• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제82권2호
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• pp.133-142
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• 2019

Background: Idiopathic pulmonary fibrosis involves irreversible alveolar destruction. Although alveolar epithelial type II cells are key functional participants within the lung parenchyma, how epithelial cells are affected upon bleomycin (BLM) exposure remains unknown. In this study, we determined whether BLM could induce cell cycle arrest via regulation of Schlafen (SLFN) family genes, a group of cell cycle regulators known to mediate growth-inhibitory responses and apoptosis in alveolar epithelial type II cells. Methods: Mouse AE II cell line MLE-12 were exposed to $1-10{\mu}g/mL$ BLM and $0.01-100{\mu}M$ baicalein (Bai), a G1/G2 cell cycle inhibitor, for 24 hours. Cell viability and levels of pro-inflammatory cytokines were analyzed by MTT and enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. Apoptosis-related gene expression was evaluated by quantitative real-time reverse transcription-polymerase chain reaction (qRT-PCR). Cellular morphology was determined after DAPI and Hoechst 33258 staining. To verify cell cycle arrest, propidium iodide (PI) staining was performed for MLE-12 after exposure to BLM. Results: BLM decreased the proliferation of MLE-12 cells. However, it significantly increased expression levels of interleukin 6, tumor necrosis factor ${\alpha}$, and transforming growth factor ${\beta}1$. Based on Hoechst 33258 staining, BLM induced condensation of nuclear and fragmentation. Based on DAPI and PI staining, BLM significantly increased the size of nuclei and induced G2/M phase cell cycle arrest. Results of qRT-PCR analysis revealed that BLM increased mRNA levels of BAX but decreased those of Bcl2. In addition, BLM/Bai increased mRNA levels of p53, p21, SLFN1, 2, 4 of Schlafen family. Conclusion: BLM exposure affects pulmonary epithelial type II cells, resulting in decreased proliferation possibly through apoptotic and cell cycle arrest associated signaling.

• BMB Reports
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• 제52권4호
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• pp.289-294
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• 2019

The present study evaluated the role of AHNAK in Bartonella henselae infection. Mice were intraperitoneally inoculated with $2{\times}10^8$ colony-forming units of B. henselae Houston-1 on day 0 and subsequently on day 10. Blood and tissue samples of the mice were collected 8 days after the final B. henselae injection. B. henselae infection in the liver of Ahnak-knockout and wild-type mice was confirmed by performing polymerase chain reaction, with Bartonella adhesion A as a marker. The proportion of B. henselae-infected cells increased in the liver of the Ahnak-knockout mice. Granulomatous lesions, inflammatory cytokine levels, and liver enzyme levels were also higher in the liver of the Ahnak-knockout mice than in the liver of the wild-type mice, indicating that Ahnak deletion accelerated B. henselae infection. The proportion of CD4+interferon-${\gamma}$ ($IFN-{\gamma}^+$) and $CD4^+$ interleukin $(IL)-4^+$ cells was significantly lower in the B. henselae-infected Ahnak-knockout mice than in the B. henselae-infected wild-type mice. In vitro stimulation with B. henselae significantly increased $IFN-{\gamma}$ and IL-4 secretion in the splenocytes obtained from the B. henselae-infected wild-type mice, but did not increase $IFN-{\gamma}$ and IL-4 secretion in the splenocytes obtained from the B. henselae-infected Ahnak-KO mice. In contrast, $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6, IL-10, RANTES, and tumor necrosis $factor-{\alpha}$ secretion was significantly elevated in the splenocytes obtained from both B. henselae-infected wild-type and Ahnak-knockout mice. These results indicate that Ahnak deletion promotes B. henselae infection. Impaired $IFN-{\gamma}$ and IL-4 secretion in the Ahnak-knockout mice suggests the impairment of Th1 and Th2 immunity in these mice.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권3호
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• pp.433-441
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• 2021

