KR20220064904A - Use for inhibiting angiogenesis by Bifenthrin - Google Patents
Use for inhibiting angiogenesis by Bifenthrin Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220064904A KR20220064904A KR1020210152226A KR20210152226A KR20220064904A KR 20220064904 A KR20220064904 A KR 20220064904A KR 1020210152226 A KR1020210152226 A KR 1020210152226A KR 20210152226 A KR20210152226 A KR 20210152226A KR 20220064904 A KR20220064904 A KR 20220064904A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- bifenthrin
- angiogenesis
- zebrafish
- cells
- treated
- Prior art date
Links
- 239000005874 Bifenthrin Substances 0.000 title claims abstract description 100
- OMFRMAHOUUJSGP-IRHGGOMRSA-N bifenthrin Chemical compound C1=CC=C(C=2C=CC=CC=2)C(C)=C1COC(=O)[C@@H]1[C@H](\C=C(/Cl)C(F)(F)F)C1(C)C OMFRMAHOUUJSGP-IRHGGOMRSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 108091008605 VEGF receptors Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 102000009484 Vascular Endothelial Growth Factor Receptors Human genes 0.000 claims abstract description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 26
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims description 7
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 claims description 6
- 210000003606 umbilical vein Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 4
- 230000007998 vessel formation Effects 0.000 claims description 3
- 241000252212 Danio rerio Species 0.000 abstract description 37
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 abstract description 34
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 8
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002222 downregulating effect Effects 0.000 abstract description 5
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 abstract description 5
- 230000006459 vascular development Effects 0.000 abstract description 5
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 abstract description 4
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 abstract description 4
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 abstract description 4
- 101150033527 TNF gene Proteins 0.000 abstract description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008011 embryonic death Effects 0.000 abstract description 3
- 210000005167 vascular cell Anatomy 0.000 abstract description 3
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 description 10
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 8
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 8
- 102000004121 Annexin A5 Human genes 0.000 description 7
- 108090000672 Annexin A5 Proteins 0.000 description 7
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 7
- 230000001772 anti-angiogenic effect Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 6
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 6
- 108010053100 Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-3 Proteins 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 210000001325 yolk sac Anatomy 0.000 description 5
- 101100381481 Caenorhabditis elegans baz-2 gene Proteins 0.000 description 4
- 101100540419 Danio rerio kdrl gene Proteins 0.000 description 4
- 101100372758 Danio rerio vegfaa gene Proteins 0.000 description 4
- 101150088608 Kdr gene Proteins 0.000 description 4
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 4
- 101100372762 Rattus norvegicus Flt1 gene Proteins 0.000 description 4
- 102000016663 Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-3 Human genes 0.000 description 4
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 4
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 4
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 4
- 108010082117 matrigel Proteins 0.000 description 4
- 230000005305 organ development Effects 0.000 description 4
- 210000003556 vascular endothelial cell Anatomy 0.000 description 4
- 101150025841 CCND1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101000808011 Homo sapiens Vascular endothelial growth factor A Proteins 0.000 description 3
- 102100039037 Vascular endothelial growth factor A Human genes 0.000 description 3
- 102100033177 Vascular endothelial growth factor receptor 2 Human genes 0.000 description 3
- 102100033179 Vascular endothelial growth factor receptor 3 Human genes 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 101150073031 cdk2 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000022131 cell cycle Effects 0.000 description 3
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 3
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000014399 negative regulation of angiogenesis Effects 0.000 description 3
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 3
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 3
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- 102000006311 Cyclin D1 Human genes 0.000 description 2
- 108010058546 Cyclin D1 Proteins 0.000 description 2
- 101100447432 Danio rerio gapdh-2 gene Proteins 0.000 description 2
- 101150112014 Gapdh gene Proteins 0.000 description 2
- 101000742596 Homo sapiens Vascular endothelial growth factor C Proteins 0.000 description 2
- 101000851007 Homo sapiens Vascular endothelial growth factor receptor 2 Proteins 0.000 description 2
- 101000851030 Homo sapiens Vascular endothelial growth factor receptor 3 Proteins 0.000 description 2
- 102000004889 Interleukin-6 Human genes 0.000 description 2
- 108090001005 Interleukin-6 Proteins 0.000 description 2
- 102000004890 Interleukin-8 Human genes 0.000 description 2
- 108090001007 Interleukin-8 Proteins 0.000 description 2
- 108700005075 Regulator Genes Proteins 0.000 description 2
- 102100038232 Vascular endothelial growth factor C Human genes 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 2
- 230000002491 angiogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001640 apoptogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 ccne1 Proteins 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 229940100601 interleukin-6 Drugs 0.000 description 2
- 229940096397 interleukin-8 Drugs 0.000 description 2
- XKTZWUACRZHVAN-VADRZIEHSA-N interleukin-8 Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)NC(=O)[C@@H](NC(C)=O)CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N1[C@H](CCC1)C(=O)N1[C@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@H](CO)C(=O)N1[C@H](CCC1)C(N)=O)C1=CC=CC=C1 XKTZWUACRZHVAN-VADRZIEHSA-N 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 2
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 2
- FQZJYWMRQDKBQN-UHFFFAOYSA-N tricaine methanesulfonate Chemical compound CS([O-])(=O)=O.CCOC(=O)C1=CC=CC([NH3+])=C1 FQZJYWMRQDKBQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 101100005789 Caenorhabditis elegans cdk-4 gene Proteins 0.000 description 1
- 208000009447 Cardiac Edema Diseases 0.000 description 1
- 206010048610 Cardiotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 1
- 102000029816 Collagenase Human genes 0.000 description 1
- 108060005980 Collagenase Proteins 0.000 description 1
- 102000015792 Cyclin-Dependent Kinase 2 Human genes 0.000 description 1
- 108010024986 Cyclin-Dependent Kinase 2 Proteins 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- 208000009701 Embryo Loss Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 101000742579 Homo sapiens Vascular endothelial growth factor B Proteins 0.000 description 1
- 101000742599 Homo sapiens Vascular endothelial growth factor D Proteins 0.000 description 1
- 101000851018 Homo sapiens Vascular endothelial growth factor receptor 1 Proteins 0.000 description 1
- 238000000134 MTT assay Methods 0.000 description 1
- 231100000002 MTT assay Toxicity 0.000 description 1
- 241001605702 Mylothris Species 0.000 description 1
- 206010028851 Necrosis Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010029350 Neurotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 1
- 235000017372 Piretro di Dalmazia Nutrition 0.000 description 1
