이 연구는 비만이 심장 조직에서 자가포식 관련 단백질 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 고지방 식이(20주)를 통해 비만을 유도한 후 8주간의 트레드밀 운동을 실시하고, 자가포식의 유도, 형성 그리고 자가포식포와 라이소좀 융합단계를 조절하는 단백질의 발현을 확인하였다. 실험동물(SD rat)은 20주 간의 고지방식이(탄수화물: 20%, 지방: 60%, 단백질: 20%)를 통해 비만을 유도하였으며, 8주간의 트레드 밀 운동(주 5일, 하루 30분, 5분; 8m/min, 5분; 11m/min, 20분; 14m/min)을 실시하였다. 집단 구분은 정상식이 비교군(n=10), 고지방식이 비교군(n=10), 고지방식이 운동군(n=10)으로 구분하였다. 8주간의 트레드밀 운동 실시 전과 후에 경구당부하검사를 실시하여 곡선하 면적(area under the curve; AUC)을 산출 하였으며, 공복시 인슐린 농도와 포도당 농도를 통해 인슐린 저항성 지표인 HOMA-IR과 체중 당 복부지 방량(abdominal visceral fat/Body weight; AVF/BW)를 산출하여 비교하였다. 또한 심장 조직에서 자가포식 관련 단백질을 분석하여 운동 트레이닝의 효과를 검증하였다. 장기간의 고지방식이를 통해 HFD-CON 그룹에서는 비만이 유도되었으며, ND-CON 그룹에 비해 체중, AUC, HOMA-IR, AVF/BW가 증가되는 것으로 나타났다. 하지만 8주간의 트레드밀 운동을 실시한 HFD-TE 그룹에서는 AUC, HOMA-IR, AVF/BW가 개선되는 것으로 나타났다. 체중의 경우, 감소되는 경향은 있었지만, 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 자가포식 유도에 관여하는 mTOR와 AMPK는 비만상황에서 모두 감소되었지만, 운동을 통해 증가되는 것으로 나타났다. 자가포식 형성에 관련된 Beclin-1, BNIP3, ATG-7, p62, LC3는 비만상황에서 모두 증가하는 것으로 나타났으며, 운동을 통해 감소되는 것으로 나타났다. 자기포식포와 라이소좀 융합단계 조절하는 Cathepsin L과 LAMP2는 비만상황에서 모두 감소되었으며, 운동을 통해 증가하는 것으로 나타났다. 트레드밀 운동과 같은 신체활동은 대사성 질환에서 나타나는 병리학적 현상을 개선하고 자가포식 과정을 정상적으로 유도하는 것으로 나타났다. 따라서 트레드밀 운동이 심장 관련 질환의 예방 및 치료에 있어 일차적으로 고려해야할 필요성이 있다고 제안한다.

Autophagy is recently receiving the spotlight as the development strategy for promising anticancer drugs. In particular, the majority of anticancer drugs originating from natural products are known to induce autophagy. Saururus chinensis has been used for treating various inflammatory diseases. Recent research has revealed that the extract of Saururus chinensis possess cytotoxicity for various types of human cancer cells. However, the exact action mechanism of Saururus chinensis extract for oral squamous cell carcinoma (OSCC) has not been studied yet. Therefore, the authors of this research aim to study the effect of methanol extract of S. chinensis (MESC) on OSCC cells. To observe the cell proliferation inhibitory effect of MESC on HSC3 cells, the authors conducted the trypan blue exclusion assay. Also, the action mechanism of MESC was studied by conducting the cell cycle analysis, acidic vesicular organelle (AVO) staining and flow cytometry analysis, monodansylcadaverine (MDC) staining, propidium iodide staining, and Western blotting on MESC-treated HSC3 cells. When HSC3 cells were treated in MESC, the cell proliferation was suppressed in time-dependent and dose-dependent manners. Also, the number of sub-G1 arrested cells increased in a dose-dependent manner. MDC punctate and AVO puncta significantly increased respectively. Western blot analysis demonstrated the expression of autophagy-related proteins increased, but apoptotic proteins were not observed. Also, the pAkt protein was reduced, while the p-p38 protein and pERK protein increased. According to our results, MESC induced autophagy and accompanied changes in the cell cycle in HSC3 cells. Also, the alteration in Akt, ERK, and p38 pathways were confirmed. This result suggested the possibility of MESC as the new promising adjuvant for treating OSCC patients.

