Piperine에 의한 위암세포 AGS 증식 억제와 Apoptosis 유도

신성아(Seong-Ah Shin),이해님(Hae-Nim Lee),추강식(Gang-Sik Choo),김소정(So-Jung Kim),김형진(Hyeong-Jin Kim),박영석(Young-Seok Park),박병권(Byung-Kwon Park),김병수(Byeong-Soo Kim),김상기(Sang-Ki Kim),이후장(Hu-Jang Lee),정지윤(Ji-Youn 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.11

본 연구는 후추과 식물의 주성분인 piperine이 위암세포 AGS의 항암 효과에 미치는 영향을 확인하기 위해 수행되었다. Piperine에 의한 위암세포 AGS의 생존율을 확인하기 위해 MTT assay를 수행한 결과 농도 의존적으로 암세포의 생존율이 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 암세포의 생존율 억제가 apoptosis에 의한 효과인지를 확인하기 위해 DAPI staining을 실시한 결과 piperine을 처치한 군에서 apoptotic body와 염색질 응축이 증가하는 것을 확인하였다. MTT assay와 DAPI staining의 결과를 바탕으로 piperine이 위암세포 AGS에서 apoptosis와 관련한 단백질 발현 양상에 미치는 영향을 확인하기 위해 western blotting을 실시하였다. 그 결과 piperine에 의해 AGS 세포에서 apoptosis를 유도하는 p53, Bax의 발현은 농도 의존적으로 증가하였고, apoptosis를 억제하는 Bcl-2, XIAP의 발현은 농도의존적으로 감소하였다. Apoptosis의 궁극적 단계인 caspase-9와 손상된 DNA를 복구하는 PARP의 분절은 증가하였으며, apoptosis를 방해하는 인자인 Akt의 인산화는 농도의존적으로 감소하였다. Akt 억제제인 LY294002와 piperine을 병행 또는 단독으로 처치하여 western blotting을 진행한 결과 Bcl-2의 발현은 piperine을 단독으로 처치했을 때와 유사한 감소 경향을 보였지만, p-Akt의 발현은 대조군과 비교해 LY294002와 piperine을 단독으로 처치했을 때보다 병행했을 때 더욱 감소하였다. 이와 반대로 Bax와 cleaved-PARP의 발현은 강하게 증가하였다. 본 연구의 결과를 종합해볼 때 piperine이 위암세포 AGS에서 Akt 경로를 통해 apoptosis를 유도하는 것으로 여겨지며, 향후 위암예방제나 치료제로의 개발 가능성이 있을 것으로 생각한다. Piperine [(E,E)-5-(3,4-methtylenedioxyphenyl)-2,4-pentadienolypiperidide] is a principal of Piperaceae, including Piper nigrum L. and Piper longum Linn., which has been used as a spice and traditional medicine. In this study, we investigated whether or not piperine has anti-cancer effects on AGS human gastric cancer cells. The results demonstrated that piperine not only inhibited proliferation using MTT assay but also induced apoptotic bodies using DAPI assay in a dose-dependent manner in response to piperine. Expression levels of p53, Bax (pro-apoptotic), cleaved caspase-9, and cleaved-PARP increased, whereas expression levels of Bcl-2, XIAP (anti-apoptotic), and Akt decreased in a dose-dependent manner compared with the control by western blotting analysis. To identify the connection between phospo-Akt and Bcl-2 family in response to piperine, LY249002 (Akt inhibitor) was treated with piperine (150 μM). The results were shown that expression of phospo-Akt was reduced whereas expression of Bax and cleaved-PARP increased in a dose-dependent manner. These results indicate that piperine induced apoptosis in AGS cells and may serve as a chemopreventive or therapeutic agent for human gastric cancer.

