• Journal of Ginseng Research
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• 제36권1호
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• pp.86-92
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• 2012

The glioblastoma multiforme (GBM) is the most common malignant brain tumor in adults. Despite combination treatments of radiation and chemotherapy, the survival periods are very short. Therefore, this study was conducted to assess the potential of ginsenoside $F_2$ (F2) to treat GBM. In in vitro experiments with glioblastoma cells U373MG, F2 showed the cytotoxic effect with $IC_{50}$ of 50 ${\mu}g/mL$ through apoptosis, confirmed by DNA condensation and fragmentation. The cell population of cell cycle sub-G1 as indicative of apoptosis was also increased. In xenograft model in SD rats, F2 at dosage of 35 mg/kg weight was intravenously injected every two days. This reduced the tumor growth in magnetic resonance imaging images. The immunohistochemistry revealed that the anticancer activity might be mediated through inhibition of proliferation judged by Ki67 and apoptosis induced by activation of caspase-3 and -8. And the lowered expression of CD31 showed the reduction in blood vessel densities. The expression of matrix metalloproteinase-9 for invasion of cancer was also inhibited. The cell populations with cancer stem cell markers of CD133 and nestin were reduced. The results of this study suggested that F2 could be a new potential chemotherapeutic drug for GBM treatment by inhibiting the growth and invasion of cancer.

• 대한의생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.321-329
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• 2023

Anaplastic thyroid cancer has the highest mortality rate of all thyroid cancers and shows low responsiveness to most treatments. Hongyoung, a reddish-colored potato, is an excellent source of dietary polyphenol containing a large amount of anthocyanins, which has anti-cancer and anti-inflammatory effects. This study investigated the effects of Hongyoung extract on apoptosis and invasiveness in SNU-80 anaplastic thyroid cancer cells. The quantification of the total polyphenol content was done by spectrophotometric measurement. Cell growth was measured by using 2-(2-methoxy-4-nitrophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl) 2H tetrazolium, monosodium salt (MTS) assay. Cell cycle was analyzed through FACS analysis. Induction of apoptosis in cells was investigated by annexin V staining using flow cytometer and the expression of caspase-3 and Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) through western blot. mRNA expression and protein activation of matrix metalloproteinases (MMP)-2/-9 were examined by RT-PCR and zymography. As a result, the TPC of Hongyoung was 292.43±8.42 mg gallic acid equivalent (GAE)/100 g dry extract. Hongyoung showed a dose-dependent cell growth inhibition, and the IC₅₀ values was 1,000 ㎍/mL. sub-G1 phase was more than doubled compared to the control group, and S and G2/M phase arrest were also induced. Hongyoung induced apoptosis by increasing FITC-Annexin V-positive cells and increased the activation of caspase-3 (cleaved caspase-3) and PARP (fragmented PARP). Hongyoung significantly inhibited mRNA expression and protein activation of MMP-2/-9 in phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)-treated SNU-80 cells. Therefore, this study suggests the possibility of development of Hongyoung extract as an anti-cancer agent.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제22권3호
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• pp.169-183
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• 2005

