• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.11-22
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• 2022

뇌 등 신경 조직에서 흥분성 신경전달물질의 일종인 글루탐산(glutamate)에 의해 유도되는 신경세포 독성에 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체가 중요하게 관여함은 잘 알려져 있다. 레스베라트롤(resveratrol)은 자연식품에서 얻어지는 가장 잘 알려진 폴리페놀(polyphenol)의 일종으로 글루탐산에 의해 유도되는 신경세포 독성을 완화하는 효과가 있는 것으로 보고되었으나 그 기전은 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 NMDA를 처리한 HT-22 신경세포를 신경세포 독성 모델로 이용하여 미토콘드리아 손상에 미치는 레스베라트롤의 보호 효과와 그 기전을 연구하고자 하였다. NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 MTT 환원능의 감소와 미토콘드리아 막전위의 소실, 세포 내 ATP 농도의 감소, 활성산소종 생성의 증가, 미토콘드리아 막 투과성의 증가(mitochondrial permeability transition) 등 미토콘드리아의 기능적, 형태학적 손상을 시사하는 지표 변화들이 관찰되었다. 또한 미토콘드리아 손상의 결과로 세포사멸(apoptosis)이 증가함도 확인하였다. 레스베라트롤은 NMDA에 의한 미토콘드리아 손상과 세포사멸을 현저히 방지하는 보호 효과를 보였다. 헴 산화효소-1(heme oxygenase-1) 활성 억제제인 아연 프로토포르피린-9(zinc protoporphyrin IX)을 전처리한 세포에서는 레스베라트롤의 보호 효과가 현저히 약화되었으며, 반면에 heme oxygenase-1 활성 촉진제인 코발트 프로토포르피린(cobalt protoporphyrin)과 빌리루빈(bilirubin)은 레스베라트롤과 유사한 보호 효과를 나타내었다. 실시간 정량중합효소연쇄반응(RT-qPCR) 검사와, 웨스턴 블롯(Western blot) 검사로 확인한 결과 레스베라트롤은 헴 산화효소-1의 mRNA와 단백 발현을 증가시킴을 확인할 수 있었다. 짧은 간섭 RNA (small interfering RNA)를 형질주입(transfection)하여 헴 산화효소-1의 발현을 일시적으로 차단(knock down)한 세포에서는 레스베라트롤의 보호 효과가 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합하면 레스베라트롤은 NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 미토콘드리아의 기능적, 형태학적 손상을 완화하여 신경세포 독성에 대한 보호 효과를 나타내며 그 기전에는 헴 산화효소-1의 발현 증가가 중요하게 작용함을 시사한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권6호
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• pp.590-599
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• 2005

