• 한국식품영양과학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.516-523
• /
• 2015

도라지 추출물과 그것의 분획물들(헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물)의 발암물질 N-nitrosodimethylamine(NDMA)과 유전독성에 대항하는 안전성, 항돌연변이 및 항암 효과를 연구하였다. 도라지 추출물과 그것의 분획물들의 유전독성학적 안전성 평가를 위한 복귀돌연변이 시험은 S. Typhimurium TA98과 TA100의 복귀변이 집락수를 조사하는 Ames test로 수행하였다. 도라지 추출물과 그것의 분획물들은 복귀변이 집락수를 유의적으로 변화시키지 않았고, N-methyl-N'-nitro-N-nitroso-guanidine과 4-nitroquinoline 1-oxide에 의해 유발된 돌연변이에 대해 농도 의존적으로 돌연변이 억제 효과가 있었다. 도라지 추출물과 그것의 분획물들 중에 에틸아세테이트 분획물이 가장 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. 도라지 70% 에탄올 추출물 및 분획물들은 인간 자궁경부암세포(HeLa), 인간 간암세포(HepG2), 인간 유방암세포(MCF-7) 및 인간 폐암세포(A549) 성장 억제 효과를 나타내었고, 인간 신장정상세포(293)는 암세포보다 억제 효과가 낮았다. 더하여 in vivo에서 도라지 70% 에탄올 추출물 및 분획물의 항암 효과를 검토하기 위하여 Balb/c 마우스에 sarcoma-180 종양세포로 고형암을 유발시키면서 도라지 추출물과 그것의 분획물들의 고형암 성장 억제 효과를 알아본 결과 농도 의존적으로 고형암 성장 억제 효과를 나타냈고 도라지 에틸아세테이트 분획물이 가장 높은 억제 효과를 보였다. 그리고 도라지 에틸아세테이트 분획물은 NDMA 생성을 억제하였다. 따라서 도라지 에틸아세테이트 분획물은 항돌연변이 및 항암 효과가 있었고 현재 실험 조건에서 안전한 새로운 항암 소재 후보라는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.555-562
• /
• 2016

본 연구는 해양자원의 대표적인 갈조류 중 미역(Undaria pinnatifida), 미역쇠(Petalonia binghamiae), 넓은 미역쇠(Punctaria latifolia)를 추출한 시료들을 이용하여 위암, 유방암 세포에서 성장에 미치는 영향을 조사하였고, 성장 억제효과가 가장 뛰어난 시료가 apoptosis 발현을 유도시키는지 확인하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물 0, 50, 100, 200 μg/ml로 24시간 동안 처리한 뒤 MTT assay를 통하여 암세포 성장 억제효과를 확인하였다. 실험 결과 모든 추출물들이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 농도 의존적으로 암세포의 성장을 억제 하였다. MTT assay 실험 결과에서 암세포 성장 억제효과가 가장 좋은 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis를 유도하는지 확인하기 위해 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 DAPI staining을 수행 하였고, 넓은 미역쇠 추출물 200 μg/ml에서 세포질 응축이 통계학적으로 유의적인 증가를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 넓은 미역쇠 추출물이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 apoptosis를 유도하여 암세포 성장을 억제한 것으로 사료된다. 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis 발현 기전에 영향을 주는지 보기 위해 Western blotting을 수행하여, Bcl-2 family 단백질인 Bax와 Bcl-2의 발현 그리고 DNA 복구 단백질인 PARP의 발현을 확인 하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 넓은 미역쇠 추출물 0, 200 μg/ml로 24시간 처리한 결과, pro-apoptotic protein 인자인 Bax와 DNA 복구 단백질 PARP 분절이 증가 하였고, anti-apoptotic protein 인자인 Bcl-2 발현은 감소하였다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물은 인간 위암세포인 AGS와 유방암 세포인 MDA-MB-231, SK-BR-3에서 암세포 성장 억제효과가 있음을 확인하였고, 그 중 가장 효과가 우수한 넓은 미역쇠가 미역, 미역쇠보다 뛰어난 항암 효과를 나타내었다. 따라서 갈조류 추출물의 기능성 식품 및 항암제로서의 개발 가능성을 보여 주고 있으며, 특히 넓은 미역쇠 추출물의 항암효과에 대한 연구가 in vivo에서도 이루어 져야 할 것으로 사료된다.

