인체 폐암 세포주 A549에서 Euonymus porphyreus 추출물의 항산화 및 항암활성 분석

진수정(Soojung Jin),오유나(You Na Oh),손유리(Yu Ri Son),배수빈(Soobin Bae),박정하(Jung-ha Park),김병우(Byung Woo Kim),권현주(Hyun Ju Kwon) 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.2

Euonymus porphyreus는 노박덩굴과에 속하는 식물로 동아시아 지역에 널리 분포하며, 식물학상의 특징에 대한 보고는 있으나 항산화능과 항암활성 등에 관한 연구는 아직까지 밝혀진 바가 없다. 이에 본 연구에서는 인체 폐암세포인 A549를 사용하여 E. porphyreus 에탄올 추출물(EEEP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EEEP의 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 각각 115.42 ㎎/g, 23.07 ㎎/g이었다. EEEP의 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, IC50가 11.09 ㎍/ml로 뛰어난 항산화능을 보유한 것을 확인하였다. 또한 EEEP는 농도의존적으로 인체폐암세포주인 A549의 세포 성장을 저해하였으며, 세포 주기변화를 분석한 결과 A549 세포의 SubG1기 세포비율이 증가하는 것을 확인하였다. Annexin V 염색과 DAPI 염색으로 EEEP 처리에 의해 apoptotic 세포와 apoptotic body가 증가하는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 EEEP에 의해 A549 세포의 apoptosis가 유도되는 것을 시사한다. 또한 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, EEEP에 의해 Fas, p53, Bax의 발현이 증가하고 Bcl-2의 발현은 감소하였으며, caspase-8, -9와 caspase-3의 활성화를 통해 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 EEEP는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 A549 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다. Euonymus porphyreus, a species of plant in the Celastraceae family, is widely distributed in East Asia, especially in Southern China. The botanical characteristics of E. porphyreus have been reported, but its antioxidative and anticancer activities remain unclear. In this study, we evaluated the antioxidative and anticancer effects of ethanol extracts of E. porphyreus (EEEP) and the molecular mechanism of its anticancer activity in human lung adenocarcinoma A549 cells. The total polyphenol and flavonoid compound contents from EEEP were 115.42 ㎎/g and 23.07 ㎎/g, respectively. EEEP showed significant antioxidative effects with a concentration at 50% of the inhibition (IC50) value of 11.09 ㎍/ml, as measured by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging assay. EEEP showed cytotoxic activity by increasing the SubG1 cell population of A549 cells in a dose-dependent manner. Apoptosis in A549 cells treated with EEEP was evident due to increased apoptotic cells and apoptotic bodies, as detected by Annexin V and 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) staining, respectively. EEEP-induced apoptosis resulted in increased expression of the First apoptosis signal (Fas), p53, and Bax, with decreased expression of Bcl-2 and subsequent activation of caspase-8, -9, and caspase-3, leading to cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). Collectively, these results suggest that EEEP may exert an anticancer effect by inducing apoptosis in A549 cells through both intrinsic and extrinsic pathways.

인체 폐암 세포주 A549에서 Litsea populifolia 추출물의 항산화 및 항암활성 분석

진수정(Soojung Jin),오유나(You Na Oh),정현영(Hyun Young Jeong),윤희정(Hee Jung Yun),박정하(Jung-ha Park),권현주(Hyun Ju Kwon),김병우(Byung Woo Kim) 한국생명과학회 2019 생명과학회지 Vol.29 No.6