Cobrotoxin의 항암효과를 알아보고자 암세포인 PC-3 cell에 cobrotoxin을 처리한 후 cell viability, cell death, apoptosis, cell cycle 및 관련단백질, Adk, 및 MAP kinase 관련 단백질의 변화를 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. PC-3 세포에 각각 cobrotoxin을 각각 0-16 nM까지 투여시 대조군에 비하여 모두 농도 의존적으로 세포들의 모양이 길죽한 나선형 모양에서 둥글게 응축되는 모습으로 변하였으며 고농도로 갈수록 세포들의 성장이 억제를 보였다. 2. MTT assay를 이용하여 세포 생존력을 측정 한 결과, 0.1, 1 및 4nM의 cobrotoxin 처리군은 정상군에 비하여 세포활성의 감소를 나타내었고, 8, 16nM의 cobrotoxin 처리군은 정상군에 비하여 세포활성의 유의한 감소를 보였다. 3. PC3-cell에 cobrotoxin을 처리한후 FACS analysis를 통하여 세포주기를 측정한 결과 세포주기 중 S phase에서 0.0lnM cobrotoxin 처리군은 변함이 없지만, 1, 2, 4, 8 및 16 nM 의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비해 감소를 보였다. G2-M phase에서 0.1, 1, 2, 4, 8 및 16M의 cobrotoxin 처리군에서 정상군 에 비하여 증가를 보였다. 4. Cobrotoxin 처리후 Cox-2의 발현을 48시간 관찰한 결과 12시간에서 최대치를 이루었고, 6, 12 및 24시간후에서 대조군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 5. G1 phase에서 활성을 이루는 Cdk4, cyclin Dl의 발현을 살펴본 결과 Cdk4는 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, cobrotoxin 4, 8nM 처리군은 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. Cyclin Dl은 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리 군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였다. Cycline E는 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리 군에서 정상군에 비해 큰 변화가 없었다. G2/M phase에 관여하는 단백질인 Cyclin Bl 은 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, cobrotoxin 2, 4, 8M 처리군은 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 6. 세포성장 단백질인 Akt의 발현을 살펴본 결과 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, 4, 8nM친 cobrotoxln 처리군은 정상에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 7. MAP kinase에 관여하는 단백질인 ERK, p-ERK, JNK, p-JNK p38, p-p38에 미치는 영향을 살펴본 결과, ERK은 1, 2nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 4, 8nM의 cobrotokin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. p-ERK은 1, 2, 4nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. JNK와 p-JNK는 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를 나타내었다. p38는 1, 4, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를, 2nM의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. p-p38는 1nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 2, 4, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 8. PC 3-cells 성장의 억제 역시 세포사멸을 유도한 세포성장억제 인지를 알아보기 위해 DAPI staining을 통한 세포의 핵을 염색하여 그 모양을 관찰한 결과, 정상세포가 동글동글 하고 균일한데 비하여 세포사멸이 일어난 세 포는 핵이 응축되고, 여러 조각으로 나뉜 모습을 관찰할 수 있었다. 또한, 세포사멸을 살펴본 결과 1, 2, 4, 8 및 16nM cobrotoxin 처 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 유의한 변동을 나타내지 않았다. Bcl-2 는 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비해 농도 의존적으로 유의한 감소를 나타내었다. 9. 세포사멸 관련 유전자인 caspase family (caspase 3, 9)와 Bcl-2 family (Bcl-2, Bax), p53의 발현을 살펴본 결과, Bax는 1, 2, 4 및 Caspase 3과 9는 1, 2, 4nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 유의한 변동을 나타내지 않았으나, 8nM cobrotoxin 처리군에서는 유의한 감소를 나타내었다. 이상의 결과를 종합해보면, 일정수준(pico 또는 namo molar 수준)의 cobrotoxin이 prostate cancer cell의 성장을 억제하고, 세포사멸을 유도 하여 항암 효과가 있음을 확인할 수 있었으며 향후 cobrotoxin의 항암 효과를 실제 임상에 활용할 수 있게 되기를 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.1012-1018
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• 2014

제주조릿대(Sasa quelpaertensis Nakai)는 한라산에 넓게 분포되어 자생하는 식물로 최근 연구에서 항염증, 항당뇨, 항산화, 항암 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 대장암에서의 항암 효능 및 그에 따른 mechanism에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 인간 대장암 HT-29 세포를 대상으로 제주조릿대에 의한 항암작용과 기전에 대해 조사하였다. 제주조릿대에 의한 HT-29 세포의 증식 억제가 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DNA fragmentation와 flow cytometry 분석에 의한 sub-G1기의 세포빈도의 증가로 확인하였다. 제주조릿대에 의한 apoptosis 유발은 HT-29 세포의 S arrest 현상을 동반하였을 뿐만 아니라 발생한 산화질소의 증가와 anti-apoptotic factor인 IAP family (survivin, XIAP, cIAP-1, cIAP-2) 발현이 감소함으로써 촉진되었음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 제주조릿대가 대장암에 대한 치료제로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었지만 이를 입증하기 위해서는 더 자세한 항암기전에 관한 연구가 진행되어야 한다고 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.363-368
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• 2017