Background: Multiple sclerosis (MS) and its animal model, the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), are primarily characterized as dysfunction of the blood-brain barrier (BBB). Ginsenoside-Rg3-enriched Korean Red Ginseng extract (Rg3-KRGE) is known to exert neuroprotective, anti-inflammatory, and anti-oxidative effects on neurological disorders. However, effects of Rg3-KRGE in EAE remain unclear. Methods: Here, we investigated whether Rg3-KRGE may improve the symptoms and pathological features of myelin oligodendroglial glycoprotein (MOG)_35-55 peptide - induced chronic EAE mice through improving the integrity of the BBB. Results: Rg3-KRGE decreased EAE score and spinal demyelination. Rg3-KRGE inhibited Evan's blue dye leakage in spinal cord, suppressed increases of adhesion molecule platelet endothelial cell adhesion molecule-1, extracellular matrix proteins fibronection, and matrix metallopeptidase-9, and prevented decreases of tight junction proteins zonula occludens-1, claudin-3, and claudin-5 in spinal cord following EAE induction. Rg3-KRGE repressed increases of proinflammatory transcripts cyclooxygenase-2, inducible nitric oxide synthase, interleukin (IL)-1 beta, IL-6, and tumor necrosis factor-alpha, but enhanced expression levels of anti-inflammatory transcripts arginase-1 and IL-10 in the spinal cord following EAE induction. Rg3-KRGE inhibited the expression of oxidative stress markers (MitoSOX and 4-hydroxynonenal), the enhancement of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase 2 (NOX2) and NOX4, and NADPH activity in the spinal cord of chronic EAE mice. Furthermore, apocynin, a NOX inhibitor, mimicked beneficial effects of Rg3-KRGE in chronic EAE mice. Conclusion: Our findings suggest that Rg3-KRGE might alleviate behavioral symptoms and pathological features of MS by improving BBB integrity through modulation of NOX2/4 expression.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제27권5호
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• pp.463-472
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• 2002

Bacterial lipopolysaccharide (LPS) plays a major role in stimulating the synthesis and release of the principal osteoclast-activating cytokines, namely, interleukin 1 and tumor necrosis factor-$\alpha$ from immune cells. Although rnonocytes/macrophages are the main producers of these cytokines, recent evidence has indicated that polymorphonuclear leukocytes (PMN) have the ability to release IL-1 and TNF-$\alpha$. Calcium hydroxide has been shown to be an effective medicament in root canal infections, reducing the microbial titre within the canal. It has been proposed that the therapeutic effect of Ca(OH)$_2$ may also be the result of direct inactivation of LPS. The purpose of this study was to investigate whether treatment of Porphyromonas endodontalis LPS with calcium hydroxide alters its biological action as measured by human PMN secretion of IL-1 and TNF-$\alpha$, and it was compared with Escherichia coli LPS. P. endodontalis ATCC 35406 was cultured in anaerobic condition, and LPS was extracted using the hot-phenol water extraction method and purified. Purchased E. coli LPS was also purified. 100 $\mu\textrm{g}$/ml of each LPS in pyrogen free water were incubated with 25mg/ml Ca(OH)$_2$ at 37$^{\circ}C$ for 7 days. The supernatants were subjected to ultrafiltration, and the isolates were lyophilized and weighed. PMNs were obtained from peripheral blood by centrifugation layered over Lymphoprep. The cells were resuspended (4$\times$10$^6$ cells/ml) in RPMI 1640 followed by treatment with various concentrations of LPS (0, 0.1, 1, 10$\mu\textrm{g}$/ml) for 24 hours at 37$^{\circ}C$ in 5% $CO_2$ incubator. The supernatants of cells were collected and the levels of IL-1$\alpha$, IL=1$\beta$ and TNF-$\alpha$ were measured by enzyme-linked immunosorbent assay. The results were as follows ; 1. The levels of IL-1$\alpha$, IL-1$\beta$, TNF-$\alpha$ from PMN treated with each LPS were significantly higher than those released from unstimulated PMN of the control group (p<0.05). 2. The levels of all three cytokines released from PMN stimulated with each calcium hydroxide treated LPS were significantly lower than those released from PMN stimulated with each untreated LPS (p<0.05), while they were not significantly different from those released from unstimulated PMN of the control group (p>0.05) 3. The levels of secretion for all three cytokines were affected in a dose-dependent manner in PMN stimulated with each LPS (p<0.05), but not in PMN stimulated with each calcium hydroxide treated LPS (p>0.05). 4. The levels of all three cytokines released from PMN stimulated with p. endodontalis LPS were significantly lower than those released from PMN stimulated with E coli LPS (p<0.05).

