• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제24권3호
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• pp.249-257
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• 2020

The aim of the present study was to investigate the pathophysiological etiology of osteoarthritis that is mediated by the apoptosis of chondrocytes exposed to 25-hydroxycholesterol (25-HC), an oxysterol synthesized by the expression of cholesterol-25-hydroxylase (CH25H) under inflammatory conditions. Interleukin-1β induced the apoptosis of chondrocytes in a dose- dependent manner. Furthermore, the production of 25-HC increased in the chondrocytes treated with interleukin-1β through the expression of CH25H. 25-HC decreased the viability of chondrocytes. Chondrocytes with condensed nucleus and apoptotic populations increased by 25-HC. Moreover, the activity and expression of caspase-3 were increased by the death ligand-mediated extrinsic and mitochondria-dependent intrinsic apoptotic pathways in the chondrocytes treated with 25-HC. Finally, 25-HC induced not only caspase-dependent apoptosis, but also induced proteoglycan loss in articular cartilage ex vivo cultured rat knee joints. These data indicate that 25-HC may act as a metabolic pathophysiological factor in osteoarthritis that is mediated by progressive chondrocyte death in the articular cartilage with inflammatory condition.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권7호
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• pp.3289-3294
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• 2016

Naringin, a bioflavonoid found in Citrus seeds, inhibits proliferation of cancer cells. The objectives of this study were to investigate the mode and mechanism(s) of hepatocellular carcinoma HepG2 cell death induced by naringin. The cytotoxicity of naringin towards HepG2 cells proved dose-dependent, measured by MTT assay. Naringin-treated HepG2 cells underwent apoptosis also in a concentration related manner, determined by annexin V-fluorescein isothiocyanate (FITC) and propidium iodide (PI) employing flow cytometry. Mitochondrial transmembrane potential (MTP) measured using 3,3'-dihexyloxacarbocyanine iodide ($DiOC_6$) and flow cytometer was reduced concentration-dependently, which indicated influence on the mitochondrial signaling pathway. Caspase-3, -8 and -9 activities were enhanced as evidenced by colorimetric detection of para-nitroaniline tagged with a substrate for each caspase. Thus, the extrinsic and intrinsic pathways were linked in human naringin-treated HepG2 cell apoptosis. The expression levels of pro-apoptotic Bax and Bak proteins were increased whereas that of the anti-apoptotic Bcl-xL protein was decreased, confirming the involvement of the mitochondrial pathway by immunoblotting. There was an increased expression of truncated Bid (tBid), which indicated caspase-8 proteolysis activity in Bid cleavage as its substrate in the extrinsic pathway. In conclusion, naringin induces human hepatocellular carcinoma HepG2 cell apoptosis via mitochondria-mediated activation of caspase-9 and caspase-8-mediated proteolysis of Bid. Naringin anticancer activity warrants further investigation for application in medical treatment.

• International Journal of Oral Biology
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• 제45권1호
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• pp.8-14
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• 2020

Bilobalide isolated from the leaves of Ginkgo biloba has several pharmacological activities such as neuroprotective, anti-inflammatory, and anticonvulsant. However, the effect of bilobalide on cancer has not been clearly established. The main purpose of this study was to investigate the effect of bilobalide on cell growth and apoptosis induction in FaDu human pharyngeal squamous cell carcinoma. This was examined by 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, nuclear 4′,6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride staining, DNA fragmentation analysis, and immunoblotting. Bilobalide inhibited the growth of FaDu cells in dose- and time-dependent manners. Treatment with bilobalide resulted in nuclear condensation and DNA fragmentation in FaDu cells. Furthermore, it promoted the proteolytic cleavage of procaspase-3/-7/-8/-9 with increase in the amount of cleaved caspase-3/-7/-8/-9. Bilobalide-induced apoptosis in FaDu cells was mediated by the expression of Fas and the activation of caspase-8, caspase-3, and poly (ADP-ribose) polymerase. Immunoblotting revealed that the antiapoptotic mitochondrial protein Bcl-2 was downregulated, but the proapoptotic protein Bax was upregulated by bilobalide in FaDu cells. Bilobalide significantly increased Bax/Bcl-2 ratio. These results suggest that bilobalide inhibits cell proliferation and induces apoptosis in FaDu human pharyngeal squamous cell carcinoma via both the death receptor-mediated extrinsic apoptotic pathway and the mitochondrial-mediated intrinsic apoptotic pathway.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제3권2호
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• pp.75-79
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• 2003