• 한국독성학회:학술대회논문집
• /
• 한국독성학회 2002년도 국제심포지움
• /
• pp.88.2-98
• /
• 2002

A wide arry of naturally occurring substances particularly those present in dietary and medicinal plants, have been reported to possess substantial cancer chemopreventive properties. Certain phytochemicals retain strong antioxidative and anti-inflammatory properties which appear to contribute to their chemopreventive or chemoprotective activities. Inducible cyclooxygenase(COX-2) and nitric oxide synthase (iNOS) are important enzymes that mediate inflammatory processes. There is some evidence that expression of both COX-2 and iNOS is co-regulated by the eukaryotic transcription factor NF-$textsc{k}$B. Increased expression of COX-2 and/or iNOS has been associated with pathophysiology of certain types of human cancers as well as inflammatory diseases. Since inflammation is closely linked to tumor promotion, substances with potent anti-inflammatory activies are anticipated to exert chemopreventive effects on carcinogenesis, particularly in the promotion stage. An example is curcumin, a yellow pigment of turmeric (Curcuma longa L., Zingiberaceae), that strongly occurring diaryl heptanoids structurally related to curcumin have substantial anti-tumor promotional activities in two-stage mouse skin carcinogenesis. Thus, yakuchinone A [1-(4'-hydroxy-3'-methoxyphenyl)-7-phenyl-3heptanone] and yakuchinone B [1-(4'-hydroxy-3'methoxyphenyl)-7-phenylhept-1-en-3-one] present in Alpinia oxyphylla Miquel (Zingiberacease) attenuate phorbol ester-induced inflammation and papilloma formation in female ICR mice. These diarylheptanoids also suppressed phorbol ester-induced activation of epdermal ornithine decarboxylase and its mRNA expression when applied onto shaven backs of mice. Yakuchinone A and B as well as curcumin inhibited phorbol ester-induced expression of COX-2 and iNOS and their mRNA in mouse skin via inactivation of NF-$textsc{k}$B. Capsaicin, a major pungent ingredient of red pepper also attenuated phorbol ester-induced NF-$textsc{k}$B activation. Similar suppression of COX-2 and iNOS and down-regulation of NF-$textsc{k}$B activation for its DNA binding were observed with the ginsenosied Rg3 and the ethanol extract of Artemisia asiatica. We have also found that certain anti-inflammatory phytochemicals exert inhibitory effects on phorbol ester-induced COX-2 expression and NF-$textsc{k}$B activation in immortalized human breast epithelial (MCF-10A) cells in culture. One of the plausible mechanisms undelying inhibition by aforementioned phytochemicals of phorbol ester-induced NF-$textsc{k}$B activation involves interference with degragation of the inhibitory unit, I$textsc{k}$Ba, which blocks subsequent nuclear translocation of the functionally active p65 subunit of NF-$textsc{k}$B. the activation of epidermal NF-$textsc{k}$B by phorbol ester and subsequent induction of COX-2 hence appear to play an important role in intracellular signaling pathwasy leading to tumor promotion and targeted inhibition of NF-$textsc{k}$B may provide a new promising cancer chemopreventive strategy.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.157-167
• /
• 2010

We investigated a method to improve anticancer activities of Acer mono wood extracts by ultra high pressure extraction process. The A. mono was extracted by water at $40^{\circ}C$ and 300 MPa for 15 min (High Pressure Extraction, HPE). The extraction yield by ultra high pressure extraction process was 5.42%. The cytotoxicity on human normal lung cell (HEL299) of the extracts from HPE showed 21.54% lower than that from conventional water extraction at $100^{\circ}C$ in adding the maximum concentration of 1.0 mg/$m{\ell}$. Ultra high pressure extracts process for 15 minutes extracts (HPE15) showed more potent scavenging effect than the control, BHA. On SOD-like test, the HPE15 showed highest activity as 32.4% at 1.0 mg/$m{\ell}$ concentration. Human stomach adenocarcinoma, liver adenocarcinoma, breast adenocarcinoma and lung adenocarcinoma cell growth were inhibited up to about 67~79%, in adding 1.0 mg/$m{\ell}$ of extracts from HPE. HPE was 20~25% higher than conventional water extraction. It was interesting that, among several cancer cell lines (stomach adenocarcinoma, liver adenocarcinoma), the growth of digestive related cancer cells were most effectively inhibited as about 75~79%. On in vivo experiment using ICR mice, the variation of body weight of mice group treated A. mono wood extracts from HPE of 100 mg/kg/day concentration was very lower than control and other group. The survival times of group treated this extracts was 61.96% longer than that of the control group and this extracts showed the lower tumor weight, which were 10.49 g than positive control as 16.17 g. Based on these results, we could tell that the HPE wood extracts of A. mono had higher anticancer activity than conventional water extraction. The results of HPE showed obvious advantages in higher efficiency, shorter extraction time, at lower energy costs.