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2002년도 제36회 학술심포지움
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• pp.17-22
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• 2002

지구상에는 수천종의 버섯류가 자생하고 있어 유전자원으로서의 중요성이 지대할 뿐만 아니라 기능성 식품소재 및 각종 약리 활성을 나타내는 신약개발 소재로도 크게 주목을 받고 있다. 이들 버섯은 균사체의 영양대사로 얻어지는 대사산물이 축적된 자실체의 형태로 나타나는데, 최근에 와서 자실체 및 균사체의 추출물이나 균사체 배양물이 체질개선이나 각종 병의 예방과 치료에 효과가 있는 것으로 밝혀져 건강식품이나 의약품으로서의 용도가 크게 증가하고 있는 실정이다. 특히, 담자균이 생산하는 특정 구조를 갖는 다당류는 오래전부터 종래의 화학요법제와는 달리 숙주내의 면역 기능을 부활하여 소위 면역요법제로서의 항암효과를 나타냄이 알려져왔었다. 현재까지 제약 및 의학적인 방법이 질병의 주된 치료방법으로 이용되어 왔지만 최근에 특정식품의 섭취가 만성질환의 발생을 억제 또는 지연시킨다는 연구 보고가 나오면서부터 만성질환의 치료방법으로서 식이요법을 중요하게 생각하게 되었다. 따라서 새로운 식품소재 및 가공식품의 개발을 통한 성인병 등의 각종 질병예방이 국민보건문제 해결에 필수적이다. 현재 일본 등에서는 표고버섯, 구름버섯 및 치마버섯 유래의 다당체 또는 단백다당체인 lentinan, krestin 또는 PS-K, schizophyllan 및 PSP 등이 실용화되어 높은 가격에 판매되고 있다. 국내에서도 야생 구름버섯 자실체로부터 추출한 단백 다당체인 Copolang(광동제약)이 개발되어 PS-K와 유사하게 암의 치료에 병행 사용되고 있고, 또 강력한 항암활성이 보고된 상황버섯의 균사체 추출물인 단백 다당체가 Mesima-Ex FK(한국신약)라는 상품명으로 암의 치료에 병행 사용되고 있는 것으로 알려지고 있다. 담자균류와 아울러 미생물 유래 다당체는 그 구조와 특성에 있어서 매우 다양함을 지니고 있다. 이러한 미생물 유래 다당류의 공업적 생산과 이용에 대한 연구로서는 Leuconostoc mesenteroides가 생산하는 dextran이 혈장증량제로 개발된 이래 Xanthomonas campestris가 생산하는 pullulan, Zoogloea rgmigera가 생산하는zooglan둥이 대표적인 예로 보고되고 있다. 한편, 미생물 유래 다당류는 구성당, 분자량, 화학적 구조 등과 같은 특성의 차이에 의해 많은 종류가 존재하고 있으며, 다양한 물성 및 유화제, 응고제, gel 형성제, 필름 형성제, 흡착제, 안정제, 접착제 등과 같은 용도로 광범위하게 이용되고 있다. 또한 근래에 들어서는 미생물 유래 다당체가 지니는 항암활성이 확인되어 새로운 의약품으로서의 개발 가능성이 기대된다. 그 밖에도 기존에 알려져 있는 식물 및 해조류 유래의 다당체와는 달리, 발효조를 이용한 연속배양에 의해 공업적 대량 생산이 가능하며, 더욱이 생산된 다당체의 분리 및 회수가 용이하다는 이점을 지니고 있다. 최근에 들어서는 유전공학적 기법을이용한 고생산성 변이균주 및 새로운 기능을 지닌 다당체의 개발에 관한 연구가 보고되고 있는 등 고부가가치를 지닌 새로운 바이오 소재로서의 기능 및 용도 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 여러 가지 담자균류중 Agaricus blazei로부터 생산되는 다당체는 고형암 이외에 S형 결장암, 난소암, 유방암, 폐암, 간암 등에 효과가 입증되었고, 천연물질에 의한 암 면역요법으로 각광을 받고 있으며, 항암 및 항virus의 완치율과 저지율에서 현재 여러가지 약효가 있는 버섯중에서도 탁원한 효과가 있는 것으로 증명되고 있다. 이들 다당체는 사이토카인을 생산시켜서 T임파구와 B임파구의 항원 특이적인 면역반응을 활성화시키고, 세포장해성 T세포와 활성화 대식세포의 세포장해 기능을 충진시켜서 암세포를 파괴시킨다. 또한 콜로니 자극인자인 사이토카인을 생산시켜서 면역담당세포의 신생을 촉진시키기도 하며, 암의 화학요법과 방사선 요법으로 저하된 백혈구를 회복시키는 역할을 한다. 따라서 최근의 연구동향은 생산된 다당체의 항암활성을 향상시키고자 하여 배양기간중에 interleukin을 의도적으로 첨가하는 경향이 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 담자균체 유래 다당체는 버섯의 기원에 따라 그 형태에 약간의 차이를 나타내기는 하나 그 기본 형태는 ${\beta}-(1,6)-glucosyl$ 분지를 가진 ${\beta}-(1,3)-glucan$이며, 평균 분자량은 50 ${\sim}$ 200만 정도이다. Agaricus blazei의 원산지인 브라질의 피에다데(Piedade) 지방의 환경조건(산지의 습도는 80%, 낮 기온 $35^{\circ)C$, 밤 기온 $20{\sim}25^{\circ}C$로 대단히 높으며, 정기적으로 열대지방 특유의 소나기가 내리는 지역)에서 볼 수 있듯이 Agaricus blazei의 성장 환경은 매우 까다로운 편이며, 날것으로는 보관이 잘 안되기 때문에 그 재배에 큰 어려움이 있다. 또한, 고체배양에 의해 생산된 버섯 자실체로부터 유기용매 및 열수추출 방법으로 다당체를 생산하는 방법은 균일한 형태의 버섯 자실체를 공급받기가 어렵기 때문에 다당체의 생산 수율이 낮고, 많은 노동력이 요구되는 어려움이 있다. 그러나 액체배양에 의한 다당체 생산의 경우는 고체배양에 의한 다당체 생산에 비해 일정한 조건하에서 배양이 가능하다는 장점이 있으며, 항상 균일한 균사체 및 배양액을 얻을 수 있다. 따라서 원하는 유용물질을 쉽게 획득할 수 있는 장점이 있다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제39권3호
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• pp.230-237
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• 2015