시금치, 양배추, 양파 추출물의 암세포 증식 억제 효과

이해님(Hae-Nim Lee),신성아(Seong-Ah Shin),추강식(Gang-Sik Choo),김형진(Hyeong-Jin Kim),박영석(Young-Seok Park),김상기(Sang-Ki Kim),정지윤(Ji-Youn Jung) 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.5

본 연구에서는 메탄올로 추출한 시금치, 양배추, 양파 추출물의 인간 위암세포 AGS와 인간 유방암세포 MDA-MB-231, SK-BR-3 암세포에서의 세포 증식 억제 효과와 apoptosis 유도 효과에 대하여 비교 조사하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 암세포에 시금치, 양배추, 양파 추출물을 0, 50, 100, 200 ㎍/mL로 24시간 동안 처리한 뒤 MTT assay를 통하여 세포 생존율을 측정한 결과 암세포 생존율이 농도 의존적으로 감소하였다. 이러한 시금치, 양배추, 양파 추출물의 암세포 증식 억제 효과가 apoptosis에 의해 유도되는지 확인하기 위해 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 암세포에 각 추출물을 0, 200 ㎍/mL로 24시간 동안 처리한 후 DAPI staining을 수행한 결과 apoptotic body와 염색질 응축이 추출물 처리군에서 증가하였다. MTT assay와 DAPI staining 결과 암세포 증식 억제 효과 및 apoptosis 유도효과가 가장 우수했던 양파 추출물에 의한 apoptosis 관련 단백질들의 변화 양상을 확인하기 위해 western blotting을 수행하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 암세포에 양파 추출물을 0, 200 ㎍/mL로 24시간 동안 처리한 뒤 western blotting을 수행한 결과 pro-apoptotic 인자인 Bax 발현은 증가하였으며 PARP 단백질의 분절 또한 증가한 것을 확인하였다. 반면 anti-apoptotic 인자인 Bcl-2의 발현은 감소하였다. 이러한 결과들을 종합하였을 때 시금치, 양배추, 양파 추출물은 인간 위암세포인 AGS, 인간 유방암세포인 MDA-MB-231, SK-BR-3에서 apoptosis 유도를 통해 암세포 성장을 억제하는 것으로 생각한다. 그중 양파 추출물의 효과가 가장 우수했으며 유방암세포보다 위암세포에서의 apoptosis 유도 효과가 뛰어났다. 따라서 양파의 섭취는 위암의 예방 및 치료를 위한 치료제로의 개발 가능성이 우수함을 제시하며 추후 지속적인 연구를 통하여 in vivo에서의 양파 추출물의 항암 효과에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각한다. Extracts from spinach, cabbage, and onion are known to possess various instructive characteristics, including antioxidant and anti-inflammation activities. Spinach, cabbage, and onion are consumed worldwide and represent important sources of dietary phytochemicals with proven antioxidant properties, such as flavonoids and phenolic acids. Food-derived flavonoids and phenolic compounds are expected to be promising drugs for cancer. In the present study, we investigated the effects of methanol extracts of spinach, cabbage, and onion on cell proliferation and apoptosis in human gastric and breast cancer cells. Proliferation rates of AGS, MDA-MB-231, and SK-BR-3 cells were determined by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. The methanol extracts of spinach, cabbage, and onion inhibited proliferation of cancer cells in a dose-dependent manner. 4’,6-Diamidino-2-phenylindole (DAPI) staining revealed that chromatin condensation significantly increased compared with the control. In the results of MTT assay and DAPI staining, onion extract was the most effective in inhibiting cancer cell proliferation and apoptosis. To assess changes in protein expression level by onion extract, we identified Bax (pro-apoptotic), Bcl-2 (anti-apoptotic), and poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) protein by western blot analysis. The expression of Bax and cleaved-PARP increased, whereas expression of Bcl-2 was decreased compared with the control. These results suggest that spinach, cabbage, and onion extracts suppressed growth of human gastric cancer AGS, human breast cancer MDA-MB-231, and SK-BR-3 cells through induction of apoptosis. Among the extracts, onion extract had stronger anti-cancer and apoptosis induction effects than spinach and cabbage extracts. Further, onion extract more effectively induced apoptosis of human gastric cancer cells than human breast cancer cells. Therefore, further studies are needed to determine the anti-cancer effects of onion extracts in vivo. Onion extract can be developed as a chemopreventive or therapeutic agent for gastric cancer.