• 생명과학회지
• /
• 제17권8호통권88호
• /
• pp.1053-1062
• /
• 2007

유방암 치료제로 사용되는 탐옥시펜 (Tam)은 MCF-7 세포주에서 세포증식을 억제하며 세포사멸을 유도한다. 본 연구에서는 Tam의 세포독성 효과가 세포 내 칼슘이온 농도 증가에 따른 미토콘드리아-의존 기작에 의하여 일어난다는 것을 보여준다. Tam에 의해 유도된 세포 내 칼슘이온 농도 증가는 주로 외부로부터의 칼슘 유입에 의한 것으로 생각된다. 칼슘 채널 억제제를 이용한 실험 결과에 의하며, 칼슘 증가 초기 단계는 주로 전압의존 칼슘채널에 의한 것이며 후기에는 세포 내 저장된 칼슘의 유출, 혹은 다른 방법에 의한 칼슘 유입으로 생각된다. Tam에 의한 세포 내 칼슘 증가는 미토콘드리아로부터의 cytochrome c 방출과 미토콘드리아막의 탈분극에 의한 membrane potential 변화를 초래하였다. 세포사멸에 주도적인 역할을 하는 caspase의 확인에 있어서는, MCF-7 세포는 caspase-3이 결핍되어서 caspase-7이 중심적인 역할을 하는 것으로 이미 알려져 있다. 본 연구에서 확인한 결과 Tam 처리시 caspase-7이 활성화되었으며, 또한 세포사멸 조절 단백질인 Bcl-2 종류 단백질들의 발현을 조사 한 결과 세포사멸 억제 단백질인 Bcl-2의 발현에는 변화가 없었으나 촉진단백질인 Bax는 Tam 처리시 단백질 양이 2배로 증가되었다. 이상의 결과에 의하면, Tam에 의해 유도되는 세포사멸과정은 세포질 내 칼슘이온 농도증가에 의한 미토콘드리아의 변화가 주도적인 역할을 하는 것으로 생각된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
• /
• 제20권4호통권51호
• /
• pp.287-296
• /
• 2005

아연은 다양한 독성 물질로부터 유도된 아폼토시스를 저해하는 것으로 알려져 있으나 이 기전에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 인간 유방암 세포 MCF-7에 카드뮴을 처리하였을 때 유도되는 아폼토시스에 대한 아연의 저해효과를 살펴보았다. 아연의 아폼토시스 저해 효과는 DNA분절현상, 핵의 쪼개짐 그리고 caspase-9의 발현을 통하여 확인하였다. 또한 아연의 아폼토시스 저해효과가 카드뮴에 의한 산화적 스트레스와 관련이 있는지 확인하기 위하여 활성산소인 peroxide의 농도를 세포내에서 측정하였다. 나아가 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) 그리고 glutahion redurtase (CR)같은 활성산소에 대한 인체내 방어기작으로 작용하는 항산화 효소의 활성을 측정하였다. 본 연구를 통해 아연이 카드뮴에 의해 생성된 세포내의 활성산소의 양을 감소시키고 항산화 효소를 회복시키는 기전이 카드뮴에 의한 아폼토시스를 저해하는 한 요인으로 사료되어진다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.487-493
• /
• 2004

