• Nutrition Research and Practice
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• 제11권3호
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• pp.190-197
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• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVES: Gallus gallus domesticus (GD) is a natural mutant breed of chicken in Korea with an atypical characterization of melanin in its tissue. This study investigated the effects of melanin extracts of GD on osteoblast differentiation and inhibition of osteoclast formation. MATERIALS/METHODS: The effects of the melanin extract of GD on human osteoblast MG-63 cell differentiation were examined by evaluating cell viability, osteoblast differentiation, and expression of osteoblast-specific transcription factors such as bone morphogenetic protein 2 (BMP-2), small mothers against decapentaplegic homologs 5 (SMAD5), runt-related transcription factor 2 (RUNX2), osteocalcin and type 1 collagen (COL-1) by reverse transcription-polymerase chain reaction and western blotting analysis. We investigated the inhibitory effect of melanin on the osteoclasts formation through tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity and TRAP stains in Raw 264.7 cell. RESULTS: The melanin extract of GD was not cytotoxic to MG-63 cells at concentrations of $50-250{\mu}g/mL$. Alkaline phosphatase (ALP) activity and bone mineralization of melanin extract-treated cells increased in a dose-dependent manner from 50 to $250{\mu}g/mL$ and were 149% and 129% at $250{\mu}g/mL$ concentration, respectively (P < 0.05). The levels of BMP-2, osteocalcin, and COL-1 gene expression were significantly upregulated by 1.72-, 4.44-, and 2.12-fold in melanin-treated cells than in the control cells (P < 0.05). The levels of RUNX2 and SMAD5 proteins were higher in melanin-treated cells than in control vehicle-treated cells. The melanin extract attenuated the formation of receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand-induced TRAP-positive multinucleated RAW 264.7 cells by 22%, and was 77% cytotoxic to RAW 264.7 macrophages at a concentration of $500{\mu}g/mL$. CONCLUSIONS: This study provides evidence that the melanin extract promoted osteoblast differentiation by activating BMP/SMADs/RUNX2 signaling and regulating transcription of osteogenic genes such as ALP, type I collagen, and osteocalcin. These results suggest that the effective osteoblastic differentiation induced by melanin extract from GD makes it potentially useful in maintaining bone health.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제78권3호
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• pp.218-226
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• 2015

Background: Eph receptors and ephrin ligands have several functions including angiogenesis, cell migration, axon guidance, fluid homeostasis, oncogenesis, inflammation and injury repair. The EphA2 receptor potentially mediates the regulation of vascular permeability and inflammation in response to lung injury. Methods: Mice were divided into 3 experimental groups to study the role of EphA2 signaling in the lipopolysaccharide (LPS)-induced lung injury model i.e., IgG+phosphate-buffered saline (PBS) group (IgG instillation before PBS exposure), IgG+LPS group (IgG instillation before LPS exposure) and EphA2 monoclonal antibody (mAb)+LPS group (EphA2 mAb pretreatment before LPS exposure). Results: EphA2 and ephrinA1 were upregulated in LPS-induced lung injury. The lung injury score of the EphA2 mAb+LPS group was lower than that of the IgG+LPS group ($4.30{\pm}2.93$ vs. $11.45{\pm}1.20$, respectively; p=0.004). Cell counts (EphA2 mAb+LPS: $11.33{\times}10^4{\pm}8.84{\times}10^4$ vs. IgG+LPS: $208.0{\times}10^4{\pm}122.6{\times}10^4$; p=0.018) and total protein concentrations (EphA2 mAb+LPS: $0.52{\pm}0.41mg/mL$ vs. IgG+LPS: $1.38{\pm}1.08mg/mL$; p=0.192) were decreased in EphA2 mAb+LPS group, as compared to the IgG+LPS group. In addition, EphA2 antagonism reduced the expression of phospho-p85, phosphoinositide 3-kinase $110{\gamma}$, phospho-Akt, nuclear factor ${\kappa}B$, and proinflammatory cytokines. Conclusion: This results of the study indicated a role for EphA2-ephrinA1 signaling in the pathogenesis of LPS-induced lung injury. Furthermore, EphA2 antagonism inhibits the phosphoinositide 3-kinase-Akt pathway and attenuates inflammation.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2024-2028
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• 2007

