HaCaT 세포주에서 캐모마일 (Matricaria chamomilla) 추출물의 항병원성 및 항염 효과에 관한 연구

임은경(Eun Gyeong Lim),김근태(Guen Tae Kim),김보민(Bo Min Kim),김은지(Eun Ji Kim),김상용(Sang-Yong Kim),한남규(Nam Kyu Han),하재순(Jae Sun Ha),김영민(Young Min Kim) 한국생물공학회 2017 KSBB Journal Vol.32 No.1

Chamomile (Matricaria chamomilla), a member of the Asteraceae family, is a well-known for medicinal plant and can be found in India and Europe. Chamomile is an effective sedative and various medical effects. But, the effects of acne treatment by chamomile were not investigated. Therefore, we assessed the anti-oxidant effects, anti-microbial activity and anti-inflammatory effects by chamomile extracts in HaCaT keratinocyte cells. Anti-oxidant effects of chamomile extracts were investigated by DPPH assay. Also, results of MTT assay was demonstrated that chamomile extracts did not have a cytotoxic effect in HaCaT cells. To assess the antimicrobial activity, we determined formation of inhibition zone of Propionibacterium acnes by extracts from chamomile. Tumor necrosis factor-α (TNF-α) induces production of inflammatory cytokines such as interleukin-1β (IL-1β), IL-6 and IL-8 and expression of COX-2. Chamomile extracts could inhibit TNF-α-induced mRNA expression levels of IL-1β, IL-6, IL-8 and COX-2 gene. These results demonstrated the possibility of chamomile for prevention and treatment of skin inflammatory diseases such as acne.

AGS 위암세포에서 Akt/GSK-3β/p53 신호경로 조절을 통한 벌사상자 에탄올 추출물의 G1 Cell Cycle Arrest 유도 효과

임은경(Eun Gyeong Lim),김은지(Eun Ji Kim),김보민(Bo Min Kim),김상용(Sang-Yong Kim),하성호(Sung Ho Ha),김영민(Young Min Kim) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.4

