• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권4호
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• pp.442-450
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• 2009

후추의 주요 성분인 piperine은 다양한 생리활성을 나타내고 있으며, 특히 암예방 효과가 있는 것으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 piperine의 항암 효과를 밝히기 위해 piperine이 인간의 대장에서 유래한 암세포인 HT-29 세포의 증식에 미치는 영향과 작용 기전을 연구하였다. Piperine을 HT-29 세포 배양액에 여러 농도($0{\sim}40{\mu}M$)로 첨가하여 세포를 배양한 경우 piperine 처리 농도가 증가할수록 세포의 증식이 감소하였고, 세포사멸이 증가하였다. 이는 piperine이 HT-29 세포의 세포사멸을 유도하여 세포 증식을 억제함을 제시한다. Piperine의 세포사멸 기전을 조사하기 위해 세포사멸 조절인자의 변화를 조사하였다. Piperine에 의해 anti-apoptotic Bcl-2 family 단백질인 Bcl-2와 Mcl-1 단백질 수준은 감소하였고, BH3-only 단백질인 Bid 단백질 수준은 감소하였으나, Bik 단백질 수준은 증가하였다. 또한 piperine에 의해 미토콘드리아 막의 투과성이 증가하였고, cytochrome c의 세포질로의 방출이 증가하였다. 또한 piperine 처리에 의해 caspase의 활성형인 cleaved caspase-8, -9, -7, -3 단백질 수준이 증가하였고, PARP의 불활성형인 cleaved PARP 수준이 증가하였다. Caspase의 활성을 저해하는 세포사멸억제단백질 중의 하나인 survivin 단백질 발현이 piperine에 의해 감소하였다. 이 결과로부터 대장암세포인 HT-29 세포에서 piperine이 Bcl-2 family 단백질 발현 변화를 초래하여 미토콘드리아 막 투과성 증가시키고 cytochrome c 방출을 증가시키고, caspase 활성을 증가시키고 survivin 단백질 발현을 억제하여 세포사멸을 유도하여 항암 효과를 나타냄을 알 수 있다. 본 연구는 piperine이 대장암에 강한 항암 효과가 있음을 밝혔으나 향후 암예방 및 암치료제로서 piperine을 활용하기 위해서는 동물실험 및 임상실험 등 다양한 추가 실험이 필요할 것으로 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권5호
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• pp.516-523
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• 2006

차가버섯(Inonotus obliquus)은 한랭한 삼림지대에서 자라는 자작나무에 자생하는 버섯으로, 항종양 및 항돌연변이 활성이 있는 것으로 보고되고 있으나, 차가버섯의 항암기전에 대해 밝혀진 바가 없어, 본 연구에서는 인체의 대장암에서 유래한 HT-29 세포를 사용하여 차가버섯 물추출물의 대장암세포 증식 억제기전을 밝히고자 하였다. 차가버섯을 열수추출하여 냉동 건조하여 얻은 물추출물을 HT-29 세포 배양액에 여러 농도($0{\sim}100{\mu}g/mL$)로 첨가하여 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 세포의 증식은 차가버섯 추출물 농도가 증가할수록 현저히 감소하였다. 차가버섯 물추출물 처리 농도에 비례하여 세포의 DNA합성은 감소하였고, apoptotic cell의 수는 현저히 증가하였다. Apoptosis의 주요한 조절 인자인 Bcl-2 family 단백질 수준은 차가버섯에 의해 변화하지 않았으나, cleaved caspase-8, -9, -3의 단백질 수준은 차가버섯에 의해 증가하였다. Caspase-8, -9, -3의 활성도 모두 차가버섯에 의해 유의적으로 증가하였다. Caspase-3의 표적 단백질로 세포의 생존에 결정적인 역할을 하는 PARP단백질의 분해도 차가버섯에 의해 현저히 증가하였다. 이 결과로부터 차가버섯 물추출물이 DNA합성을 억제하고 apoptosis를 유도하여 대장암 세포의 증식을 억제하고, caspase 경로의 활성을 증가하므로써 apoptosis를 유도한다는 결론을 내릴 수 있다. 또한 이 결과는 차가버섯 물추출물을 대장암의 예방이나 치료에 사용할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권2호
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• pp.134-140
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• 2022

