본 연구에서 상동나무 가지 추출물(STB-E100)은 대장암 세포에서 세포사멸을 유도하여 세포생육을 억제하였다. 또한 Iκ B-α 인산화를 통한 IκB-α 단백질 분해를 유도하며 이로 인해 P65 핵내 전이를 유도하여 NF-κB 신호전달을 활성화시킨다. NF-κB 신호전달 활성화는 GSK3β 활성화를 통해 P65 핵내 전 이를 유도에 의한 것이지만 IκB-α분해는 GSK3β 의존성이 아니다. 상동나무 가지 추출물은 이러한 신호전달 활성화를 통해 세포사멸을 유도하여 대장암의 세포생육을 억제한다. 본 결과를 바탕으로 상동나무 가지가 암 예방 및 치료를 목적으로한 표적 요법에서 항암제 개발의 잠재적 활용 소재로서 이용 가능하다고 사료된다. 그러나 대장암 세포에서 상동나무 가지 추출물에 의해 유도된 NF-κB 신호전달 작용기전을 좀 더 구체적으로 구명할 필요가 있고 대장암에 대한 세포사멸과 작용기전의 정확한 관련성을 조사하기 위해 추가적인 연구가 필요하다.

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 확인 한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는지를 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 확인 한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편 apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발 현에 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 생각 된다. 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.

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.

A diarylheptanoid, (5S)-1,7-bis-(3,4-dihydroxyphenyl)-5- hydroxyheptane-3-one-5-O-β-D-xylopyranoside, named oregonin (1), was isolated from the of Alnus japonica (A. japonica), which is a species of the genus Betulaceae, growing throughout Korea, Japan and China. The structure was elucidated by various spectroscopic methods including negative and positive LC/MS, 1H-NMR, and 13C-NMR techniques or by comparison with authentic samples. In order to evaluate the anti-oxidative activities of oregonin (1) isolated from A. japonica, 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and 2,2'-azino-bis[3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid] (ABTS) radical scavenging activity were measured in vitro. Oregonin from A. japonica exhibited potent DPPH and ABTS radical scavenging activities. A. japonica shows not only 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and ABTS radical scavenging activity, but also apoptosis modulative effects. The present results indicate that A. japonica could be a hair-growth-promoting agent for cosmetic products.

We investigate the effect of endoplasmic reticulum (ER) stress inhibitor treatment during parthenogenetic activation of oocytes on the ER stress generation, apoptosis, and in vitro development of parthenogenetic porcine embryos. Porcine in vitro matured oocytes were activated by 1) electric stimulus (E) or 2) E+10 μM Ca-ionophore (A23187) treatment (EC). Oocytes were then treated by ER stress inhibitors such as salubrinal (200 nM) and tauroursodeoxychloic acid (TUDCA, 100 μM) for 3 h prior to in vitro culture. Parthenogenetic embryos were sampled to analyze ER stress and apoptosis at the 1-cell and blastocyst stages. The x-box binding protein 1 (Xbp1) mRNA and ER stress-associated genes were analyzed by RT-PCR or RT-qPCR. Apoptotic gene expression was analyzed by RT-PCR. At the 1-cell stage, although no difference was observed in Xbp1 splicing among treatments, BiP transcription level in the E group was significantly reduced by salubrinal treatment, and GRP94 and ATF4 transcription levels in EC group were significantly reduced by all treatments (p<0.05) compared to control. In the EC group, both apoptotic genes were reduced by ER stress inhibitor treatments compared to control (p<0.05) except Caspase-3 gene by TUDCA treatment. These results suggest that the treatment of ER stress inhibitor during parthenogenetic activation can reduce ER stress, and thereby reduce apoptosis and promote in vitro development of porcine parthenogenetic embryos.

