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.

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.

Fas ligand (FasL) and its receptor Fas have been implicated in granulosa cell apoptosis during follicular atresia. Although interferon-gamma (IFN-γ) is believed to be involved in the regulation Fas expression in differentiated granulosa or granulosa-luteal cells, the expression of this cytokine and its role in the regulation of the granulosa cell Fas/FasL system and apoptosis during follicular maturation have not been thoroughly investigated. In the present study, we have examined the presence of IFN-γ in ovarian follicles at different stage of development by immunohistochemistry and related their relative intensities with follicular expression of Fas and FasL, and with differences in granulosa cell sensitivity to Fas activation by exogenous agonistic Anti-Fas monoclonal antibody (Fas mAb). Although IFN-γ immunostaining was detectable in oocyte and granulosa cells in antral follicles, most intense immunoreactivity for the cytokine was observed in these cells of preantral follicles. Intense immunoreactivity for IFN-γ was most evident in granulosa cells of atretic early antral follicles where increased Fas and FasL expression and apoptosis were also observed. Whereas low concentrations of IFN-γ (10-100 U/mL) significantly increased Fas expression in undifferentiated granulosa cells (from preantral or very early antral follicles) in vitro, very higher concentrations (≥ 1,000 U/mL) were required to up-regulate of Fas in differentiated cells isolated from eCGprimed (antral) follicles. Addition of agonistic Fas mAb to cultures of granulosa cells at the two stages of differentiation and pretreated with IFN-γ (100 U/mL) elicited morphological and biochemical apoptotic features which were more prominent in cells not previously exposed to the gonadotropin in vivo. These findings suggested that IFN-γ is an important physiologic intra-ovarian regulator of follicular atresia and plays a pivotal role in regulation of expression of Fas receptor and subsequent apoptotic response in undifferentiated (or poorly differentiated) granulosa cells at an early (penultimate) stage of follicular development.

종양을 효율적으로 적출, 제거하기 위해서는 부수적으로 방사선 치료 및 항암화학요법을 이용하여 수술 전이나, 수술 후 종양의 크기를 줄이거나 작게 할 수는 있었으나, 종양을 적출하거나 제거하는 방법으로 외과적 절제수술요법이 가장 재래적인 수술 방법이다. 종양의 크기를 줄이거나 작게 하는 방법과, 종양을 사멸시킬 수 있는 항암화학요법은 방사성 감수성을 증가시키는 항암약제를 종양세포에 선택적으로 투여하여 방사선에 대한 감수성에 민감하게 반응 할 수 있도록 한 것이며, 다양한 생물학적인 세포증식억제 방법중 TRAIL은 단백질을 변형 시킬 수 있으며 단백질 구조를 변형시켜 세포의 사멸에 일조를 하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 HCT-116세포를 암세포로 간주하여 TRAIL과 방사선과의 상호관계를 분석하였다. 실험결과 TRAIL과 방사선의 단독사용은 대조군과 비교해 본 결과 각각 세포증식과 세포자멸사에 유의적인 영향을 끼치지 않은 것으로 나타났다. 반대로 TRAIL로 처리하고, 방사선 조사를 병행해서 처리한 경우 HCT-116세포가 유의적으로 세포자멸사가 발생되었음을 알 수 있었고, G1대비 G0의 비율도 증가한 것으로 나타났다. 결론적으로 TRAIL은 방사선 방어적인 세포의 세포자멸사를 증가시켜 방사선 감수성을 증가시켰음을 알 수 있었으며, 또한 세포주기를 변화시켜 세포 증식 능력을 점진적으로 감소시킬 수 있었다. TRAIL은 세포자멸사를 증가시키고 세포증식 능력을 감소시켜 방사선 증감제로서 사용이 가능하다는 것으로 사료된다.

급성전골수구성 백혈병(Acute promyelocytic leukemia, APL)은 혈액암의 일종으로 치료의 성적이 좋지 않 을 뿐 아니라 항암요법과 병행 하였을 경우 큰 효과를 보이는 것으로 알려져 있는 방사선 치료를 병행함에 도 불구하고 정상세포에도 작용하여 부작용을 초래한다. 본 연구에서는 이러한 부작용을 감소시키기 위하 여 감마선을 TNF-α와 같이 처리하였을 경우 정상세포와 암세포의 세포 죽음에 어떠한 영향을 미치는지 확 인하였다. HL-60 세포는 APL 세포주로서 사용하였고 DMSO를 처리하여 분화시킨 HL-60 세포는 정상과립 구의 성질을 나타내어 정상대조군으로 이용하였다. 그 결과 TNF-α와 함께 감마선을 처리한 HL-60 세포에 서만 세포독성효과를 나타내었고 세포자멸사를 유도하여 세포가 죽음에 이르게 하였다. 결론적으로 TNF-α 는 항암치료의 부작용을 없애기 위해 저농도 감마선 치료 시 함께 사용하여 암 세포의 제거를 증가시켜 암 의 치료효율을 높일 수 있는 유효물질로 사료된다.