벌사상자는 여성의 생식기 질환이나 화농성 피부염에 주로 사용되어온 한약재로, 최근 들어 암과 관련된 연구가 많이 이루어짐에 따라 벌사상자의 항암 효과에 대한 관심이 높아지고 있다. 벌사상자의 대표적인 성분인 osthole, xanthotoxol 등은 벤젠고리 화합물로 에탄올과 같은 유기용매에 잘 용해된다. 이에 따라 본 연구에서는 AGS 위암세포에서 벌사상자 에탄올 추출물(CME)에 대한 세포주기 정지 유도효과를 확인하고자 하였다. CME 처리에 의한 AGS 위암세포의 증식 억제 유도 효과 및 세포독성 효과를 확인하기 위하여 MTT assay와 LDH release assay를 실시한 결과, 농도 및 시간 의존적으로 세포생존율이 감소하였으며, 농도의존적인 세포독성 효과를 확인하였다. 또한, CME의 농도가 증가할수록 AGS 위암세포의 형태학적 변화가 관찰되었다. 이러한 세포증식 억제 유도 효과가 세포주기 정지에 의한 것인지 확인하기 위하여 CME를 농도별로 24시간 동안 처리한 후 세포주기를 측정하였다. 그 결과 G1기의 세포가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 그리고 CME의 처리가 세포주기와 관련된 단백질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 western blot analysis를 실시하여 G1기 세포주기 정지와 관련된 신호 단백질들의 발현 변화를 확인하였다. 그 결과 CME의 처리가 세포 증식과 분열에 중요한 역할을 하는 p-Akt와 p-GSK-3β의 발현을 저해하는 것을 확인하였고, 이에 따라 p53의 발현과 활성이 증가하여 p21의 발현이 증가함을 확인하였다. 또한, p21의 증가에 따른 cyclin E의 발현 감소와 CDK2의 비활성화 상태인 p-CDK(T14), p-CDK(Y15)의 발현 증가를 확인하였다. 이와 같은 CME의 세포주기 억제 유도 효과가 일어나는 신호경로를 확인하기 위하여 LY294002(PI3K/Akt 저해제), BIO(GSK-3β 저해제), Pifithrin-α(p53 저해제)를 CME와 각각 또는 병행 처리한 후 MTT assay, 세포주기 측정, western blot analysis를 진행하였다. 그 결과 LY294002의 처리는 CME 처리군과 유사하게 세포생존율을 저해시키고 G1기 정지를 유도 했으며, 세포주기 단백질을 조절하였다. 또한, GSK-3β와 p53 저해제를 처리하였을 때 CME를 병행 처리했음에도 불구하고 세포증식 억제나 G1기 정지와 같은 항암 효과가 나타나지 않았으며, 관련 신호경로 단백질의 변화도 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 CME의 처리가 Akt/GSK-3β/p53 신호경로를 조절하여 cyclin E의 발현을 감소시키고 CDK2의 활성을 억제함으로써 G1기 세포주기 정지를 유도함을 확인하였다. Cnidium monnieri (L.) Cusson is distributed in China and Korea, and the fruit of C. monnieri is used as traditional Chinese medicine to treat carbuncle and pain in female genitalia. In this study, we examined the anti-proliferation and cell cycle arrest effects of ethanol extracts from C. monnieri (CME) in AGS gastric cancer cells. Our results show that CME suppressed cell proliferation and induced release of lactate dehydrogenase (LDH) in AGS cells by 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide assay and LDH assay. Cell morphology was altered by CME in a dose-dependent manner. In order to identify the cell cycle arrest effects of CME, we investigated cell cycle analysis after CME treatment. In our results, CME induced cell cycle arrest at G1 phase. Protein kinase B (Akt) plays a major role in cell survival mechanisms such as growth, division, and metastasis. Akt protein regulates various downstream proteins such as glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β) and tumor protein p53 (p53). Expression levels of p-Akt, p-GSK-3β, p53, p21, cyclin E, and cyclin-dependent kinase 2 (CDK2) were determined by Western blot analysis. Protein levels of p-Akt, p-GSK-3β, and cyclin E were reduced while those of p53, p21, and p-CDK2 (T14/Y15) were elevated by CME. Moreover, treatment with CME, LY294002 (phosphoinositide 3-kinase/Akt inhibitor), BIO (GSK-3β inhibitor), and Pifithrin-α (p53 inhibitor) showed that cell cycle arrest effects were mediated through regulation of the Akt/GSK-3β/p53 signaling pathway. These results suggest that CME induces cell cycle arrest at G1 phase via the Akt/GSK-3β/p53 signaling pathway in AGS gastric cancer cells.

HCT116 대장암세포에서 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로 조절을 통한 벌 사상자 추출물(CME)의 apoptosis 및 cell cycle arrest 효과

임은경(Eun Gyeong Lim),김근태(Guen Tae Kim),김보민(Bo Min Kim),김은지(Eun Ji Kim),하성호(Sung Ho Ha),김상용(Sang-Yong Kim),김영민(Young Min Kim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.6