동백나무의 생엽과 생화, 그리고 이를 재료로 제다한 단일 동백엽차$.$화차 및 혼합 동백차의 세포독성과 다제 내성 극복을 규명하기 위하여, 4종의 인간암세포(MCF-7, Calu-5, SNU-601, AML-2/WT)와 1종의 다제내성 세포주(AML-2/ D100)를 이용하여 MTT방법으로 분석하였다. 동백의 어린엽 추출물은 Calu-6($IC_{50}$/: 79.8 $\mu\textrm{g}$/mL), SNU-601($IC_{50}$/: 39.0 $\mu\textrm{g}$/mL)에 대해 성엽과 꽃에 비해 세포독성 효과가 높았다. 단일 동백엽 차중, 찐차는 덜음차나 차차에 비해 상당한 생육 억제효과를 보였으며, 혼합 동백 차의 경우, Cahemix보다는 Catemix추출물이 MCF-7, Calu-6에 대한 $IC_{50}$/: 100 $\mu\textrm{g}$/mL 이하의 낮은 농도에서 세포 증식 억제 및 사멸 효과가 현저히 상승됨을 보여주었다. 특히 Catemix-2를 첨가하였을 때 MCF-7과 Calu-6 암세포에서 $IC_{50}$/값이 각각 75.3과 74.6으로 높은 억제효과를 나타내었다. 시료에 대하여 감수성 세포인 AML-2/WT에 대하여 세포독성을 측정하여 감수성 세포에 비하여 내성 세포에 대하여 선택적 세포독성 여부를 관찰한 결과, 대체적으로 $IC_{50}$/의 차이가 없거나 내성세포의 $IC_{50}$/이 높게 나타내어 그다지 선택적 세포독성을 나타내지 않는 것으로 보인다. 혼합 동백차의 경우, 내성세포에 대한 선택적 세포독성은 Catemix-2(녹차와 동백엽의 덜음차의 혼합)와 Catemix-3(녹차와 동백화차의 혼합)에서 0.9로 다소 효과를 보였으며, 내성 극복 효과는 Cahemix-1(CR: 1.7)에서 높게 관찰되었다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.1245-1255
• /
• 2017

암세포는 정상세포와는 다른 metabolism 특히 glycolytic switch를 나타낸다. Glycolytic switch는 암세포가 정상세포와 달리 산소가 충분한 상태에서도 미토콘드리아에 의존하지 않고 glycolysis를 통해 대부분의 ATP 에너지를 생성하는 현상이다. 또한 암세포는 invasion 및 metastasis 능력을 획득하기 위해 epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 나타낸다. EMT와 glycolytic switch는 암세포의 생존 및 증식에 관여하는 중요한 현상이지만, 이들 상호작용 및 그 기작에 대한 연구는 아직 밝혀져 있지 않다. Snail은 EMT를 유도하는 주요한 전사인자이다. 본 연구진은 이전 연구에서 Snail이 발생 및 암성장에 관여하는 전사인자인 Dlx-2에 의해 조절됨을 밝혔다. 또한 Wnt가 Dlx-2/Snail cascade을 통하여 EMT 및 glycolytic switch을 유도함을 밝혔다. 본 연구에서는 glycolytic switch가 Wnt에 의한 EMT에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. Dlx-2/Snail의 glycolytic switch target 유전자로 phosphofructokinase-2/fructose-2,6-bisphosphatase 2 (PFKFB2)를 발굴하였다. PFKFB2는 fructose-2,6-bisphosphate (F2,6BP)의 합성 및 분해에 관여하는 효소로서 glycolysis에서 중요하게 작용한다. Wnt에 의해 PFKFB2 발현이 Dlx-2/Snail 의존적으로 증가함을 관찰하였다. 또한 PFKFB2를 knockdown한 결과 Wnt에 의한 EMT가 억제되므로 glycolytic switch가 Wnt에 의한 EMT에 관여할 가능성이 높을 것으로 보인다. 뿐만 아니라 PFKFB2 shRNA가 xenograft mouse model에서 tumor 성장 및 metastasis를 억제하는 것으로 나타났다. 또한 Human 암조직에서 정상조직에 비해 PFKFB2의 발현이 높음을 관찰하였다. 따라서 PFKFB2가 Wnt-Dlx-2/Snail-induced EMT 및 metastasis에서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.921-927
• /
• 2001