다시마 추출물은 인체의 중금속 제거 효과 및 항암효과가 있다고 알려져 있다. 현재 국내에는 고령화, 야외활동의 증가, 오존층 파괴 등으로 인하여 흑색종 발병률이 증가하고 있다. 흑색종의 치료는 외과 수술적 제거를 원칙으로 하고 항암요법이나 방사선 치료, 면역요법 등이 보존적인 방법으로 사용되고 있다. 하지만 재발의 확률이 높고, 항암치료제에 대한 저항성을 나타내는 경우가 많아 치료에 어려움이 있다. 본 연구에서는 다시마 추출물이 B16-F0에서 항암효과를 확인하고 또한 어떠한 경로를 통하여 항암효과를 나타내는지 밝히기 위한 분자적 기전을 연구하였다. 다시마 추출물은 B16-F0의 증식을 억제하고 세포독성을 유도하였다. 그리고 세포의 군집형성을 억제하고, DNA 분절을 일으키며, 세포사멸을 일으키는 것으로 나타났다. 이러한 다시마 추출물의 흑색종 사멸효과를 유도하는 분자적 기전을 확인한 결과, 내인성 세포사멸 경로인 cytochrome c를 증가시켜 caspase-9 활성화하였고, 외인성 세포사멸 경로인 FADD를 증가시켜 caspase-8을 활성화하였다. Caspase-9의 활성화와 caspase-8의 활성화는 caspase-3를 활성화 시켜 결과적으로 PARP를 활성화하여 세포사멸을 유도하였다. 본 연구의 제한점으로는 단일물질이 아닌 추출물로 인한 다시마 추출물의 정확한 농도를 구하기 어려운 한계가 있으며 추후 연구에서 보완되어야 하는 부분이라 생각된다. 그럼에도 불구하고 본 실험에서 다시마 추출물은 내인성과 외인성 세포사멸 경로를 활성화시켜 흑색종에 독성을 가지며, 증식을 억제하고 세포사멸을 유도하는 것으로 나타났다. 다시마는 갈조류에 속해 있으며, 다양한 성분들이 포함되어 있는데 그중 fucoidan이 항암효과를 가지는 것으로 알려져 있다(Kang 등, 2006). Fucoidan과 관련한 흑색종의 연구는 미백 연구가 대부분이기 때문에, 이후 연구에서는 in vitro 및 in vivo에서 흑색종에 대한 fucoidan의 항암효과 검토 등 다양한 데이터들이 축적된다면 향후 다시마 추출물이 흑색종의 치료에 사용될 가능성이 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권7호
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• pp.921-932
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• 2021

LINC01272 is a long non-coding RNA (lncRNA) that has been considered as a biomarker for many diseases including lung squamous cell carcinoma. Here, we investigated the function and mechanism of LINC01272 on lung cancer (LC). The differential expression of LINC01272 in LC and normal samples was analyzed by GEPIA based on the data from TCGA-LUAD database, as survival prognosis was analyzed through Kaplan-Meier Plotter. LINC01272 overexpression plasmid and miR-7-5p mimic were transfected into A549 and PC-9 cells. LINC01272, miR-7-5p and cardiolipin synthase 1 (CRLS1) mRNA expression was measured by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction. Cell viability was detected through MTT assay. Cell multiplication was evaluated by cell formation assay. Cell apoptosis was assessed through flow cytometry assay. Through bioinformatics, the target miRNA of LINC01272 and downstream genes of miR-7-5p were predicted. The targeting relationship was tested by dual luciferase reporter analysis. CRLS1, B-cell lymphoma-2 (Bcl-2), BCL2-associated X (Bax) and cleaved caspase-3 protein levels were detected through western blot. LINC01272 was downregulated in LC and low LINC01272 expression had poor prognosis. In A549 and PC-9 cells, LINC01272 inhibited cell viability and multiplication and induced apoptosis. LINC01272 negatively regulated miR-7-5p and CRLS1 was a target of miR-7-5p. MiR-7-5p reversed the effect of LINC01272 on viability, multiplication, apoptosis and expression of miR-7-5p and CRLS1 as well as apoptosis-related factors (Bcl-2, Bax and cleaved caspase-3). LINC01272 suppressed cell multiplication and induced apoptosis via regulating the miR-7-5p/CRLS1 axis in LC.

