국문초록 Berberine에 의한 HEK 293세포의 세포자멸사에 관한 연구 인제대학교 대학원 의학과 박 동 만 (지도교수: 허 대 영) 목적: 베르베린(berberine)은 한의학에서 효과적인 항염 작용을 위해 널리 사용되어 온 식물인 황련과 황벽나무 수피에서 추출한 물질로 구조는 네 개의 암모니움염으로 되어 있다. 베르베린의 다양한 암 세포에 대한 항암 작용에 대한 연구들이 주목을 받고 있다. 하지만 아직 콩팥 암세포에 대한 효과는 규명되지 않은 상태에 있다. 이에 본 연구에서는 바이러스에 의해 변형된 콩팥세포 인 HEK 293 세포를 콩팥 암세포 모델로 삼아 베르베린 투여후 세포 반응을 연구하고자 하였다. 재료 및 방법: HEK 293 세포에서 베르베린의 효과를 살펴보기 위해 ...
국문초록 Berberine에 의한 HEK 293세포의 세포자멸사에 관한 연구 인제대학교 대학원 의학과 박 동 만 (지도교수: 허 대 영) 목적: 베르베린(berberine)은 한의학에서 효과적인 항염 작용을 위해 널리 사용되어 온 식물인 황련과 황벽나무 수피에서 추출한 물질로 구조는 네 개의 암모니움염으로 되어 있다. 베르베린의 다양한 암 세포에 대한 항암 작용에 대한 연구들이 주목을 받고 있다. 하지만 아직 콩팥 암세포에 대한 효과는 규명되지 않은 상태에 있다. 이에 본 연구에서는 바이러스에 의해 변형된 콩팥세포 인 HEK 293 세포를 콩팥 암세포 모델로 삼아 베르베린 투여후 세포 반응을 연구하고자 하였다. 재료 및 방법: HEK 293 세포에서 베르베린의 효과를 살펴보기 위해 유세포 분석을 시행하였다. 유세포 분석을 통해 HEK 293 세포의 사립체 막전위 붕괴, 활성산소 생성을 측정하였다. 베르베린에 대한 세포자멸사 기전을 밝히기 위해 다양한 억제제를 이용하여 berberine에 의해 유도되는 세포자멸사가 억제되는 지를 확인하였다. 베르베린에 의한 HEK 세포의 세포자멸사 기전을 밝히기 위해 신호전달을 막는 각 단계의 억제제를 이용하여 전 처치 한 후 유세포 분석과 역전사중합효소반응과 western blot을 이용하여 실험하였다. 결과: 베르베린은 농도와 시간 의존적으로 HEK 293 세포의 세포자멸사, 사립체 세포막전압 붕괴 및 활성산소종 생산을 유도하였다. 그리고 베르베린은 활성산소종 생산을 매개로 하여 HEK 293 세포의 세포 표면에 Fas 리간드의 발현을 유도하였다. 베르베린 투여에 의해 항-세포자멸사와 관련 있는 Bcl-XL의 발현은 감소하였고, 세포자멸사를 일으키는 Bax의 발현은 증가하였고 세포질에서 사립체 세포막으로의 전이 또한 증가하였다. 또한 베르베린 투여는 HEK 293 세포에서 p38 MAPK와 ERK의 인산화를 유도하였다. 활성산소 억제제인 N-acetylcysteine과 Fas 억제 항체인 ZB4는 이러한 베르베린에 의한 세포내 물질 변화를 효과적으로 억제하였다. 결론: 베르베린은 HEK 293 세포를 활성산소의 생성, Fas 리간드의 발현 조절, 사립체 세포막전위 붕괴, p38 MAPK 와 ERK 활성 기전을 통해 세포자멸사를 유도하였다. 이러한 연구 결과는 베르베린이 콩팥 암 세포에 대한 효과적인 치료제의 하나로 개발될 가능성을 보여주는 것이라 생각된다. 중심단어: 베르베린(berberine), EBV 변형 B세포, 세포자멸사, 활성 산소, Fas 리간드