우리나라의 물관련 이슈는 수자원뿐만 아니라 사회, 경제 환경 등의 범위까지 확대되어 복합적이며, 기존 방법론과 기술만으로는 해결에 어려움이 있다. 따라서 새로운 기술적/방법론적 도구 개발의 필요성에 따라 통합수자원관리가 하나의 방법으로 받아들여지고 있다. 통합수자원관리는 지속가능한 수자원관리를 목표로하며, 물과 이와 관련 다양한 요소를 고려하는 통합적인 방법론이다. 그러므로 의사결정에 있어 전체론적인 접근이 필요하며, 세부적인 요소와 요소간의 연관관계를 파악하는 것이 중요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 통합수자원관리의 기반 도구 중의 하나인 통합수자원관리 모델링 환경인 WaterRing 시범시스템을 개발하였다. WaterRing은 모델연계에 있어 필수적인 표준성, 사용편의성 및 모델공유를 제공하며, 모델코드 자체보다 모델의 개발에 많은 노력을 기울일 수 있도록 설계되었다. 따라서 수자원분야 및 다양한 분야의 모델을 연계할 수 있다. 모델의 연계를 위하여 기본모델단위를 설정하고 각각의 기본모델단위의 결합을 통하여 보다 큰 시스템으로 구성할 수 있도록 하였다. 기본모델단위는 입력/상태/출력의 세 가지 기본요소와 내부수행 루틴으로 구성되어 있다. 기본모델단위 사이의 결합을 정의하기 위하여 BPM(Business Process Management)(Arkin, 2002)와 STELLA의 모델 결합방식을 활용하였다. 기본모델단위는 독립적인 수행단위로 표준적인 입력과 출력을 수행한다. 따라서 입력과 출력의 속성이 같은 기본모델단위는 결합할 수 있다. 본 연구에서 시범적으로 개발된 수자원통합모델링환경 WaterRing은 통합수자원관리의 실현에 있어 평가, 계획에 이용될 수 있다. 그러므로 향후 시스템의 개발이 완료되면 우리나라의 통합수자원관리의 실현을 위한 기반도구로서 많은 역할이 기대된다. 홍수기에 측정된 성과를 바탕으로 고수위대의 수위-유량관계 곡선식을 개발하여야 할 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 일부 확인된 바와 같이, 일반적인 자연하천이 아닌 감조하천의 경우는, 각각의 수위대별 유량 값의 변화가 발생하는 바 기간별 혹은 간조와 만조부를 포함하여 유량측정을 하여야 할 것으로 판단된다. 청폐화담탕(淸肺化痰湯)은 LPS로 유도된 macrophage에서 NO와 염증Cytokine 생성량을 억제하였고 murine macrophage에서 NF-${\kappa}$B 활성을 억제함으로써 iNOS와 염증Cytokine 유전자 발현을 하향조절 하였다. 이러한 청폐화담탕(淸肺化痰湯)의 항염작용으로 천식, 기관지염, 폐렴, 결핵, 산후감모 등의 호흡기 질환에 응용할 수 있으리라 사료된다.im}$5개월), 9.44${\pm}$1.05 6${\sim}$ll개월)으로 개월에 관계없이 전반적으로 유사한 비율을 나타내었다. 분획물(첨가농도 15.6 ${\mu}$g/ml)은 60%의 저해효과를 나타내면서 농도 의존적으로 그 저해효과가 컸으며 250 ${\mu}$g/ml 농도에서는 80%의 저해효과를 관찰 할 수가 있었다. 에틸아세테이트분회물의 경우 디글로로메탄 분회물에 비해 다소 낮은 저해효과를 나타내었지만 250 ${\mu}$g/ml 농도에서 약 60%의 세포독성 효과를 나타내었다. 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물에 의한 면역 활성 증진 효과를 검토한 결과, 디글로로메탄 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 94%로 Yac-1표적세포를 사멸시켰으며 에틸아세테이트 분획물도 동일 농도에서 96%의 억제효과를 나타내었다. CTLL세포를 이용