벌 사상자[Cnidium monnieri (L.) Cusson]는 중국과 한국에 분포하는 일년생 초본으로, 화농성피부염 및 여성의 생식기 질환의 치료에 널리 사용되고 있다. 이 외에도 면역기능개선과 천식 등에 대한 효과는 보고된 바 있으나 아직까지 암과 관련된 연구는 많이 이루어지지 않았다. 이에 따라 본 연구에서는 인간 대장암 세포인 HCT116 세포주에서 벌 사상자 에탄올 추출물(CME)의 apoptosis 및 세포주기정지 유도 효과에 대하여 알아보고자 하였으며, 이러한 효과가 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로의 조절을 통하여 이루어지는지 확인하고자 하였다. MTT assay와 LDH assay 결과, 벌 사상자 에탄올 추출물에 의하여 HCT116 세포의 세포생존율이 감소하였으며, 세포독성효과가 나타났다. 또한 벌 사상자 에탄올 추출물의 농도의존적으로 apoptotic body의 수와 apoptosis 비율이 증가하였으며, G1기에서 세포주기정지 유도 효과가 관찰되었다. 세포의 성장과 증식 및 분열에 관련된 단백질인 Akt는 mTOR, p53, GSK-3β와 같은 신호단백질들의 발현을 조절하는 것으로 보고되었다. 벌 사상자 에탄올 추출물을 처리하였을 때, Akt와 mTOR 단백질의 인산화가 저해되었으며, 이에 따라 하위 신호조절 단백질인 GSK-3β, Bcl-2 family, Caspase-3, PARP의 발현이 조절되었다. 또한 Akt와 GSK-3β, mTOR 저해제 처리를 통하여 CME에 의한 apoptosis 효과가 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로를 통하여 이루어지는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구를 통하여HCT116 대장암 세포주에서 벌 사상자 에탄올 추출물이 암세포의 apoptosis 및 세포주기정지 유도에 효과적임을 확인하였다. The Cnidium monnieri (L.) Cusson is an annual plant distributed in China and Korea. The fruit of C. monnieri is used as a medicinal herb that is effective for the treatment of carbuncle and pain in female genitalia. However, the anti-cancer effects of CME have not yet been reported. In this study, we assessed the apoptotic effects and cell cycle arrest effects of ethanol extracts from C. monnieri on HCT116 colon cancer cells. The results of an MTT assay and LDH assay demonstrated a decrease in cell viability and the cytotoxic effects of CME. In addition, the number of apoptotic body and the apoptotic rate were increased in a dose-dependent manner through Hoechst 33342 staining and Annexin V-PI double staining. In addition, cell cycle arrest occurred at the G1 phase by CME. Protein kinase B (Akt) plays an important role in cancer cell survival, growth, and division. Akt down-regulates apoptosis-mediated proteins, such as mammalian target of rapamycin (mTOR), p53, and Glycogen Synthase kinase-3β (GSK-3β). CME could regulate the expression levels of p-Akt, p-mTOR, p-GSK-3β, Bcl-2 family members, caspase-3, and PARP. Furthermore, treatment with CME, LY294002 (PI3K/Akt inhibitor), BIO (GSK-3β inhibitor), and Rapamycin (mTOR inhibitor) showed that apoptotic effects occurred through the regulation of the AKT/mTOR/GSK-3β signaling pathway. Our results demonstrated CME could induce apoptosis and cell cycle arrest in HCT116 colon cancer cells.

Hep3B 간암세포에서 개똥쑥추출물로부터 Akt-mTOR-GSK3β 신호경로에 의한 apoptosis 효과

김은지(Eun Ji Kim),김근태(Guen Tae Kim),김보민(Bo Min Kim),임은경(Eun Gyeong Lim),하성호(Sung Ho Ha),김상용(Sang-Yong Kim),김영민(Young Min Kim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.7

