• 운동영양학회지
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• 제16권2호
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• pp.73-84
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• 2012

Thyroid hormones are important for the development of the brain including the cerebellum. In the present study, we investigated the effect of treadmill exercise on the survival of Purkinje neurons and the activation of astrocytes in the cerebellar vermis of hypothyroidism-induced rat pups. On the day of perinatal 14, pregnant rats were divided into two groups (n = 5 in each group): the pregnant control group and the pregnantmethimazole (MMI)-treated group. For the induction of hypothyroidism in the rat pups, MMI was added to the drinking water (0.02% wt/vol), from the day of perinatal 14 to postnatal 49. After delivery, male rat pups born from the pregnant control group were assigned to the control group. Male rat pups born from the MMI-treated group were divided into the hypothyroidism-induction group, the hypothyroidism-induction with treadmill exercise group, and the hypothyroidism-induction with thyroxine (T4) treatment group (n = 10 in each group). The rat pups in the exercise group were forced to run on a treadmill for 30 min once a day for 4 weeks, starting on postnatal day 22. In the hypothyroidism-induced rat pups, motor coordination was reduced and Purkinje cell death and reactive astrocytes in the cerebellar vermis were increased. Treadmill exercise enhanced motor coordination, increased the survival of Purkinje neurons, down-regulated reactive astrocytes, and enhanced brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and receptor tyrosine kinase B (TrkB) expressions in the hypothyroidism-induced rat pups. These results suggest that treadmill exercise has beneficial effects in terms of protecting against thyroid dysfunction by increasing T3 and T4 and the related protein, BDNF, as well as TrkB, inhibition on astrocyte activation and the reduction of Purkinje cell loss regarding the cerebellum in hypothyroidism rat pups.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.77-77
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• 2020

Purple loosestrife-Lythrum anceps (Koehne) Makino is a herbaceous perennial plant belonging to the Lythraceae family. It has been used for centuries in Korea and other Asian traditional medicine. It has been showed pharmacological effects, including anti-oxidant and anti-microbial effects. However, the mechanisms underlying its anti-cancer mechanisms are not yet understood. In this study, we investigated the mechanism of apoptosis signaling pathways by ethanol extract of Lythrum anceps (Koehne) Makino (ELM) in human leukemia U937 cells. Treatment with ELM significantly inhibited cell growth in a dose-dependent manner by inducing apoptosis, as evidenced by the formation of apoptotic bodies (ApoBDs), DNA fragmentation and increased populations of sub-G1 ratio. Induction of apoptosis by ELM was connected with up-regulation of death receptor (DR) 4 and DR5, pro-apoptotic Bax protein expression and down-regulation of anti-apoptotic Bcl-2 protein, and inhibitor of apoptosis protein (IAP) family proteins (XIAP, cIAP-1, survivin), depending on dosage. This induction was associated with Bid truncation, mitochondrial dysfunction, proteolytic activation of caspases (-3, -8 and -9) and cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase protein. Therefore, our data indicate that ELM suppresses U937 cell growth by activating the intrinsic and extrinsic apoptosis pathways, and thus may have applications as a potential source for an anti-leukemic chemotherapeutic agent.

• IMMUNE NETWORK
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• 제21권4호
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• pp.31.1-31.16
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• 2021

Gastric cancer (GC) is the fourth most common cause of cancer-related death globally. The classification of advanced GC (AGC) according to molecular features has recently led to effective personalized cancer therapy for some patients. Specifically, AGC patients whose tumor cells express high levels of human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) can now benefit from trastuzumab, a humanized monoclonal Ab that targets HER2. However, patients with HER2^negative AGC receive limited clinical benefit from this treatment. To identify potential immune therapeutic targets in HER2^negative AGC, we obtained 40 fresh AGC specimens immediately after surgical resections and subjected the CD45⁺ immune cells in the tumor microenvironment to multi-channel/multi-panel flow cytometry analysis. Here, we report that HER2 negativity associated with reduced overall survival (OS) and greater tumor infiltration with neutrophils and non-classical monocytes. The potential pro-tumoral activities of these cell types were confirmed by the fact that high expression of neutrophil or non-classical monocyte signature genes in the gastrointestinal tumors in The Cancer Genome Atlas, Genotype-Tissue Expression and Gene Expression Omnibus databases associated with worse OS on Kaplan-Meir plots relative to tumors with low expression of these signature genes. Moreover, advanced stage disease in the AGCs of our patients associated with greater tumor frequencies of neutrophils and non-classical monocytes than early stage disease. Thus, our study suggests that these 2 myeloid populations may serve as novel therapeutic targets for HER2^negative AGC.