Hepatic ischemia-reperfusion injury (HIRI) is linked with high mortality rate. Several agents have been developed so far to reduce the risk of HIRI. In this study, we investigated the effects of combined treatment of Ginko biloba leaves extract and vitamin C (GLEVC) on hepatic ischemia-reperfusion injury. To explore the protective effects of GLEVC on HIRI rats model were tested. After the development of HIRI by using clamping method rats were then randomly divided into four groups. Different doses of GLEVC were administered in HIRI rat model. The level of ALT, AST, SOD and MDA content in serum were detected in HIRI groups. Moreover, the activity of SOD, content of MDA, and GSH in hepatic tissue were also examined. Bcl-2 and Bax protein expression were detected by immunohistochemical staining method. Compared with sham group, GLEVC has the protective effect on the HIRI-induced model. Level of ALT, AST, and MDA in blood were significantly lower in GLEVC group compared with HIRI-induced group. Moreover, SOD activity and GSH were increased in GLEVC group whereas MDA content was reduced by GLEVC treatment. Furthermore, HIRI-induced Bax protein was reduced upon GLEVC treatment, whereas Bcl-2 protein expression was enhanced. These results demonstrate that GLEVC treatment may provide potential ameliorative therapy by reducing damaged signaling mechanism in hepatic ischemia/reperfusion injury model.

피부에 가해지는 스트레스는 헤어조절 및 사이클에 직⋅간접적으로 중요한 영향을 미친다고 알려져 있 다. 특히, 모근세포는 스트레스에 의한 부신피질관련호르몬과 세포손상 및 사멸과 밀접한 관련이 있다고 보고되 고 있지만, 현재까지 실험적으로 입증된 사실은 매우 제한되어 있다. 보고에 의하면, 부신피질자극호르몬방출인 자가 증가되면 모근세포의 마이토콘드리아 활성을 저해하여 초기단계의 세포사멸을 가져올 수 있다고 임상학적 으로 보고된바가 있다. 특히 아토피 피부염으로 인한 스트레스는 부신피질자극호르몬방출인자와 부신피질관련 호르몬의 양을 증가시키며, 이는 모발의 outer epithelial sheath에 영향을 준다고 알려져 있으며, 이러한 스트 레스의 변화는 마이토콘드리아 손상을 초래하여 초기단계세포손상을 준다고 한다. 따라서 본 연구는 아토피피부 염스트레스가 피부의 모근세포에 주는 영향에 대하여 연구를 하였는데, 이에 대한 연구는 현재까지 전무한 실정 이다. 우리는 NC/Nga 마우스에 2,4-dinitrochlorobenzene (DNCB)로 아토피피부염을 유발 후, 피부 스트레스 생성에 의한 초기단계 세포손상을 스트레스관련 인자, 부신피질자극호르몬방출인자 및 그 관련 인자, annexin V 및 마이토콘드리아 반응을 이용하여 연구하였다. 그 결과, 아토피피부염에 의한 스트레스는 체내의 부신피질 자극호르몬방출인자 및 관련인자의 활성을 증가시킬 뿐 아니라, 모근세포에 영향을 주어 초기단계세포사멸을 초래하는 것으로 나타났다. 이는 아토피피부염관련 헤어손상을 일으킨다는 중요한 연구결과를 보고하는 바이며, 부신피질자극호르몬 조절관련 의약품 및 화장품 등과 같은 보조적 요법이 필요함을 제안한다.

Background: Glycyrrhiza uralensis Radix (GR) is a crude drugs used in Asian countries that has been reported to prevent the progression of neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease. The present study examined whether GR and its active compounds, glycyrrhizic acid (GA) and isoliquiritigenin (IL), exerted protective effects on H2O2-induced oxidative damage in C6 glial cells. Methods and Results: We exposed C6 glial cells to hydrogen peroxide (H2O2) for 24 h and investigated the cellular response to GR and its active compounds by evaluating cell viability, reactivie oxygen species (ROS) production, and apoptosis-related protein expression. GR successfully mitigated the reduced cell viability and ROS production induced by H2O2 in C6 glial cells, IL and GA significantly increased the cell viability and decreased ROS production. In addition, IL and GA down-regulated apoptotic Baxdependent caspase-3 activation, but each compound exerted different mechanisms, i.e., IL dose-dependently decreased ROS production and, GA up-regulated anti-apoptotic Bcl-2 expression. Conclusions: These results demonstrated that GR and its active components, IL and GA, exhibit potential for use as natural neurodegenerative agents for the modulation of apoptosis in C6 glial cells.