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 Litsea populifolia 에탄올 추출물(EELP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EELP의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과, IC50가 11.71 μg/ml로 유의적인 항산화활성을 보였다. 또한 EELP가 인체폐암세포주인 A549와 정상 폐세포인 IMR90의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과, 정상세포의 생존율에는 거의 영향을 끼치지 않은 반면, EELP 농도의존적으로 A549 세포의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 EELP에 의해 A549 세포의 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. EELP에 의해 유도되는 G1 arrest는 세포주기 조절 인자인 Cyclin D1, Cyclin E, Cyclin-dependent kinase인 CDK2와 CDK6의 mRNA 발현 감소와 더불어 단백질 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 EELP 처리에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 p53 인산화에 따른 활성화와 CDK 활성화 효소인 CDC25A 탈인산화효소의 인산화에 따른 저해에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 이러한 결과들로부터 EELP는 두가지 경로인 p53-의존성과 p53-비의존성(ATM/CHK2/CDC25A/CDK2) 경로를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포 증식을 억제하는 것으로 사료된다. 본 연구결과는 EELP가 폐암에 대한 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사하며, 또한 EELP의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다. Litsea populifolia, a plant species of the Lauraceae family, is widely distributed in the tropical and subtropical areas of Asia. The phylogenetic relationships and botanical characteristics of L. populifolia have been reported; however, its anti-oxidative and anti-cancer activities remain unclear. In this study, we evaluated the anti-oxidative and anti-cancer effects of ethanol extracts of L. populifolia (EELP) together with the molecular mechanism of its anti-cancer activity in human lung adenocarcinoma A549 cells. EELP showed significant anti-oxidative effects with a 50% inhibitory concentration at 11.71 μg/ml, which was measured by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging assay. EELP exhibited cytotoxic activity and induced cell cycle arrest at the G1 phase in A549 cells in a dose-dependent manner, whereas EELP did not have the cytotoxic effect on the normal human lung cell line IMR90. Treatment with EELP also resulted in a decreased expression of G1/S transition-related molecules—including cyclin-dependent kinase (CDK) 2, CDK6, cyclin D1, and cyclin E—both for the transcription and translation levels. EELP-induced G1 arrest was associated with the phosphorylation of checkpoint kinase 2 (CHK2), p53, cell division cycle 25 homolog A (CDC25A), and the reduction of CDC25A expression in A549 cells. Collectively, these results suggest that EELP may exert an anti-cancer effect by cell cycle arrest at the G1 phase through both p53-dependent and p53-independent (ATM/CHK2/CDC25A/CDK2) pathways in A549 cells.

Machaerium cuspidatum 메탄올 추출물의 항산화 및 항암활성에 관한 연구

진수정 ( Soojung Jin ),오유나 ( You Na Oh ),박현진 ( Hyun-jin Park ),권현주 ( Hyun Ju Kwon ),김병우 ( Byung Woo Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2016 한국미생물·생명공학회지 Vol.44 No.4