- 102000004005 Prostaglandin-endoperoxide synthases Human genes 0.000 description 1
- 108090000459 Prostaglandin-endoperoxide synthases Proteins 0.000 description 1
- 238000010240 RT-PCR analysis Methods 0.000 description 1
- 108010052164 Sodium Channels Proteins 0.000 description 1
- 102000018674 Sodium Channels Human genes 0.000 description 1
- 241000250966 Tanacetum cinerariifolium Species 0.000 description 1
- 206010044221 Toxic encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 1
- 108010073929 Vascular Endothelial Growth Factor A Proteins 0.000 description 1
- 108010053096 Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-1 Proteins 0.000 description 1
- 108010053099 Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-2 Proteins 0.000 description 1
- 108010019530 Vascular Endothelial Growth Factors Proteins 0.000 description 1
- 102000005789 Vascular Endothelial Growth Factors Human genes 0.000 description 1
- 102100038217 Vascular endothelial growth factor B Human genes 0.000 description 1
- 102100038234 Vascular endothelial growth factor D Human genes 0.000 description 1
- 102100033178 Vascular endothelial growth factor receptor 1 Human genes 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 230000004156 Wnt signaling pathway Effects 0.000 description 1
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000001656 angiogenetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001833 anti-estrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012148 binding buffer Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 231100000259 cardiotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000008209 cardiovascular development Effects 0.000 description 1
- 108700021031 cdc Genes Proteins 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000006369 cell cycle progression Effects 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 229960002424 collagenase Drugs 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009547 development abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000007673 developmental toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000415 developmental toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 231100001129 embryonic lethality Toxicity 0.000 description 1
- 230000017793 embryonic organ development Effects 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 230000006882 induction of apoptosis Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 1
- 230000036244 malformation Effects 0.000 description 1
- 210000005171 mammalian brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 230000006764 neuronal dysfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007135 neurotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000228 neurotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 210000003516 pericardium Anatomy 0.000 description 1
- 230000003617 peroxidasic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002728 pyrethroid Substances 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 239000011537 solubilization buffer Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229940013180 tricaine methanesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 102000003390 tumor necrosis factor Human genes 0.000 description 1
- 229940124676 vascular endothelial growth factor receptor Drugs 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/21—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates
- A61K31/215—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carboxylic acids
- A61K31/22—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carboxylic acids of acyclic acids, e.g. pravastatin
- A61K31/222—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carboxylic acids of acyclic acids, e.g. pravastatin with compounds having aromatic groups, e.g. dipivefrine, ibopamine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/21—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates
- A61K31/215—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carboxylic acids
- A61K31/216—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carboxylic acids of acids having aromatic rings, e.g. benactizyne, clofibrate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
Abstract
Description
본 발명은 비펜트린(Bifenthrin)에 의한 혈관 형성 억제 및 혈관세포 증식 억제 용도에 관한 것이다. The present invention relates to the use of Bifenthrin for inhibiting angiogenesis and inhibiting vascular cell proliferation.
세포는 혈관으로부터 산소와 영양분을 공급받아 에너지를 생산하고 생존 및 증식을 유지하기 때문에, 세포증식이 조절되지 않고 과도하게 일어나는 양성 및 악성 종양 병변은 혈관 형성이 매우 촉진되어 있다. 따라서, 다양한 유효 활성 물질의 혈관 억제 효능을 밝혀내어 종양 치료에 도입하고자 하는 연구들이 진행 중이다. 체내에서 혈관 형성을 매개하는 인자는 VEGFA, VEGFB, VEGFC 및 이들의 수용체인 VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3 등이 있으며, 주로 VEGFA가 VEGFR2와 결합하여 혈관내피세포의 생존과 증식, 이동을 유도한다. 따라서 VEGFA의 체내 발현양이 감소하면, 혈관내피세포로의 혈관 형성 신호전달이 약해져서 세포 내 에너지 생산이 감소하여 혈관 증식이 감소한다. 반면, VEGFC와 VEGFD는 VEGFR3과 결합하여 임파선 형성 및 혈관 형성을 유도하는 Wnt 신호 전달경로를 촉진한다.Since cells receive oxygen and nutrients from blood vessels to produce energy and maintain survival and proliferation, the formation of angiogenesis is very accelerated in benign and malignant tumor lesions that are excessively uncontrolled in cell proliferation. Therefore, studies are underway to discover the vascular inhibitory effects of various effective active substances and introduce them into tumor treatment. Factors mediating blood vessel formation in the body include VEGFA, VEGFB, VEGFC and their receptors VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3, and the like, and mainly VEGFA binds to VEGFR2 to induce survival, proliferation, and migration of vascular endothelial cells. Therefore, when the expression level of VEGFA in the body decreases, the signal transduction of angiogenesis to vascular endothelial cells is weakened, and intracellular energy production is reduced, thereby reducing vascular proliferation. On the other hand, VEGFC and VEGFD promote the Wnt signaling pathway that binds to VEGFR3 and induces the formation of lymph nodes and blood vessels.
비펜트린(Bifenthrin)은 피레스로이드계(pyrethroid)계 살충제 가운데 하나로, 제충국(Chrysanthemum cinerariaefolium)에서 자연적으로 합성된다. 비펜트린의 작용 메커니즘은 채널 개방 및 뉴런 기능 장애를 유도하는 나트륨 이온 채널의 감소를 방해하는 것으로 알려져 있다. 이러한 메커니즘으로 인하여 비펜트린은 포유동물의 뇌에서 신경 독성을 유발할 수 있다. 최근에는 척추동물에서 비펜트린의 독성에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 어류 배아에서 비펜트린의 항에스트로겐 효과를 확인한 바 있다.Bifenthrin is one of the pyrethroid insecticides, and is synthesized naturally in Chrysanthemum cinerariaefolium. The mechanism of action of bifenthrin is known to interfere with channel opening and reduction of sodium ion channels leading to neuronal dysfunction. Due to this mechanism, bifenthrin may induce neurotoxicity in the mammalian brain. Recently, studies on the toxicity of bifenthrin in vertebrates have been actively conducted, and the antiestrogenic effect of bifenthrin has been confirmed in fish embryos.
그러나, 비펜트린이 배아 발달 또는 기관 형성에 미치는 영향은 연구된 바가 거의 없으며, 본 발명자는 비펜트린의 항혈관신생 효과를 연구하여 본 발명을 완성하였다.However, the effect of bifenthrin on embryonic development or organogenesis has hardly been studied, and the present inventors completed the present invention by studying the antiangiogenic effect of bifenthrin.
본 발명의 목적은 비펜트린(Bifenthrin)을 유효성분으로 함유하는 혈관 형성 억제용 시약 조성물을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a reagent composition for inhibiting angiogenesis containing Bifenthrin as an active ingredient.
또한, 본 발명의 다른 목적은 시험관 내에서(in vitro) 비펜트린을 세포에 처리하는 단계를 포함하는 혈관 형성 억제 방법을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for inhibiting angiogenesis, comprising the step of treating cells with bifenthrin in vitro.
본 발명은 비펜트린(Bifenthrin)을 유효성분으로 함유하는 혈관 형성 억제용 시약 조성물을 제공한다.The present invention provides a reagent composition for inhibiting angiogenesis containing Bifenthrin as an active ingredient.
또한, 본 발명은 시험관 내에서(in vitro) 비펜트린을 세포에 처리하는 단계를 포함하는 혈관 형성 억제 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for inhibiting angiogenesis, comprising the step of treating cells with bifenthrin in vitro.