피세아타놀에 의한 YD-15 구강암세포의 세포자가사멸 유도 효과

이해님(Hae-Nim Lee),장혜연(Hye-Yeon Jang),김형진(Hyeong-Jin Kim),신성아(Seong-Ah Shin),추강식(Gang-Sik Choo),박병권(Byung-Kwon Park),김병수(Byeong-Soo Kim),정지윤(Ji-Youn Jung) 한국식품영양과학회 2015 한국식품영양과학회지 Vol.44 No.7

Resveratrol 유도체의 일종으로 stilbene 계열 물질인 piceatannol은 암세포의 증식을 억제하고 apoptosis를 유발하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 YD-15 인체 구강암세포를 대상으로 piceatannol에 의한 암세포 증식 억제와 연관된 부가적인 기전연구를 실시하였다. Piceatannol이 암세포 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여 구강암세포주 YD-15에 piceatannol을 0, 6.25, 12.5, 25, 50, 100, 200 μM의 농도로 처리하고 MTT assay를 수행한 결과 piceatannol은 농도 의존적으로 세포 성장을 억제하였다. Piceatannol에 의한 암세포 증식 억제 효과가 apoptosis에 의한 것인지 확인하기 위해 DAPI 염색을 수행한 결과 apoptotic body와 세포질 응축이 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. Western blotting의 결과 piceatannol은 Bax와 cleaved-PARP 단백질의 발현을 농도 의존적으로 증가시키고 Bcl-2 단백질 발현을 감소시켰다. In vivo 실험에서는 누드마우스에 YD-15 구강암세포를 이종이식한 후 3주간의 piceatannol 복강투여를 통해 이식된 종양의 크기를 측정한 결과 piceatannol 처치군이 대조군에 비해 유의적으로 종양부피가 감소하였고, 종양조직을 이용해 TUNEL assay를 수행한 결과 piceatannol 처치군에서 TUNEL-positive cell이 더 많이 관찰되었다. 또한 종양조직을 이용해 IHC stain을 수행하여 cleaved-caspase-3와 Ki-67을 확인한 결과 piceatannol 처치군에서 cleaved-caspase-3가 증가하는 경향을 보였고 Ki-67은 감소하는 경향을 보였다. 따라서 piceatannol은 인체 구강암세포에서 apoptosis를 유도시키고 종양 형성을 억제함으로써 구강암 치료제로의 개발 가능성이 있는 것으로 확인하였다. Piceatannol (trans-3,4,3",5"-trihydroxystilbene), a natural stilbene, is an analogue of resveratrol. In the present study, possible mechanisms by which piceatannol exerts its pro-apoptotic action in cultured human oral cancer YD-15 cells were investigated. To investigate whether or not piceatannol has effects on cancer cell viability, human oral YD-15 cells were treated with piceatannol (0, 50, and 100 μM). Piceatannol treatment (100 μM) showed the strongest inhibition of cell proliferation and reduced cell viability in a dose-dependent manner. Chromatin condensation detected by DAPI staining significantly increased in a concentration-dependent manner, indicating apoptosis. Piceatannol treatment activated initiator Bax (pro-apoptotic) and cPARP in a concentration-dependent manner. Further, piceatannol induced down-regulation of Bcl-2 (anti-apoptotic). We also evaluated the activity of piceatannol against oral cavity cancer tumors in mice. Piceatannol-treated nude mice bearing YD-15 xenograft tumors exhibited significantly reduced tumor volume and weight due to the potent effect of piceatannol on tumor cell apoptosis, as determined by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling assay. Immunohistochemistry staining showed elevated expression of cleaved-caspase-3 as well as reduced expression of Ki-67 in the piceatannol-treated group. Therefore, piceatannol can be developed as a cancer preventive medicine due to its growth inhibitory effects and induction of apoptosis in human oral cancer cells.