성 호르몬과 유사한 기능을 하는 것으로 알려진 내분비교란물질은 흰쥐 흉선세포에 세포자연사를 일으켜 흉선의 기능을 감소시키는 것으로 보고되고 있으나, 그 작용 기전에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 내분비 교란물질 중 하나인 Tributyltin(TBT)를 흰쥐에 투여한 후 흉선의 상피세포가 지방세포로 분화되는지를 조사하고, 이로 인한 T 세포의 세포자연사와 연관성을 조사함으로써 TBT가 흉선기능에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

Ethanol treatment during the brain growth spurt period has been known to induce the death of Purkinje cells. The underlying molecular mechanisms and the role of reactive oxygen species (ROS) in triggering ethanol-induced Purkinje cell death are, however, largely unresolved. We undertook TUNEL staining, western blotting assay and immunohistochemistry for the cleaved forms of caspase-3 and -9, with calbindin D28K double immunostaining to identify apoptotic Purkinje cells. The possibility of ROS-induced Purkinje cell death was immunohistochemically determined by using anti-8-hydroxy-2'deoxyguanosine (8-OHdG), a specific cellular marker for oxidative damage. The results show that Purkinje cell death of PD 5 rat cerebellum following ethanol administration is mediated by the activation of caspase-3 and -9. However, unexpectedly, TUNEL staining did not reveal any positive Purkinje cells while there were some TUNEL-positive cells in the internal and external granular layer. 8-OHdG was detected in the Purkinje cell layers at 8 h, peaked at 12-24 h, but not at 30 h post-ethanol treatment. No 8-0HdG immunoreactive cells were detected in the internal and external granular layer. The lobule specific 8-OHdG staining patterns following ethanol exposure are consistent with that of ethanol-induced Purkinje cell loss. Thus, we suggest that ethanol-induced Purkinje cell death may not occur by the classical apoptotic pathway and oxidative damage is involved in ethanol-induced Purkinje cell death in the developing cerebellum.

Simazine은 triazine계 제초제로서, 잡초와 일년생 풀들을 통제하는데 우리나라를 포함하여 세계적으로 널리 사용되고 있으며, 미국, 유럽, 오스트레일리아의 경우, 물에서 두 번째로 많이 검출되는 살충제로 알려져 있다. Simazine에오염된 토양과 물을 통하여 사람에게 노출되어 이후 생체 내에 수년간 잔존하며 특히, 생물체의 지방 및 조직에 농축되는특징을 갖는 내분비계 장애물질로 분류되어졌다. 하지만 simazine이 정소세포의 사멸 또는 생존

BCL-2 family 단백질들은 세포사멸 신호전달 체계에서 중추적인 역할을 수행하는 것으로 알려져 있으며, BCL2L10 단백질은 그 중 하나로 세포의 사멸과 생존을 조절하는 것으로 알려져 있다. 특이하게도 BCL2L10 단백질은 세포 또는 조직 특이적으로 서로 상반되는 친 세포사멸 또는 항 세포사멸 효과가 각각 보고되어 있다. 현재까지 난소세포에서의 BCL2L10의 발현 여부 및 기능은 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서 인간 난소 과립세포주인

내분비교란물질로 알려진 Tributyltin(TBT)는 흰쥐 정소 내 생식세포와 간질세포의 세포자연사를 일으켜 정소의 기능을 감소시키는 것으로 보고되고 있으나, 그 기전은 명확히 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 정소 내 간질세포를 표적으로 TBT에 의해 지방세포로 분화가 유도되는 지를 확인하고, 이로 인한 정소 내 세포자연사와의 연관성을 알아보고자 하였다. 3주령 된 수컷 흰쥐에 각각 TBT 1 ㎎과 10 ㎎/㎏/day을 1주일 동안 경구 투여한 후 정소를 분리하여 무게를 측정하였다. 획득된 정소의 일부는 냉동 절편을 만들어 BODIPY로 지방세포를 염색하였고, 일부는 파라핀 절편을 만들어 TUNEL 염색을 수행하였다. 나머지 정소는 정소 백색막을 제거한 후 세정관 사이에 존재하는 간질세포를 분리하였다. 분리된 간질세포에서 total RNA를 추출한 다음 real-time PCR 방법으로 지방세포 유도 유전자들과 세포자연사 관련 유전자들을 분석하였다. 정소의 무게는 대조군에 비교해 TBT 10 ㎎을 투여한 군에서 유의하게 감소하였다. BODIPY 염색 결과, TBT 10 ㎎을 투여한 군의 간질세포에서 염색된 세포의 수가 증가하였고, TUNEL 염색 결과에서도 대조군과 비교해 TBT 투여한 군에서 간질세포 내 세포자연사가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Real-time PCR을 이용해 간질세포 내 유전자 발현을 분석한 결과, 투여된 TBT의 농도가 증가할수록 PPARγ, aP2, PLIN, PGAR 등 지방세포 유도 유전자들의 발현이 증가하였고, 이와 함께 TNFRSF1A, TNFSF10과 같은 세포자연사 관련 유전자의 발현도 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 환경성 내분비 교란물질로 알려진 TBT에 노출될 경우 정소 내 간질세포의 지방세포로의 분화가 유발되면서 세포자연사가 증가하고, 이에 따른 정소 기능의 저하를 야기시킬 수 있는 것으로 사료된다.