연구배경 : 만성폐쇄성폐질환에서 나타나는 기도점액의 과다분비는 이 질환의 중요한 병리학적 소견이며 호흡곤란 등 환자의 증상을 악화시키는 요인 중의 하나이다. 기도 점액을 구성하는 여러 성분 중 Muc 유전자에 의해 만들어지는 당 단백이 흡연에 의해 생성이 증가하는데 이에 관여하는 세포 내 신호전달 과정에 대하여 확실히 밝혀진 바가 없다. 저자는 Muc 유전자 중 인체의 기도에 가장 많이 분비되는 Muc5ac 점액 생성을 담당하는 Muc5ac 유전자의 발현이 흡연에 의하여 증가하는데 관여하는 세포 내 신호전달 과정을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법 : 사람 폐선암 세포주인 A549 세포를 배양하여 Muc5ac 유전자의 promotor를 luciferase reporter plasmid를 사용하여 세포 내에 transfection시키고 5% 담배연기 추출물로 자극하여 배양하였다. 또 세포 내 신호전달에 관여하는 표피성장인자 수용체 kinase의 억제제인 AG1478, mitogen-activated protein kinase kinase(MAPKK) 억제제인 PD98059, p38 mitogen-activated protein kinase 억제제인 SB203580으로 각각 전 처치 후 역시 5% 담배연기 추출물로 자극 배양하였다. 배양된 세포에서 단백질을 추출하여 luciferase 분석을 통하여 Muc5ac promoter 활성도를 측정하고 Western blot을 이용하여 표피성장인자 수용체와 mitogen-activated protein kinase (MAPK)인 extracellular signalrelated kinase (ERK)1/2, p38 MAPK, c-Jun N-terminal kinase (JNK)의 발현을 확인하였다. 또 세포에서 RNA를 추출한 후 Muc5ac primer를 이용하여 역전사효소 중합연쇄반응을 수행하여 Muc5ac mRNA 발현을 관찰하였다. 결 과 : 1. Muc5ac promoter를 삽입한 A549 세포를 5% 담배연기 추출물로 자극하였을 때 의의 있게 luciferase 활성도가 증가하였고(P<0.001) 자극하는 시간이 3시간이었을 때 luciferase 활성도가 최고치를 보였다(P<0.01). 또 담배연기 추출물 자극은 표피성장인자 수용체를 인산화시켰으며 인산화는 AG1478과 PD98059에 의하여 억제되었다. 2. AG1478 혹은 PD98059로 전 처치 후 5% 담배연기 추출물로 자극한 경우 5% 담배연기 추출물 단독으로 자극한 것에 비하여 유의하게 lucifearse 활성도가 억제되었고 (P<0.01) 세 가지 종류의 MAPK 중 ERK1/2와 p38 MAPK의 인산화는 관찰되었으나 JNK의 인산화는 관찰되지 않았다. 역전사효소 중합연쇄반응을 이용하여 관찰한 Muc5ac mRNA 발현은 담배연기 추출물에 의해 증가되었고 PD98059와 AG1478에 의하여 역시 억제되었다. 3. 담배연기 추출물에 의하여 인산화 된 ERK1/2는 PD98059에 의하여 인산화가 감소하였고 p38 MAPK의 인산화는 PD98059와 SB203580에 의하여 감소하였으며 이 두 가지 억제제는 모두 luciferase 활성도를 유의하게 억제시켰다(P<0.0001). 결 론 : 담배연기 추출물은 Muc5ac 유전자의 발현을 증가시켜 기도 내 점액 분비를 증가시키며 이는 표피성장인자 수용체를 매개로 ERK1/2와 p38 MAPK를 경유하여 세포 내 신호전달이 이루어진다고 생각된다. 따라서 점액 유전자 활성화를 매개하는 신호전달 과정을 차단하는 약제나 방법이 개발된다면 과도한 점액분비를 치료할 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권2호
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• pp.65-74
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• 2010

지금까지 태반에서 monoamine들을 재 흡수할 수 있는 몇 가지 membrane transporter들이 발현됨이 보고되었다. 그러나 카테콜라민 트렌스포터(norepinephrine transporter, NET)의 발현과 부인과 질환을 포함한 태반 발달과의 연관성에 관한 연구는 거의 보고된 것이 없다. 본 연구의 목적은 태반에서 NET의 발현을 동정하고, 그 기능을 알아보고자 하였다. 이를 위해 정상과 자간전증(preeclampsia) 태반에서 각각 NET 단백질을 동정하고, 영양막세포주인 HTR8-SV/neo 영양막 세포에 NET 유전자를 주입 후 그 기능을 분석하였다. NET 발현을 분석하고자 태반조직에서 다음과 같이 환자를 분류하여 semi-quantitative RT-PCR과 면역조직화학 방법을 사용하였다. 분만 고통이 없는 산모의 태반을 중심으로(none underwent labor): 1) 만기 정상 태반(term normal placenta)(n=15); 2) 만기 자간전증 태반(term with preeclamptic placenta)(n=15); 3) 중기 자간전증 태반(pre-term preeclamptic placenta)(n=11)을 수집하여, NET 발현을 RNA 수준에서 분석한 결과, mRNA 분석에서는 NET 유전자가 정상 태반 조직보다 자간전증 태반에서 낮게 발현되는 것을 확인하였다. 그러나 Western blot을 통한 NET 단백질의 변화는 거의 없는 것으로 확인되었다. HTR8-SV/neo 영양막세포를 이용하여, NET 유전자의 기능을 알아보고자 NET 유전자의 플라스미드(a plasmid vector for NET gene)와 siRNA(NET gene-specific siRNA)을 HTR8-SV/neo 영양막 세포에 24시간 동안 각각 핵 내 주입하고, NET 유전자 발현에 따른 침윤은 NET 유전자를 증가시킨 경우 대조군보다 2.5배(p<0.05) 촉진시키는 것으로 확인됐으며, NET 유전자를 감소시킨 경우는 침윤능력이 감소하는 경향이 관찰되었다. 또한 NET의 과도한 고발현 또는 저발현은 MMP-2와 MMP-9 발현과 활성을 저해하는 것이 관찰하였다. 따라서 자간전증에서 NET의 발현 감소는 영양막세포의 침윤능력을 억제하는 요인이 될 수 있다. 그러므로 이러한 결과들은 영양막세포의 침윤 기전뿐만 아니라 자간전증을 포함한 부인과 질환의 기초 연구에 지침을 제공할 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권5호
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• pp.450-464
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• 2004

