To date, the development of anticancer drugs has been conducted using two-dimensional (2D) cell culture systems. However, since cancer cells in the body are generated and developed in three-dimensional (3D) microenvironments, the use of 2D anticancer drug screening can make it difficult to accurately evaluate the anticancer effects of drug candidates. Therefore, as a step towards developing a cancer cellfriendly 3D microenvironment based on a combination of vinylsulfone-functionalized polyethylene glycol (PEG-VS) with dicysteine-containing crosslinker peptides with an intervening matrix metalloproteinase (MMP)-specific cleavage site, the types of MMPs secreted from human hepatocarcinoma HepG2 cells, a representative cancer cell, were analyzed transcriptionally and translationally. MMP3 was confirmed to be the most highly expressed protease secreted by HepG2 cells. This knowledge will be important in the design of a crosslinker necessary for the construction of PEG-based hydrogels customized for the 3D culture of HepG2 cells.

본 연구는 미역(Undaria pinnatifida) 추출물과 쇠미역(Costaria costata) 추출물의 항산화 활성 및 HepG2 세포의 알코올로 인한 산화 손상에 대한 보호 효과를 연구하였다. 미역과 쇠미역 추 출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았다. 또한 미역과 쇠미역 70% 에탄올 추출물의 DPPH (IC50 0.33±0.21, 0.48±0.47 mg/ml), ABTS (IC50 0.34±0.30, 0.47±0.17 mg/ml) 라디칼 소거 활성이 열수 추출물 및 10% 에탄올 추출물 보다 높았다. 추출 물의 간 보호 효과를 확인하기 위하여 HepG2 세포에 알코올 산화 스트레스를 유발하여 MTT 분석을 이용하여 세포 생존력을 측정하였다. 미역 및 쇠미역 열수 추출물은 알코올 처리군 (73.95%) 대비 세포 생존율은 각각 89.91~97.63% 및 84.99~90.54%로 농도 의존적으로 증가시 켰다. 본 연구는 미역과 쇠미역 추출물이 간 보호 및 항산화 효과를 나타냄을 확인하였고 알코 올 산화 손상에 대한 간 보호 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

This study examined the antioxidative and lipid accumulation inhibitory effects of 14 plants from Mongolia and Myanmar on 3T3-L1 and HepG2 cells. The total phenolic and flavonoid contents (TPC and TFC) of 14 plant extracts were measured, and the antioxidative activities were analyzed using DPPH, ABTS, FRAP, and ORAC. After measuring the pancreatic lipase levels and performing the thiobarbituric acid assay, the degree of lipid accumulation was determined by lipid (Oil Red O) staining and triglyceride assay in 3T3-L1 and HepG2 cells. M. paniculate (259.43 mgGAE/g) and C. benghalensis (130.78 mgNAE/g) had the highest TPC and TFC, respectively, among the 14 plants. R. acicularis Lindl. had the highest antioxidant activity in DPPH. The ABTS, FRAP, and ORAC results showed that the antioxidant activity of 11 species was higher than that of the positive control. The pancreatic lipase inhibitory effect of C. angustifolium Scop. was reduced to 23.65% at 0.1 mg/mL, and the level of lipid peroxidation of C. abrorescens Lam. was 0.63 nmol/mg. Five selected plants inhibited the lipid accumulation and triglyceride content, respectively, in 3T3-L1 and HepG2 cells. These results provide scientific evidence for developing functional foods using 14 plants from Mongolia and Myanmar, which have antioxidant activities and lipid accumulation reduction effects.

