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Effects of Mifepristone and Tamoxifen on Calcium Modulation in DU-145 Prostate Cancer Cells
Yeo-Reum Kim(김여름),Byeong Gee Kim(김병기) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.9
Mifepristone (MIF)와 Tamoxifen (TAM)은 각각 전립선암과 유방암치료제로 오랫동안 사용되고 있다. MIF는 안드로겐수용체(AR) 양성인 세포와 음성이 세포 모두에서 세포사멸을 유도하며, TAM 은, 리간드-수용체작용 기작의 다양한 특성에 의하여 에스트로겐(ER) 양성인 세포뿐 만 아니라 다른 종류의 암세포에서도 세포사멸을 유도하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 AR 음성인 DU-145 전립선암세포에 있어서, MIF와 TAM의 세포독성이 세포 내 칼슘농도 변화에 기인된 세포사멸기작에 의한 것임을 보여준다. MIF와 TAM을 처리시 세포성장은 농도와 시간의존적으로 감소하였으며, confocal laser scanning microscopy (CLSM)과 fluorescence-activated cell sorting (FASC)로 세포를 분석한 결과 각각 MIF와 TAM을 2일간 처리한 세포에서 세포사멸이 진행되는 것을 관찰하였다. 세포독성효과를 비교했을 경우, TAM이 MIF 보다 강하게 작용하였다. MIF와 TAM을 처리한 세포 내 칼슘변화 측정 시, 칼슘농도 또한 처리 약물의 농도와 시간 의존적으로 증가하였다. 1.5 mM 칼슘배지와 칼슘 제거된 배지에서의 실험결과를 비교한 바, 세포 내 칼슘증가는 외부로부터의 유입에 의한 것으로 생각된다. 세포 독성효과와 마찬가지로 칼슘증대 효과 역시 TAM에서 뚜렷하게 나타났다. 수용체 매개 세포사멸기작의 초기에 관여하는 procaspase-8은 MIF 처리 시 뚜렷이 활성화 되었으나, TAM의 경우 활성화가 MIF의 경우에 비해 강하지 못하였다. 그러나, 세포사멸의 중추적인 역할을 하는 caspase-3은 TAM 을 처리한 세포에 있어서 활성 정도가 훨씬 높았다. 세포사멸과정의 중요한 조절 단백질인 Bcl-2 그룹단백질의 발현을 조사해 본 결과, 세포사멸 억제단백질인 Bcl-2의 발현은 MIF, TAM 처리 시 동일하게 감소한 반면, 촉진단백질인 Bax의 발현은 2-3배 가량 증대되었다. 이상의 결과로 보아 MIF와 TAM은 세포 내 칼슘조절을 통하여 세포사멸을 유도하나, 세포사멸의 초기단계는 MIF와 TAM이 서로 다른 경로를 경유할 가능성이 있는 것으로 생각된다. Mifepristone (MIF) and Tamoxifen (TAM) have been used in the treatment of prostate cancer and breast cancer for more than a decade. MIF can induce apoptosis in both AR-positive and ?negative prostate cancer cells. Because of its pleiotropic ligand-receptor properties, TAM exerts cytotoxic activity in estrogen (ER)-positive and various ER?negative cancer cells. However, the molecular mechanisms of these two substances are not yet clear. In the present work, we report that the cytotoxic effects of MIF and TAM are due to the modulation of intracellular Ca<SUP>2+</SUP> level in DU-145, androgen-insensitive cells. When the cells were treated with micromolar concentrations of either MIF or TAM, the growth and viability were significantly decreased in a dose- and time-dependent manner. The apoptosis induced by MIF or TAM was further proved and analyzed by confocal laser scanning microscopy (CLSM) and fluorescence-activated cell sorting (FACS). In the cells cultivated in a normal 1.5 mM Ca<SUP>2+</SUP> medium, both MIF and TAM also induced an increase of the intracellular Ca<SUP>2+</SUP> level in a dose-dependent fashion. Since a change in calcium level could not be found in cells of the Ca<SUP>2+</SUP>-free medium, the increase of intracellular Ca<SUP>2+</SUP> level might be due to an increase in extracellular calcium uptake. Our results show that the apoptotic effect was more prominent in TAM treatment compared to MIF treatment in DU-145 cells. The above findings might be due to the difference in the uppermost pathways of apoptosis induced by either MIF or TAM. When we checked the level of procaspase-8 activation, TAM showed minor level of activation, as opposed to MIF, which exerted strong activation. In both treatments, the levels of anti-apoptotic protein Bcl-2 decreased, and pro-apoptotic protein Bax level increased more than 2-fold. The activation of caspase-3, a key protease enzyme in the downstream pathway of apoptosis, was much higher in the cells treated with TAM, compared to the MIF treatment. The overall apoptotic activity shown in the present work was closely related to intracellular Ca<SUP>2+</SUP> concentration levels. Therefore, the cytotoxic activity induced by MIF and TAM might have been due to intracellular calcium modulation.