Background: Colorectal cancer (CRC) is a leading cause of death worldwide. Chronic gut inflammation is recognized as a risk factor for tumor development, including CRC. American ginseng is a very commonly used ginseng species in the West. Methods: A genetically engineered $Apc^{Min/+}$ mouse model was used in this study. We analyzed the saponin composition of American ginseng used in this project, and evaluated its effects on the progression of high-fat-diet-enhanced CRC carcinogenesis. Results: After oral ginseng administration (10-20 mg/kg/d for up to 32 wk), experimental data showed that, compared with the untreated mice, ginseng very significantly reduced tumor initiation and progression in both the small intestine (including the proximal end, middle end, and distal end) and the colon (all p < 0.01). This tumor number reduction was more obvious in those mice treated with a low dose of ginseng. The tumor multiplicity data were supported by body weight changes and gut tissue histology examinations. In addition, quantitative real-time polymerase chain reaction analysis showed that compared with the untreated group, ginseng very significantly reduced the gene expression of inflammatory cytokines, including interleukin-$1{\alpha}$ (IL-$1{\alpha}$), IL-$1{\beta}$, IL-6, tumor necrosis factor-${\alpha}$, granulocyte-colony stimulating factor, and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in both the small intestine and the colon (all p < 0.01). Conclusion: Further studies are needed to link our observed effects to the actions of the gut microbiome in converting the parent ginsenosides to bioactive ginseng metabolites. Our data suggest that American ginseng may have potential value in CRC chemoprevention.