본 발명은 비펜트린의 혈관 형성 억제 및 혈관세포 증식 억제 용도에 관한 것으로서, 비펜트린은 염증 반응을 통하여 제브라피쉬 배아에서 배발생 및 혈관 발달의 손실을 야기하였다. 비펜트린은 장에서 ROS 축적과 tnfa, il6, il8 및 ptgs2b를 포함하는 염증 유전자를 증가시켜, 배아 사망을 유발하였다. 또한, 비펜트린은 배아에서 VEGF 수용체를 하향 조절하여 혈관신생을 억제하였다. 이에, 비펜트린은 혈관 형성 억제용 시약 조성물 개발에 활용될 수 있다.The present invention relates to the use of bifenthrin to inhibit angiogenesis and to inhibit vascular cell proliferation, wherein bifenthrin causes loss of embryogenesis and vascular development in zebrafish embryos through an inflammatory response. Bifenthrin increased ROS accumulation in the intestine and inflammatory genes including tnfa, il6, il8 and ptgs2b, leading to embryonic death. In addition, bifenthrin inhibited angiogenesis by down-regulating the VEGF receptor in embryos. Accordingly, bifenthrin can be utilized to develop a reagent composition for inhibiting angiogenesis.
도 1은 비펜트린을 처리한 제브라피쉬 배아의 형태(morphology)를 나타낸다. 도 1A에서 점선 경계는 눈, 심장 및 난황낭의 각 영역을 나타낸다. 도 1B, 도 1C, 도 1D, 도 1E 및 도 1F의 그래프는 각각 전신, 눈, 심장, 간 및 난황의 면적을 나타낸다. 별표는 유의미한 데이터를 의미하고(**P<0.01 및 ***P<0.001), 눈금 막대는 1mm를 나타낸다.
도 2는 세포주기 조절 유전자의 mRNA 발현을 나타낸 것이다. 도 2A 내지 2D는 ccnd1, ccne1, cdk2 및 cdk6의 mRNA 발현을 실시간 정량적 PCR로 검출한 것이다. 각 샘플에 대하여 3회 반복 수행하고, 전사 수준은 SAS 프로그램으로 분석하였다. 별표는 각 데이터의 유의성을 나타낸다(*P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001).
도 3은 제브라피쉬 배아에서 비펜트린의 독성을 나타낸 것이다. 도 2A는 제브라피쉬 배아에 비펜트린을 처리한 후 대조군 대비 생존율을 나타낸 것이다. 도 2B는 제브라피쉬 배아에 비펜트린을 처리한 후 대조군 대비 심장 박동(카운트/분)을 나타낸 것이다. 도 2C는 제브라피쉬 배아에 비펜트린을 처리한 후 대조군 대비 자가 부화한(self-hatched) 배아의 수를 나타낸 것이다. 도 2D는 제브라피쉬 배아에 비펜트린을 처리한 후 DCFH-DA를 사용하여 형광 직립 현미경으로 ROS 생성을 검출한 결과이다. 형광의 세기는 image j 프로그램으로 측정하였다. 별표는 각 데이터의 유의성을 나타내고(*P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001), 스케일 바는 500μm를 나타낸다.
도 4는 비펜트린의 제브라피쉬 배아에서 염증 반응 유도 효과를 나타낸 것이다. 도 4A 내지 4D는 제브라피쉬 배아에 비펜트리 처리 후 RNA를 추출하고, tnf-a, il6, il8 및 ptgs2b의 mRNA 발현을 실시간 정량적 PCR로 검출한 것이다. 각 샘플에 대하여 3회 반복 수행하고, 전사 수준은 SAS 프로그램으로 분석하였다. 도 4E는 제브라피쉬 단일 세포 현탁액을 Annexin V 및 PI로 염색하고 유세포 분석으로 비펜트리에 의한 세포 사멸을 확인하였다. 사분면의 왼쪽 상단은 괴사 세포의 백분율을 나타내고, 오른쪽 상단은 세포자멸 세포의 백분율을 나타낸다. 별표는 각 데이터의 유의성을 나타낸다(*P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001).
도 5는 비펜트린의 제브라피쉬 배아에 미치는 항혈관신생 효과를 나타낸 것이다. 도 5A는 형질전환 fli:eGFP 제브라피쉬 배아(n=10)를 사용하여 몸통 부위의 혈관 형태를 검출한 것이다. 도 5B는 배아에서 실시간 qPCR로 vegfaa, kdr, flt1 및 flt4의 mRNA 발현 수준을 확인한 것이다. 별표는 각 데이터의 유의성을 나타내고(*P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001), 5x의 눈금 막대는 500μm를 나타내고 20x의 눈금 막대는 125μm를 나타낸다.
도 6은 비펜트린의 HUVEC에 미치는 항혈관신생 효과를 나타낸 것이다. 도 6A는 MTT 분석을 사용하여 비펜트린 처리 시 HUVEC의 세포 생존율을 확인 것이고, 도 6B는 비펜트린 처리에 따른 세포자멸을 확인한 것이다. 후기 세포자멸 세포의 수는 비펜트린을 처리하지 않은 HUVEC 대조군(100%)과 비교하여 표기하였다. 도 6C는 마트리겔 코팅 플레이트를 사용하여 비펜트린 처리 시 HUVEC의 관 형성(tube formation)을 확인한 것이다. 관 형성 비율은 비펜트린을 처리하지 않은 HUVEC 대조군과 비교하여 다각형(polygon)의 상대적인 수를 나타내었다. 별표는 각 데이터의 유의성을 나타내고(*P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001), 눈금 막대는 500μm를 나타낸다.
도 7은 비펜트린의 발달 독성, 염증 반응 및 항혈관신생 효과를 나타낸 모식도이다. 비펜트린은 세포 주기 유전자를 하향 조절하여 정상적인 기관 형성을 방해한다. 비펜트린은 제브라피쉬 배아의 세포자멸 및 괴사를 유도하는 염증 반응과 산화 스트레스로 배아의 사멸을 야기할 수 있다. 또한, 비펜트린은 생체 내 및 시험관 내에서 심장 박동과 혈관 형성을 억제할 수 있다. 즉, 비펜트린은 제브라피쉬 배발생 동안 염증 반응으로 기관 형성 및 혈관 형성을 억제한다.1 shows the morphology of a zebrafish embryo treated with bifenthrin. The dotted borders in Figure 1A indicate the respective regions of the eye, heart and yolk sac. The graphs of FIGS. 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F show the area of the whole body, eye, heart, liver and yolk sac, respectively. Asterisks indicate significant data ( ** P<0.01 and *** P<0.001), and scale bars indicate 1 mm.
Figure 2 shows the mRNA expression of the cell cycle regulatory gene. 2A to 2D show the detection of mRNA expression of ccnd1, ccne1, cdk2 and cdk6 by real-time quantitative PCR. Three replicates were performed for each sample, and the transcription level was analyzed with the SAS program. Asterisks indicate the significance of each data ( * P < 0.05, ** P < 0.01 and *** P < 0.001).
3 shows the toxicity of bifenthrin in zebrafish embryos. Figure 2A shows the survival rate compared to the control group after treatment with bifenthrin in zebrafish embryos. Figure 2B shows the heart rate (counts/min) compared to the control group after treatment with bifenthrin in zebrafish embryos. Figure 2C shows the number of self-hatched embryos compared to the control group after treatment with bifenthrin in zebrafish embryos. FIG. 2D shows the results of detecting ROS generation under an upright fluorescence microscope using DCFH-DA after treatment with bifenthrin in zebrafish embryos. The intensity of fluorescence was measured using the image j program. Asterisks indicate the significance of each data ( * P < 0.05, ** P < 0.01 and *** P < 0.001), and scale bars indicate 500 μm.