IEC/TC 64(저압전기설비)에 관한 표준화 현황

김해윤(Hae-Yun Kim),곽태균(Tae-Kyun Kwak),고재훈(Jae-Hun Ko),오치수(Chi-Su Oh),신성수(Seong-Su Shin) 대한전기학회 2023 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2023 No.7

보행패턴에 영향을 미치는 요소를 고려한 보행성 분석 네트워크 설계에 관한 연구

남대식(Nam, Dae-Sik),신성일(Sin, Seong-Il),이신해(LEE, Shin-Hae) 대한교통학회 2013 대한교통학회 학술대회지 Vol.69 No.-

본 연구는 보행의 서비스 수준에 대한 평가 및 분석을 네트워크 차원에서 수행하기 위한 기본적인 네트워크를 구상하고자 하였다. 이를 위해 보행환경 및 행태에 영향을 미치는 여러 요소들을 기존 연구의 고찰을 통해 정립하였고, 도심부의 보행환경을 모사하는 네트 워크를 설계하였다. 보행은 걸을 수 있는 모든 영역으로 보행하며 보행가능영역은 차로 옆 인도, 이면도로, 골목길, 공원, 운동장 등의 오픈스페이스 내 도로, 보행시설물 등이 있으며 도심부에서는 차량의 네트워크보다 복잡하고 그 총 연장 또한 길다. 또한 보행자는 보 행에 필요한 에너지 소비를 최소화하기 위해 동일한 길이의 경로가 주어진다면 언덕길이나 횡단보도, 육교, 지하보도 등의 보행시설물 을 회피한다. 특히 보행시설물 중 계단, 에스컬레이터, 엘리베이터 등의 보행 장애물 및 편의시설이 경로 선택에 큰 영향을 미친다. 마 지막으로 스페이스신택스 이론적인 관점에서 보행자는 이동시 회전을 최소화 하려한다. 이러한 설계요소를 고려하여 서울시내 도심부 네트워크를 시범적으로 구축하고 이를 평가하였다.

국내 의료장소 전기설비 표준화 현황 및 적용

고재훈(Jaehun Ko),김해윤(Hae-Yun Kim),곽태균(Tae-Kyun Kwak),오치수(Chi-Su Oh),신성수(Seong-Su Shin) 대한전기학회 2023 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2023 No.7

갈조류 추출물에 의한 인간 암세포 성장 억제 및 세포 사멸 유도

추강식(Kang-Sik Choo),이해님(Hae-Nim Lee),신성아(Seong-Ah Shin),김형진(Hyeong-Jin Kim),박영석(Young-Seok Park),김상기(Sang-Ki Kim),정지윤(Ji-Youn Jung) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.5