국문초록 Berberine에 의한 HEK 293세포의 세포자멸사에 관한 연구 인제대학교 대학원 의학과 박 동 만 (지도교수: 허 대 영) 목적: 베르베린(berberine)은 한의학에서 효과적인 항염 작용을 위해 널리 사용되어 온 식물인 황련과 황벽나무 수피에서 추출한 물질로 구조는 네 개의 암모니움염으로 되어 있다. 베르베린의 다양한 암 세포에 대한 항암 작용에 대한 연구들이 주목을 받고 있다. 하지만 아직 콩팥 암세포에 대한 효과는 규명되지 않은 상태에 있다. 이에 본 연구에서는 바이러스에 의해 변형된 콩팥세포 인 HEK 293 세포를 콩팥 암세포 모델로 삼아 베르베린 투여후 세포 반응을 연구하고자 하였다. 재료 및 방법: HEK 293 세포에서 베르베린의 효과를 살펴보기 위해 유세포 분석을 시행하였다. 유세포 분석을 통해 HEK 293 세포의 사립체 막전위 붕괴, 활성산소 생성을 측정하였다. 베르베린에 대한 세포자멸사 기전을 밝히기 위해 다양한 억제제를 이용하여 berberine에 의해 유도되는 세포자멸사가 억제되는 지를 확인하였다. 베르베린에 의한 HEK 세포의 세포자멸사 기전을 밝히기 위해 신호전달을 막는 각 단계의 억제제를 이용하여 전 처치 한 후 유세포 분석과 역전사중합효소반응과 western blot을 이용하여 실험하였다. 결과: 베르베린은 농도와 시간 의존적으로 HEK 293 세포의 세포자멸사, 사립체 세포막전압 붕괴 및 활성산소종 생산을 유도하였다. 그리고 베르베린은 활성산소종 생산을 매개로 하여 HEK 293 세포의 세포 표면에 Fas 리간드의 발현을 유도하였다. 베르베린 투여에 의해 항-세포자멸사와 관련 있는 Bcl-XL의 발현은 감소하였고, 세포자멸사를 일으키는 Bax의 발현은 증가하였고 세포질에서 사립체 세포막으로의 전이 또한 증가하였다. 또한 베르베린 투여는 HEK 293 세포에서 p38 MAPK와 ERK의 인산화를 유도하였다. 활성산소 억제제인 N-acetylcysteine과 Fas 억제 항체인 ZB4는 이러한 베르베린에 의한 세포내 물질 변화를 효과적으로 억제하였다. 결론: 베르베린은 HEK 293 세포를 활성산소의 생성, Fas 리간드의 발현 조절, 사립체 세포막전위 붕괴, p38 MAPK 와 ERK 활성 기전을 통해 세포자멸사를 유도하였다. 이러한 연구 결과는 베르베린이 콩팥 암 세포에 대한 효과적인 치료제의 하나로 개발될 가능성을 보여주는 것이라 생각된다. 중심단어: 베르베린(berberine), EBV 변형 B세포, 세포자멸사, 활성 산소, Fas 리간드
ABSTRACT Study of Berberine-induced Apoptosis in HEK 293 cells Dong Man Park (Director : Prof. Dae Young Hur M.D., Ph.D) Department of Medicine Graduate School, Inje University Objectives: Berberine is a quaternary ammonium salt extracted from Berberis and Coptis chinensis, both effective herbal Chi...