4 shows the inflammatory response-inducing effect of bifenthrin in zebrafish embryos. 4A to 4D show that RNA was extracted from zebrafish embryos after bifentri treatment, and mRNA expression of tnf-a, il6, il8 and ptgs2b was detected by real-time quantitative PCR. Three replicates were performed for each sample, and the transcription level was analyzed with the SAS program. Figure 4E shows that the zebrafish single cell suspension was stained with Annexin V and PI, and cell death by bifentri was confirmed by flow cytometry. The upper left of the quadrant shows the percentage of necrotic cells, and the upper right shows the percentage of apoptotic cells. Asterisks indicate the significance of each data ( * P < 0.05, ** P < 0.01 and *** P < 0.001).
5 shows the antiangiogenic effect of bifenthrin on zebrafish embryos. 5A shows the detection of vascular morphology in the trunk region using transgenic fli:eGFP zebrafish embryos (n=10). Figure 5B shows the confirmation of mRNA expression levels of vegfaa, kdr, flt1 and flt4 by real-time qPCR in embryos. Asterisks indicate the significance of each data ( * P < 0.05, ** P < 0.01 and *** P < 0.001), the scale bar at 5x represents 500 μm and the scale bar at 20× represents 125 μm.
6 shows the antiangiogenic effect of bifenthrin on HUVECs. Figure 6A will confirm the cell viability of HUVECs upon treatment with Bifenthrin using MTT analysis, and Figure 6B will confirm apoptosis according to treatment with Bifenthrin. The number of late apoptotic cells was expressed compared to the HUVEC control group (100%) not treated with bifenthrin. Figure 6C confirms the tube formation of HUVECs when treated with bifenthrin using a matrigel-coated plate. The tube formation rate showed the relative number of polygons compared to the HUVEC control that was not treated with bifenthrin. Asterisks indicate the significance of each data ( * P < 0.05, ** P < 0.01 and *** P < 0.001), and the scale bar indicates 500 μm.
7 is a schematic diagram showing the developmental toxicity, inflammatory response and anti-angiogenic effects of bifenthrin. Bifenthrin disrupts normal organogenesis by down-regulating cell cycle genes. Bifenthrin may cause embryo death due to oxidative stress and an inflammatory response that induces apoptosis and necrosis of zebrafish embryos. In addition, bifenthrin can inhibit heart rate and blood vessel formation in vivo and in vitro. That is, bifenthrin inhibits organogenesis and angiogenesis as an inflammatory response during zebrafish embryogenesis.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명자는 시험관 내 및 생체 내에서 염증 반응, 세포자멸 및 혈관 신생에 대한 비펜트린(Bifenthrin)의 영향을 확인함에 따라, 혈관 형성을 억제하기 위해 본 발명을 완성하였다. The present inventors completed the present invention to inhibit angiogenesis by confirming the effect of Bifenthrin on inflammatory response, apoptosis and angiogenesis in vitro and in vivo.
본 발명은 비펜트린(Bifenthrin)을 유효성분으로 함유하는 혈관 형성 억제용 시약 조성물을 제공한다.The present invention provides a reagent composition for inhibiting angiogenesis containing Bifenthrin as an active ingredient.
비펜트린은 하기 화학식으로 표시되는 것일 수 있다.Bifenthrin may be represented by the following formula.
상기 혈관 형성 억제는 시험관(in vitro) 내에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The inhibition of angiogenesis may be performed in vitro, but is not limited thereto.
상기 혈관 형성 억제는 세포 또는 배아에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 세포는 예를 들면, 혈관 내피 세포일 수 있다.The inhibition of angiogenesis may be performed in cells or embryos, but is not limited thereto. The cell may be, for example, a vascular endothelial cell.
상기 비펜트린은 활성 산소종 생성 및 염증 반응을 촉진하는 것일 수 있다. The bifenthrin may promote generation of reactive oxygen species and an inflammatory response.
상기 비펜트린은 tnf-a, il 6, il8 및 ptgs2로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 발현을 증가시키는 것일 수 있다. The bifenthrin may increase the expression of one or more selected from the group consisting of tnf-a,
상기 비펜트린은 vegfaa의 발현을 증가시키는 것일 수 있다. 상기 비펜트린은 kdr, flt1 및 flt4로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 발현을 감소시키는 것일 수 있다. The bifenthrin may increase the expression of vegfaa. The bifenthrin may decrease the expression of one or more selected from the group consisting of kdr, flt1 and flt4.
상기 비펜트린은 세포자멸(apoptosis)을 촉진하는 것일 수 있다.The bifenthrin may promote apoptosis.
또한, 본 발명은 시험관 내에서(in vitro) 비펜트린을 세포에 처리하는 단계를 포함하는 혈관 형성 억제 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for inhibiting angiogenesis, comprising the step of treating cells with bifenthrin in vitro.
바람직하게는, 상기 방법은 VEGF 수용체를 하향 조절시키고, 세포자멸(apoptosis)을 촉진할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Preferably, the method down-regulates the VEGF receptor and may promote apoptosis, but is not limited thereto.
바람직하게는, 상기 세포는 인간 제대 정맥 내피 세포(human umbilical vein endothelial cell: HUVEC)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Preferably, the cell may be a human umbilical vein endothelial cell (HUVEC), but is not limited thereto.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to help the understanding of the present invention. However, the following examples are merely illustrative of the content of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.
<실험예><Experimental example>
하기의 실험예들은 본 발명에 따른 각각의 실시예에 공통적으로 적용되는 실험예를 제공하기 위한 것이다.The following experimental examples are intended to provide experimental examples commonly applied to each embodiment according to the present invention.
1. 제브라피쉬(Zebrafish) 모델 및 실험 방법1. Zebrafish model and experimental method
야생형 제브라피쉬(Danio rerio)는 질환 모델 제브라피쉬 센터(Zebrafish Center for Disease Modeling: KNRRC, 충남대학교, 대한민국)에서 얻었고, 형질전환 fli:eGFP 제브라피쉬는 제브라피쉬 기관발생 변이 은행(Zebrafish Organogenesis Mutant Bank: ZOMB, 경북대학교, 대한민국)에서 얻었다. 모든 제브라피시는 28.5℃에서 12시간 암주기 및 12시간 광주기로 유지하였다. Wild-type zebrafish (Danio rerio) was obtained from the Zebrafish Center for Disease Modeling (KNRRC, Chungnam National University, Korea), and the transgenic fli:eGFP zebrafish was obtained from the Zebrafish Organogenesis Mutant Bank: ZOMB, Kyungpook National University, Korea). All zebrafish were maintained at 28.5°C in a 12-hour dark cycle and a 12-hour photoperiod.