• Natural Product Sciences
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• 제26권3호
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• pp.191-199
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• 2020

Fucoidan, a natural component of brown seaweed, has various biological activities such as anti-cancer activity, anti-oxidant, and anti-inflammatory against various cancer cells. However, the fucoidan has been implicated in melanoma cells via apoptosis signaling pathway. Therefore, we investigated apoptosis with fucoidan in A2058 human melanoma cells with dose- and time-dependent manners. In our results, A2058 cells viability decreased at relatively short-time and low-concentration through fucoidan. This effects of fucoidan on A2058 cells appeared to be mediated by the induction of apoptosis, as manifested by morphological changes through DNA-binding dye Hoechst 33342 staining. When a dose of 80 ㎍/mL fucoidan was treated, the cells were observed: crescent or ring-like structure, chromatin condensation, and nuclear fragmentation. With the increase at 100 ㎍/mL fucoidan, the cell membrane is intact throughout the total process, including membrane blebbing and loss of membrane integrity as well as increase of sub-G1 DNA. Furthermore, to understand the exact mechanism of fucoidan-treated in A2058 cells, western blotting was performed to detect apoptosis-related protein expression. In this study, Bcl-2 family proteins can be regulated by fucoidan, suggesting that fucoidan-induced apoptosis is modulated by intrinsic pathway. Therefore, expression of Bcl-2 and Bax may result in altered permeability, activating caspase-3 and caspase-9. And the cleaved form of poly ADP-ribose polymerase was detected in fucoidan-treated A2058 cells. These results suggest that A2058 cells are highly sensitive to growth inhibition by fucoidan via apoptosis, as evidenced by activation of extracellular signal-regulated kinases/p38/Bcl-2 family signaling, as well as alteration in caspase-9 and caspase-3.

• International Journal of Oral Biology
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• 제41권4호
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• pp.175-181
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• 2016

Tyrosol, a phenylethanoid and a derivative of phenethyl alcohol, possesses various biological properties, such as anti-oxidative and cardioprotective activity. Olive oil is the principal source of tyrosol in the human diet. However, so far the anti-cancer activity of tyrosol has not yet been well defined. This study therefore undertakes to examine the cytotoxic activity and the mechanism of cell death exhibited by tyrosol in KB human oral cancer cells. Treatment of KB cells with tyrosol induced the cell growth inhibition in a concentration- and a time-dependent manner. Furthermore, the treatment of tyrosol induced nuclear condensation and fragmentation of KB cells. Tyrosol also promoted proteolytic cleavage of procaspase-3, -7, -8 and -9, increasing the amounts of cleaved caspase-3, -7, -8 and -9. In addition, tyrosol increased the levels of cleaved PARP in KB cells. These results suggest that tyrosol induces the suppression of cell growth and cell apoptosis in KB human oral cancer cells, and is therefore a potential candidate for anti-cancer drug discovery.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권3호
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• pp.1499-1506
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• 2016

Background: Crocus sativus and its major constituent crocin are well established to have anti-cancer properties in breast cancer cells (MCF-7). However the role of C. sativus extract (CSE) and crocin on caspase signaling mediated MCF-7 cell death at molecular level is remains unclear. In this study, we tried to unravel role of CSE and crocin on caspase mediated MCF-7 cells death and their in vivo preclinical toxicity profiling and immune stimulatory effect. Materials and Methods: CSE extract was fractionated by HPLC and crocin was isolated and characterized by NMR, IR, and MS. MCF-7 cells were treated with both CSE and crocin and expression of Bcl-2 and Bax was assessed after 24 and 36 hours. Furthermore, caspase 3, caspase 8 and caspase 9 expression was determined by Western blotting after 24 hours of treatment. DNA fragmentation analysis was performed for genotoxicity of CSE and crocin in MCF-7 cells. The in vivo toxicity profile of CSE (300 mg/kg of b.wt) was investigated in normal Swiss albino mice. In addition, peritoneal macrophages were collected from crocin (1, 1.5 and 2 mg/kg body weight) treated mice and analyzed for ex vivo yeast phagocytosis. Results: Immunoblot analysis revealed that there was time dependent decline in anti-apoptotic Bcl-2 with simultaneous upregulation of Bax in CSE and crocin treated MCF-7 cells. Further CSE and crocin treatment downregulated caspase 8 and 9 and cleaved the caspase 3 after 24 hours. Both CSE and crocin elicited considerable DNA damage in MCF-7 cells at each concentration tested. In vivo toxicity profile by histological studies revealed no observable histopathologic differences in the liver, kidney, spleen, lungs and heart in CSE treated and untreated groups. Crocin treatment elicited significant dose and time dependent ex vivo yeast phagocytosis by peritoneal macrophages. Conclusions: Our study delineated involvement of pro-apoptotic and caspase mediated MCF-7 cell death by CSE and crocin at the molecular level accompanied with extensive DNA damage. Further we found that normal swiss albino mice can tolerate the maximum dose of CSE. Crocin enhanced ex vivo macrophage yeast phagocytic ability.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권1호
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• pp.8-15
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• 2008