ABSTRACT Study of Berberine-induced Apoptosis in HEK 293 cells Dong Man Park (Director : Prof. Dae Young Hur M.D., Ph.D) Department of Medicine Graduate School, Inje University Objectives: Berberine is a quaternary ammonium salt extracted from Berberis and Coptis chinensis, both effective herbal Chinese medicinal plants widely used for their anti-inflammatory activity. Berberine has drawn extensive attention for its anti-neoplastic effects in various cancer cells. However, the effects of berberine on kidney cancer cells are not yet clearly defined. In the present study, to elucidate the effect of berberine on virus-induced transformed kidney cells in vitro, HEK 293 cells were evaluated after berberine treatment. Methods: To evaluate whether berberine has an effect on HEK 293 cells, flow cytometric analysis was used. Flowcytometric analysis was also performed to identify the participation of disruption of mitochondrial membrane potential, and production of reactive oxygen species (ROS) by berberine-induced HEK 293 cell apoptosis. Inhibitory analysis using various inhibitor pre-treatments was analyed using flowcytometry, RT-PCR and Western blotting to evaluate the signaling mechanism for berberine-induced HEK 293 cell apoptosis. Results: Berberine treatment induced apoptosis, mitochondrial membrane potential disruption, and ROS production in HEK 293 cells in dose- and time-dependent manner. Also berberine induced the expression Fas ligand molecules, mediating ROS generation. Bcl-XL expression was down-regulated by berberine treatment, while Bax was up-regulated and translocated from cytosol to mitochondria membrane. Moreover, berberine induced the phosphorylation of p38 MAPK and ERK on HEK 293 cells. Both N-acetylcysteine, a ROS inhibitor, and ZB4, a Fas blocking antibody, effectively blocked these changes. Conclusions: Berberine induced the apoptosis of HEK 293 cells through ROS generation, Fas ligand expression, mitochondrial membrane potential disruption, and p38 MAPK and ERK activation. These findings suggest that berberine may be developed as an effective therapeutic agent targeted against kidney cancer cells. Key words : Berberine, Epstein Barr virus, Apoptosis, Reactive oxygen species, Fas ligand
ABSTRACT Study of Berberine-induced Apoptosis in HEK 293 cells Dong Man Park (Director : Prof. Dae Young Hur M.D., Ph.D) Department of Medicine Graduate School, Inje University Objectives: Berberine is a quaternary ammonium salt extracted from Berberis and Coptis chinensis, both effective herbal Chinese medicinal plants widely used for their anti-inflammatory activity. Berberine has drawn extensive attention for its anti-neoplastic effects in various cancer cells. However, the effects of berberine on kidney cancer cells are not yet clearly defined. In the present study, to elucidate the effect of berberine on virus-induced transformed kidney cells in vitro, HEK 293 cells were evaluated after berberine treatment. Methods: To evaluate whether berberine has an effect on HEK 293 cells, flow cytometric analysis was used. Flowcytometric analysis was also performed to identify the participation of disruption of mitochondrial membrane potential, and production of reactive oxygen species (ROS) by berberine-induced HEK 293 cell apoptosis. Inhibitory analysis using various inhibitor pre-treatments was analyed using flowcytometry, RT-PCR and Western blotting to evaluate the signaling mechanism for berberine-induced HEK 293 cell apoptosis. Results: Berberine treatment induced apoptosis, mitochondrial membrane potential disruption, and ROS production in HEK 293 cells in dose- and time-dependent manner. Also berberine induced the expression Fas ligand molecules, mediating ROS generation. Bcl-XL expression was down-regulated by berberine treatment, while Bax was up-regulated and translocated from cytosol to mitochondria membrane. Moreover, berberine induced the phosphorylation of p38 MAPK and ERK on HEK 293 cells. Both N-acetylcysteine, a ROS inhibitor, and ZB4, a Fas blocking antibody, effectively blocked these changes. Conclusions: Berberine induced the apoptosis of HEK 293 cells through ROS generation, Fas ligand expression, mitochondrial membrane potential disruption, and p38 MAPK and ERK activation. These findings suggest that berberine may be developed as an effective therapeutic agent targeted against kidney cancer cells. Key words : Berberine, Epstein Barr virus, Apoptosis, Reactive oxygen species, Fas ligand
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