Machaerium cuspidatum은 Fabaceae과 legume속에 속하는 캐노피 덩굴식물(canopy liana)로, 열대 우림 지역에 분포하는 식물이다. 본 연구에서는 Machaerium cuspidatum 메탄올 추출물(MEMC)의 항산화능을 확인하고, 항암 활성 및 그 기전을 인체 폐암세포 A549, 인체간암세포 HepG2를 사용하여 분석하였다. 먼저 DPPH를 이용하여 MEMC의 radical 소거능을 분석한 결과, 소거능 50%의 MEMC 농도(IC₅₀)는 1.66 μg/ml이었으며, MEMC가 추출물인 것을 감안할 때 효과적인 항산화능을 보유하고 있음을 알 수 있었다. 또한 MEMC는 A549, HepG2 및 HT29에 대해 농도의존적으로 세포 사멸 효과를 보였으며, 세포 형태 변화를 유도하였다. A549와 HepG2를 사용하여 세포주기를 분석한 결과, MEMC 처리 농도가 증가할수록 apoptotic 세포를 의미하는subG1기의 세포가 증가하였다. 따라서 MEMC에 의한 A549 및 HepG2의 apoptosis 유도를 Annexin V/7AAD 염색으로 확인한 결과, A549 및 HepG2에서 MEMC 농도의존적으로 Annexin V 양성 세포의 비율이 증가하였으며, DAPI 염색 결과 MEMC 농도의존적으로 A549와 HepG2의 apoptotic body가 증가하였다. 특히 MEMC에 의한 apoptosis는 p53과 Bax의 발현증가 및 Bcl-2의 발현감소와 연관되어 있으며, caspase-3, -8, -9의 활성화와 poly ADP ribose polymerase (PARP)의 단편화를 일으키는 것을 확인하였다. 이러한 결과 들로부터 MEMC는 외인성 및 내인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의해 A549와 HepG2의 증식을 억제시키는 것으로 사료된다. Machaerium cuspidatum, a canopy liana, is a species of genus legume in the Fabaceae family and contributes to the total species richness in the tropical rain forests. In the present study, we investigated the antioxidative and anti-cancer effects of M. cuspidatum and its mode of action. The methanol extract of M. cuspidatum (MEMC) exhibited anti-oxidative activity with an IC₅₀ value of 1.66 μg/ml, and this was attributable to its 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging capacity. MEMC also exhibited a cytotoxic effect and induced morphological changes in a dose-dependent manner in several cancer cell lines including human lung adenocarcinoma A549 cells, human hepatocellular carcinoma HepG2 cells, and human colon carcinoma HT29 cells. Moreover, MEMC treatment induced the accumulation of subG1 population, which is indicative of apoptosis in A549 and HepG2 cells. MEMC-induced apoptosis was confirmed by the increase in Annexin V-positive apoptotic cells and apoptotic bodies using Annexin-V staining and DAPI staining, respectively. Further investigation showed that MEMC-induced apoptosis was associated with the increase in p53 and Bax expression, and the decrease in Bcl-2 expression. In addition, MEMC treatment led to proteolytic activation of caspase-3, 8, and 9 and degradation of poly-ADP ribose polymerase (PARP). Taken together, these results suggest that MEMC may exert a beneficial anti-cancer effect by inducing apoptosis via both the extrinsic and intrinsic pathways in A549 and HepG2 cells.

Millettia erythrocalyx 에탄올 추출물의 항산화 활성 및 항암 활성에 관한 연구

진수정(Soojung Jin),오유나(You Na Oh),손유리(Yu Ri Son),최선미(Sun Mi Choi),권현주(Hyun Ju Kwon),김병우(Byung Woo Kim) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.1

Millettia erythrocalyx는 콩과(Fabaceae)에 속하는 식물로 중국, 태국, 인도 등 열대·아열대 지역에 분포하며, 항바이러스 활성을 보유하고 있다는 보고가 있으나 항산화능과 항암활성 등에 관한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 M. erythrocalyx의 에탄올 추출물(EEME)을 사용하여 항산화능을 측정하고, 인체간암세포주인 HepG2에 대한 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 분석하였다. 먼저 DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, EEME의 IC50는 2.74 μg/ml로 뛰어난 항산화능을 보유하였음을 확인하였다. 또한 EEME 농도 의존적으로 HepG2 세포의 성장을 억제하였다. EEME의 HepG2 세포 사멸 효과의 기전을 분석하기 위하여 세포주기를 분석한 결과, EEME 농도의존적으로 SubG1 세포가 증가하였으며, Annexin V 염색과 DAPI 염색을 통해 apoptotic 세포 및 apoptotic body가 증가됨을 확인하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, EEME 처리에 의해 사멸수용체인 Fas와 pro-apoptotic 단백질인 Bax의 발현이 증가되었으며, caspase-3, -8, -9가 활성화되고 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 EEME는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 HepG2 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다. Millettia erythrocalyx, a species of plant in the Fabaceae family, is widely distributed in the tropical and subtropical regions of the world, such as the Indies, China, and Thailand. The antiviral activity of flavonoids from M. erythrocalyx has been reported; however, the antioxidative and anticancer activities of M. erythrocalyx remain unclear. In this study, we evaluated the antioxidative and anticancer effects of ethanol extract of M. erythrocalyx (EEME) and the molecular mechanism of its anticancer activity in human hepatocellular carcinoma HepG2 cells. EEME exhibited significant antioxidative effects, with a concentration at 50% inhibition (IC50) value of 2.74 μg/ml, as measured by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging assay; moreover, it inhibited cell proliferation in a dosedependent manner in HepG2 cells. Cell cycle analyses showed that EEME induced HepG2 cell accumulation in the subG1 phase in a dose-dependent manner. EEME also induced apoptosis of HepG2 cells, with increases in apoptotic cells and apoptotic bodies, as detected by Annexin V and 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) staining, respectively. Treatment with EEME resulted in increased expression of First apoptosis signal (Fas), a death receptor, and Bcl-2-associated X protein (Bax), a proapoptotic protein, and the activation of caspase-3, 8, and 9, resulting in the cleavage of poly (Adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP). Collectively, these results suggest that EEME may exert an anticancer effect in HepG2 cells by inducing apoptosis via both the intrinsic and extrinsic pathways.