본 연구의 목적은 oleic acid로 지방생성이 유도된 HepG2 세포에서 자색옥수수 색소 1호 포엽 및 속대 추출물이 간 세포 내 지방생성에 미치는 영향을 구명하는 것이다. 자색옥수수 색소 1호 포엽 및 속대 추출물에 의한 HepG2 세포 내 지방 축적의 변화를 확인하기 위하여 배양된 세포에 oleic acid로 지방 축적을 유도하고 추출물에 의한 중성지방생성 억제 효과를 측정하였으며 추출물을 처리하지 않은 대조군과 추출물을 처리한 실험군의 지방합성 및 축적에 관련된 유전자와 단백질 발현량을 RT-PCR과 Western blot을 통하여 측정하였다. Oil Red O와 Nile Red 염색을 통하여 추출물의 처리로 HepG2 세포 내 중성지방 축적이 억제된 것을 확인하였다. RT-PCR에 의하여 mRNA 발현량을 측정한 결과, oleic acid에 의하여 지방 생성이 유도된 대조군에 비하여 모든 추출물 처리군의 SREBP-1c와 SREBP-1a 유전자 발현량이 유의적으로 감소되었다. Western blot을 실시하여 p-AMPK, p-SREBP1, PPARα, FAS 단백질의 발현량을 측정한 결과, 간에서 지질대사에 관여하는 주요 인자인 SREBP1 단백질의 발현은 추출물의 처리 농도에 따라 유의하게 감소하였으며 지방산의 생합성 경로에 관여하는 주요 효소인 FAS의 단백질 발현향은 모든 처리 농도에서 현저하게 감소된 것이 확인되었다. 본 연구 결과는 자색옥수수 색소 1호 포엽 및 속대 추출물이 간세포 내에서 중성지방의 축적을 억제시키고 지질 합성에 관련된 유전자 및 단백질의 발현을 억제시킴으로써 간 세포 내 지질 축적을 완화할 수 있는 기능성 소재로의 활용가치가 높다고 판단된다.

Recently, the prevalence of hyperlipidemia has been increasing, and consequently, the need to identify safe and effective treatments to control this chronic disease has also increased. The beneficial effects of probiotics have been revealed by several studies over the past few years, including their effects on hypertriglyceridemia. However, the mechanisms of action of probiotics are still unclear. The anti-obesity effects of Lactobacillus plantarum Q180 on lipid accumulation have already been demonstrated using an in vitro HepG2 cell model, and therefore, we investigated its efficacy and mechanism of action. Lipid accumulation was induced in HepG2 cells by palmitic acid treatment and then the cells were incubated with L. plantarum Q180 lysate or supernatant to investigate changes in lipid accumulation and expression of lipid metabolism-related genes. The results showed that the L. plantarum Q180-treated group exhibited significantly lower levels of lipid accumulation and mRNA expression of lipid synthesis- and adipogenesis-related genes than the palmitic acid-treated group did. These results indicate that L. plantarum Q180 may contribute to alleviating hypertriglyceridemia by inhibiting lipid synthesis.

Proteasome inhibitors can improve the efficiency of cancer treatments by inhibiting nuclear factor κB(NF-κB) activation in cancer cells. Lentils are a type of beans of which consumption of such beans is increasing. The purpose of this study was to investigate the effects of lentils extract (LE) on the proteasomal activities, NF-κB activation, and cell cycle in HepG2 human liver cancer cells. LE treatments inhibited proteasomal activities at concentrations of 10, 50, and 100 μg/mL respectively, and repressed NF-κB activation at concentrations of 1, 10, and 100 μg/mL respectively, in HepG2 cells. LE treatments at concentrations of 1, 10, and 100 μg/mL respectively, increased sub-G1 cell population in HepG2 cells, which may be the result of apoptosis. The results suggest that LE inhibited NF-κB activation partially with its proteasome inhibitory activities, and the increase of sub-G1 cell population was induced partially, by inhibition of NF-κB activation in HepG2 cells.

본 연구에서는 참죽나무 잎 추출물이 에탄올로 유도된 산화스트레스로부터 간세포를 보호하며, 항산화 효소 유전자 발현을 증가시킴으로써 항산화 활성을 보이는 것으로 사료된다. 또한, 참죽나무 잎에는 플라보노이드가 다량 함유되어 있으며, 특히 퀘르세틴 배당체인 qercetin 3-O-rhamnoside(quercitrin)는 건조중량 100 g당 1,456.0±12.5 mg으로 총 플라보놀 함량(1,874.5±15.5 mg)의 77.7%를 차지하여 참죽나무잎의 주요 플라보놀 성분으로 확인되었다. 결론적으로 참죽 나무 잎 추출물은 알코올에 의한 간 세포의 손상을 보호하고, 산화스트레스를 감소시켰으며, 이는 참죽나무 잎의 주요 플라보노이드인 퀘르세틴과 비교했을 때도 그 효과가 우수함을 확인하였다. 따라서 참죽나무 잎은 알코올에 의해 손상된 간을 보호하는 식품으로서 이용가치가 높을 것으로 기대된다.