24웰 플레이트에서 6hpf 제브라피쉬 배아에 비펜트린(Cat No. N-11203, Chem Service, USA)을 처리하고 48시간 동안 배양하였다. 생존율과 형상은 LEICA DM 2500(독일 라이카)로 확인하였다. 생존율 및 부화율을 매일 측정하여, 비히클 처리군 결과와 비교하여 그래프로 나타내었다. 또한, 바이펜트린 처리된 fil:eGFP 제브라피쉬 배아의 형광을 직립형광현미경(Zeiss Axio Imager, MI, ZEISSA, Germany)으로 검출하였다. 모든 현미경 검출을 위해, 배아를 트리카인 메테인 술포네이트(tricaine methane sulfonate, MS-222, Sigma-Aldrich, USA)로 마취하고, 3% 메틸셀룰로오스로 슬라이드에 고정하였다. 모든 제브라피쉬 이미지는 Image J 소프트웨어(NIH, USA)로 분석하였다.In a 24-well plate, 6hpf zebrafish embryos were treated with bifenthrin (Cat No. N-11203, Chem Service, USA) and cultured for 48 hours. Viability and shape were confirmed with LEICA DM 2500 (Leica, Germany). The survival rate and hatching rate were measured daily, and compared with the results of the vehicle treatment group, it was shown as a graph. In addition, fluorescence of bifenthrin-treated fil:eGFP zebrafish embryos was detected with an upright fluorescence microscope (Zeiss Axio Imager, MI, ZEISSA, Germany). For all microscopic detection, embryos were anesthetized with tricaine methane sulfonate (MS-222, Sigma-Aldrich, USA) and fixed on slides with 3% methylcellulose. All zebrafish images were analyzed with Image J software (NIH, USA).
2. 제브라피쉬의 ROS 생성 분석2. Analysis of ROS Generation in Zebrafish
세포 내 활성 산소 종(reactive oxygen species: ROS)의 생성은 디클로로-디히드로-플루오레세인 디아세테이트(dichloro-dihydro-fluorescein diacetate: DCFH-DA)를 이용하여 시각화하였다. 제브라피쉬 배아에 비펜트린을 48시간 동안 처리하고 30μM의 DCFH-DA를 함유하는 배아 배지에서 암 상태에서 1시간 동안 추가로 인큐베이션하였다. 이어서, 1x 배아 배지로 세척한 후, 산화된 DCFH-DA(DCF)의 녹색 형광 신호를 직립 형광 현미경(Zeiss Axio Imager, MI, ZEISSA, Germany)을 사용하여 검출하였다. 형광 강도는 Image J 소프트웨어(NIH, USA)의 'RawIntDen' 패키지를 사용하여 측정하고, 비히클 처리군인 대조군(100%)과 비교하여 그래프로 나타내었다.The generation of intracellular reactive oxygen species (ROS) was visualized using dichloro-dihydro-fluorescein diacetate (DCFH-DA). Zebrafish embryos were treated with bifenthrin for 48 hours and further incubated for 1 hour in the dark state in embryo medium containing 30 μM DCFH-DA. Then, after washing with 1x embryo medium, the green fluorescence signal of oxidized DCFH-DA (DCF) was detected using an upright fluorescence microscope (Zeiss Axio Imager, MI, ZEISSA, Germany). Fluorescence intensity was measured using the 'RawIntDen' package of Image J software (NIH, USA), and compared with the vehicle-treated control group (100%), and graphed.
3. 제브라피쉬 단일 세포 현탁액에서 Annexin V 유세포 분석3. Annexin V Flow Cytometry in Zebrafish Single Cell Suspensions
제브라피쉬 배아에 비펜트린을 48시간 동안 처리한 후, 제브라피쉬 배아를 각 EP 튜브에 수집하였다. EP 튜브에 0.25% 트립신-EDTA 및 콜라게나제 믹스처를 첨가하여 세포를 분리하고, 이어서 DMEM-10% FBS 배지를 첨가하여 중화하였다. 세포 현탁액을 회전시키고 펠렛을 1x PBS 1㎖로 세척하고 70㎛ 메쉬로 여과하였다. 수집된 세포 1㎖를 암 조건에서 15분 동안 FITC Annexin V 및 PI 5㎕로 염색하였다. 단일 세포는 Accuri C6 Plus(BD Biosciences)로 검출하였다.After zebrafish embryos were treated with bifenthrin for 48 hours, zebrafish embryos were collected in each EP tube. Cells were detached by adding 0.25% trypsin-EDTA and collagenase mixture to the EP tube, followed by neutralization by adding DMEM-10% FBS medium. The cell suspension was spun and the pellet was washed with 1 ml of 1x PBS and filtered through a 70 μm mesh. 1 ml of the collected cells were stained with 5 μl of FITC Annexin V and PI for 15 minutes under dark conditions. Single cells were detected with an Accuri C6 Plus (BD Biosciences).
4. 실시간 정량 RT-PCR 분석4. Real-time quantitative RT-PCR analysis
제브라피쉬 배아에서 추출한 RNA, 랜덤 헥사머(random hexamers), 올리고 프라이머(oligo primers) 및 AccuPower RT PreMix(Bioneer, Daejeon, Korea)를 이용하여 cDNA를 합성하였다. 정량적 실시간 PCR은 StepOnePlus™ 실시간 PCR 시스템(Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)과 SYBR® 그린(Sigma)을 사용하여 수행하였다. 표 1에 나열된 프라이머를 사용하고 표준 곡선과 CT 값으로 각 유전자의 발현을 검출하였다. PCR 조건은 95℃에서 3분, 이어서 95℃에서 30초, 60℃에서 30초, 72℃에서 30초를 40 사이클 반복하였다. 실험은 3회 반복 수행하였으며, gapdh로 정규화하였다. 유전자의 상대적인 발현 수준은 2- ΔΔCT 방법으로 정량화하였다.cDNA was synthesized using RNA extracted from zebrafish embryos, random hexamers, oligo primers, and AccuPower RT PreMix (Bioneer, Daejeon, Korea). Quantitative real-time PCR was performed using a StepOnePlus™ real-time PCR system (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) and SYBR ® Green (Sigma). The primers listed in Table 1 were used and the expression of each gene was detected with a standard curve and CT value. PCR conditions were repeated 40 cycles of 3 minutes at 95°C, followed by 30 seconds at 95°C, 30 seconds at 60°C, and 30 seconds at 72°C. The experiment was repeated 3 times and normalized to gapdh. Relative expression levels of genes were quantified by the 2 - ΔΔCT method.
5. 혈관 내피 세포 배양5. Vascular Endothelial Cell Culture
인간 제대 정맥 내피 세포주(Human umbilical vein endothelial cell line: HUVEC)는 Lonza 라이프 사이언스에서 구입하였다. 세포는 EGM™ BulletKit™ 배지(Lonza, Basel, Switzerland)를 사용하여 37℃ 및 5% CO2에서 배양하였고, 조직 배양 접시에서 세포가 70%가 찰때까지 24시간 마다 배지를 교체하였다. 이어서, 0.25% 트립신-EDTA로 세포를 분리하고 트립신 중화 용액(Trypsin Neutralizing Solution/l TNS)으로 중화하고 각 배양 접시에 시딩(seeding)하였다.Human umbilical vein endothelial cell line (HUVEC) was purchased from Lonza Life Sciences. Cells were cultured at 37° C. and 5% CO 2 using EGM™ BulletKit™ medium (Lonza, Basel, Switzerland), and the medium was replaced every 24 hours until the cells were 70% full in tissue culture dishes. Then, cells were detached with 0.25% trypsin-EDTA, neutralized with Trypsin Neutralizing Solution/1 TNS, and seeded into each culture dish.