택란 메탄올 추출물에 의한 인체 폐암 세포주 A549의 G1 arrest 유발

박현진(Hyun-jin Park),진수정(Soojung Jin),오유나(You Na Oh),윤승근(Seung-Geun Yun),이지영(Ji-Young Lee),권현주(Hyun Ju Kwon),김병우(Byung Woo Kim) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.9

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 택란 메탄올 추출물의 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 택란 추출물이 A549의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과 처리 농도 및 시간 의존적으로 A549의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. 이러한 택란 추출물에 의한 G1 arrest는 세포주기 조절 단백질인 Cyclin D1, Cyclin E 및 Cyclin-dependent kinase인 CDK2, CDK4, CDK6의 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 택란 추출물에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 CDK 활성화 효소인 Cdc25A phosphatase의 발현 억제에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 반면 종양억제유전자인 p53 및 CDK 억제제인 p21과 p27의 발현량은 증가되지 않았다. 이러한 결과들로부터 택란 추출물은 DNA damage에 의한 ATM/CHK2/Cdc25A/CDK2 pathway를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포의 증식을 억제할 것으로 판단 되며, 이때 택란 추출물에 의해 유도되는 G1 arrest는 p53 비의존적인 경로일 것으로 사료된다. 본 연구결과는 택란이 Cdc25A를 target으로 하는 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사한다. 또한 본 연구결과는 택란 추출물의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다. Induction of G1 Arrest by Methanol Extract of Lycopus lucidus in Human Lung Adenocarcinoma A549 Cells Lycopus lucidus, a herbaceous perennial, is used as a traditional remedy in East Asia, including China and Korea. It has been reported that L. lucidus has anti-allergic effects, inhibitory effects on cholesterol acyltransferase in high glucose-induced vascular inflammation, and anti-proliferative effects in human breast cancer cells. However, the molecular mechanisms of the anti-cancer effects of L. lucidus have not yet been fully determined. In this study, we evaluated the anti-cancer effect and the mechanism of action of L. lucidus in human lung adenocarcinoma A549 cells using methanol extracts of L. lucidus (MELL). MELL treatment showed cytotoxic activity in a dose-dependent manner and induced G1 arrest in A549 cells. The induction of G1 arrest by MELL was associated with the up-regulation of phospho-CHK2 and the down-regulation of Cdc25A phosphatase. In addition, MELL treatment induced decreased expression of G1/S transition-related proteins, including CDK2, CDK4, CDK6, cyclin D1 and cyclin E. MELL also regulated the mRNA expression of CDK2 and cyclin E. On the other hand, the expression of p53 and the cyclin-dependent kinase inhibitor p21 was not induced by MELL. Collectively, these results suggest that MELL may exert an anti-cancer effect by cell cycle arrest at G1 phase through the ATM/CHK2/Cdc25A/CDK2 pathway in A549 cells.