연구배경 : FHIT 유전자의 homozygous deletion과 이와 관련된 mRNA 발현 이상, 단백질의 발현 결손은 폐암에서 매우 높은 빈도로 관찰되고 있다. 일부 연구에 의하면 FHIT 유전자를 폐암 세포 내에 이입시켰을 때 apoptosis가 유발되었고, 세포 주기의 이상 소견이 관찰되었으며, 종양형성 능력이 억제됨이 관찰되었다. 하지만 아직까지 FHIT 단백질의 기능에 대한 지식은 미진한 상태이다. 본 연구에서는 FHIT 유전자를 폐암 세포에 이입시켰을 때 유발되는 apoptosis의 기전을 규명하고자 하였다. 방 법 : FHIT 유전자가 결손된 NCI-H358 세포주에 FHIT 유전자를 stable transfection 시킨 후, cisplatin 혹은 paclitaxel을 가하고 apoptosis가 항진되어 나타나는가를 DAPI staining과 flow cytometry로 관찰해 보았다. 또한 이 과정에서 나타나는 caspase system의 변화와 Bcl-2 family의 변화를 Western blotting으로 조사해 보았다. 결 과 : FHIT를 발현시킨 세포에서는 cisplatin 혹은 paclitaxel을 투여하였을 때 유의하게 생존율이 감소하였으며, 이는 apoptosis 증가에 의한 것으로 확인 되었다. 이 과정에서 FHIT가 발현된 세포는 caspase-3, caspase-7의 활성화가 유의하게 증가되었으며, Bcl-2와 Bcl-xL 발현은 유의하게 감소하고 Bax와 Bad 발현은 유의하게 증가하였다. 결 론 : FHIT가 발현된 폐암 세포에 항암제를 투여하였을 때 유의하게 증가한 apoptosis는 caspase system과 Bcl-2 family의 활성화와 관련되어 있다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권6호
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• pp.538-543
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• 2012

The Maillard Reaction Products (MRPs) are chemical compounds which have been known to be effective in chemoprevention. Death receptors (DR) play a central role in directing apoptosis in several cancer cells. In our previous study, we demonstrated that (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal, a MRP product, inhibited human colon cancer cell growth by inducing apoptosis via nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) inactivation and $G_2$/M phase cell cycle arrest. In this study, (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate, a new (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal derivative, was synthesized to improve their solubility and stability in water and then evaluated against NCI-H460 and A549 human lung cancer cells. (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate reduced the viability in both cell lines in a time and dose-dependent manner. We also found that (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate increased apoptotic cell death through the upregulation of the expression of death receptor (DR)-3 and DR6 in both lung cancer cell lines. In addition to this, the transfection of DR3 siRNA diminished the growth inhibitory and apoptosis inducing effect of (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate on lung cancer cells, however these effects of (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate was not changed by DR6 siRNA. These results indicated that (E)-2,4-bis(p-hydroxyphenyl)-2-butenal diacetate inhibits human lung cancer cell growth via increasing apoptotic cell death by upregulation of the expression of DR3.