메탄올자화균이란 일탄소 화합물인 메탄올을 주탄소원 및 에너지원으로 이용할 수 있는 미생물을 말한다. Methylobacterium extorquens AM1은 serine cycle을 탄소대사경로로 이용하는 메탄올자화균 중에서도 가장 많이 연구가 진행된 균주이다. M. extorquens AM1의 poly 3-hydroxybutyrate (PHB) cycle은 EMCP (ethylmalonyl-CoA pathway), glyoxylate regeneration cycle, TCA cycle과 연결되어 있으며 EMCP 유래 유기산 또는 TCA 유기산을 생산하기 위해서는 PHB cycle로 흐르는 carbon flux의 차단이 필요하다. 이를 위해서 PHB 합성과 acetyl-CoA flux의 조절유전자로 알려져 있는 PhaR 유전자를 markerless gene deletion 방법을 이용해서 M. extorquens AM1에서 knockout했다. 결과적으로, knockout 균주인 ${\Delta}phaR$에서 야생종 대비 확연히 PHB granule이 줄어든 것이 확인되었다. Lag phase가 약 12 h 늦어졌지만, ${\Delta}phaR$은 야생종과 비슷한 세포성장과 메탄올소비 경향을 보임을 확인하였다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제63권5호
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• pp.566-578
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• 2020

Objective : Radiation is known to induce autophagy in malignant glioma cells whether it is cytocidal or cytoprotective. Dexamethasone is frequently used to reduce tumor-associated brain edema, especially during radiation therapy. The purpose of the study was to determine whether and how dexamethasone affects autophagy in irradiated malignant glioma cells and to identify possible intervening molecular pathways. Methods : We prepared p53 mutant U373 and LN229 glioma cell lines, which varied by phosphatase and tensin homolog (PTEN) mutational status and were used to make U373 stable transfected cells expressing GFP-LC3 protein. After performing cell survival assay after irradiation, the IC₅₀ radiation dose was determined. Dexamethasone dose (10 μM) was determined from the literature and added to the glioma cells 24 hours before the irradiation. The effect of adding dexamethasone was evaluated by cell survival assay or clonogenic assay and cell cycle analysis. Measurement of autophagy was visualized by western blot of LC3-I/LC3-II and quantified by the GFP-LC3 punctuated pattern under fluorescence microscopy and acridine orange staining for acidic vesicle organelles by flow cytometry. Results : Dexamethasone increased cell survival in both U373 and LN229 cells after irradiation. It interfered with autophagy after irradiation differently depending on the PTEN mutational status : the autophagy decreased in U373 (PTEN-mutated) cells but increased in LN229 (PTEN wild-type) cells. Inhibition of protein kinase B (AKT) phosphorylation after irradiation by LY294002 reversed the dexamethasone-induced decrease of autophagy and cell death in U373 cells but provoked no effect on both autophagy and cell survival in LN229 cells. After ATG5 knockdown, radiation-induced autophagy decreased and the effect of dexamethasone also diminished in both cell lines. The diminished autophagy resulted in a partial reversal of dexamethasone protection from cell death after irradiation in U373 cells; however, no significant change was observed in surviving fraction LN229 cells. Conclusion : Dexamethasone increased cell survival in p53 mutated malignant glioma cells and increased autophagy in PTEN-mutant malignant glioma cell but not in PTEN-wildtype cell. The difference of autophagy response could be mediated though the phosphatidylinositol 3-kinase/AKT/mammalian target of rapamycin signaling pathway.

• 생명과학회지
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• 제27권1호
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• pp.78-88
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• 2017

혈관신생, 즉 새로운 혈관형성은 종양의 성장과 전이에 중요한 역할을 한다고 알려져 있으며, 암 치료에 중요한 목표물이 되고 있다. 이 연구의 목적은 황련 냉수추출물의 혈관신생 억제작용의 효과를 밝히고 항암제로서의 가능성을 평가하고자 한다. Ex vivo rat aortic ring assay 실험결과 신생혈관성장을 억제하는 결과를 확인하였고, 이것을 통해 황련 냉수추출물이 혈관신생과정의 주요한 단계와 내피세포의 증식, 이동, 침투, 혈관내피세포자극인자에 의한 반응으로 모세관 모양의 관 형성작용을 억제함을 알아내었다. 또한 황련 냉수추출물을 처리하였을 때, 세포주기가 억제되고 VEGF에 의한 반응으로 인해 G0/G1 주기에서 S 주기로 가는 과정을 예방하고, VEGF에 의해 활성화가 유도되는 MMP-2, MMP-9이 감소되었다. 따라서 이들의 결과는 황련 냉수추출물이 종양의 발달 단계 중 혈관신생을 방해하는 잠재적인 항암약물의 소재로 고려될 수 있음을 제안한다.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.92-97
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• 2014