Purpose: Evidence exists that dysregulation of apoptosis is involved in the pathogenesis of cancer development. The Bcl-$x_{L}$/Bcl-2-associated death promoter (BAD), a member of the Bcl-2 family, is a critical regulatory component of the intrinsic cell-death pathway that exerts its pro-apoptotic effect upon heterodimerization with anti-apoptotic proteins Bcl-2 and Bcl-$X_{L}$. Expression of the BAD protein has been reported in several cancer types, but not in stomach cancer. The aim of this study was to explore the expression status of the BAD protein in gastric carcinomas. Materials and Methods: In the current study, we analyzed the expression of the BAD protein in 60 advanced gastric adenocarcinomas by using immunohistochemistry and a tissue microarray approach. Results: Immunopositivity (defined as $\geq\30\%$) was observed for the BAD protein in 57 ($95\%$) of the 60 cancers. Normal gastric mucosal cells showed weaker expressions of the BAD protein than gastric carcinomas. Conclusion: Taken together, these results suggest that stomach cancer cells in vivo may need BAD protein expression for apoptosis. Also, the higher expression of the BAD protein in stomach cancer cells than in normal gastric mucosal cells suggests that apoptosis might be easily triggered in susceptible stomach cancer cells, thereby producing selective pressure to make more apoptosis-resistant cells during tumor development.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1235-1243
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• 2015

황흑산은 동의보감의 복강과 장옹의 처방을 위해 기록된 처방전으로 오랫동안 사용되어 왔으나, 항암 효능에 대한 구체적인 연구는 전혀 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암세포를 대상으로 황흑산 처리에 의한 증식억제와 연관된 apoptosis 유발 및 관련 기전 연구를 수행하였다. AGS 위암세포에 황흑산 추출물을 처리함에 처리 농도 의존적으로 증식이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 핵의 형태적 변형과 sub-G1기 세포의 축적 등으로 확인하였다. 황흑산 추출물에 의한 apoptosis 유도에는 pro-apoptotic Bax 단백질의 발현 증가와 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소 및 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리와 연관성이 있었으며, 세포 내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 축적을 증가시켰다. 또한 황흑산 추출물에 의한 apoptosis 유발은 caspases (caspase-3, -8 및 -9)의 활성을 증가시켰으며, poly (ADP-ribose)-polymerase 단백질의 단편화를 초래하였다. 그러나 ROS scavenger 및 pan-caspases inhibitor는 황흑산 추출물에 의한 apoptosis의 유발을 거의 완벽하게 억제하였으며, 암세포의 증식억제도 차단하였다. 이상의 결과는 황흑산 추출물에 의한 apoptosis가 ROS 생성 및 caspase 활성 의존적으로 일어남을 의미하는 것으로 황흑산의 항암기전 해석을 이해하고 향후 지속적인 연구를 위한 유용한 자료로 사용될 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권5호
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• pp.649-659
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• 2011

연구에서는 콩다닥냉이 추출물의 항암활성을 조사하기 위하여 잎 및 뿌리의 열수 추출물(WELVL 및 WELVR)이 HCT116 대장암세포의 증식 억제와 연관된 apoptosis 유도 기전에 관한 연구를 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면 HCT116 세포에 WELVL 및 WELVR을 처리하였을 경우에 유발되는 증식 억제 및 형태 변화는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 증식억제 및 apoptosis 유도 효과는 WELVL에 비하여 WELVR에서 높게 나타났다. 특히 WELVR에 의한 apoptosis 유발에는 FasL의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 Bcl-2 family의 발현 변화를 통한 mitochondria의 기능 이상과 이로 인한 caspase-9 및 -3의 활성화, 그리고 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 또한 IAP family의 발현 감소로 인한 caspase의 활성 증가도 어느 정도 관여하는 것으로 생각되어진다. 따라서 WELVR 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 extrinsic pathway 및 intrinsic pathway를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되는 것으로 생각되며, 이러한 결과들은 인체 암세포에서 콩다닥냉이의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 콩다닥냉이 추출물을 포함한 그와 유사한 항암제 후보물질들의 연구 기초자료로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제22권1호
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• pp.15-21
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• 2000