• Animal Bioscience
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• 제34권7호
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• pp.1169-1180
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• 2021

Objective: This research aimed to study the effects of Artemisia argyi flavonoids (AAF) supplemented in diets on the growth performance and immune function of broiler chickens challenged with lipopolysaccharide (LPS). Methods: A total of one hundred and ninety-two 1-d-old broiler chicks were assigned into 4 treatment groups, which were, respectively, fed a basal diet (control), fed a diet with 750 mg/kg AAF, fed a basal diet, and challenged with LPS, fed a diet with 750 mg/kg AAF, and challenged with LPS. Each treatment had six pens with 8 chicks per pen. On days 14, 16, 18, 20 (stress phase I) and 28, 30, 32, 34 (stress phase II), broilers were injected with LPS (500 ㎍/kg body weight) or an equivalent amount of saline. Results: The results demonstrated that dietary AAF significantly improved the body weight (d 21) and alleviated the decrease of average daily gain in broilers challenged with LPS on d 21 and d 35 (p<0.05). Dietary AAF increased bursa fabricius index, and dramatically attenuated the elevation of spleen index caused by LPS on d 35 (p<0.05). Furthermore, serum interleukin-6 (IL-6) concentration decreased with AAF supplementation on d 21 (p<0.05). Diet treatment and LPS challenge exhibited a significant interaction for the concentration of IL-1β (d 21) and IL-6 (d 35) in serum (p<0.05). Additionally, AAF supplementation mitigated the increase of IL-1β, IL-6 in liver and spleen induced by LPS on d 21 and 35 (p<0.05). This study also showed that AAF supplementation significantly reduced the expression of IL-1β (d 21) and nuclear transcription factor kappa-B p65 (d 21 and 35) in liver (p<0.05), and dietary AAF and LPS treatment exhibited significant interaction for the gene expression of IL-6 (d 21), toll like receptor 4 (d 35) and myeloid differentiation factor 88 (d 35) in spleen (p<0.05). Conclusion: In conclusion, AAF could be used as a potential natural immunomodulator to improve growth performance and alleviate immune stress in broilers challenged with LPS.

• 대한한방내과학회지
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• 제44권3호
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• pp.402-417
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• 2023

Objective: Liver fibrosis is a highly conserved wound-healing response and the final common pathway of chronic inflammatory injury. This study aimed to evaluate the potential anti-fibrotic effect of the combination of Rhei Radix et Rhizoma water extract (RW) and silymarin in a thioacetamide (TAA)-induced liver fibrosis model. Methods: The liver fibrosis mouse model was established through the intraperitoneal injection of TAA (1 week 100 mg/kg, 2-3 weeks 200 mg/kg, 4-8 weeks 400 mg/kg) three times per week for eight weeks. Animal experiments were conducted in five groups; Normal, Control (TAA-induced liver fibrosis mice), Sily (silymarin 50 mg/kg), RSL (RW 50 mg/kg+silymarin 50 mg/kg), and RSH (RW 100 mg/kg+silymarin 50 mg/kg). Biochemical analyses were measured in serum, including aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), malondialdehyde (MDA), and ammonia levels. Liver inflammatory cytokines and fibrous biomarkers were measured by Western blot analysis, and liver histopathology was evaluated through tissue staining. Results: A significant decrease in the liver function markers AST and ALT and a reduction in ammonia and total bilirubin were observed in the group treated with RSL and RSH. Measurement of reactive oxygen species and MDA revealed a significant decrease in the RSL and RSH administration group compared to the TAA induction group. The expression of extracellular matrix-related proteins, such as transforming growth factor β1, α-smooth muscle actin, and collagen type I alpha 1, was likewise significantly decreased. All drug-administered groups had increased matrix metalloproteinase-9 but a decreasing tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1. RSL and RSH exerted a significant upregulation of NADPH oxidase 2, p22^phox, and p47^phox, which are oxidative stress-related factors. Furthermore, pro-inflammatory proteins such as cyclooxygenase 2 and interleukin-1β were markedly suppressed through the inhibition of nuclear factor kappa B activation. Conclusions: The administration of RW and silymarin suppressed the NADPH oxidase factor protein level and showed a tendency to reduce inflammation-related enzymes. These results suggest that the combined administration of RW and silymarin improves acute liver injury induced by TAA.