Endlicheria anomala 메탄올 추출물에 의한 인체 폐암세포주와 간암세포주의 자가사멸 유도

박현진(Hyun-jin Park),진수정(Soojung Jin),오유나(You Na Oh),김병우(Byung Woo Kim),권현주(Hyun Ju Kwon) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.4

본 연구에서는 인체 폐암세포주인 A549 세포와 간암세포주인 HepG2 세포를 사용하여 Endlicheria anomala 메탄올 추출물(Methanol extract of E. anomala, MEEA)의 항암 활성 및 그 분자적 기전에 관하여 분석하였다. 먼저 MEEA가 인체 폐암세포와 간암세포의 증식에 미치는 영향을 분석한 결과, 암세포의 증식을 억제하는 효과가 탁월하였다. 그 후 MEEA에 의한 세포 증식이 억제되는 원인을 분석하기 위하여 Flow cytometry analysis, AnnexinV & 7-AAD 이중 염색을 수행한 결과, 두 세포에서 모두 농도의존적으로 apoptosis 유발군인 SubG1기의 세포 분포가 증가하였고, early apoptosis에서 late apoptosis로 전환되는 공통적인 현상을 확인할 수 있었다. 또한 apoptosis의 유발로 일어날 수 있는 세포의 형태 변화를 관찰하기 위한 DAPI 염색과 DNA fragmentation을 통하여 MEEA 처리에 의한 A549의 염색질 응축, 사멸체 형성 및 DNA의 끌림 현상을 관찰할 수 있었으며, 이와 관련된 분자적 기전 분석을 위한 Western blot을 추가로 수행하여 caspase, PARP, pro-, anti-apoptotic 단백질의 발현을 관찰하였다. 이상의 결과로 MEEA는 인체 폐암세포와 간암세포에서 p53의 발현 증가와 Bcl-2 family의 변화를 유도하며, caspase-3와 관련된 경로를 통하여 농도의존적으로 apoptosis를 유발시킨다는 것을 증명하였다. 이는 MEEA가 항암 활성을 보유하고 있고, 인체 폐암세포와 간암세포 사멸의 기전 연구를 위한 중요한 자료가 될 수 있음을 시사한다. Endlicheria anomala, a neotropical plant, is found in northern South America and the Amazon region. It is traditionally used to remove poisons and cure gangrene. According to recent data, this plant has diverse biological properties such as anti-oxidative, anti-inflammatory and anti-melanogenic properties. However, the anti-cancer effect of E. anomala and its molecular mechanisms remain unclear. In this study, we examined the anti-cancer effect and the active mechanism of methanol extract of E. anomala (MEEA) in human lung adenocarcinoma cells (A549) and human liver cancer cells (HepG2). Our data revealed that MEEA showed cytotoxic activity in a dose-dependent manner and induced apoptosis both in A549 and HepG2 cells. We verified evidences of apoptosis via formation of chromatin condensation, apoptotic body and accumulation of cells in the subG1 phase. Following observed apoptosis-related phenomena, we found that the induction of apoptosis by MEEA was associated with the increase of tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase inhibitor p21 (WAF1/CIP1) expression. Furthermore, MEEA-induced apoptosis was characterized with proteolytic activation of caspase-3, degradation of poly ADP ribose polymerase (PARP), and up-regulation of pro-apoptotic Bax expression. Taken together, these findings indicate that MEEA may have potential cancer therapeutic utility in A549 and HepG2 cells.

대장암세포주 HT29에서의 Treculia africana 추출물의 항산화 및 항암 활성 분석

오유나(You Na Oh),진수정(Soojung Jin),박현진(Hyun-jin Park),김병우(Byung Woo Kim),권현주(Hyun Ju Kwon) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.5