• 대한한의학방제학회지
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• 제31권4호
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• pp.295-313
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• 2023

Objectives : While treatments for cancer are advancing, the development of effective treatments for cancer metastasis, the main cause of cancer patient death, remains insufficient. Recent studies on Dichroae Radix have revealed that its active ingredients have the potential to inhibit cancer metastasis. This study aimed to investigate the cancer metastasis inhibitory effect of Dichroae Radix using network pharmacological analysis. Methods : The active compounds of Dichroae Radix have been identified using Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database and Analysis Platform. The UniProt database was used to collect each of information of all target proteins associated with the active compounds. To find the bio-metabolic processes associated with each target, the DAVID6.8 Gene Functional classifier tool was used. Compound-Target and Target-Pathway networks were analyzed via Cytoscape 3.40. Results : In total, 25 active compounds and their 62 non-redundant targets were selected through the TCMSP database and analysis platform. The target genes underwent gene ontology and pathway enrichment analysis. The gene list applied to the gene ontology analysis revealed associations with various biological processes, including signal transduction, chemical synaptic transmission, G-protein-coupled receptor signaling pathways, response to xenobiotic stimulus, and response to drugs, among others. A total of eleven genes, including HSP90AB1, CALM1, F2, AR, PAKACA, PTGS2, NOS2, RXRA, ESR1, ESR2, and NCOA1, were found to be associated with biological pathways related to cancer metastasis. Furthermore, nineteen of the active compounds from Dichroae Radix were confirmed to interact with these genes. Conclusions : The results provide valuable insights into the mechanism of action and molecular targets of Dichroae Radix. Notably, Berberine, the main active ingredient of Dichroae Radix, plays a significant role in degrading AR proteins in advanced prostate cancer. Further studies and validations can provide crucial data to advance cancer metastasis prevention and treatment strategies.

• BMB Reports
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• 제57권9호
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• pp.417-423
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• 2024

Glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP), a 42-amino-acid hormone, exerts multifaceted effects in physiology, most notably in metabolism, obesity, and inflammation. Its significance extends to neuroprotection, promoting neuronal proliferation, maintaining physiological homeostasis, and inhibiting cell death, all of which play a crucial role in the context of neurodegenerative diseases. Through intricate signaling pathways involving its cognate receptor (GIPR), a member of the G protein-coupled receptors, GIP maintains cellular homeostasis and regulates a defense system against ferroptosis, an essential process in aging. Our study, utilizing GIP-overexpressing mice and in vitro cell model, elucidates the pivotal role of GIP in preserving neuronal integrity and combating age-related damage, primarily through the Epac/Rap1 pathway. These findings shed light on the potential of GIP as a therapeutic target for the pathogenesis of ferroptosis in neurodegenerative diseases and aging.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권4호
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• pp.425-432
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• 2013

본 연구에서는 인체 대장암세포인 HT29를 사용하여 포황 메탄올 추출물(Methanol extract of Typha orientalis, METO)의 항암 활성 및 그 분자적 기전에 관하여 분석하였다. 먼저 METO가 다양한 암세포의 증식에 미치는 영향을 분석한 결과, 인체 대장암 세포, 폐암 세포, 간암 세포 등의 세포증식을 억제하였으며 그 중에서도 대장암 세포인 HT29에 대해 강한 세포 증식 억제 효과를 나타내었다. METO에 의한 세포 증식 억제 기전을 분석하기 위하여 Flow cytometry analysis를 수행한 결과, METO 농도의존적으로 HT29 세포의 G2/M기 세포분포가 증가하고 아울러 apoptosis 유발군인 SubG1기 세포분포가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. METO에 의한 HT29 세포의 G2/M arrest는 Cdc2의 inactive form인 phospho-Cdc2의 증가에 의한 G2/M checkpoint 관련 단백질의 활성억제에 의한 것이라 사료된다. 이러한 phospho-Cdc2의 증가는 METO에 의해 발현이 증가된 Wee1 kinase와 발현이 감소된 Cdc25C phosphatase에 의해 야기된 것임을 확인하였다. 또한 METO에 의한 HT29의 apoptosis 유도에 관한 분자적 기전 분석을 위해 Western blot analysis를 수행한 결과, METO 농도가 증가할수록 종양 억제 유전자인 p53, death receptor인 FAS, Bcl-2 family 중 pro-apoptotic 단백질인 Bax 및 cytosolic cytochrome C의 발현이 증가되고, Caspase-3가 활성화되어 단편화된 Caspase-3의 증가가 관찰되었다. 또한 활성화된 Caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화가 일어나 apoptosis가 유도되는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과들로부터 METO는 인체 대장암세포 HT29의 G2/M arrest 및 apoptosis 유도에 의한 항암활성을 보유함을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권3호
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• pp.214-219
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• 2000

목적 : 방사선에 의한 세포고사의 경로와 방사선보호제의 일종인 cysteamine (${\beta}$-mercaptoethylamine)이 방사선에 의한 세포고사에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : HL-60 세포주를 대상으로 대조군, 방사선조사군, cysteamine 전처치군(1 mM, 10 mM) 으로 나누어서 실험을 하였다. 방사선은 6 MV로 10 Gy 일회 조사하였고, cysteamine은 방사선조사 1시간 전에 처치하였다. 세포고사의 경로를 알아보기 위하여 대조군과 방사선조사군에서 Caspase딕의 활성도를 측정하였고, 세포고사에 대한 cysteamine의 영향을 알아보기 위하여 방사선조사 후 1.5, 3, 6, 24시간에서 각 실험군의 생존 세포 수, caspase-3 의 발현과 활성도, poly (ADP-rlbose) polymerase (PAHP)의 발현 등을 측정하여 비교하였다. 결과 : 세포사망수용체에 의한 세포고사의 발생과 관련이 있는 Caspase겨의 귿성도는 방사선조사에 영향을 받지 않았다(p>0.05). 생존 세포 수는 방사선조사 6시간 후부터 감소되었는데(p>0.05), 1 mM cysteamine 전처치군에서는 감소되지 않고 대조군과 비슷하게 유지되었다. 세포고사의 실행 단계라고 알려진 Caspase-3의 발현은 각 실험군들 사이에 차이가 없었으나, 활성도는 방사선조사 후에 증가되었고(P>0.05) 1 mM cysteamlne 전처치에 의해 증가가 감소되는 경향이었다. Caspase-3의 활성에 의해 발생되는 PARP 분해산물(24 kD)의 발현이 방사선조사 후에 관찰 되었는데, 1 mM cysteamine 전처치군에서는 발현의 감소가 관찰되었다. 결론 : 방사선에 의한 세포고사는 세포사망수용체에 의한 세포고사와는 다른 경로를 거치고, 1 mM cysteamine 전 처치는 방사선조사에 의한 세포고사의 발생을 억제하는 경향이 있는 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 부처꽃 에탄올 추출물(ELM)에 대한 항암효능을 알아보기 위하여 인체백혈병 U937 세포의 증식에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부와 함께 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서 조사하였다. 먼저 ELM 처리에 따른 증식 억제 정도를 조사한 결과, ELM 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 ELM 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. ELM 처리에 따른 U937 세포에서의 apoptosis 유발에 있어서 미토콘드리아 막의 기능 손상이 관여하는 지를 확인하기 위하여 MMP의 변화 정도를 확인한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는 지를 확인하기 위하여 사멸수용체(DR4, 5, Fas) 및 사멸수용체에 결합하는 리간드(FasL, TRAIL)의 발현 변화를 확인한 결과, DR4 및 DR5의 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 내인적 경로에 관여하는 Bcl-2 family 유전자들의 발현변화를 확인한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발현에 미치는 ELM의 영향에 대해서 조사하였다. 결과에서 알 수 있듯이 ELM은 death receptor에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-8 및 세포질로 방출된 cytochrome c에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-9의 활성화를 유발하였으며, caspase cascade에 의하여 apoptosis에 직접적으로 관여하는 caspase-3의 발현도 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 활성화된 caspase-3에 의하여 분해가 일어나는 기질 단백질인 PARP의 경우 ELM 처리에 의하여 모두 단편화가 유발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 인체 백혈병 U937 세포에 ELM을 처리하였을 경우에 유발되는 apoptosis는 외인적 경로인 DR4 및 DR5의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 내인적 경로의 미토콘드리아 기능 손실에 의하여 caspase-9 및 -3의 활성화 유발과 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며, IAP family의 발현 감소로 인하여 caspase의 활성이 억제되지 못하는 것도 apoptosis 유도에 어느 정도 관여했을 것으로 생각된다. 따라서 ELM 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 외인적 경로 및 내인적 경로를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되며, 이때 caspases가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.647-655
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• 2011

Amyloid ${\beta}$ ($A{\beta}$)의 신경독성은 알츠하이머병의 주된 원인이 되고 이러한 신경독성은 일련의 신경세포 사멸반응에 의해 일어난다고 알려져 있다. 본 연구에서는 알츠하이머병의 실험모델로 mouse primary neuronal cell에 $A{\beta}_{25-35}$를 처리하여 세포독성을 유도하는 세포실험모델과 C57BL/6J mouse 뇌실에 $A{\beta}_{25-35}$를 주입하여 인지장애를 일으키는 동물실험모델을 이용하여 phosphodiesterase III 억제제인 cilostazol의 신경보호 효과에 대해 조사하였다. $A{\beta}_{25-35}$를 신경세포에 처리하면 세포생존율이 감소되었고, 세포사멸이 일어난 세포의 수도 증가되었다. 이러한 $A{\beta}_{25-35}$에 의한 세포독성이 cilostazol처리에 의해 회복되었으며, peroxisome proliferator-activated receptor(PPAR)-${\gamma}$ 항진제인 rosiglitazone 또한 동일한 회복효과를 나타내었다. Cilostazol과 rosiglitazone에 의한 이러한 회복효과가 PPAR-${\gamma}$ 길항제인 GW9662에 의해 다시 억제되는 결과를 통해 cilostazol의 효과는 PPAR-${\gamma}$가 매개하는 신호전달이 관여함을 알 수 있었다. 직접 PPAR-${\gamma}$ 활성화 정도를 측정한 결과, $A{\beta}_{25-35}$ 처리에 의해 감소된 PPAR-${\gamma}$ 활성화 정도가 cilostazol과 rosiglitazone에 의해 증가함을 관찰할 수 있었고, 이는 GW9662에 의해 다시 억제됨을 확인하였다. 게다가, cilostazol은 세포사멸이 일어난 세포의 수와 세포사멸 조절단백질인 Bax/Bcl-2의 비율도 감소시켰다. Cilostazol (20 mg/kg, 구강투여)을 C57BL/6J mice 뇌실에 $A{\beta}_{25-35}$를 주입하기 2주 동안 전처리하고, $A{\beta}_{25-35}$ 주입 후 4주 동안 처리하면, 기억력과 학습능력을 증진시킨다는 결과를 water maze 실험을 통해 알 수 있었으며, rosiglitazone (10 mg/kg)을 먹인 동물에서도 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해서 cilostazol이 PPAR-${\gamma}$ 활성화를 통해 $A{\beta}_{25-35}$로 인한 신경세포 손상과 세포사멸을 약화시켜, 신경세포의 생존을 증진시키고, 알츠하이머에서 인지장애를 개선할 것으로 생각된다. 따라서, phosphodiesterase III 억제제인 cilostazol은 알츠하이머 질병 치료에 새로운 전략이 될 수 있을 것이다.

• 동의생리병리학회지
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• 제16권5호
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• pp.1025-1034
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• 2002

The herbal extract (YMT_02) is a modified herbal extracts from Yukmijihwang-tang (YMJ) to promote memory-enhancing. The YMJ extracts has been widely used as an anti-aging herbal medicine for hundred years in Asian countries. The purpose of this study is to; 1) quantitatively evaluate the memory-enhancing effect of YMT_02 by behavior task, 2) identify candidate genes responsible for enhancing memory by cDNA microarray and 3) assess the anti-oxidant effect of YMT_02 on PC12 cell. Memory retention abilities are addressed by passive avoidance task with Sprague-Dawley (SD) male rat. Before the training session, the rats are subdivided into four groups and administrated with YMT_02, Ginkgo biloba, Soya lecithin and normal saline for 10 days. The retention test was performed. 24 hours after the training session. The retention time of the YMT_02 group was significantly (p<0.05) delayed (～100%), whereas Ginkgo biloba and Soya lecithin treatment delayed 20% and 10% respectively. The hippocampi of YMT_02 and control group were dissected and mANA was further purified. After synthesizing cDNA using oligo-dT primer, the cDNA were applied to Incyte rat GEMTM 2 cDNA microarray. The microarray results show that prealbumin(transthyretin), phosphotidylethanolamine N-methyltransferase, and PEP-19 are expressed abundantly in the YMT_02 treated group. Especially, PEP-19 is a neuron-specific protein, which inhibits apoptotic processes in neuronal cell. On the other hand, transcripts of RAB15, glutamate receptor subunit 2 and CDK108 are abundant in control group. Besides, neuronal genes involved in neuronal death or neurodegeneration such as neuronal-pentraxin and spectrin are abundantly expressed in control group. Additionally, the YMT_02 shows an anti oxidative effect in the PC12 cell. The list of differentially expressed genes may implicate further insight on the action and mechanism behind the memory-enhancing effect of herbal extracts YMT_02, for example, anti-apoptotic, anti-oxidative, and neuroprotective effects.