저자는 국소적 재발율에 있어서 큰 차이를 보이는 두 치성종양중 대표적인 함치성 낭종과 법랑아세포종에 있어서 apoptosis 관련 단백(p53, bcl-2, bax)의 발현 양상을 관찰하기 위하여 10례의 함치성 낭종과 16례의 법랑아세포종에 대하여 면역조직화학적 연구를 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. p53은 함치성 낭종보다 법랑아세포종에서 강하게 발현되었고 법랑아세포종의 조직학적 분류에 따른 p53 발현의 차이를 관찰할 수 없었으며 함치성 낭종의 경우에는 p53이 거의 basal layer에서 발현되었다. 2. Bcl-2는 함치성 낭종의 경우 주로 기저층 혹은 전층에서 발현되었고 법랑아세포종에서는 바깥층 혹은 전층에서 발현되었는데 특히 종양 실질조직중 입방형 또는 주상형 세포층에 집중되어 염색되었다. 3. Bax는 함치성 낭종의 경우 법랑아세포종에 비하여 보다 강하게 발현되었고 함치성 낭종과 법랑아세포종간에 발현양상의 차이는 관찰할 수 없었다. 함치성 낭종 및 법랑아세포종에 있어서 apoptosis 관련단백의 발현양상에 관한 이러한 차이가 법랑아세포종의 독특한 공격적 성장양상과 연관이 있으리라 사료된다.

• 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.

• 동의생리병리학회지
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• 제18권4호
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• pp.1055-1060
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• 2004

Apoptosis is the ability of cells to self-destruct by the activation of an intrinsic cellular suicide program when the cells are no longer needed or when they are seriously damaged. Morphologically, apoptosis is characterized by the appearance of membrane blebbing, cell shrinkage, chromatin condensation, DNA cleavage, and the fragmentation of the cell membrane-bound apoptotic bodies. Siegesbeckia glabrescens Makino (Siegesbeckiae Herba, SG) has been widely used as treatments for arthritis, and fever, as well as detoxification properties. The present studies were undertaken to evaluate if SG has an anti-apoptotic property. Cell viability was measured by XTT and tryphan blue stain. Morphological characteristic of human aortic smooth muscle cells(HASMC) were visualized with a phase-contrast microscope. SG significantly reduced HASMC, but not human umbilical vein endothelial cell(HUVEC), viability in a dose-dependent manner. Confluent untreated cells at 24hrs showed normal morphology, flat with a uniform polygonal shape. SG-treated cells (0.5㎎/㎖) at 24hrs showed apoptotic morphology. Cells became irregular with elongated lamellipodia, and exhibited condensed chromatin in nuclei with occasional endoucleation. There was an increase in the number of apoptotic cells rounding-up and being detached from the substrate. TUNEL staining of SG-treated cells showed dark-brown stains in nuclei and cytosol. Caspases are central components of the machinery responsible for apoptosis and are generally divided into two categories; the initiator caspases, which include caspases-2,-8,-9, and -10, and the effector caspases, which include caspases-3,-6, and -7. SG decreased anti-caspase-3 protein expression, which means activation of caspases-3 activity. It has been reported that there is a link between NO formation and apoptosis. NO production was accelerated by SG treatment in HASMC. L-NNA, NOS inhibitor, inhibited SG-induced apoptosis. These results, therefore, indicated that both caspases-3 and NO production are involved in apoptosis in smooth muscle cells. According to these results, SG may have a potential effect in the treatment of hypertensive atherosclerosis.

• 생명과학회지
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• 제23권7호
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• pp.926-932
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• 2013

글루타민과 혈청은 세포의 생존과 증식에 기본적으로 요구되지만, 그들의 양적 변화에 따른 내피세포 반응에 관한 신호전달 관련 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 인체 재대정맥 내피세포(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)의 증식에 미치는 글루타민과 혈청의 결핍에 관한 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 글루타민 및 혈청이 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제는 apoptosis 유발과 연관성이 있었음을 DAPI staining에 의한 핵의 형태 변화와 유세포 분석을 통하여 확인하였다. 비록 혈청이 결핍된 조건보다 글루타민 결핍에 의한 apoptosis 유발 정도가 더 높게 나타났으나, 두 현상에 의한 apoptosis의 유발은 anti-apoptotic Bcl-2 및 Bcl-xL의 발현 저하와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가, IAP family 단백질의 발현 감소, caspase의 활성 증가에 따른 PARP 단백질의 단편화와 연관성이 있었다. 또한 이러한 조건에서 HUVECs의 Bid 발현의 감소 또는 tBid 발현의 증가 현상이 관찰되어, 글루타민 또는 혈청 결핍에 의한 HUVECs의 apoptosis 유발은 세포막 수용체 및 미토콘드리아 활성 경로를 동시에 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 그러나 글루타민과 혈청이 동시에 결핍된 조건에서 배양된 HUVECs의 증식 억제 현상은 각각의 조건에 비하여 증가되었으나 apoptosis는 유발되지 않았다.