개똥쑥 추출물은 항박테리아, 항바이러스 그리고 항산화효과를 포함한 다양한 기능을 가지고 있는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 개똥쑥 항증식 작용기전은 알려지지 않았다. 따라서, 우리는 Hep3B 간암 세포에서 AAE추출물의 apoptotic 효과를 알아보고자 한다. 본 연구의 목적은 AAE가 인체 간암 세포주(Hep3B)의 증식에 미치는 효과를 분석하고 이에 대한 apoptosis의 효과를 조사하는데 있다. 인산화에 의해 활성화된 Akt는 TSC2, mTOR 그리고 GSK-3β의 인산화를 유도하여 세포증식을 유도한다. 본 연구에서, 우리는 AAE가Akt-mTOR-GSK3β 신호경로와 mitochondria를 매개하는 apoptotic 단백질을 통한 암세포의 apoptosis 유도할 것이라고 추측하였다. 이를 위해, 먼저 AAE가 처리농도에 따라 세포증식에 미치는 효과를 분석하였다. AAE처리는 세포증식을 억제시켰을 뿐만 아니라 젖산 탈수소 효소의 방출을 유도하였다. 이러한 결과는 MTT assay, LDH assay로 확인하였다. 또한 Hoechst 33342 staining, Annexin Ⅴ- PI staining, JC-1 staining 그리고 Western blotting을 통해 apoptosis 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 간암세포에 AAE의 처리가 Akt, TSC2, GSK-3β-phosphorylated, Bim, Bcl-2, pro-caspase 3의 억제와 Bak, Bax 활성을 유도한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 AAE가 Akt-mTOR-GSK-3β 신호경로를 통해 intrinsic apoptosis를 유도한다는 것을 나타낸다. Extracts from Artemisia annua Linné (AAE) have been known to possess various functions, including anti-bacterial, anti-virus, and anti-oxidant effects. However, the mechanism of those effects of AAE is not well-known. The aim of this study was to analyze the inhibitory effects of AAE on cell proliferation of the human hepatoma cell line (Hep3B) and to examine its effects on apoptosis. Activation by phosphorylation of Akt is cell proliferation through the phosphorylation of TSC2, mTOR, and GSK-3β. We suggested that AAE may exert cancer cell apoptosis through Akt/mTOR/GSK-3β signal pathways and mitochondria-mediated apoptotic proteins. For this, we examined the effects of extracts of AAE on cell proliferation according to treatment concentration. Treatment with AAE not only reduced cell viability, but also resulted in the induced release of lactate dehydrogenase (LDH). These results were determined with a 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay and a lactate dehydrogenase (LDH) assay. Furthermore, we determined the effects of apoptosis through Hoechst 33342 staining, annexinⅤ-propidium iodide (PI) staining, 5,5‘, 6,6’-tetrachloro-1,1‘,3,3’-tetraethyl-imidacarbocyanine iodide (JC-1) staining, and Western blotting. Our study showed that the treatment of liver cancer cells with AAE resulted in the inhibition of Akt, TSC2, GSK-3β-phosphorylated, Bcl-2, and pro-caspase 3 and the activation of Bim, Bax, Bak, and cleaved PARP expressions. These results indicate that AAE induced apoptosis by means of a mitochondrial event through the regulate of Akt/mTOR/GSK-3β signaling pathways.

AGS 인체 위암 세포에서 Akt/mTOR/GSK-3β 신호경로 조절을 통한 개똥쑥 추출물의 Apoptosis 유도 효과

김은지(Eun Ji Kim),김근태(Guen Tae Kim),김보민(Bo Min Kim),임은경(Eun Gyeong Lim),김상용(Sang-Yong Kim),김영민(Young Min Kim) 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.9