• Animal Bioscience
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• 제36권6호
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• pp.851-860
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• 2023

Objective: This study aims to evaluate the target genes of gga-miR-20a-5p and the regulated immune responses in the chicken macrophage cell line, HD11, by the exosome-mediated delivery of miR-20a-5p. Methods: Exosomes were purified from the chicken macrophage cell line HD11. Then, mimic gga-miR-20p or negative control miRNA were internalized into HD11 exosomes. HD11 cells were transfected with gga-miR-20a-5p or negative control miRNA containing exosomes. After 44 h of transfection, cells were incubated with or without 5 ㎍/mL poly(I:C) for 4 h. Then, expression of target genes and cytokines was evaluated by quantitative realtime polymerase chain reaction. Results: Using a luciferase reporter assay, we identified that gga-miR-20a-5p directly targeted interferon gamma receptor 2 (IFNGR2), mitogen-activated protein kinase 1 (MAPK1), mitogen-activated protein kinase kinase kinase 5 (MAP3K5), and mitogen-activated protein kinase kinase kinase 14 (MAP3K14). Moreover, the exosome-mediated delivery of gga-miR-20a-5p successfully repressed the expression of IFNGR2, MAPK1, MAP3K5, and MAP3K14 in HD11 cells. The expressions of interferon-stimulated genes (MX dynamin like GTPase 1 [MX1], eukaryotic translation initiation factor 2A [EIF2A], and oligoadenylate synthase-like [OASL]) and proinflammatory cytokines (interferon-gamma [IFNG], interleukin-1 beta [IL1B], and tumor necrosis factor-alpha [TNFA]) were also downregulated by exosomal miR-20a-5p. In addition, the proliferation of HD11 cells was increased by exosomal miR-20a-5p. Conclusion: The exosome-mediated delivery of gga-miR-20a-5p regulated immune responses by controlling the MAPK and apoptotic signaling pathways. Furthermore, we expected that exosomal miR-20a-5p could maintain immune homeostasis against highly pathogenic avian influenza virus H5N1 infection by regulating the expression of proinflammatory cytokines and cell death.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권3호
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• pp.1099-1104
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• 2014

Aims and Background: Ginsenoside Rh2, which exerts the potent anticancer action both in vitro and in vivo, is one of the most well characterized ginsenosides extracted from ginseng. Although its effects on cancer are significant, the underlying mechanisms remain unknown. In this study, we sought to elucidate possible links between ginsenoside Rh2 and phosphoglucose isomerase/autocrine motility factor (PGI/AMF). Methods: $KG1{\alpha}$, a leukemia cell line highly expressing PGI/AMF was assessed by western blot analysis and reverse transcription- PCR (RT-PCR) assay after transfection of a small interfering (si)-RNA to silence PGI/AMF. The effect of PGI/AMF on proliferation was measured by typan blue assay and antibody array. A cell counting kit (CCK)-8 and flow cytometry (FCM) were adopted to investigate the effects of Rh2 on PGI/AMF. The relationships between PGI/AMF and Rh2 associated with Akt, mTOR, Raptor, Rag were detected by western blot analysis. Results: KG1${\alpha}$ cells expressed PGI/AMF and its down-regulation significantly inhibited proliferation. The antibody array indicated that the probable mechanism was reduced expression of PARP, State1, SAPK/JNK and Erk1/2, while those of PRAS40 and p38 were up-regulated. Silencing of PGI/AMF enhanced the sensibility of $KG1{\alpha}$ to Rh2 by suppressing the expression of mTOR, Raptor and Akt. Conclusion: These results suggested that ginsenoside Rh2 suppressed the proliferation of $KG1{\alpha}$, the same as down-regulation of PGI/AMF. Down-regulation of PGI/AMF enhanced the pharmacological effects of ginsenoside Rh2 on KG1${\alpha}$ by reducing Akt/mTOR signaling.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1383-1391
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• 2016