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Effects of Different Light Wavelengths on the Growth of Olive Flounder (Paralichthys olivaceus)
Ndada Regina Benedict(엔다다 레지나 베네딕트),Yeo-Reum Kim(김여름),Jong-Myoung Kim(김종명) 한국생명과학회 2019 생명과학회지 Vol.29 No.3
빛의 파장이 넙치의 성장에 미치는 영향을 분석하기 위하여 보라색(400 nm), 청색(465 nm), 녹색(508 nm), 그리고 적색(635 nm)의 LED와 백색 형광등하에서 성장 실험을 수행하였다. 수조당 15마리 넙치를 12:12 시간 각 파장LED의 광주기하에서 60일 동안 사육한 결과, 각기 269.92±13.02%와 2.18±0.06(보라색), 363.21±3.74%와 2.56±0.07(청색), 433.22±4.83%와 2.79±0.01(녹색), 290.17±11.83%와 2.27±0.05(적색), 그리고 340.74±26.58%와2.47±0.10(형광등)의 체중 증가와 일간성장률(SGR: %/day)이 관찰되었다. 본 실험 결과 녹색 LED 하에서 넙치의 성장이 가장 빨랐으며, 적색 조명 하에서는 성장이 느린 것으로 나타났다. 대부분의 혈액 지표는 그룹별 차이가 없으나, 적색 LED조명 하에서 자란 넙치에서 높은 수준의 glutamic oxaloacetic transaminase (GOT)가 관찰되었다. 빛의 1차 감지 기관인 망막의 조직학적 분석 결과 광수용체 층의 상대적 두께에 별다른 영향이 없는 것으로 보아 녹색광이 무해함을 유추할 수 있다. To investigate the effects of light on growth in fish, olive flounder (Paralichthys olivaceus) were reared under four kinds of monochromatic light-emitting diodes (LEDs) at violet (400 nm), blue (465 nm), green (508 nm), and red (635 nm) wavelengths, along with a white fluorescent lamp as control. The rearing experiments were carried out with 15 fish per tank under different wavelength illumination at the same intensity. After rearing the fish under a 12 hr:12 hr light:dark photoperiod for 60 days, percentage increases in weight gain of 269.92±13.02, 363.21±3.74, 433.22±4.83, 290.17±11.83, and 340.74±26.58% and increases in specific growth rates (SGR) of 2.18±0.06, 2.56±0.07, 2.79±0.01, 2.27± 0.05, and 2.47±0.10 were observed in fish grown under the illumination of red, blue, green, and violet LEDs and the white fluorescent light, respectively. The results show faster growth in fish reared under green LEDs, but slower growth in those reared under red light. Differences in most blood parameters were minor, aside from an increased level of glutamic oxaloacetic transaminase in the fish grown under red LED illumination. Histological analysis of the retina showed few changes in the ratio of photoreceptor layer thickness to total retina thickness in fish reared under the green LEDs compared to those in other illumination groups. These results indicate that green LED light can foster increased growth in olive flounder with no distinct harmful effects on their light-sensitive photoreceptor layers.
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