6. 세포 생존율(MTT) 분석6. Cell Viability (MTT) Analysis
세포 생존율은 제조사 지침에 따라 MTT 분석 키트(Cat No. 11465007001, Roche, IN, USA)로 측정하였다. HUVEC 세포를 96웰 플레이트에 시딩하고 0, 1, 5, 10, 15 및 30μM의 비펜트린을 48시간 동안 처리하였다. MTT 표지 시약 10㎕를 처리 첨가하고 37℃에서 최대 4시간 동안 인큐베이션하였다. 가용화 완충액 100㎕를 첨가하고 37℃에서 추가로 16시간 동안 인큐베이션하였다. 흡광도는 SPECTRO star Nano(BMG LABTECH, Thermo Fisher Scientific, USA)를 사용하여 560nm와 680nm에서 측정하였다.Cell viability was measured with an MTT assay kit (Cat No. 114650007001, Roche, IN, USA) according to the manufacturer's instructions. HUVEC cells were seeded in 96-well plates and treated with 0, 1, 5, 10, 15 and 30 μM of bifenthrin for 48 hours. 10 μl of MTT labeling reagent was treated and incubated at 37° C. for up to 4 hours. 100 μl of solubilization buffer was added and incubated at 37° C. for an additional 16 hours. Absorbance was measured at 560 nm and 680 nm using a SPECTRO star Nano (BMG LABTECH, Thermo Fisher Scientific, USA).
7. 마트리겔(Matrigel) 혈관 신생 분석7. Matrigel Angiogenesis Assay
96웰 플레이트를 실온에서 마트리겔 75㎕로 코팅하고, 37℃에서 추가로 30분 동안 인큐베이션하였다. 2X 비펜트린 처리 믹스처 75㎕를 첨가하여 매트릭스를 경화하였다. 5.0 x 105 HUVEC 세포/㎖ 75㎕를 각 96-웰에 시딩하고, 37℃, 5% CO2에서 12시간 내지 16시간 배양하였다. 배지를 제거하고 LEICA DM 2500(Leica, Germany)을 사용하여 각 웰에서 HUVEC의 튜브 형성(tube formation)을 검출하였다. 각 영상에서 폴리곤(polygons)의 개수를 계산하여 비히클 처리군과 비교하여 상대값(%)으로 표시하였다.96-well plates were coated with 75 μl of Matrigel at room temperature and incubated at 37° C. for an additional 30 minutes. 75 μl of 2X Bifenthrin Treatment Mixture was added to cure the matrix. 75 μl of 5.0 x 10 5 HUVEC cells/ml were seeded into each 96-well, and incubated at 37° C., 5% CO 2 for 12 to 16 hours. The medium was removed and tube formation of HUVECs was detected in each well using a LEICA DM 2500 (Leica, Germany). The number of polygons in each image was calculated and compared with the vehicle-treated group and expressed as a relative value (%).
8. 유세포 분석을 통한 Annexin V 및 PI 염색8. Annexin V and PI Staining by Flow Cytometry
HUVEC 세포에 비펜트린을 처리하고 세포자멸을 FITC Annexin V 아폽토시스 검출 키트 I(BD Biosciences)을 사용하여 검출하였다. 5.0 x 105 세포를 6웰 플레이트에 시딩하고 비펜트린을 처리하고 37℃ CO2 인큐베이터에서 48시간 동안 배양하였다. 상청액 및 분리된 세포를 수집하고 1x PBS로 세척하고 1x Annexin V 결합 완충액 100㎕으로 재현탁하였다. 세포를 암실에서 15분 동안 FITC Annexin V 및 PI 5㎕로 염색하였다. 염색된 세포의 형광은 FACSCalibur(BD Biosciences)로 검출하였다. HUVEC cells were treated with bifenthrin and apoptosis was detected using FITC Annexin V Apoptosis Detection Kit I (BD Biosciences). 5.0 x 10 5 cells were seeded in 6-well plates, treated with bifenthrin, and incubated in a 37° C. CO 2 incubator for 48 hours. The supernatant and detached cells were collected, washed with 1x PBS and resuspended in 100 μl of 1x Annexin V binding buffer. Cells were stained with 5 μl of FITC Annexin V and PI for 15 minutes in the dark. Fluorescence of the stained cells was detected with a FACSCalibur (BD Biosciences).
9. 통계 분석9. Statistical Analysis
데이터는 SAS 프로그램(SAS Institute, Cary, NC, USA)의 일반 선형 모델(PROC-GLM)에 따라 분산 분석(ANOVA)을 수행하여 비펜트린 처리에 따른 유의한 차이가 있는지 확인하였다. P<0.05의 확률 값을 갖는 차이는 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다. 데이터는 평균 ± SEM으로 표시하였다. Analysis of variance (ANOVA) was performed on the data according to the general linear model (PROC-GLM) of the SAS program (SAS Institute, Cary, NC, USA) to confirm whether there was a significant difference according to the bifenthrin treatment. Differences with probability values of P<0.05 were considered statistically significant. Data are expressed as mean ± SEM.
<실시예><Example>
1. One. 비펜트린에to bifenthrin 의한 배아의 발달 이상 abnormal development of the embryo
제브라피쉬 배아에 비펜트린을 농도 의존적으로 0, 15 및 30μM로 처리하고 48시간 동안 배양한 후, 발달 정도를 확인하였다.After zebrafish embryos were treated with 0, 15, and 30 μM of bifenthrin in a concentration-dependent manner and cultured for 48 hours, the degree of development was confirmed.
도 1A는 눈, 심장, 간, 난황낭을 포함한 다양한 장기에서 비펜트린 처리에 따른 병리학적 특성과 변형/변태를 관찰한 결과이다. 도 1B, 1C, 1D 및 1E를 참고하면, 비펜트린은 전체 배아 체표면(body surface)에 영향을 미치지 않았으나, 눈의 기형을 유도하고, 심막(pericardium)과 간에 부종(edema)을 유발하였다. 그러나 도 1F에 나타낸 바와 같이, 난황낭은 비펜트린 처리 시에 거의 감소하지 않았다. 1A is the result of observing the pathological characteristics and deformation/transformation according to bifenthrin treatment in various organs including eyes, heart, liver, and yolk sac. 1B, 1C, 1D and 1E , Bifenthrin did not affect the entire embryonic body surface, but induced malformations of the eyes and edema of the pericardium and liver. . However, as shown in Fig. 1F, the yolk sac was hardly reduced upon treatment with Bifenthrin.