Natural products are vastly utilized as a source of chemotherapeutic agents for human cancers. Kochia scopraia is traditionally used for the cure of urological and dermatological diseases. Recently, methanol extract of Kochia scoparia (MEKS) has been shown to have anti-cancer activity to various human cancers. However, there is no report demonstrating the anti-cancer activity of MEKS in human mucoepidermoid carcinoma (MEC) cells. In this study, the authors studied the effects of MEKS on the cell proliferation and underlying mechanism in YD15 human MEC cells. MEKS decreased YD15 cell proliferation proven by trypan blue exclusion assay and induced apoptosis, evidenced by cell cycle analysis and western blotting. Autophagy induction by MEKS was verified by western blotting. In addition, MEKS regulated the expression of phosphorylated Akt, phosphorylated p38 and Nrf2 protein. This results can imply that MEKS might be a potential candidate for the treatment of human MEC cells.

천적은 친환경적 해충방제를 위한 중요한 생물소재이다. 그러나 농가에서는 경제적 부담 및 불안정한 해충방제효과등 다양한 문제로 인하여 활용이 낮은 실정이다. 본 연구에서는 포식성 천적인 마일스응애(Hypoaspis miles)를 간편하게대량으로 생산할 수 있는 자가생산법을 개발하였다. 먹이응애인 긴털가루응애(Tyrophagus putrescentiae)는 쌀겨,마일스응애는 왕겨를 담은 상자(6.5L)에 증식시켰다. 큰 상자(22L)에 물을 약간 채우고 난 뒤에 왕겨상자를 넣고2중 구조의 상자를 만들었다. 이러한 2중 구조 상자를 25-30℃, 50-80% 조건에서 4주간 사육했다. 먹이원으로 긴털가루응애가 증식된 쌀겨 150ml을 주 1회씩 제공하였다. 4주 사육 후에 천적응애의 밀도가 30마리/ml 이상 수준으로증식되었다. 그 결과 천적응애 상자당 10만마리이상이며 시설재배지 330m2(100평)에 활용할 수 있다. 이러한 방법은손쉽게 생산할 수 있을 뿐만 아니라 경비절감효과, 포장 및 유통이 필요 없기 때문에 활력 높은 천적을 적용함으로서해충방제효과를 증가시킬 수 있다.

Cinnamaldehyde is known to have the antitumor effects in vitro and in vivo. In this study, we showed a potent and irreversible cytotoxic activity of the Cinnamaldehyde derivative 2'-benzoyloxycinnamaldehyde (BCA) in human Squamous oral cell carcinoma cell, YD-10B. BCA induced YD-10B cell apoptosis in a dose-responsive manner. BCA-induced apoptosis was associated with corresponding increases in a series of key components in the mitochondria-mediated apoptosis pathways, followed by caspase cleavage and PARP activation. We also observed that BCA induced autophagy through Akt/mTOR pathway in YD-10B cells. BCA treatment increased LC3B-II expression, and induced the formation of autophagosomes and autophagic vacuoles. These experimental findings suggest that BCA is a potent inhibitor of cell proliferation in YD-10B cells and provide new insights about leading to the possible development of a new therapeutic agent.

표피는 각질형성세포의 분화로부터 재생되어 계층화되는 상피 조직으로서 물리적 장벽을 형성함으로써 다양한 외부 오염원으로부터 개체를 보호한다. 자가포식 작용(autophagy)은 단백질 축적물, 손상된 세포 소기관, 세포내 미생물 등이 리소좀으로 운반되고 분해되도록 매개하는 기작이다. 최근 연구 결과에 의하면 자가포식 작용이 각질형성세포의 대사 기관과 핵을 제거하여 각질층으로 최종 분화하는데 중요한 역할을 하는 것이 보고 되었다. 그러나 자가포식 작용을 촉진함으로써 표피 분화를 유도할 수 있는지는 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 천연물 유래 단일 화합물 라이브러리를 스크리닝하여 베타인(betaine)이 인간 각질형성세포주인 HaCaT 세 포에서 세포질 내 LC3 punctate 소포체 및 LC3-I에서 LC3-II로의 변환을 증가시켜 자가포식 작용을 촉진함을 규명했다. 자가포식 작용의 억제 신호인 mTOR 경로는 베타인에 의해 영향을 받지 않았으므로, 베타인에 의해 유도된 자가포식 작용은 mTOR에 독립적임을 알 수 있었다. 베타인에 의해 촉진되는 자가포식 작용은 primary keratinocyte 및 skin equivalent에서도 관찰되었다. 또한, 베타인 처리된 인공피부에서 표피층 두께가 증가함을 확인하였다. 이러한 결과들로부터, 자가포식 작용의 새로운 조절소재로서 베타인이 표피의 턴오버를 촉진하여 표피의 장벽기능을 개선하고 피부노화를 방지할 수 있음을 시사한다.