청국장추출물과 청국장의 주요한 플라보노이드의 하나인 genistein의 HepG2 세포에서 Trp-P-1 유도 세포독성과 DNA손상에 대한 보호효과를 평가하였다. 청국장추출물과 주요 플라보노이드성분 genistein은 Trp-P-1 유도 세포독성에 대하여 세포독성보호효과를 나타내었다. 청국장추출물 은 Trp-P-1 유도 DNA single strand breaks를 억제하였다. 한편, 청국장추출물은 HepG2 세포에서 Trp-P-1 유도에 의한 CYP1A1와 CYP1A2 발현의 억제를 나타내었다. 청국 장추출물과 genistein은 Trp-P-1에 의한 유도 세포독성과 DNA손상에 대하여 CYP1A1, CYP1A2 발현억제에 의하 여 보호효과가 나타나는 것으로 판단된다. 한국의 전통 콩 발효식품인 청국장은 게놈 불안정성(genomic instability)을 일으키는 heterocyclic amines (HCAs)과 같은 식품의 가열 조리로부터 올 수 있는 발암물질에 대한 유전독성을 예방할 수 있는 유망한 기능성물질로서 활용가능성이 있을 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 NIH3T3와 HepG2 세포에서 에탄올유도 세포독성 및 유전독성에 대하여 녹차엑기스(GTE)와 epigallocatechin-3-gallate (EGCG)의 보호작용을 평가하는데 있다. 세포생존율은 MTT assay를 실시하였으며 DNA 손상도는 Comet assay로 실시한 결과 에탄올은 농도의존적인 세포독성과 유전독성을 나타내었다. 한편 GTE와 EGCG는 에탄올 유도 세포독성 및 DNA 손상에 대하여 유의성 있는 억제효과를 나타내었으며 DPPH시험과 LDL oxidation 및 8OH-2``dG 생성시험에서 항산화효과를 나타내었다. 한편 녹차성분 함유 시판 리큐르주도 순수 에탄올에 비하여 세포독성억제 및 DNA 손상억제효과를 나타내었다. 이상의 시험결과 GTE와 함유 EGCG는 항산화성 유전독성억제기전을 통한 에탄올독성저감 물질로 판단된다.

The aim of this study was to examine the ameliorating effect of black ginseng on the growth of the HepG2 cell transplanted tumor in BALB/c nude mice. 27 male BALB/c nude mice (all six weeks old) were randomly divided into three groups: the control group, the first treatment group (HepG2300RG, using 300 mg/kg red ginseng), and the second treatment group (HepG2300BG, using 300 mg/kg black ginseng). The HepG2300BG in the HePG2 cells showed increased mean survival time than that of red ginseng group. The size and volume of the tumor in the 300BG group showed significant reduction compared to those of the HepG2300RG group (p<0.05). The body weight and liver weight of the HepG2300RG group was not significantly different with control and HepG2300BG group. The serum levels of ALT and AST in the HepG2300RG and HepG2300BG group were significantly lower than those of the control group. In conclusion, these results suggest that the black ginseng may have possible anti-tumor activities.

Anthocyanins, a class of flavonoids, are natural water-soluble pigments, which are mainly found in vegetables and fruits. Anthocyanins have attractive pharmacological activities, such as anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-cancer, and anti-diabetic. The purpose of this study was to investigate the protective effects of anthocyanins-rich fraction (ANF) from Korean purple sweet potato variety, "Shinjami", against hydrogen peroxide (H2O2)-induced oxidative stress. In our results, pre-treatment of HepG2 cells with ANF (10μg/mL) significantly prevented cell death and maintained cell integrity, following exposure to 0.9 mM hydrogen peroxide. The H2O2-dependent production of intracellular ROS was also significantly decreased by pre-treatment with ANF (6 h, 10μg/mL). In addition, ANF increased the mRNA levels of antioxidant enzymes, catalase and glutathione level in H2O2-treated HepG2 cells. These results indicated that ANF protected HepG2 cells against H2O2-induced oxidative stress by inducing protective system.