타목시펜과 같은 항에스트로젠은 ER 양성의 초기 유방암 환자에게 사용되고 있다. 그러나 대부분의 환자에서 이 항에스트로젠에 대한 내성 발현은 불가피하게 발생한다. BCAR3 유전자는 사람의 에스트로젠 의존성 유방암에서 tamoxifen 내성유도를 야기하는 단백질로 발견되었다. 우리들은 이전에 이 BCAR3 유전자가 세포주기 진행과 EGF와 인슐린에 의한 DNA 합성 신호전달경로를 조절한다고 보고하였다. 본 연구에서는, 비종양성 정상적인 인간유방상피세포인 MCF-12A세포에서 c-Jun 전자의 조절에 대한 BCAR3유전자의 기능적인 역할을 조사하였다. BCAR3의 일시적인 발현 또는 지속적인 발현이 c-Jun mRNA와 단백질의 발현을 증가하는 것을 발견하였다. 또한 BCAR3 발현 유전자의 미세주사에 의해 세포 증식이 증가하였다. 이 c-Jun의 발현 증가는 promoter의 활성화를 통해 일어난다. 또한 BCAR3에 의한 c-Jun 발현 유도가 억제성 Ras, Rac, Rho에 의해 억제되었다. 다음으로 EGF 성장인자에 의한 c-Jun 발현 유도에 대한 BCAR3의 영향을 단일 세포 미세주사법에 의해 조사하였다. BCAR3 항체, BCAR3의 siRNA와 같은 BCAR3의 기능을 억제할 수 있는 물질들을 세포로 미세주사하면 EGF에 의한 c-Jun의 발현을 억제하였지만, IGF-1 성장인자에 의한 c-Jun 발현은 억제하지 않았다. 이러한 결과들로부터 BCAR3는 c-Jun 단백질 발현 유도와 세포 증식에 중요한 역할을 하며, 여기에는 Ras, Rac, Rho와 같은 GTPase들이 필요하다는 것을 발견하였다.

• Molecules and Cells
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• 제43권10호
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• pp.856-869
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• 2020

To elucidate the mechanism of action of HOXA11-AS in modulating the cisplatin resistance of nasopharyngeal carcinoma (NPC) cells. HOXA11-AS and miR-454-3p expression in NPC tissue and cisplatin-resistant NPC cells were measured via quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction. NPC parental cells (C666-1 and HNE1) and cisplatin-resistant cells (C666-1/DDP and HNE1/DDP) were transfected and divided into different groups, after which the MTT method was used to determine the inhibitory concentration 50 (IC₅₀) of cells treated with different concentrations of cisplatin. Additionally, a clone formation assay, flow cytometry and Western blotting were used to detect DDP-induced changes. Thereafter, xenograft mouse models were constructed to verify the in vitro results. Obviously elevated HOXA11-AS and reduced miR-454-3p were found in NPC tissue and cisplatin-resistant NPC cells. Compared to the control cells, cells in the si-HOXA11-AS group showed sharp decreases in cell viability and IC₅₀, and these results were reversed in the miR-454-3p inhibitor group. Furthermore, HOXA11-AS targeted miR-454-3p, which further targeted c-Met. In comparison with cells in the control group, HNE1/DDP and C666-1/DDP cells in the si-HOXA11-AS group demonstrated fewer colonies, with an increase in the apoptotic rate, while the expression levels of c-Met, p-Akt/Akt and p-mTOR/mTOR decreased. Moreover, the si-HOXA11-AS-induced enhancement in sensitivity to cisplatin was abolished by miR-454-3p inhibitor transfection. The in vivo experiment showed that DDP in combination with si-HOXA11-AS treatment could inhibit the growth of xenograft tumors. Silencing HOXA11-AS can inhibit the c-Met/AKT/mTOR pathway by specifically upregulating miR-454-3p, thus promoting cell apoptosis and enhancing the sensitivity of cisplatin-resistant NPC cells to cisplatin.