Treculia africana Decne는 빵나무종으로 뽕나무과, Treculia 속에 속하는 식물로서, 이 식물의 다양한 부위에서 추출한 물질은 항염증, 항균등의 효과를 가지고 있어 백일해의 치료등 다양한 질환에서 민간요법으로 사용되어 왔다. 하지만 정확한 생리활성에 관한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 T. africana Decne 메탄올 추출물(META)을 사용하여 항산화능 및 인체 대장암 세포주인 HT29에 대한 항암활성에 관하여 분석하였다. DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, META의 IC50가 4.53 μg/ml로 강력한 항산화능을 보유하였음을 확인하였다. 또한 META 처리에 의해 HT29의 생존율이 감소함과 더불어 IC50가 66.41 μg/ml로 강력한 세포사멸효과를 나타냈다. META 처리에 의해 HT29의 subG1 세포비율 및 Annexin V<SUP>+</SUP> 세포의 비율이 증가하고, DAPI로 염색된 apoptotic body가 증가하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질인 Fas, Bax, cytochrome c의 발현이 증가하였으며, 이는 caspase 3, 8, 9를 활성화 시켜 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 META는 강한 항산화 활성과, 대장암세포에서 apoptosis 유도에 의한 높은 항암 활성을 보유한 물질임을 확인하였다. Treculia africana Decne, a breadfruit species, is native to many parts of West and Tropical Africa. The breadfruit belongs to the family Moraceae and is one of the four members of the genera Treculia. The crude extract of T. africana has been used in folk medicine as an anti-inflammatory agent for various ailments, such as whooping cough. In this study, we evaluated the anti-oxidative and anti-cancer activities of the methanol extract of T. africana Decne (META) and the molecular mechanisms of its anti-cancer effects in human colon carcinoma HT29 cells. The META exhibited anti-oxidative activity through a DPPH radical scavenging capacity and inhibited cell growth in a dose-dependent manner in HT29 cells. META treatment induced apoptosis of HT29 cells, showing an increase in the percentage of both SubG1 cells and Annexin V-positive cells and the formation of apoptotic bodies in a dose-dependent manner. META-mediated apoptosis was associated with the up-regulation of the death receptor FAS and Bax and a decrease in the Bcl-2 expression. META-treated HT29 cells also showed the release of cytochrome c from the mitochondria into the cytosol, activation of caspase-3, caspase-8, and caspase-9, and proteolytic cleavage of poly ADP-ribose polymerase (PARP). These findings suggest META may exert an anti-cancer effect in HT29 cells by inducing apoptosis through both intrinsic and extrinsic pathways.

Julbernardia globiflora 추출물의 항산화 활성 및 인체 대장암 세포 HT29에 대한 항암 활성 분석

오유나(You Na Oh),진수정(Soojung Jin),권현주(Hyun Ju Kwon),김병우(Byung Woo Kim) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.5

Julbernardia globiflora는 미옴보 숲에 널리 분포하는 열대 아프리카 나무로, 우울증, 위장장애 등의 치료를 위해 민간요법으로 사용되고 있으나, 항산화능, 항암 활성 등에 대한 연구는 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 J. globiflora 메탄올 추출물(MEJG)을 사용하여 항산화능 및 인체 대장암 세포주인 HT29에 대한 항암 활성에 관하여 분석하였다. 먼저 DPPH radical scavenging activity를 통해 분석한 결과, MEJG의 IC50는 1.23 μg/ml로 강력한 항산화능을 보유하였음을 확인하였다. 또한 MEJG 농도 의존적으로 HT29 세포의 성장을 억제하였다. MEJG의 HT29 세포 사멸 효과의 기전을 분석하기 위하여 Annexin V 염색과 DAPI 염색을 수행한 결과, 대조군에 비하여 apoptotic 세포 및 apoptotic body가 증가됨을 확인하였다. 또한 apoptosis 관련 단백질들의 발현변화를 분석한 결과, MEJG처리에 의해 사멸수용체인 Fas와 pro-apoptotic 단백질인 Bax의 발현이 증가되었으며, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 발현이 감소하였다. 이러한 결과로 cytochrome c가 미토콘드리아에서 세포질로 방출되어 증가 되었으며, caspase-3, -8, -9가 활성화되었다. 최종적으로 PARP가 분해되어 apoptosis가 유도되었음을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 MEJG는 내인성 및 외인성 경로를 통한 apoptosis 유도에 의하여 HT29 세포의 증식을 억제하는 항암활성을 보유하였음을 확인하였다. Julbernardia globiflora, a tropical African tree widespread in Miombo woodland, has been used in folk medicine for the treatment of depression and stomach problems. However, the antioxidative and anticancer activities of J. globiflora remain unclear. The objective of this study is to evaluate the antioxidative and anticancer effects of methanol extract of J. globiflora (MEJG) and the molecular mechanism of its anticancer activity in human colon carcinoma HT29 cells. MEJG exhibited significant antioxidative effect with an IC50 (concentration at 50% inhibition) value of 1.23 μg/ml measuring by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging assay and inhibited cell proliferation in a dose-dependent manner in HT29 cells. We found that MEJG induced apoptosis of HT29 cells with the increase of apoptotic cells and apoptotic bodies using Annexin V staining and 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) staining, respectively. The MEJG treatment showed the increase of Fas, a death receptor, and Bax, a pro-apoptotic protein, and the decrease of Bcl-2, an anti-apoptotic protein, resulting in the release of cytochrome c from the mitochondria into the cytosol and activation of caspase-3, -8 and -9. The apoptotic effects of MEJG were confirmed by cleavage of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). Collectively, these results suggest that MEJG may exert the anticancer effect in HT29 cells by inducing apoptosis via both the intrinsic and extrinsic pathways.