개똥쑥은 예로부터 항암, 항바이러스 및 항균의 효능을 지니는 것으로 알려져 왔지만 작용 기작에 대한 내용이 많이 알려지지 않았다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암 세포를 대상으로 개똥쑥 추출물(AAE)에 의한 apoptosis 효과와 신호경로 연구를 시행하였다. AAE의 암세포 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여 AGS cell에 AAE를 처리하고 MTT assay와 LDH assay를 수행한 결과 AAE 농도 의존적으로 나타난 세포 성장 억제가 세포 손상에 의한 것임을 확인하였다. 또한, AAE에 의한 암세포 증식 억제 효과가 apoptosis에 의한 것인지 확인하기 위하여 Hoechst 33342 staining과 Annexin Ⅴ-PI staining을 수행한 결과, Hoechst 33342 staining에서 apoptotic body와 세포질 응축이 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였고, Annexin Ⅴ-PI staining에서 apoptotic cells의 변화가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. Western blotting의 결과 AAE가 농도 의존적으로 세포 생장에 관여하는 신호 단백질인 p-Akt, p-TSC2, p-mTOR, p-GSK-3β의 발현이 감소함을 확인하였고, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현이 억제됨으로써 proapoptotic 단백질인 Bax, Bak의 발현이 증가하는 일련의 신호경로를 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 미토콘드리아 막 전위의 탈분극 유도를 확인하기 위한 JC-1 assay 수행 결과, AAE 농도 의존적으로 미토콘드리아 막 전위의 탈분극이 유도됨을 확인하였다. 탈분극에 의한 caspase 활성을 확인하기 위해 caspase-3/7 activity assay를 수행한 결과, AAE 농도 의존적으로 caspase activity 증가를 확인하였다. 또한, apoptosis가 일어나는 일련의 신호경로를 확인하기 위해 apoptosis 상위 단백질인 Akt, mTOR, GSK-3β의 활성을 억제하는 LY294002, Rapamycin, BIO를 각각 AGS cell에 처리하고 세포증식에 미치는 영향과 신호 단백질의 발현 양상을 알아보기 위해 MTT assay, LDH assay, western blotting을 수행하였다. 그 결과 AAE와 LY294002, Rapamycin 처리군에서 세포증식 억제와 LDH 방출량 증가 뿐만 아니라 세포 생장 신호 단백질인 p-mTOR, p-TSC2, p-Akt, p-GSK-3β의 발현이 감소하는 것을 확인하였고, Bcl-2의 발현이 억제됨으로써 Bax와 Bak의 발현을 증가시키는 신호경로를 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 AGS cell에 개똥쑥 추출물을 처리하였을 때 유도되는 apoptosis 효과는 Akt/mTOR/GSK-3β 경로 활성 억제를 통해 Bcl-2 발현이 감소함에 따라 Bax, Bak를 활성화해 세포질로의 cytochrome C 유리에 따른 caspase 활성으로 이루어진다는 것을 알 수 있었다. Extracts from Artemisia annua Linné (AAE) have various functions (anti-malaria, anti-virus, and anti-oxidant). However, the mechanism of the effects of AAE is not well known. Thus, we determined the apoptotic effects of AAE in AGS human gastric carcinoma cells. In this study, we suggested that AAE may exert cancer cell apoptosis through the Akt/mammalian target of rapamycin (mTOR)/glycogen synthase kinase (GSK)-3β signal pathway and mitochondria-mediated apoptotic proteins. Activation by Akt phosphorylation resulted in cell proliferation through phosphorylation of tuberous sclerosis complex 2 (TSC2), mTOR, and GSK-3β. Thus, de-phosphorylation of Akt inhibited cell proliferation and induced apoptosis through inhibition of Akt, mTOR, phosphorylation of GSK-3β at serine9, and control of Bcl-2 family members. Inhibition of GSK-3β attenuated loss of mitochondrial membrane potential and release of cytochrome C. Bax and pro-apoptotic proteins were activated by their translocation into mitochondria from the cytosol. Translocation of Bax induced outer membrane transmission and generated apoptosis through cytochrome C release and caspase activity. We also measured 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, lactate dehydrogenase assay, Hoechst 33342 staining, AnnexinⅤ-PI staining, 5,5",6,6"-tetrachloro-1,1",3,3"-tetraethylimidacarbocyanine iodide staining, and Western blotting. Accordingly, our study showed that AAE treatment to AGS cells resulted in inhibition of Akt, TSC2, GSK-3β-phosphorylated, Bim, Bcl-2, and pro-caspase 3 as well as activation of Bax and Bak expression. These results indicate that AAE induced apoptosis via a mitochondrial event through regulation of the Akt/mTOR/GSK-3β signaling pathways.