본 연구는 해양자원의 대표적인 갈조류 중 미역(Undaria pinnatifida), 미역쇠(Petalonia binghamiae), 넓은 미역쇠(Punctaria latifolia)를 추출한 시료들을 이용하여 위암, 유방암 세포에서 성장에 미치는 영향을 조사하였고, 성장억제효과가 가장 뛰어난 시료가 apoptosis 발현을 유도시키는지 확인하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물 0, 50, 100, 200 μg/ml로 24시간 동안 처리한 뒤 MTT assay를 통하여 암세포성장 억제효과를 확인하였다. 실험 결과 모든 추출물들이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 농도 의존적으로 암세포의 성장을 억제 하였다. MTT assay 실험 결과에서 암세포 성장 억제효과가 가장 좋은 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis를 유도하는지 확인하기 위해 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 DAPI staining을 수행 하였고, 넓은 미역쇠 추출물 200 μg/ml에서 세포질 응축이 통계학적으로 유의적인 증가를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 넓은 미역쇠 추출물이 AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에서 apoptosis를 유도하여 암세포 성장을 억제한 것으로 사료된다. 넓은 미역쇠 추출물이 apoptosis 발현 기전에 영향을 주는지 보기 위해 Western blotting을 수행하여, Bcl-2 family 단백질인 Bax와 Bcl-2의 발현 그리고 DNA 복구 단백질인 PARP의 발현을 확인 하였다. AGS, MDA-MB-231, SK-BR-3 세포에 넓은 미역쇠 추출물 0, 200 μg/ml로 24시간 처리한 결과, pro-apoptotic protein 인자인 Bax와 DNA 복구 단백질 PARP 분절이 증가 하였고, anti-apoptotic protein 인자인 Bcl-2 발현은 감소하였다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 미역, 미역쇠, 넓은 미역쇠 추출물은 인간 위암세포인 AGS와 유방암 세포인 MDA-MB-231, SK-BR-3에서 암세포 성장 억제효과가 있음을 확인하였고, 그 중 가장 효과가 우수한 넓은 미역쇠가 미역, 미역쇠보다 뛰어난 항암 효과를 나타내었다. 따라서 갈조류 추출물의 기능성 식품 및 항암제로서의 개발 가능성을 보여 주고 있으며, 특히 넓은 미역쇠 추출물의 항암효과에 대한 연구가 in vivo에서도 이루어 져야 할 것으로 사료된다. In this study, we investigated the effects of Undaria pinnatifida (UP), Petalonia binghamiae (PB) and Punctaria latifolia (PL) extracts on the inhibition of proliferation and apoptosis in human gastric and breast cancer cells. AGS, MDA-MB-231 and SK-BR-3 cells were treated with 0, 50, 100, and 200 μg/ml concentrations of the extracts to determine their anti-proliferative effects, using the MTT assay. The UP, PB and PL extracts inhibited proliferation of AGS, MDA-MB-231 and SK-BR-3 cells in a dose-dependent manner, and the PL extract was found to be the most effective. DAPI staining was also performed to determine changes in the cell nucleus. Further, the AGS, MDA-MB-231 and SK-BR-3 cells were treated with 0, 50, 100, and 200 μg/ml of only the PL extract. DAPI staining showed increased chromatin condensation, which is indicative of apoptosis, in the 200 μg/ml group. The expression of the Bax, Bcl-2, and PARP proteins in AGS, MDA-MB-231 and SK-BR-3 cells treated with the PL extract was also determined by western blot analysis. The expression of Bax (a pro-apoptotic protein) and cleaved-PARP was increased, whereas the expression of Bcl-2 (an anti-apoptotic protein) was decreased compared with the control. These findings indicate that the PL extract may have potential as an alternative anticancer drug and nutraceutical.

요소섭취장애에 의한 선천성 갑상선기능저하증 2 예에 관한 고찰

이문호 ( Mun Ho Lee ),유명희 ( Myung Hi Yoo ),이영열 ( Young Yiul Lee ),신성해 ( Seong Hae Shin ),이명철 ( Myong Chul Lee ),조보연 ( Bo Yon Cho ) 대한내과학회 1983 대한내과학회지 Vol.26 No.7

서울시 버스준공영제 발전방안 연구

윤혁렬 ( Hyuk Ryul Yun ),김승준 ( Seung Jun Kim ),신성일 ( Seong Il Shin ),이신해 ( Sin Hae Lee ),안기정 ( Ki Jung Ahn ),박지훈 ( Ji Hun Park ),전재현 ( Jae Hyeon Jeon ) 서울시정개발연구원 2011 연구보고서 Vol.2011 No.24

서울시 버스준공영제 발전방안 연구

윤혁렬(Hyuk-ryul Yun),김승준(Seung-jun Kim),신성일(Seong-il Shin),이신해(Sin-hae Lee),안기정(Ki-Jung Ahn),박지훈(Ji-hun Park),전재현(Jae-hyeon Jeon) 서울연구원 2011 서울연구원 정책과제연구보고서 Vol.- No.-