• 한국영양학회:학술대회논문집
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• 한국영양학회 1995년도 추계학술대회 초록
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• pp.11-34
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• 1995

Growth hormone (GH) plays a key role in regulating postnatal growth and can stimulate growth of animals by acting directly on specific receptors on the plasma membrane of tissues or indirectly through stimulating insulin-like growth factor (IGF)-I synthesis and secretion by the liver and other tissues. IGF-I and IGF-Ⅱ are polypeptides with structural similarity with proinsulin that stimulate cell proliferation by endocrine, paracrine and autocrine mechanisms. The initial event in the metabolic action of IGFs on target cells appears to be their binding to specific receptors on the plasma membrane. Current evidence indicates that the mitogenic actions of both IGFs are mediated primarily by binding to the type I IGF receptors, and that IGF action is also mediated by interactions with IGF-binding proteins (IGFBPs). Six distinct IGFBPs have been identified that are characterized by cell-specific interaction, transcriptional and post-translational regulation by many different effectors, and the ability to either potentiate or inhibit IGF actions. Nutritional deficiencies can have their devastating consequence during growth. Although IGF-I is the major mediator of GH's action on somatic growth, nutritional status of an organism is a critical regulator of IGF-I and IGFBPs. Various nutrient deficiencies result in decreased serum IGF-I levels and altered IGFBP levels, but the blood levels of GH are generally unchanged or elevated in malnutrition. Effects of protein, energy, vitamin C and D, and zinc on serum IGF and IGFBP levels and tissue mRNA levels were reviewed in the text. Multiple factors are involved in the regulation of intestinal epithelial cell growth and differentiation. Among these factors the nutritional status of individuals is the most important. The intestinal epithelium is an important site for mitogenic action of the IGFs in vivo, with exogenous IGF-I stimulating mucosal hyperplasia. Therefore, the IGF system appears to provide and important mechanism linking nutrition and the proliferation of intestinal epithelial cells. In order to study the detailed mechanisms by which intestinal mucosa is regulated, we have utilized IEC-6 cells, an intestinal epithelial cell line and Caco-2 cells, a human colon adenocarcinoma cell line. Like intestinal crypt cells analyzed in vivo or freshly isolated intestinal epithelial cells, IEC-6 cells and Caco-2 cells possess abundant quatities of both type Ⅰ and type Ⅱ IGF receptors. Exogenous IGFs stimulate, whereas addition of IGFBP-2 inhibits IEC-6 cell proliferation. To investigate whether endogenously secreted IGFBP-2 inhibit proliferation, IEC-6 cells were transfected with a full-length rat IGFBP-2 cDNA anti-sense expression construct. IEC-6 cells transfected with anti-sense IGFBP-2 protein in medium. These cells grew at a rate faster than the control cells indicating that endogenous IGFBP-2 inhibits proliferation of IEC-6 cells, probably by sequestering IGFs. IEC-6 cells express many characteristics of enterocyte, but do not undergo differentiation. On the other hand, Caco-2 cells undergo a spontaneous enterocyte differentiation. On the other hand, Caco-2 cells undergo a spontaneous enterocyte differentiation after reaching confluency. We have demonstrated that Caco-2 cells produce IGF-Ⅱ, IGFBP-2, IGFBP-3, and an as yet unidentified 31,000 Mr IGFBP, and that both mRNA and peptide secretion of IGFBP-2 and IGFBP-3 increased, but IGFBP-4 mRNA and protein secretion decreased after the cells reached confluency. These changes occurred in parallel to and were coincident with differentiation of the cells, as measured by expression of sucrase-isomaltase. In addition, Caco-2 cell clones forced to overexpress IGFBP-4 by transfection with a rat IGFBP-4 cDNA construct exhibited a significantly slower growth rate under serum-free conditions and had increased expression of sucrase-isomaltase compared with vector control cells. These results indicate that IGFBP-4 inhibits proliferation and stimulates differentiation of Caco-2 cells, probably by inhibiting the mitogenic actions of IGFs.