Backgrounds : The action mechanisms of several chemopreventive agents derived from herbal medicine and edible plants have become attractive issues in cancer research. Tea is the most widely consumed beverage worldwide. It have been demonstrated that the active principles of tea sources such as flower extract Camellia sinensis (CSF) and Camellia japonica (CJF)were attributed to their tea polyphenols. We focused on investigating CSF, CJF, mixtures of CSF and CJF has been proven to suppress colonic tumorigenesis. Methods and Results : In this study, human colorectal carcinoma HT-29 cells were treated with CSF, CJF, mixture of CSF and CJF to examine the anti-proliferative and pro-apoptotic effects of mixture of CSF and CJF (3 : 1), as well as the molecular mechanism underlying these effects. Cell viability assay, nuclear staining, DNA fragmentation, caspase assay, cytochrome c release, were utilized to dissect the signaling pathways. In mixture of CSF and CJF (3 : 1), CSF appeared most anticancer effect by both MTT assays and the cleavage analysis of apoptosis-related molecules and PARP. Interestingly, we found that CJF make it possible to express the apotosis inducing by CSF in a short time and apoptosis effect of CSF maintained sustainable. Conclusion : In summary, our results from this study suggest that in HT-29 human colon cancer cells (i) CSF treatment causes damage to mitochondria, and (ii) CJF contributed CSF induced apoptotic cell death mediates cytochrome C release, (ⅲ) mixture of CSF and CJF (3 : 1) the potential to function as a chemopreventive agent against colon cancer.

Background : The young stem of Cinnamomum cassia (YSC) as traditional Chinese medicines has been reported to show a variety of pharmacological properties such as anti-allergy, insecticidal, antimicrobial, antiulcer, anti-inflammatory, immune-suppressive, and neuronal death prevention, tyrosinase inhibition and anticancer, antioxidant and free radical scavenging, as well as antidiabetic and aldose reductase inhibition activities. In this study, we elucidated apoptotic effect and potential molecular mechanism of hot water extracts from YSC (YSC-HW) against human colorectal cancer cells. Methods and Results : YSC-HW treatment increased ROS level and induced ROS-dependent DNA damage in human colorectal cancer cells. ROS generation mediated by YSC-HW induced DNA induced apoptosis and reduction of cell viability in human colorectal cancer cells. YSC-HW ROS-dependently induced NF-kB activation through p65 nuclear translocation via IkB-α degradation, which exerted the induction of apoptosis. In addition, YSC-HW activated ATF3 expression dependent on ROS, which resulted in apoptosis. Conclusion : Our results suggest that YSC-HW may induce apoptosis through ROS-activation of NF-kB and ATF3 in human colorectal cancer cells. From these findings, YSC-HW has potential to be a candidate for the development of chemoprevention or therapeutic agents for human colorectal cancer.

Background : We have previously reported that Oligonol, a low-molecular polyphenol derived from lychee fruit, has protective effect on the liver and kidney of diabetic animal model. In this study, we examined whether Oligonol has any beneficial effects on pancreas of diabetic rats. Methods and Results : Oligonol was orally administered at a dose of 10 and 20 mg/kg body weight for 10 days to STZ-induced diabetic rats, and the effects were compared with those of vehicle-treated diabetic control and non-diabetic control rats. The administration of Oligonol reduced hyperglycemia in diabetic rats through an improvement of serum and pancreatic insulin levels. The increased reactive oxygen species levels in pancreas of diabetic control rats was attenuated by the Oligonol administration through inhibiting the expression of NADPH oxidase-related proteins. The enhanced expression of pro-apoptotic proteins in pancreas of diabetic control rats was significantly reduced by Oligonol administration through down-regulation of phosphor-c-Jun N-terminal kinases protein in pancreas. Furthermore, the expressions of cell proliferation-related protein were also augmented in Oligonol treated-diabetic rats. However, Oligonol treatment led to improved histological changes in the pancreas. Conclusion : These pancreatoprotective effects of Oligonol were achieved through attenuation of oxidative stress and its sensitive protein expression associated with apoptosis and cell proliferation in diabetic rats.