• Nutrition Research and Practice
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• 제18권5호
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• pp.633-646
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• 2024

BACKGROUND/OBJECTIVES: Cladophora glomerata extract (CGE), rich in polyphenols, was reported to exhibit antidiabetic and renoprotective effects by modulating the functions of protein kinases-mediated organic anion transporter 1 (Oat1) and 3 (Oat3) in rats with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Nevertheless, the antioxidant effects of CGE on such renoprotection have not been investigated. This study examined the mechanisms involved in the antioxidant effects of CGE on renal organic anion transport function in an in vivo study. MATERIALS/METHODS: Diabetes was induced in the rats through a high-fat diet combined with a single dose of 40 mg/kg body weight (BW) streptozotocin. Subsequently, normal-diet rats were supplemented with a vehicle or 1,000 mg/kg BW of CGE, while T2DM rats were supplemented with a vehicle, CGE, or 200 mg/kg BW of vitamin C for 12 weeks. The study evaluated the general characteristics of T2DM and renal oxidative stress markers. The renal organic transport function was assessed by measuring the para-aminohippurate (PAH) uptake using renal cortical slices and renal inflammatory cytokine expression in the normal diet (ND) and ND + CGE treated groups. RESULTS: CGE supplementation significantly reduced hyperglycemia, hypertriglyceridemia, insulin resistance, and renal lipid peroxidation in T2DM rats. This was accompanied by the normalization of high expressions of renal glutathione peroxidase and nuclear factor kappa B by CGE and vitamin C. The renal anti-inflammation of CGE was evidenced by the reduction of tumor necrosis factor-1α and interleukin-1β. CGE directly blunted sodium nitroprusside-induced renal oxidative/nitrosative stresses and mediated the PAH uptake in the normally treated CGE in rats was particularly noteworthy. These data also correlated with reduced nitric oxide production, highlighting the potential of CGE as a therapeutic agent for managing T2DM-related renal complications. CONCLUSION: These findings suggest that CGE has antidiabetic effects and directly prevents diabetic nephropathy through oxidative/nitrosative stress pathways.

• 생명과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1157-1167
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• 2014

잡곡은 대사성 질환의 예방과 치료에 우수한 기능성 식품소재로 인식되고 있다. 국내산 잡곡들(기장, 황금찰수수, 노랑차조, 율무 및 식용피)을 대상으로 항염증 활성을 비교조사하고자, 이들 잡곡의 80% 에탄올 추출물을 이용하여 마우스 대식세포주 RAW264.7을 지질다당류(LPS)로 자극할 때 생성되는 염증 매개인자인 산화질소(NO)의 생성에 미치는 저해능을 조사하였다. 그 결과, 식용피(Echinochloa crus-galli var. frumentacea) 유래의 에탄올 추출물이 LPS에 의해 유도되는 NO의 생성을 저해하는 항염증 활성에 있어서 가장 우수함을 확인하였다. 식용피의 에탄올 추출물로부터 항염증 관련 성분을 규명하기 위해, 80%에탄올 추출물을 물에 녹인 후 n-hexane, methylene chloride (MC), ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (BuOH)과 물 분획들로 단계별 분획하고, 각 분획의 항염증 활성을 조사하였다. RAW264.7 세포에 MC 분획($100{\mu}g/ml$)을 전처리하였을 때, LPS처리에 의해 유도되는 iNOS, COX-2, 그리고 친염증성 사이토카인들(IL-$1{\beta}$, IL-6, 및 TNF-${\alpha}$)의 발현이 현저하게 저해되는 것으로 나타났다. 또한, LPS처리에 의해 유도되는 p38MAPK, JNK 및 ERK의 활성화의 경우도 MC 분획에 의해 농도-의존적으로 저해되는 것으로 나타났다. HPLC분석을 통해, 식용피 유래 MC 분획의 항염증 활성은 식용피의 MC 분획 속의 주요성분인 kaempferol과 biochanin A에 기인함을 확인하였다. 이상의 연구 결과는 식용피 및 식용피의 MC 분획이 염증성 질환과 이와 관련된 대사성 질환의 예방과 예후개선에 유리한 기능성 식품소재 개발에 활용될 수 있음을 시사한다

• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.804-812
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• 2020

본 연구에서는 아메리카왕거저리에 대한 기능성 연구의 일환으로 아메리카왕거저리 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 조포바신 1의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱을 통해 아메리카왕거저리의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 수행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균활성 및 용혈활성 테스트에서 조포바신 1은 세균 및 칸디다 진균에 대해 광범위한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 조포바신 1의 항염증활성을 확인하였다. 그 결과 조포바신 1은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합면역흡착측정법(ELISA)을 통해 조포바신 1이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는 것을 확인하였다. 게다가 조포바신 1은 LPS와의 상호작용을 통해 결합한다는 것을 확인하였다. 이러한 연구결과들은 아메리카왕거저리 유전체 분석을 통해 확인된 조포바신 1이 항균 및 항염증 치료를 위한 물질로서 개발하는데 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제30권10호
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• pp.886-895
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• 2020

본 연구에서는 호랑나비 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 파필리오신 3의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱 분석을 통해 호랑나비의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 진행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균 활성 및 용혈 활성 테스트에서 파필리오신 3은 그람음성균인 E. coli와 그람양성균인 S. aureus에 대해 강력한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈 활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 파필리오신 3의 항염증 활성을 확인하였다. 그 결과 파필리오신 3은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합면역흡착측정법(ELISA)을 통해 파필리오신 3이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는 것을 확인하였는데, 이는 파필리오신 3이 LPS와의 상호작용을 통해 결합하여 효과를 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 호랑나비 유전체 분석을 통해 확인된 파필리오신 3이 새로운 항균 및 항염증 치료제로서 개발하는데 가능성 있는 물질로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권5호
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• pp.452-463
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• 2020

본 연구는 AT의 뿌리를 제외한 전체 AT의 에탄올 및 물 추출물의 면역 조절 효과를 비교하고 THP-1의 cytokine 분비를 조절하는 분자 메커니즘을 조사하였다. AT의 물 추출물 및 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성이 없으며 세포 증식을 증가키는 것을 확인하였다. 에탄올 추출물은 영향이 없는데 반해, 물 추출물은 THP-1의 IL-1β의 분비를 증가시켰으며 COX-2 및 iNOS 단백질의 발현을 증가시켰다. 또한, MAPK 및 Akt의 인산화와 IkBα의 분해를 유도하는 것을 확인하였다. AT에 의한 IL-1β 분비는 ERK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었으며, TNF-α의 분비는 ERK, p38 MAPK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었다. 흥미롭게도, p38 MAPK 억제제는 AT에 의한 IL-1β의 생성을 추가로 증가시켰다. 이 결과는 AT 지상부의 물 추출물에 MAPK 신호 전달 경로를 통해 면역 세포를 자극하여 cytokine의 생산을 유도하는 생리활성물질이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, AT 지상부는 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.