometer was reduced concentration-dependently, which indicated influence on the mitochondrial signaling pathway. Caspase-3, -8 and -9 activities were enhanced as evidenced by colorimetric detection of para-nitroaniline tagged with a substrate for each caspase. Thus, the extrinsic and intrinsic pathways were linked in human naringin-treated HepG2 cell apoptosis. The expression levels of pro-apoptotic Bax and Bak proteins were increased whereas that of the anti-apoptotic Bcl-xL protein was decreased, confirming the involvement of the mitochondrial pathway by immunoblotting. There was an increased expression of truncated Bid (tBid), which indicated caspase-8 proteolysis activity in Bid cleavage as its substrate in the extrinsic pathway. In conclusion, naringin induces human hepatocellular carcinoma HepG2 cell apoptosis via mitochondria-mediated activation of caspase-9 and caspase-8-mediated proteolysis of Bid. Naringin anticancer activity warrants further investigation for application in medical treatment.