실험에서는 꽃송이버섯 (Sparassis crispa, formerly S. crispa) 에탄올 추출물의 소수성 분획을 분리하고 각 분획의 DPPH 항산화 활성과 위암 (AGS), 폐암 (A529), 간암 (HepG2) 세포주를 이용한 항암 활성을 MTT assay 를 통해 확인 하였다. SOCC를 사용하여 총 18개의 fraction으로 분획하였고 TLC와 세포주를 이용한 항암 활 성 확인을 통하여 5개의 fraction으로 압축하였다. 항암 활성이 높은 5개의 fraction은 HPLC-MS를 통해 각 분획 물을 분석한 결과 항산화 활성을 보이지 않았으며 약 181.0의 분자량을 가진 물질이 지표물질로 확인되었으므 로 이 물질의 화학식 동정을 위하여 추가실험이 필요하다. 세포주를 이용한 항암실험 결과 꽃송이버섯 추출물은 위 암 (AGS), 폐암 (A529), 간암 (HepG2) 세포주 모두에서 양성대조군인 paclitaxel보다 낮은 세포 생존율을 보여 주 었으며(IC50 value), 이것은 추후 꽃송이버섯 추출물에 포 함된 항암 물질 분리 연구를 위한 기초연구 결과로서 무 척 의미가 크다고 할 수 있다.

체내에 과도하게 생성되는 활성산소는 산화적 스트레스를 유발할 수 있으며 세포 구성성분들을 손상시키고 각종질환의 원인이 될 수 있다. 또한 최근의 연구 결과에 따르면 비만한 사람은 정상체중을 가진 일반인들에 비해 높은산화적 스트레스 상태임이 알려졌다(Furukawa et al.,2004). 본 연구에서는 전통 한약재로 잘 알려진 하고초ethanol 추출물의 항비만 및 스트레스 억제활성을 3T3-L1및 HepG2 세포에서 평가하였다. 본 연구의 결과를 요약하자면 다음과 같다. 첫째, 50 및 100μg/mL의 하고초 추출물은 각각 대조군 대비 78.4%, 및 72.3%의 3T3-L1 세포의지방세포 분화를 억제하였다. 둘째, 100μg/mL의 하고초 추출물은 HepG2 세포에서 ethanol에 의해 유도된 세포사멸을유의적으로 보호하였다(대조군 대비 79.3%). 셋째, 10, 100및 200μg/mL의 하고초 추출물은 60μM의 AAPH 및10μM의 Cu2+로 유도된 산화적 스트레스를 농도 의존적이며 유의적으로 억제하였다. 이상의 연구결과는 하고초 추출물이 항비만 및 산화적 스트레스 억제를 통한 기능성 소재로서의 가능성을 보여주는 결과라 생각된다.

최근 알로에 베라 섭취에 의한 독성 간염이 보고되고 있으나, 아직까지 알로에 베라의 간에 대한 염증 효과가 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구는 알로에 베라 에탄올 추출물이 간세포의 염증 발현에 미치는 영향과 그 기전을 밝히기 위해 수행되었다. 0.001~100 μg/mL의 알로에 베라 추출물을 HepG2세포에 처리하여 MTT assay를 시행한 결과, 모든 농도에서 세포사멸이 유도되지 않았다. 그러나 모든 농도에서 알로에 베라 추출물은 염증성 사이토카인인 IL-8의 분비를 15.7~25.8%까지 유의적으로 증가시켰다(p<0.05). 또 다른 사이토카인인 M-CSF도 알로에 베라 추출물에 의해 36.3~61.5%까지 유의적으로 분비가 증가되었다(p<0.05). 본 연구 결과는 알로에 베라 추출물이 IL-8과 M-CSF와 같은 염증성 사이토카인 분비기전에 의해 간에 염증을 유발할 수 있음을 보여준다. 또한 알로에 추출물에 의해 유발될 수 있는 간염기전을 제시함으로써, 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로 그 가치가 높을 것으로 사료된다.

[6]-Gingerol, a major polyphenol of ginger(Zingiber officinale), exhibits a variety ofbiological properties including anti-oxidant, anti-inflammatory and anti-cancer activity. However,the radioprotective effect of [6]-gingerol is still unknown. The aim of this study was to investigatethe radioprotective effect of [6]-gingerol against radiation-induced cell cytotoxicity and oxidativestress in HepG2 cells. [6]-Gingerol pretreatment attenuated radiation-induced cell cytotoxicitycaused by 5Gy(half lethal dose, LD50of HepG2 cells). The measurements of superoxide dismutase(SOD) and catalase(CAT) activity were also performed. The results showed that [6]-gingerol pre-treatment reduced increasing SOD and CAT activity after exposure of IR, indicating that [6]-gin-gerol protected oxidative stress by regulating cellular antioxidant enzyme(SOD and CAT) activity.These findings suggest that [6]-gingerol acts as a radioprotector by attenuating cell cytotoxicityand oxidative stress.