Hep3B 간암세포에서 개똥쑥 추출물에 의한 Cell Cycle Arrest 효과

김은지(Eun Ji Kim),김근태(Guen Tae Kim),김보민(Bo Min Kim),임은경(Eun Gyeong Lim),김상용(Sang Yong Kim),하성호(Sung Ho Ha),김영민(Young Min Kim),유제근(Je-Geun Yoo) 한국생물공학회 2015 KSBB Journal Vol.30 No.4

Cells proliferate via repeating process that growth and division. This process is G1, S, G2 and M four phases consists. Monitoring the progression of the cell cycle is a specific step that to be a continuous process is repeated to adjust the start of the next step. At this time, this process is called a Checkpoint. Currently, there are three known checkpoints that G1-S phase, G2-M phase, and the M phase. In this study, we confirmed that cell cycle arrest effects by ethanol extracts of Artemisia annua Linne (AAE) in Hep3B liver cancer cells. AAE was regulated proteins which involved in cell cycle such as pAkt, pMDM2, p53, p21, pCDK2 (T14/Y15). AAE induced cell cycle arrest in G1 checkpoint through phosphorylation of CDK2. Akt and p53 upstream is inhibited by AAE and p53 activated by non-activated pMDM2, p53 inhibitor. Thereby, activated p53 is transcript to p21 and activated p21 protein is combined with Cyclin E-pCDK2 complex. Therefore, we confirmed that AAE-induced cell cycle arrest was occurred by p21-Cyclin E-pCDK2 complex by inhibition of pAkt signal. Because of this cell cycle can’t pass to S phase from G1 phase.

염증성 사이토카인의 발현 억제를 통한 홍해삼 추출물의 항염증효과 및 아토피 개선효과

전미지(Mi Ji Jeon),임은경(Eun Gyeong Lim),김가연(Ga Yeon Kim),이승제(Seung Jae Lee),정인철(In Cheol Jung),김상용(Sang-Yong Kim),김영민(Young Min Kim) 한국생물공학회 2017 KSBB Journal Vol.32 No.4

The red sea cucumber (RSC), Apostichopus japonicus, is a species of sea cucumber in the family Stichopodidae. It is widely distributed in China, Japan and Korea. Tumor necrosis factor-α (TNF-α) and Interferon (IFN-γ) induce inflammatory cytokines such as Thymus and activation-regulated chemokine (TARC/CCL17), Cutaneous T-cellattracting chemokine (CTACK/CCL27), interleukin-1β (IL-1β), IL-6 and IL-8. These cytokines are increased in atopic dermatitis condition. In this study, we investigated the antiinflammatory and skin regeneration effects by RCS. To investigate cytotoxic effects in HaCaT cells, we performed MTT assay after treatment with RSC extracted by 70% EtOH. As a result, RSC extracts did not have cytotoxic effect in HaCaT cells. Also, mRNA expression levels of CCL17, CCL27, IL-β, IL-6 and IL-8 genes induced by TNF-α/IFN-γ were decreased by RSC extracts. Moreover, we confirmed the release of CCL17 and CCL27 protein through ELISA assay. Wound healing assay and cell cycle assay were performed to identify cell regeneration effect of RSC extracts. These results demonstrated the prevention and treatment effects of RSC on skin inflammatory diseases such as atopic dermatitis.

부레옥잠, 물상추, 워터코인의 실내오염물질 제거 효율

박혜민(Hye Min Park),임은경(Eun Kyung Lim),조선경(Seon Gyeong Jo),이자희(Ja Hee Lee),이애경(Ae Kyung Lee) 한국원예학회 2018 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2018 No.10

HaCaT 세포주에서 나복근 즙 (Juice of Raphanus sativus var)에 의한 아토피 완화 효과에 관한 연구

이승제(Seung-Je Lee),임은경(Eun-Gyeong Lim),김가연(Ga-Yeon Kim),전미지(Mi-Ji Jeon),김상용(Sang-Yong Kim),김영민(Young-Min Kim),유제근(Geun Yoo) 한국생물공학회 2017 KSBB Journal Vol.32 No.4