유근피 추출물의 3T3-L1지방전구세포의 분화 억제 효능에 관한 연구

정현영(Hyun Young Jeong),진수정(Soojung Jin),남수완(Soo Wan Nam),현숙경(Sook Kyung Hyun),김성구(Sung Gu Kim),김병우(Byung Woo Kim),권현주(Hyun Ju Kwon) 한국생명과학회 2014 생명과학회지 Vol.24 No.2

유근피(Cortex ulmi pumilae)는 항산화, 항염증, 항균, 항암 등 다양한 생리활성이 보고되어 있으며, 뛰어난 소염 효과로 예로부터 약재로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 이용하여 유근피 추출물의 지방세포 분화에 미치는 영향과 그 기전을 검토하였다. 유근피 추출물을 분화유도제와 동시에 처리한 결과, 3T3-L1 지방 전구세포의 세포질 내 triglyceride 생성을 농도의존적으로 감소시켰으며, 지방세포분화 관련 전사인자인 C/EBP α, C/EBPβ 및 PPARγ의 발현을 유의적으로 저하시켰다. 다음으로 유근피 추출물을 지방세포 분화 유도 단계별로 처리한 결과, 분화유도제와 동시에 처리한 경우 즉 분화 초기에 처리한 경우가 가장 효과적인 지방세포 분화 억제 효능을 보였으며, 이 때 분화초기에 발현되는 C/EBPβ의 발현량은 현저하게 감소되었다. 또한 유근피 추출물에 의해 mitotic clonal expansion 단계의 세포증식이 농도의존적으로 억제되는 것을 확인하였으며, 세포주기분석을 통해 G1 arrest를 유발함으로써 증식이 억제 된다는 것을 확인하였다. 또한, G1 arrest는 G1/S 전이 관련 단백질인 p21의 발현 증가, cyclin E의 발현 감소 및 Rb의 인산화 감소에 의한 것임을 확인하였다. 이러한 연구결과들로부터 유근피 추출물은 지방세포 분화 초기 단계에 작용하여 지방세포 분화 관련 전사인자의 발현을 억제하고 mitotic clonal expansion을 저해하여, 지방전구세포의 지방세포로의 분화를 억제하는 항비만 효능을 가지는 천연 소재임을 확인하였으며, 따라서 본 연구는 향후 이를 활용한 지속적인 연구를 위한 기초자료로 그 가치가 매우 높을 것이라 생각된다. Cortex ulmi pumilae, the cortex of Ulmus davidiana var. japonica, has been used in traditional folk medicine for its anti-inflammatory effect. Although its various bioactivities such as anti-inflammatory, anti-microbial, and anti-cancer, have been reported, the anti-adipogenic activity of cortex ulmi pumilae remains unclarified. In the present study, we investigated the effect of cortex ulmi pumilae extract on adipocyte differentiation in 3T3-L1 preadipocytes. Treatment with cortex ulmi pumilae extract significantly reduced the formation of lipid droplets and triglyceride content in a dose-dependent manner; this is associated with an inhibition of the adipogenic transcription factors, CCAAT/enhancer binding protein α (C/EBPα), C/EBPβ, and peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ). In addition, cortex ulmi pumilae extract treatment during the early stage of adipogenesis showed more efficient anti-adipogenic activity than treatment during other stages of adipogenesis. Cortex ulmi pumilae extract also inhibited cell proliferation and induced G1 arrest of 3T3-L1 cells in the early stage of adipogenesis. This was associated with upregulated expression of Cdk inhibitor p21 and downregulated expression of cyclin E and phospho-Rb, indicating that cortex ulmi pumilae extract blocks mitotic clonal expansion by cell cycle regulation. Taken together, these results suggest that cortex ulmi pumilae extract possesses anti-adipogenic activity through the inhibition of adipocyte differentiation by blocking mitotic clonal expansion.