도 1A에 나타낸 바와 같이, 30μM의 비펜트린은 11.7%의 빈도로 복부 난황낭에서 장 손상을 유도하였다. 비펜트린은 발달 이상(developmental abnormalities)을 유발하는 것을 알 수 있다. 따라서, 전체 배아체에서 비펜트린을 처리한 경우 세포 주기 조절 유전자의 발현을 확인하였다. 도 2를 참고하면, 사이클린 D1(cyclin D1: ccnd1), ccne1, 사이클린 의존성 키나아제(cyclin-dependent kinase 2: cdk2), cdk4를 포함한 세포주기 조절인자는 30μM의 비펜트린 처리로 감소하였다. 즉, 비펜트린이 배아 발달(embryo development) 동안 세포 주기 진행의 억제를 통해 정상적인 제브라피쉬 배아에서 비정상적인 기관 형성(abnormal organogenesis)을 유도한 것을 알 수 있다.As shown in Figure 1A, 30 μM of bifenthrin induced intestinal damage in the abdominal yolk sac with a frequency of 11.7%. Bifenthrin has been shown to cause developmental abnormalities. Therefore, when bifenthrin was treated in whole embryonic bodies, the expression of cell cycle regulatory genes was confirmed. Referring to FIG. 2 , cell cycle regulators, including cyclin D1 (cyclin D1: ccnd1), ccne1, cyclin-dependent kinase 2: cdk2, and cdk4, were reduced by treatment with 30 μM of bifenthrin. That is, it can be seen that bifenthrin induced abnormal organogenesis in normal zebrafish embryos through inhibition of cell cycle progression during embryonic development.
2. 비펜트린에 의한 활성산소종 생성 및 염증 반응 유도2. Bifenthrin-induced reactive oxygen species generation and inflammatory response
비펜트린이 제브라피쉬 배아의 생존율에 미치는 영향을 확인하였다. 도 3A에 나타낸 바와 같이, 30μM의 비펜트린 처리시, 비히클을 처리한 배아와 비교하여 생존율이 61%로 감소하였다. 도 3B 및 도 3C를 참고하면, 심장 박동과 부화율은 각각 70% 및 43%로 감소하였다. 배아는 역동적으로 움직이면서 부화하기 때문에, 심장 박동이 감소하여 움직임이 감소하면 부화율 또한 감소한다. 도 3D에 따르면, 비펜트린 처리 시, 간과 장에서 특히 활성산소 생성이 증가하였다. The effect of bifenthrin on the survival rate of zebrafish embryos was confirmed. As shown in FIG. 3A , when 30 μM of bifenthrin was treated, the survival rate was reduced to 61% compared to the vehicle-treated embryos. Referring to FIGS. 3B and 3C , the heart rate and hatching rate were reduced to 70% and 43%, respectively. Since embryos are dynamically moving and hatching, the rate of hatching also decreases when the heart rate decreases and movement decreases. According to FIG. 3D , when bifenthrin was treated, the production of active oxygen was increased especially in the liver and intestine.
비펜트린 처리 시 염증 관련 유전자의 발현과 과산화물에 의해 유도된 염증과의 관련성을 확인하였다. 도 4A 내지 4D를 참고하면, 비펜트린은 배아에서 종양 괴사 인자 a(tumor necrosis factor a: tnf-a), 인터루킨 6(interleukin 6: il 6), 인터루킨 8(interleukin 8: il8) 및 프로스타글란딘-엔도퍼옥사이드 합성효소(prostaglandin-endoperoxide synthase 2b: ptgs2; cox2b)를 포함하는 염증성 사이토카인 및 효소의 mRNA 발현을 유의하게 증가시켰다. 또한, 도 4E에 나타낸 바와 같이, 단일 세포 수준에서 비펜트린에 의한 괴사(necrotic) 및 세포자멸(apoptotic)에 따른 세포 사멸 유도로부터, 과산화물 관련 염증 반응이 배아 치사율을 증가시키는 것을 확인하였다. 즉, 비펜트린은 과산화 환경에 의한 염증 반응을 통하여 배아 손상 및 사멸을 야기할 수 있다. The relationship between the expression of inflammation-related genes and the inflammation induced by peroxide during bifenthrin treatment was confirmed. 4A to 4D , bifenthrin is a tumor necrosis factor a (tnf-a), interleukin 6 (interleukin 6: il 6), interleukin 8 (interleukin 8: il8) and prostaglandin- The mRNA expression of inflammatory cytokines and enzymes including endoperoxide synthase (prostaglandin-endoperoxide synthase 2b: ptgs2; cox2b) was significantly increased. In addition, as shown in FIG. 4E, from the induction of apoptosis according to necrotic and apoptosis by bifenthrin at the single cell level, it was confirmed that the peroxide-related inflammatory response increases the embryonic lethality. That is, bifenthrin can cause embryonic damage and death through an inflammatory reaction caused by a peroxidative environment.
3. 비펜트린에 의한 배아에서의 혈관 형성 억제3. Inhibition of Angiogenesis in Embryos by Bifenthrin
도 1D에 나타낸 바와 같이, 비펜트린에 의한 중요한 병리학적 특징으로 심장 부종을 관찰하였다. 따라서, 비펜트린에 의한 심장 독성(cardiotoxicity)이 심혈관 발달(cardiovascular development)에 영향을 미칠 것으로 예상하였다. As shown in Fig. 1D, cardiac edema was observed as an important pathological feature caused by bifenthrin. Therefore, it was expected that bifenthrin-induced cardiotoxicity would affect cardiovascular development.
형질 전환 fli:eGFP 제브라피쉬에 비펜트린을 처리하고 배아 발생 동안 혈관 형성을 관찰하였다. 도 5A를 참고하면, 비펜트린을 처리한 제브라피쉬 배아에서 몸통 혈관의 등쪽 부분에서 혈관을 나타내는 녹색 형광은 불연속적이고 약하게 검출되었다. 즉, 비펜트린은 제브라피쉬 배아에서 배발생 혈관 발달을 방해하였다. Transgenic fli:eGFP zebrafish were treated with bifenthrin and angiogenesis was observed during embryonic development. Referring to FIG. 5A , in zebrafish embryos treated with bifenthrin, green fluorescence indicating blood vessels in the dorsal part of trunk blood vessels was discontinuous and weakly detected. That is, bifenthrin interfered with embryonic vascular development in zebrafish embryos.
