포황 메탄올 추출물에 의한 인체 대장암 세포주 HT29의 G2/M Arrest 및 Apoptosis 유발

진수정 ( Jin Soo Jung ),윤승근 ( Seung Geun Yun ),오유나 ( You Na Oh ),이지영 ( Ji Young Lee ),박현진 ( Hyun Jin Park ),진경숙 ( Kyong Suk Jin ),권현주 ( Hyun Ju Kwon ),김병우 ( Byung Woo Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2013 한국미생물·생명공학회지 Vol.41 No.4

본 연구에서는 인체 대장암세포인 HT29를 사용하여 포황 메탄올 추출물(Methanol extract of Typha orientalis, METO)의 항암 활성 및 그 분자적 기전에 관하여 분석하였다. 먼저 METO가 다양한 암세포의 증식에 미치는 영향을 분석한 결과, 인체 대장암 세포, 폐암 세포, 간암 세포 등의 세포증식을 억제하였으며 그 중에서도 대장암 세포인 HT29에 대해 강한 세포 증식 억제 효과를 나타내었다. METO에 의한 세포 증식 억제 기전을 분석하기 위하여 Flow cytometry analysis를 수행한 결과, METO 농도의존적으로 HT29 세포의 G2/M기 세포분포가 증가하고 아울러 apoptosis 유발군인 SubG1기 세포분포가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. METO에 의한 HT29 세포의 G2/M arrest는 Cdc2의 inactive form인 phospho-Cdc2의 증가에 의한 G2/M checkpoint 관련 단백질의 활성억제에 의한 것이라 사료된다. 이러한 phospho-Cdc2의 증가는 METO에 의해 발현이 증가된 Wee1 kinase와 발현이 감소된 Cdc25C phosphatase에 의해 야기된 것임을 확인하였다. 또한 METO에 의한 HT29의 apoptosis 유도에 관한 분자적 기전 분석을 위해 Western blot analysis를 수행한 결과, METO 농도가 증가할수록 종양 억제 유전자인 p53, death receptor인 FAS, Bcl-2 family 중 pro-apoptotic 단백질인 Bax 및 cytosolic cytochrome C의 발현이 증가되고, Caspase-3가 활성화되어 단편화된 Caspase-3의 증가가 관찰되었다. 또한 활성화된 Caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화가 일어나 apoptosis가 유도되는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과들로부터 METO는 인체 대장암세포 HT29의 G2/M arrest 및 apoptosis 유도에 의한 항암활성을 보유함을 확인하였다. Typha orientalis, also known as bulrush or cattail, is a perennial herbaceous plant found in freshwater wetlands and has been widely used in constructed wetlands for wastewater treatment. Recent data has revealed that SH21B, a mixture composed of seven herbs including T. orientalis, exhibited an anti-adipogenic activity by the inhibition of the expression of adipogenic regulators. However, the anti-cancer effect of T. orientalis and its molecular mechanisms remain unclear. In this study, we evaluated the anti-cancer effect and its mechanism in the methanol extract of T. orientalis (METO) on human colon carcinoma HT29 cells. It was found that METO treatment showed cytotoxic activity in a dose-dependent manner, and induced G2/M cell cycle arrest and apoptosis in HT29 cells. The induction of G2/M arrest by METO was associated with the up-regulation of phospho-Cdc2 (Tyr15), an inactive form of Cdc2 and the down-regulation of Cdc25c phosphatase. METO also induced tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase inhibitor p21 (WAF1/CIP1) expression. In addition, METO-induced apoptosis was characterized by the proteolytic activation of caspase-3, degradation of poly ADP ribose polymerase (PARP), and up-regulation of death receptor FAS and pro-apoptotic Bax expression. Collectively, these results indicate that the cell cycle inhibition and apoptosis induction of METO in HT29 cells allows for the possibility of its use in anti-cancer therapies.