Cordycepin은 Cordyceps militaris에서 처음 유래된 nucleoside adenosine 유도체의 일종으로 면역증강 및 항암활성을 포함한 다양한 약리 기능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 LNCap 인체 전립선 암세포 모델을 이용하여 cordycepin에 의한 항암활성 기전을 연구하였다. Cordycepin 처리에 따라 LNCap 세포는 처리 농도 의존적으로 증식이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 poly ADP-ribose polymerase의 단편화 현상과 Annexin V 염색에 의한 정량적 분석으로 확인하였다. Cordycepin 처리에 따른 flow cytometric analysis 결과로서 cordycepin이 세포주기 G2/M기 정체 현상을 유발하였음을 알 수 있었으며, 이는 cyclin B1 및 cyclin A의 발현 감소와 연관성이 있었다. 또한 cordycepin이 처리된 LNCap 세포에서 cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p21Waf1/Cip1의 발현이 증가되었지만, CDK2, CDC2 및 Cdc25C의 발현에는 큰 영향을 미치지 않았으며, cordycepin에 의하여 증가된 p21 단백질은 CDK2 및 CDC2와의 복합체를 형성하고 있었다. 본 연구의 결과는 LNCap 전립선 암세포에서 cordycepin에 의한 G2/M 및 apoptosis 유발은 p53 비존적인 CDK inhibitor p21의 발현 증가가 중요한 역할을 하고 있음을 보여주는 것이다.

• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1571-1586
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• 2012

지구상에는 약 5,400여 종의 포유동물이 있고 그 중 약 1,000여 종은 풀을 뜯어 먹고 사는 초식동물이다. 초식동물 중에서 약 250여 종이 반추동물로 알려져 있다. 반추동물인 소와 양은 반추위에서 주로 발효가 일어나지만 비반추동물인 돼지와 사람은 맹장과 결장, 직장에서 주로 발효가 일어난다. 반추위 미생물의 종류와 우점도 Bacteroidetes 51%, Firmicutes 43% 존재하며, 사람의 대장미생물의 우점도Firmicutes 65%, Bacteroidetes 25%로 존재한다. 풀의 세포벽 구성성분은 미생물에 의해 분해, 발효에 의해 SCFA (short chain fatty acid)를 생성하게 되고 acetate, propionate, butyrate 생성비율은 60:25:15이다. 장내 primary butyrate transporter인 MCT1(monocarboxylatetransports-1)에 의해서 흡수된 butyrate는 SCFA receptor GPR43과 GPR41을 활성화시킨다. Butyrate는 강력한 anti-tumorigenic 기능을 가지고 있다. Butyrate는 다양한 cancer cell에 효과를 나타내며 세포내의 기능 조절에 기여하고, 암세포사멸을 유도하는 특성이 있다. Butyrate는 caspase의 활성화, HDAC (histone deacetylase) 활성을 억제하여apoptosis를 유도하고, p53 발현증가로 cell cycle arrest와 apoptosis를 유도한다. SCFA의 항 염증작용으로는 장 상피세포에서 IL-8 발현 감소, NO합성과 NF-${\kappa}B$ (nuclear factor ${\kappa}B$)의 활성을 억제하여 염증으로 인한 암 발생을 억제한다. Butyrate는 장 점막의 생리적 기능을 유지하는데 중요한 역할을 하며 IBD (inflammatory bowel disease) 치료법으로 이용되고 있다.

• BMB Reports
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• 제45권8호
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• pp.470-475
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• 2012

Protein arginine methyltransferase 1 (PRMT1), a type-I arginine methyltransferase, has been implicated in diverse cellular events. We have focused on the role of PRMT1 in gliomagenesis. In this study, we showed that PRMT1 expression was up-regulated in glioma tissues and cell lines compared with normal brain tissues. The knock-down of PRMT1 resulted in an arrest in the G1-S phase of the cell cycle, proliferation inhibition and apoptosis induction in four glioma cell lines (T98G, U87MG, U251, and A172). Moreover, an in vivo study confirmed that the tumor growth in nude mouse xenografts was significantly decreased in the RNAi-PRMT1 group. Additionally, we found that the level of the asymmetric dimethylated modification of H4R3, a substrate of PRMT1, was higher in glioma cells than in normal brain tissues and decreased after PRMT1 knock-down. Our data suggest a potential role for PRMT1 as a novel biomarker of and therapeutic target in gliomas.