광곽향 메탄올 추출물의 항산화, 항염증 및 암세포 증식 억제 효과

윤승근(Seung Geun Yun),진수정(Soojung Jin),정현영(Hyun Young Jeong),윤희정(Hee Jung Yun),도미영(Mi young Do),김병우(Byung Woo Kim),권현주(Hyun Ju Kwon) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.1

본 연구에서는, 암세포 증식 억제효능과 항산화, 항염증 효능을 동시에 가지는물질을 탐색하였다. 그 결과, 광곽향 메탄올 추출물이 A549, HepG2, MCF7, HT29 등 다양한 암세포에 대하여 세포성장억제효과를 보였고, A549에 대해 특이적으로 뛰어난 사멸효과를 보였다. 광곽향 메탄올 추출물에 의한 A549에서의 항암 효과는 p38 - Cdc25A - Cdk - Cyclin - Rb pathway를 통해 G1 arrest 유도로 연결되는 것으로 사료된다. 또한 DPPH를 통한 free radical의 소거능 확인 결과 항산화 효과를 가지고 있는 것을 확인하였고, 대식세포(RAW 264.7)의 iNOS 발현을 감소시켜 LPS에 의해 유도되는 NO의 생성을 유의적으로 억제함을 확인했다. 이러한 결과들로부터 광곽향 메탄올 추출물이 항산화, 항염증, 항암 후보물질 소재로 활용가능 할 뿐 아니라, 다양한 건강기능성 소재로 활용가능할 것이라 사료된다. In the present study, the substance that show anti-proliferation of cancer cells as well as anti-oxidant and anti-inflammatory effect was searched. As a results, the methanol extract of Pogostemon cablin (P. cablin), is a well-known herb for traditional medicine in Korea and China for treating the digestive disorders, less of appetite, vomiting and diarrhea, inhibited the growth of various cancer cells such as A549, HepG2, MCF7 and HT29 cells. Cytotoxic effect of methanol extraction of P. cablin was excellent in A549 cells. P. cablin extract induced cell cycle arrest at G1 phase of A549 in a dose dependent manner. And it induced phosphorylation of p38 and Cdc25A and reduced expression of Cdc25A, Cdks, Cyclins and phospho-Retinoblastoma (Rb) proteins. Therefore, P. cablin extract seems to act through the p38 - Cdc25A - Cdk - Cyclin ?Rb pathway in A549 cells. In addition, P. cablin extract showed anti-oxidant effect by DPPH free radical scavenging assay and anti-inflammation effect by inhibition of lipopolysaccharide (LPS)-induced nitric oxide (NO) in RAW 264.7 cells in a dose-dependent manner. Taken together, these results suggest that P. cablin may be used as not only candidate materials for anti-cancer, anti-inflammatory and anti-oxidant, moreover, it would be possible utilized in various health functional food materials.