각종 암세포에 대한 번데기동충하초(Cordyceps militaris) 추출물 및 분획물의 세포독성을 규명하기 위하여 암세포로 A549, MCF-7 HeLA, HT1080, Hep3B, KATOIII 및 K562를 이용하였고 그 결과, SRB assay에 의한 1 mg/mL의 에탄올 추출물 농도에서 HT1080, HeLa, Jep3B 그리고 A549는 각각 89.4%, 85.7%, 72.9%그리고 65.5%의 억제효과를 나타내었다. MCF7, HeLa 그리고 HT1080 세포의 경우는 핵산 분획물 1 mg/mL 농도에서 각각 92.9%, 90.3%그리고 97.0%로 다른 분획물보다 현전히 높은 억제효과를 나타냈다. KATOIII세포에 대한 억제효과는 1mg/mL 투여시 에탄올 추출물의 경우 61.5%를 보였고 부탄올과 물 분획물에서 각각 83.7%와 80.4%로 다소 높은 억제효과를 보였다. K562 세포에 대한 시료의 억제효과는 에탄올 추출물(1mg/mL)이 60.5%의 억제율을 보인데 반해 같은 농도에 서 에틸 아세테이트, 부탄올 및 핵산 분획물에서는 각각 88.6%, 806% 및 75.6%로 높은 억제 효과는 양성대조군의 11.2$\pm$0.8에 비하여 10, 20, 40, 80 mg/kg 의 농도에 10.5$\pm$0.8, 8.3$\pm$0.5, 7.8$\pm$0.3, 3.7$\pm$0.6로 8.7, 25.9, 30.4그리고 67.0%의 유의적인 억제효과를 나타내었다. 또한 각각의 분획물에 대한 소핵생성 억제효과는 유전손상물질(MNNG;150 mg/kg, I.P)만 투여한 양성대조군에 비해서 시료 농도를 10, 20, 40 80 mg/kg 처리하였을 경우 동이라한 시료 농도 80 mg/kg 에서 부탄올, 에틸 아세테이트, 물, 그리고 클로로포름 분획물이 각각 3.1$\pm$0.3, 3.7$\pm$0.6, 4.2$\pm$0.3, 4.8$\pm$0.3으로 72.3%, 67.0%, 63.3%그리고 57.1%의 순으로 소핵생성 억제효과를 나타내었으며, 그중 핵산 분획물이 2.8$\pm$0.5의 75.0%로 가장 높은 소핵생성 억제효과를 나타내었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
• /
• 제49권4호
• /
• pp.431-438
• /
• 2006

목 적 : 새로운 암억제 유전자로 알려진 IGFBP-3의 주요 기능은 IGF-I과 IGF-II와 결합을 하여 IGF의 기능을 조절하는 IGF dependent mechanism과 IGFBP-3 자체가 IGF와 결합과는 무관하게 세포의 apoptosis를 유도하는 IGF independent mechanism이 보고되었다. 암억제 유전자 p53의 대표적인 항암 기전의 하나는 직접 IGFBP-3의 발현을 증가시키며, 발현된 IGFBP-3는 암세포의 apoptosis를 유도시킨다. IGFBP-3의 항암작용은 보고되었지만, IGFBP-3의 변역 후 변형에 의한 항암기전은 전혀 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 p53의 항암기전과 관련하여 IGFBP-3의 당화에 관련된 기전을 밝히고, IGFBP-3 당화의 의미를 규명하였다. 방 법 : 실험 세포주로는 p53의 변이를 보이며 p53의 발현이 일반세포에 비교하여 낮은 특징을 갖고 있는 사람의 유방암세포인 MDA-MB-231를 사용하였으며, Ad/p53과 Ad/IGFBP-3 아데노바이러스를 감염시킨 후 IGFBP-3의 발현 변화와 apoptosis 기전을 분석하였다. glycosylation 억제제로 알려져 있는 tunicamycin을 처리하여 당화의 정도를 조사하였다. 결 과 : 실험 세포에 Ad/p53을 감염시켜 p53을 발현시킨 결과 성장의 억제와 apoptosis가 유도되었고, IGFBP-3의 발현이 현저하게 증가되었으며, 특히 IGFBP-3의 당화 형태를 증가시켰다. 당화된 IGFBP-3의 증가는 세포의 apoptosis의 유도가 촉진되었으며, 이러한 IGFBP-3의 당화는 p53과 IGFBP-3의 발현을 동시에 유도시킨 결과 더욱 항진되었다. 결 론 : 이상의 연구에서 IGFBP-3의 암억제 능력의 향상은 p53에 의한 IGFBP-3의 당화의 증가를 통하여 안정화됨으로서 나타나고 있음을 알 수 있었다. 이는 p53과 IGFBP-3를 이용한 혼합유전자 치료가 가능할 것으로 사료된다.