두견이아과 탁란 조류의 숙주 종 수 차이를 일으키는 요인에 대한 연구

진수정(Sue-Jeong Jin),이진원(Jin-Won Lee),유정칠(Jeong-Chil Yoo) 한국조류학회II 2020 한국조류학회지 Vol.27 No.1

두견이아과(Cuculinae아과)에 속하는 탁란 조류들은 다른 종, 즉 숙주의 둥지에 알을 낳아 대신 새끼를 기르게 한다. 개체 수준에서는 특정 숙주 종에 적응하여 제한적으로 탁란을 하는 숙주 특이성을 가지지만 종 수준에서는 이러한 개체들, 즉 숙주 특이적 품종의 집합체로 구성되어, 숙주 일반성을 띈다. 숙주 종의 수는 탁란 종마다 적게는 한두 종에서 많게는 백여 종까지 그 편차가 크지만, 이러한 차이를 일으키는 요인에 대한 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 두견이아과의 탁란 조류를 대상으로 번식지 면적이나 지리적 위치, 몸 크기 등 환경적, 생물학적 요인들과 숙주 종 수의 관계에 대해서 알아보았다. 분석 결과, 번식지의 면적이 넓은 종일수록 이용하는 숙주 종의 수가 많은 것으로 나타났다. 숙주 종의 수가 월등히 많은 뻐꾸기를 제외할 경우 이러한 번식지 면적의 영향은 몸무게에 따라 다르게 나타나는 상호작용을 보였다. 즉, 몸무게가 가벼운 종에서는 그 영향이 유의하게 나타났지만, 무거운 종에서는 그 영향이 줄어들었다. 또한, 조류 종 다양성이 더 높은 적도를 포함하는 번식지를 갖는 종들이 그렇지 않은 종에 비해 이용하는 숙주 종의 수가 더 적었다. 이러한 결과들은 번식지 면적이 넓어 지면서 새롭게 이용 가능한 잠재적 숙주를 만날 가능성이 높아지고, 그 결과 현재 탁란하는 숙주 종의 수가 늘어났을 것이란 것을 보여준다. 하지만 왜 적도에 있는 종들이 더 적은 수의 숙주를 가지는지에 대해서는 추가적인 조사가 필요하다. Brood parasitic birds belonging to the subfamily Cuculinae lay their eggs in the nest of another species (host) and thus shift the burden of parental care onto them. Each individual specializes on a particular host species showing host specificity whereas at the species level, they are composed of the multiple numbers of those individuals, namely host-specific races and thus show host generality. The number of host species varies across parasitic species from one or two to hundreds but the reasons behind have rarely been studied. In this study, we investigated how the variation in the numbers of host species is associated with the environmental and biological factors such as breeding area, geographical location, and body mass in Cuculinae. Our results showed that the most important factor explaining the variation in the number of host species was the size of breeding area. That is, species with larger breeding area tended to have more host species. If we excluded the common cuckoo Cuculus canorus from the analysis, which has exceptionally large number of host species, the effect of breeding area turned out to interact with body mass, being stronger in lighter species than in heavier species. We also found that species that have the equator in their breeding range tended to have fewer host species. These results suggest that the expansion of breeding range may increase the likelihood of encountering a newly available potential host, resulting in the increasing number of host species. However, why species at the equator with higher species richness have fewer hosts remains for future studies.

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.

전신진동운동이 근기능, 골격계, 순환계 및 체구성에 미치는 영향에 대한 문헌고찰

진수정(Jin, Su-Jung),이주형(Lee, Joo-Hyung),이대택(Lee, Dae-Taek),이명천(Lee, Myung-Chun) 대한운동학회 2007 아시아 운동학 학술지 Vol.9 No.1