전 혈관생성(pro-angiogenetic) 유전자의 mRNA 발현 수준을 확인하였다. 도 5B 내지 도 5E를 참고하면, 비펜트린 처리 시, 혈관내피성장인자 Aa(vascular endothelial growth factor Aa: vegfaa)의 mRNA 발현은 증가한 반면, 혈관내피성장인자 수용체 2 전구체(vascular endothelial growth factor receptor 2 precursor: kdr), 혈관내피성장인자 수용체 1 전구체(vascular endothelial growth factor receptor 1 precursor: flt1) 및 혈관내피성장인자 수용체(vascular endothelial growth factor receptor 3: flt4)의 mRNA 발현은 감소하였다. 이러한 결과는 비펜트린이 제브라피쉬 배아에서 VEGF 수용체를 하향 조절하여 혈관 발달을 억제하는 것을 의미한다. The mRNA expression level of pro-angiogenetic genes was confirmed. 5B to 5E , when bifenthrin treatment, mRNA expression of vascular endothelial growth factor Aa (vegfaa) increased, whereas vascular endothelial
4. 비펜트린에 의한 인간 제대 정맥 내피 세포(umbilical vein endothelial cells)에서의 항혈관신생 효과 확인4. Confirmation of anti-angiogenic effect in human umbilical vein endothelial cells by bifenthrin
비펜트린의 항혈관신생 효능을 확인하기 위하여, 비펜트린을 인간 제대 정맥 내피 세포(human umbilical vein endothelial cell: HUVEC)에 처리하였다. 도 6A를 참고하면, 비펜트린은 세포 생존율을 농도 의존적으로 감소시켰고, 30μM의 비펜트린 처리 시, 세포 생존율은 33%로 감소하였다. 또한, 도 6를 참고하면, HUVEC에 비펜트린 처리 시, 세포자멸은 485%로 증가하였다. In order to confirm the anti-angiogenic efficacy of bifenthrin, human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) were treated with bifenthrin. Referring to FIG. 6A , bifenthrin concentration-dependently decreased cell viability, and when treated with 30 μM bifenthrin, cell viability decreased to 33%. Also, referring to FIG. 6 , when HUVECs were treated with bifenthrin, apoptosis was increased to 485%.
또한, HUVEC의 혈관 신생 기능을 확인하기 위하여, 마트리겔(Matrigel) 기반 혈관 신생 분석을 수행하였다. 도 6C에 나타낸 바와 같이, HUVEC의 관 형성은, 다각형의 수로 표시하였고, 비펜트린 처리 시 감소하였다. 이러한 결과는 비펜트린이 세포 사멸을 유도하여 내피 세포의 혈관신생 기능을 억제하는 것을 의미한다. In addition, in order to confirm the angiogenic function of HUVECs, a Matrigel-based angiogenesis assay was performed. As shown in FIG. 6C , tube formation of HUVECs, expressed by the number of polygons, decreased upon treatment with bifenthrin. These results indicate that bifenthrin induces apoptosis and inhibits the angiogenic function of endothelial cells.
종합하면, 비펜트린은 염증 반응과 유도하여 배발생 및 혈관 발달의 손실을 야기할 수 있다. 비펜트린은 장에서 ROS 축적과 tnf-a, il6, il8 및 ptgs2b를 포함하는 염증 유전자를 증가시켜, 배아 사망을 유도하였다. 또한, 비펜트린은 배아에서 VEGF 수용체를 하향 조절하여 혈관신생을 억제하였다. 비펜트린은 HUVEC의 세포 생존율을 감소시키고 혈관 형성을 억제할 수 있다. Taken together, bifenthrin may induce an inflammatory response, leading to loss of embryogenesis and vascular development. Bifenthrin increased ROS accumulation in the intestine and inflammatory genes including tnf-a, il6, il8 and ptgs2b, leading to embryonic death. In addition, bifenthrin inhibited angiogenesis by down-regulating the VEGF receptor in embryos. Bifenthrin can reduce cell viability of HUVECs and inhibit angiogenesis.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20200151180 | 2020-11-12 | ||
KR1020200151180 | 2020-11-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220064904A true KR20220064904A (en) | 2022-05-19 |
Family
ID=81804879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210152226A KR20220064904A (en) | 2020-11-12 | 2021-11-08 | Use for inhibiting angiogenesis by Bifenthrin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220064904A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160093685A (en) | 2013-12-05 | 2016-08-08 | 에프엠씨 코포레이션 | Liquid-fertilized ready formulations of bifenthrin |
-
2021
- 2021-11-08 KR KR1020210152226A patent/KR20220064904A/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160093685A (en) | 2013-12-05 | 2016-08-08 | 에프엠씨 코포레이션 | Liquid-fertilized ready formulations of bifenthrin |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Arif et al. | MicroRNA-210-mediated proliferation, survival, and angiogenesis promote cardiac repair post myocardial infarction in rodents | |
Wang et al. | Exosomal circHIPK3 released from hypoxia-pretreated cardiomyocytes regulates oxidative damage in cardiac microvascular endothelial cells via the miR-29a/IGF-1 pathway | |
Herkenne et al. | Developmental and tumor angiogenesis requires the mitochondria-shaping protein Opa1 | |
Sishi et al. | Autophagy upregulation promotes survival and attenuates doxorubicin-induced cardiotoxicity | |
Divakaran et al. | Adaptive and maladptive effects of SMAD3 signaling in the adult heart after hemodynamic pressure overloading | |
Di Marco et al. | NOX4-derived reactive oxygen species limit fibrosis and inhibit proliferation of vascular smooth muscle cells in diabetic atherosclerosis | |
Xue et al. | RETRACTED ARTICLE: LncRNA HIF1A-AS1 contributes to ventricular remodeling after myocardial ischemia/reperfusion injury by adsorption of microRNA-204 to regulating SOCS2 expression | |
Ao et al. | Non-coding RNAs regulating mitochondrial function in cardiovascular diseases | |
Singh et al. | Resistin induces cardiac fibroblast-myofibroblast differentiation through JAK/STAT3 and JNK/c-Jun signaling | |
Baek et al. | Extracellular taurine induces angiogenesis by activating ERK-, Akt-, and FAK-dependent signal pathways | |
Zhou et al. | FTY720, a fungus metabolite, inhibits invasion ability of androgen-independent prostate cancer cells through inactivation of RhoA-GTPase | |
Deng et al. | miR-21 reduces hydrogen peroxide-induced apoptosis in c-kit+ cardiac stem cells in vitro through PTEN/PI3K/Akt signaling | |
Cong et al. | Catechin relieves hypoxia/reoxygenation‐induced myocardial cell apoptosis via down‐regulating lncRNA MIAT | |
Tucka et al. | Cell death and survival signalling in the cardiovascular system | |
Chang et al. | DiOHF protects against doxorubicin-induced cardiotoxicity through ERK1 signaling pathway | |
Lovren et al. | BRCA1 shields vascular smooth muscle cells from oxidative stress | |
Xu et al. | Inhibiting miR-205 alleviates cardiac ischemia/reperfusion injury by regulating oxidative stress, mitochondrial function, and apoptosis | |
Zhang et al. | MicroRNA-27 attenuates pressure overload-Induced cardiac hypertrophy and dysfunction by targeting galectin-3 | |
Yu et al. | Candesartan antagonizes pressure overload-evoked cardiac remodeling through Smad7 gene-dependent MMP-9 suppression | |
Vavuranakis et al. | MicroRNAs in aortic disease | |
Zhang et al. | Shear stress inhibits cardiac microvascular endothelial cells apoptosis to protect against myocardial ischemia reperfusion injury via YAP/miR-206/PDCD4 signaling pathway | |
Fa et al. | MicroRNA-194-5p attenuates doxorubicin-induced cardiomyocyte apoptosis and endoplasmic reticulum stress by targeting P21-activated kinase 2 | |
Fang et al. | Methyltransferase‐like 3 suppresses phenotypic switching of vascular smooth muscle cells by activating autophagosome formation | |
Zhao et al. | Non-coding RNAs and cardiac aging | |
Zhang et al. | Mmu-miR-351 attenuates the survival of cardiac arterial endothelial cells through targeting STAT3 in the atherosclerotic mice |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |