• 한국식품영양학회지
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• 제31권4호
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• pp.457-463
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• 2018

In this study, we analyzed the protective effects of the vitamin C in the streptozotocin (STZ)-induced apoptosis using the SH-SY5Y, a neuroblastoma cell line. The cells were pretreated with the vitamin C ($100{\mu}g$) for 30 min, followed by the 24-hr treatment with the 2.5-mM STZ. The cell-viability assay using the Cell Counting Kit (CCK)-8 revealed the cell-survival rate increased by 15% following the vitamin-C pretreatment compared to the STZ-only treatment. Moreover, we conducted the western-blot analysis to determine the protective effect of the vitamin C regarding the apoptosis. Compared to those in the STZ-only-treatment group, the p-ERK and Bcl-2 expressions increased in the vitamin-C-pretreatment group, whereas the p-JNK and Bax expressions decreased. The vitamin-C pretreatment increased the expression of the SOD-1, an antioxidant enzyme, by more than 30%, indicating its protective role in the STZ-induced oxidative stress. Also, we found both the intrinsic- and extrinsic-pathway mechanisms of the STZ-induced apoptosis. The results of this study $s{\mu}ggest$ vitamin C may help prevent the neurodegenerative diseases.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제3권2호
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• pp.80-83
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• 2003

Purpose: Evidence exists that dysregulation of apoptosis is involved in the pathogenesis of cancer development. Fasassociated death domain (FADD) protein, an adaptor protein of death receptors, is a critical regulatory component of the extrinsic cell- death pathway that exerts its pro-apoptotic effect upon binding with death receptors. Expression of the FADD protein has not been reported in stomach cancer. The aim of this study was to explore the expression status of the FADD protein in stomach cancers. Materials and Methods: In the current study, we analyzed the expression of the FADD protein in 60 advanced stomach cancer by using immunohistochemistry and a tissue microarray approach. Results: Immunopositivity (defined as $\geq\30\%$) was observed for the FADD protein in 23 ($38\%$) of the 60 cancers. Normal gastric mucosal cells showed expression of the FADD protein. Conclusion: Taken together, these results indicate that decreased expression of the FADD protein is a frequent event in stomach cancers and suggest that to avoid apoptosis, stomach cancer cells in vivo may need loss of FADD expression, which might contribute to tumor development.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권9호
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• pp.1349-1360
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• 2019

Chronic exposure to ultraviolet (UV) radiation, regarded as a major cause of extrinsic aging or photoaging characterized by wrinkle formation and skin dehydration, exerts adverse effects on skin by causing the overproduction of reactive oxygen species. Agastache rugosa Kuntze, known as Korean mint, possesses a wide spectrum of biological properties including anti-oxidation, anti-inflammation, and anti-atherosclerosis. Previous studies have reported that A. rugosa protected human keratinocytes against UVB irradiation by restoring the anti-oxidant defense system. However, the anti-photoaging effect of A. rugosa extract (ARE) in animal models has not yet been evaluated. ARE was orally administered to hairless mice at doses of 100 or 250 mg/kg/day along with UVB exposure for 12 weeks. ARE histologically improved UVB-induced wrinkle formation, epidermal thickening, erythema, and hyperpigmentation. In addition, ARE recovered skin moisture by improving skin hydration and transepidermal water loss (TEWL). Along with this, ARE increased hyaluronic acid levels by upregulating HA synthase genes. ARE markedly increased the density of collagen and the amounts of hydroxypoline via two pathways. First, ARE significantly downregulated the mRNA expression of matrix metalloproteinases responsible for collagen degradation by inactivating the mitogen-activated protein kinase/activator protein 1 pathway. Second, ARE stimulated the transforming growth factor beta/Smad signaling, consequently raising the mRNA levels of collagen-related genes. In addition, ARE not only increased the mRNA expression of anti-oxidant enzymes but also decreased inflammatory cytokines by blocking the protein expression of nuclear factor kappa B. Collectively, our findings suggest that A. rugosa may be a potential preventive and therapeutic agent for photoaging.

• 생명과학회지
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• 제25권8호
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• pp.947-952
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• 2015

Par-4는 종양 억제 유전자로 암세포 선택적으로 세포사멸을 증진하는 기능을 가진다. Par-4 유전자는 nuclear localization sequences (NLS), leucine zipper (LZ), nuclear export sequence (NES), selective for apoptosis in cancer cells (SAC)의 네 가지 도메인을 가지고 있다. 이 중에서도 SAC 도메인이 Par-4에 의한 세포사멸에 중요한 역할을 하며, 이러한 Par-4의 활성화는 세포 내 경로와 세포 외 경로로 나누어진다. 세포질 내의 Par-4는 핵 내로 이동하여 NF-κB 매개의 세포 성장 경로를 억제하고 세포 밖으로 분비된 Par-4는 세포 표면에 존재하는 수용체인 GRP78과 결합하여 세포 사멸을 유도한다. 따라서 Par-4의 발현을 증가시키는 물질에 의한 세포 사멸뿐만 아니라 암세포에서 발현이 낮은 Par-4의 과발현을 통하여 세포사멸 민감화가 증진된다. 따라서 Par-4는 암 치료의 강력한 표적으로의 가능성을 가지고 있다.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1872-1881
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• 2010

본 연구에서는 대두(FS)와 아가콩의 발효추출물(FYA)의 항암활성 기전을 확인하기 위해 AGS 인체위암세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. AGS 세포에서 FS 및 FYA 처리로 인하여 암세포의 증식이 처리 농도 의존적으로 강하게 억제하였고, apoptosis 유발을 의미하는 세포의 전반적인 형태 및 핵의 변형 또한 동반하였다. 또한 세포주기 분석을 통하여 이 현상이 apoptosis 유도에 의한 것임을 확인하였다. AGS 세포에 처리된 FS 및 FYA는 pro-apoptotic factor인 Bax의 발현 증가를 통한 intrinsic pathway나, death receptor 관련 유전자의 발현 증가를 통한 extrinsic pathway를 활성화시키며, 더 나아가서 IAP family인자의 발현 억제 및 caspases의 활성 증가를 일으켜 apoptosis를 유발시키는 것을 유추할 수 있었는데, 이러한 효과들은 FS보다 FYA에서 더욱더 탁월하였다. 이는 향후 아가콩 발효추출물이 항암치료를 위한 적용 가능성이 매우 우수함을 제시하여 주는 결과이다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제45권3호
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• pp.107-114
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• 2020

Acacetin, which is present in damiana (Turnera diffusa) and black locust (Robinia pseudoacacia), has several pharmacologic activities such as antioxidant, anti-inflammatory, and anti-proliferative effects on cancer cells. However, the effect of acacetin on head and neck cancers has not been clearly established. This study aimed to examine the effects of acacetin on cell growth and apoptosis induction in FaDu human pharyngeal carcinoma cells. These were investigated by 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, Live/Dead cell assay, 4',6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride staining, caspase-3 and caspase-7 activation assay, and immunoblotting in FaDu cells. Acacetin induced FaDu cell death in a dose-dependent manner, with an estimated IC₅₀ value of 41.9 µM, without affecting the viability of L-929 mouse fibroblasts as normal cells. Acacetin treatment resulted in nuclear condensation in the FaDu cells. It promoted the proteolytic cleavage of procaspase-3, -7, -8, and -9 with increasing amounts of the cleaved caspase isoforms in FaDu cells. Acacetin-induced apoptosis in FaDu cells was mediated by the expression of Fas and activation of caspase-8, caspase-3, and poly (ADP-ribose) polymerase. Immunoblotting showed downregulation of the anti-apoptotic mitochondrial proteins Bcl-2 and Bcl-xL, but upregulation of the mitochondria-dependent pro-apoptotic proteins Bax and Badin FaDu cells after acacetin treatment. These findings indicate that acacetin inhibits cell proliferation and induces apoptotic cell death in FaDu human pharyngeal carcinoma cells via both the death receptor-mediated extrinsic apoptotic pathway and the mitochondria-mediated intrinsic apoptotic pathway.

• 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.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권4호
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• pp.255-263
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• 2019

본 연구에서는 다양한 약리학적 활성을 가지는 것으로 알려진 감초 열수추출물(GRW)의 항암효능을 알아보기 위하여 인체 방광암 T24 세포에서 생존율 및 증식억제에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부 및 관련 인자들의 발현 변화를 조사하였다. 먼저 GRW의 처리에 따른 증식억제 정도를 조사한 결과, GRW 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 GRW 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 이는 GRW의 처리에 의한 암세포의 증식억제 및 형태적 변형이 암세포의 apoptosis 유발과 밀접한 관련이 있음을 시사하여 주는 것으로 사료된다. GRW 처리에 의한 apoptosis 유발에 관여하는 유전자의 탐색을 위하여 apoptosis와 연관성을 가지는 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현을 조사한 결과 GRW 처리 농도 의존적으로 Bax 단백질의 발현증가와 더불어 Bcl-2 및 Bcl-xL 단백질의 발현감소가 관찰되었다(Fig. 3A). 이는 GRW에 의한 T24 세포의 apoptosis 유발에 Bcl-2 family에 속하는 유전자의 발현 조절이 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 또한 GRW의 처리에 따른 MMP의 소실은 미트콘드리아 막의 교란이 유발되었음을 의미하는 것으로, 이러한 MMP 값의 변동은 Bcl-2 family 단백질의 발현 변화에 의한 것이라 추정된다. 한편 Apoptosis에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 caspase(-3/-8/-9)의 발현과 이들의 활성을 억제하는 IAP family (XIAP, cIAP-1, cIAP-2)의 발현에 GRW이 어떠한 영향을 미치는지를 조사한 결과, caspase-3, -8 및 -9의 활성형 단백질 발현 및 정량적 활성증가를 확인하였으며, IAP family 속한 3가지 단백질 모두 발현이 감소하는 것이 관찰되었다. 이상의 결과에서 GRW은 외인적 및 내인적 경로의 개시에 핵심적인 역할을 하는 caspase-8 및 -9의 활성을 모두 증가시켰으며, 이에 따른 caspase-3의 활성증가에 의하여 apoptosis가 유발되었음을 알 수 있었다. 이러한 두 경로의 동시 활성화에는 미트콘드리아의 기능 소실과 Bcl-2 및 IAP family의 발현 변화가 관여하고 있었으며, 특히 Bid의 발현 감소는 GRW에 의한 내인적 경로를 증폭시키는 효과로 작용했을 것이라 추정된다. 방광암의 치료에 보다 효과적인 생리활성을 갖는 물질을 발굴하고 그와 관련된 분자 및 세포수준에서의 기전을 밝히는 것이 중요하기에 본 연구의 결과는 향후 GRW로 수행될 추가 실험을 위한 기초자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권5호
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• pp.648-657
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• 2015