목향은 국화과에 속한 다년생 식물인 Saussurea lappa의 뿌리로서 한의학에서는 구토, 설사 및 염증치료 등에 사용되고 있다. 목향 추출물 및 그 성분들은 항균 작용, 항염증 작용, 혈관생성 억제 효능 등을 지니고 있으며 위암과 대장암의 세포증식을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 현재까지 전립선암에 대한 목향의 효과는 연구된 바 없다. 본 연구에서는 목향이 전립선 암세포에 미치는 영향을 조사하기 위해 인간의 전립선에서 유래한 암세포인 LNCaP 세포의 증식과 apoptosis에 미치는 영향을 조사하였다. 목향 헥산추출물을 LNCaP 세포 배양액에 여러 농도($0{\sim}4$ mg/L)로 첨가하여 세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 목향 헥산추출물의 농도가 증가할수록 LNCaP 세포의 증식은 현저하게 감소하였고 apoptosis는 증가함을 관찰하였다. 목향 헥산추출물이 LNCaP 세포의 apoptosis 일으키는 기전을 연구하기 위하여 목향 헥산추출물을 첨가하고 세포를 48시간 배양한 후 cell lysate를 얻어 Western blot을 실시하였다. Apoptosis 과정에 작용하는 중요한 단백질 중 하나인 Bcl-2 family 단백질 중 pro-apoptotic Bcl-2 단백질인 Bak와 BH3 only Bcl-2 단백질인 truncated-Bid의 단백질 수준은 목향 헥산 추출물에 의해 유의적으로 증가한 반면 anti-apoptotic Bcl-2 단백질인 Bcl-2, Bcl-xL 및 Mcl-1 단백질 수준은 변하지 않았다. 또한 apoptosis를 집행하는 caspase의 활성 형태인 cleaved caspase-8, -9, -7, -3의 단백질 수준이 목향 헥산추출물의 처리에 의해 증가하였고 caspase-3의 표적 단백질 중 하나인 PARP의 불활성 형태인 cleaved PARP의 단백질 수준도 현저하게 증가하였다. 이 결과들은 목향 헥산 추출물이 LNCaP 세포의 apoptosis를 유도함으로써 전립선 암세포의 증식을 억제함을 보여주는 것이며 목향 헥산추출물에 의한 apoptosis 유도는 caspase 활성 증가와 Bak 및 t-Bid 단백질의 증가에 의한 것임을 제시한다. 따라서 앞으로 항암효과를 나타내는 성분의 동정 및 동물실험을 통하여 좀 더 면밀한 기전 연구가 수행된다면 목향 헥산추출물은 화학적 암예방 물질이나 치료제로 개발될 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권4호
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• pp.381-392
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• 2004

연구배경 : Arsenic trioxide($As_2O_3$)은 재발성 또는 불응성 급성전골수성백혈병의 치료제로 쓰이는 항암제로서 비소세포폐암을 포함한 다른 암세포주에도 효과가 있는 것으로 되어있다. NSAIDs는 항암 예방약제로 사용되고 있고, 세포고사를 통해 다른 항암제나 방사선치료의 반응성을 강화시키는 것으로 알려져 있다. 저자들은 NCI-H157 세포주에서 $As_2O_3$와 sulindac의 병합치료가 그것들의 세포고사를 배가시키는지 여부를 알아보고자 하였다. 방 법 : 세포 독성은 MTT 방법으로 측정하였고, 세포고사를 알아보기 위해 핵산 염색과 유식세포 분석을 시행하였다. 세포고사의 기전을 보기 위해 caspasefamily의 활성을 보았고, PARP와 ICAD의 분절을 western blotting으로 확인하였다. 또한 Fas와 Fas-L의 발현유무를 western blotting을 통해 관찰하였다. 결 과 : NCI-H157 폐암세포에 $As_2O_3$와 sulindac을 병합치료시 단독치료군에 비해 생존율이 의미 있게 감소하였고, 이러한 세포사는 핵산염색을 통한 염색사의 응축과 핵 분절 유도와 유식세포 분석에 의한 $sub-G_0/G_1$ DNA분획의 증가현상을 통해 세포고사에 의해 매개됨을 알 수 있었다. 세포고사의 유도에는 caspase 3, 8, 9를 통한 활성화와 이에 의한 PARP와 ICAD의 절단을 확인하였다. 또한 caspase-8 protease의 활성화에는 Fas와 Fas/L 단백질의 발현증가가 유도되었음을 알 수 있었다. 결 론 :NCI-H157 폐암세포주에 $As_2O_3$와 sulindac의 병합요법은 Fas/FasL 신호전달계의 활성화와 caspase 단백질 활성화 의해 세포고사가 유도되었다.