Raphanus sativus var is widely known as herbs for reducing skin heat and for deciphering internal organs. Also, Raphanus sativus var has various medical effects. But, the effects of atopic treatment of Raphanus sativus var were not investigated. Therefore, we assessed the anti-atopic dermatitis and anti-inflammatory effects of juice of Raphanus sativus var in HaCaT cells. MTT assay showed that the juice of Raphanus sativus var was not cytotoxic effect on the HaCaT cells. The HaCaT cell migration was demonstrated by cells migration assay. TNF-α and IFN-γ induces production of inflammatory cytokines such as CCL17, CCL 27, IL-1β, IL-6 and IL-8 expression. Juice of Raphanus sativus var could inhibit TNF-α and IFN-γ induced mRNA expression levels of CCL17, CCL 27, IL-1β, IL-6 and IL-8 gene. Furthermore, we determined the effects of skin turnover through organotypic cell culture and H&E stain. Our study showed that the treatment of HaCaT cells with the juice of Raphanus sativus var in the observed that its skin recovered to normal condition. These results suggested that the possibility Juice of Raphanus sativus var for prevention and treatment of skin inflammatory diseases such as atopic dermatitis.

HepG2 간암세포에서 미토콘드리아 경로를 통한 개똥쑥 추출물의 Apoptosis 유도 효과

김보민(Bo Min Kim),김근태(Guen Tae Kim),김은지(Eun Ji Kim),임은경(Eun Gyeong Lim),김상용(Sang-Yong Kim),김영민(Young Min Kim) 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.12

Akt 및 mTOR는 세포 생존에 필수적인 경로로 세포 성장과 증식 등에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 항암 및 항균 효과가 있는 것으로 알려진 개똥쑥(Artemisia annua L.)에 의한 HepG2 간암세포의 apoptosis 유도 효과를 확인하였다. 본 연구 결과에 의하면 개똥쑥 추출물의 처리 농도가 증가함에 따라 HepG2 세포의 생존율은 억제되었으며, 이는 apoptosis 유도 효과에 의한 것임을 세포의 형태적 변화와 flow cytometry를 통해 확인하였다. 그리고 mitopotential assay와 caspase-3/7 activity assay, western blotting으로 Bcl-2 family 단백질을 확인함으로써 apoptosis 경로 중 내인성 경로(intrinsic pathway)에 의해 apoptosis가 일어남을 알 수 있었다. 이러한 효과는 Akt/mTOR의 활성 저해와 연관이 있었으며 Akt/mTOR의 저해제인 LY294002/rapamycin을 개똥쑥 추출물과 병행처리하였을 경우 개똥쑥 추출물에 의한 apoptosis 효과를 더욱 증대시켰다. 따라서 Akt/mTOR의 저해는 개똥쑥 추출물의 apoptosis 효과를 상승시켰으며 이에 따라 미토콘드리아의 기능 손상과 caspase 활성의 증가를 통해 이루어짐을 확인하였다. The Akt/mammalian target of the rapamycin (mTOR) pathway is activated in the majority of human cancers. Activation of the Akt/mTOR pathway confers resistance to many types of cancer therapy. In this study, we evaluated the apoptotic effect of ethanol extract of Artemisia annua L. through down-regulation of Akt signal pathways and the mitochondrial pathway in hepato-carcinoma cells (HepG2). A. annua extract is known as a medicinal herb that is effective against cancer. We evaluated anti-proliferative activity by MTT-based viability assay and apoptotic effect by Annexin-V/PI staining, mitochondrial membrane potential (MMP), and caspase-3/7 activity as determined by flow cytometry. A. annua treatment led to loss of MMP, resulting in cytochrome c-inducible activation of caspase-3/7. Treatment with A. annua extract reduced activities of Akt/mTOR/anti-apoptotic proteins (such as Bcl-2 and Bcl-XL), leading to increased activation of tumor suppressor p53 and pro-apoptotic proteins (such as Bax and Bak). We applied LY294002 (inhibitor of Akt) and rapamycin (inhibitor of mTOR) to determine the relationship between signal transduction of proteins associated with apoptosis. LY294002 and rapamycin significantly reduced cell viability and increased apoptosis. These results indicate that Bcl-2 and caspase-3 are key regulators in A. annua extract-induced apoptosis in HepG2 cells and are controlled through the Akt/mTOR signaling pathway.