최근 다수의 연구결과에 의해 전신진동운동이 근골격계 뿐만 아니라 순환계, 내분비계 등에 유의한 영향을 미친다고 밝혀짐에 따라 새로운 운동 트레이닝 방법으로써 그 관심이 증대되고 있다. 이에 본 연구는 전신진동운동에 대한 선행연구들을 고찰하여 현장에서 유용하게 활용할 수 있는 기초적인 정보를 제공하고자 한다. 전신진동운동은 근육계에 새로운 형태의 자극을 줌으로써 추가적인 신경적응을 일으킬 뿐만 아니라 근섬유 자체의 형태적, 기능적 발달을 초래하여 전체적인 근기능 발달에 도움을 주는 것으로 나타났다. 또한 고관절 부의 Bone Mineral Density를 유의하게 증가시켜 골다공증의 예방에 유용할 것이라는 보고가 있으며, 체지방율 및 초저밀도지단백콜레스테롤의 감소에도 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 한편 전신진동운동의 강도에 따른 대사량의 변화에 대해서는 유의한 차이를 나타내지 않는다는 연구결과가 보고되기도 하였는데, 전신진동운동은 전통적인 운동 방법에 비해 안전하면서도 충분한 운동효과를 볼 수 있다는 장점이 있으나 이에 대한 연구가 미비한 실정이므로 추후 보다 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다. As many recent research findings demonstrated that the whole body vibration (WBV) can significantly influence not only musculoskeletal system but circulatory and endocrine system, it has attracted scientific interest as a newly introduced training mode. This study, thus, intended to provide fundamental information regarding WBV based on the existing scientific literatures for field application. WBV can stimulate muscular system for additional neural adaptation and also induce structural and functional development of muscle itself resulting general enhancement of functional capacity of muscle. In addition, it has been reported that WBV can elevate bone mineral density in joint preventing osteoporosis. And it has been demonstrated that it can reduce total body fat as well as Very Low Density Lipoprotein. Although some evidence showed that the intensity of WBV did not impact on the metabolic rate, WBV has been considered advantageous as safe and sufficient exercise mode compared to previous traditional modes. However, further detailed studies are warranted.

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.

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.

남성 육아휴직을 통한 성평등한 공동양육문화의 조성 가능성 탐색: 교사 직군을 중심으로

진수정(Su Jeong Jin),최새은(Saeeun Choi) 한국가족정책학회 2023 가족정책연구 Vol.3 No.2

이 연구는 육아휴직제도 활용하는 남성들의 양적 증가가 이루어지고 있는 가운데, 개별 직업군의 특성과 맥락을 고려할 수 있는 실증연구들이 필요하고 공동양육문화형성에 기여하는 성평등 정책으로서의 육아휴직제가 작동하는지에 관한 탐색이 필요하다는 점에서 출발하였다. 이를 위하여 6명의 육아휴직을 경험한 초중고 남성교사를 인터뷰한 결과, 돌봄 전반에 대한 재인식과 성평등한 공동양육문화 형성이라는 대주제가 도출되었고, 돌봄노동의 어려움, 돌봄제공자에 대한 공감과 돌봄수혜자에 대한 관심이라는 세 가지 소주제와 공동양육을 위한 파트너십, 평등한 역할 분담, 엄마와 구별되는 아빠육아라는 세 가지 소주제까지 총 6개의 소주제가 도출되었다. 이 연구는 남성의 육아휴직제도가 활성화되고 있는 시점에 교사라는 특정 직군에 한정하여 남성의 육아휴직이 가정과 일터에서의 생활에 갖는 의미를 살펴보았다는 점에서 의의가 있고, 육아휴직제도가 우리 사회의 공동양육문화 형성에 어떻게 기여하는가에 대해 탐색하였다는 점에서 의미가 있다. This study aims to investigate the emergence of a gender-equitable co-parenting culture, specifically focusing on men’s utilization of the parental leave system. We conducted interviews with six male teachers who had utilized parental leave and identified two central themes. The first primary theme, “A New Perception of Care,” encompasses three sub-themes: “challenges associated with caregiving,” “cultivating empathy towards caregivers,” and “heightened interests in care recipients.” The second primary theme, “Gender-Equitable Co- Parenting Culture,” includes three subthemes: “fostering collaborative for co-parenting partnerships,” “promoting equitable distribution of household responsibilities,” and “father parenting,” which diverge from conventional maternal parenting practices. This study provides valuable insights by concentrating on a specific occupational group, i.e., teachers, and explores how the parental leave system actively contributes to the evolution of a shared, gender-equitable co-parenting culture within our society.

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.

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.

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.