H9, a novel herbal extract, demonstrated cytotoxicity in A549 non-small cell lung cancer (NSCLC) cell lines. In this study, we investigated whether H9, and/or co-treatment with an anticancer drug, pemetrexed (PEM), inhibited tumor growth in BALB/c nude mice models bearing A549 NSCLC cells. The mice were separated into groups and administered H9 and PEM for 2 weeks. Protein and mRNA levels were detected using western blotting and reverse transcription polymerase chain reaction, respectively; immunohistochemistry (IHC) was also performed on the tumor tissues. H9 and co-treatment with PEM induced the cleavage of proapoptotic factors, such as caspase-3, caspase-8, caspase-9, and poly(ADP)-ribose polymerase (PARP). Expression levels of cell-death receptors involving Fas/FasL, TNF-related apoptosisinducing ligands (TRAIL), and TRAIL receptors were increased by H9 and co-treatment with PEM. Furthermore, analysis of levels of cell-cycle modulating proteins indicated that tumor cells were arrested in the G1/S phase. In addition, the phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase (PI3K)/Akt survival signaling pathways were inhibited by H9 and co-treatment with PEM. In conclusion, H9 and co-treatment with PEM inhibited tumor growth in BALB/c nude mice models bearing A549 NSCLC cells. These results indicate that H9 and co-treatment with PEM can be used as an anticancer therapy in NSCLC.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제71권2호
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• pp.88-96
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• 2011

Background: It is known that cigarette smoke (CS) causes cell death. Apoptotic cell death is involved in the pathogenesis of CS-related lung diseases. Some members of the protein kinase C (PKC) family have roles in cigarette smoke extract (CSE)-induced apoptosis. This study was conducted to investigate the role of PKC epsilon in CSE-induced apoptosis in human lung fibroblast cell line, MRC-5. Methods: Lactate dehydrogenase release was measured using a cytotoxicity detection kit. The MTT assay was used to measure cell viability. Western immunoblot, Hoechst 33342 staining and flow cytometry were used to demonstrate the effect of $PKC{\varepsilon}$. Caspase-3 and caspase-8 activities were determined using a colorimetric assay. To examine $PKC{\varepsilon}$ activation, Western blotting was performed using both fractions of membrane and cytosol. Results: We showed that CSE activated $PKC{\varepsilon}$ by demonstrating increased expression of $PKC{\varepsilon}$ in the plasma membrane fraction. Pre-treatment of $PKC{\varepsilon}$ peptide inhibitor attenuated CSE-induced apoptotic cell death, as demonstrated by the MTT assay (13.03% of control, 85.66% of CSE-treatment, and 53.73% of $PKC{\varepsilon}$ peptide inhibitor-pre-treatment, respectively), Hoechst 33342 staining, and flow cytometry (85.64% of CSE-treatment, 53.73% of $PKC{\varepsilon}$ peptide inhibitor-pre-treatment). Pre-treatment of $PKC{\varepsilon}$ peptide inhibitor reduced caspase-3 expression and attenuated caspase-3, caspase-8 activity compared with CSE treatment alone. Conclusion: $PKC{\varepsilon}$ seem to have pro-apoptotic function and exerts its function through the extrinsic apoptotic pathway in CSE-exposed MRC-5 cells. This study suggests that $PKC{\varepsilon}$ inhibition may be a therapeutic strategy in CS-related lung disease such as chronic obstructive pulmonary disease.