• 한국응용곤충학회지
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• 제45권1호
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• pp.31-36
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• 2006

퇴행성 뇌질환은 뇌에 존재하는 면역세포인 소교세포의 염증반응이 발병 요인 중의 하나로 알려져 있다. 이에 본 연구는 초고속자동화시스템(high throughput screening: HTS)을 이용하여 약용곤충추출물로부터 항산화와 항염증 기능이 있다고 알려진 무당벌레 추출물로부터 염증발생인자인 nitric oxide의 생성에 어떠한 영향을 주는지 다음과 같은 결과를 얻었다. 소교세포인 BV-2세포에 대한 무당벌레 추출물의 세포독성은 물과 메탄올, DMSO 추출물에서는 100 ng/ml 까지는 거의 없었으나 에탄올 추출물은 1 ng/ml에서도 세포독성이 있었다. 물과 메탄을 추출물(50 ng/ml)은 LPS로 활성화된 BV-2세포에서 $TNF-{\alpha}$와 $IL-1{\beta}$의 발생을 35-60% 가량 억제 하였다. LPS로 유도된 NO의 생성은 물과 메탄올 추출물을 처리했을 때 각각 55%, 76% 억제되었다. 또한, MeOH 추출물을 처리했을 경우 LPS에 의한 iNOS 발현 정도를 단백질 수준과 mRNA 수준에서 현저하게 억제시킴을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권10호
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• pp.1576-1584
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• 2013

이상의 결과를 종합해 볼 때, 높은 수준의 포도당 섭취는 공복혈당과 공복혈당면적을 높이고 혈중 인슐린 농도와 아티포넥틴의 수준을 낮추어 혈당조절 능력을 억제시켰다. 반면, 높은 수준의 과당 섭취는 인슐린을 요구하지 않는 과당대사의 특이성으로 인해 혈당조절에는 효과적으로 보인다. 그러나 고과당 섭취는 간 조직 및 혈중 중성지방의 농도를 높이고 염증조절복합체 구성단백질의 발현을 조절하여 전염증인자의 발현을 증가시켰다. 이는 간조직에 있어 과당이 포도당보다 높은 수준의 염증반응을 유도하여 NAFLD의 발병과 진행에 보다 유의적인 영향을 준다는 것을 보여준다. 본 연구의 제한점은 일상에서 과당이나 포도당을 단독으로 섭취하는 경우가 드물다는 점과 3주라는 짧은 중재기간에 의한 실험 결과라는 것이다. 앞으로의 연구는 단순당을 장기간 섭취했을 때 혈청과 간 조직을 포함한 다른 대사 관련조직에서 나타나는 변화에 초점을 맞출 필요가 있으며, 염증조절복합체가 염증인자의 발현을 증가시키는 기전을 구체화하는 것이 요구된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권2호
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• pp.267-272
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• 2017

본 연구에서는 팔미틴산을 처리한 지방간질환 간세포 모델과 비만/당뇨 동물 모델인 KK/HlJ 마우스를 이용하여 피세아테놀과 레스베라트롤 투여가 염증조절에 주는 영향을 알아보고자 하였다. 4주간의 피세아테놀과 레스베라트롤 섭취는 공복혈당과 경구당부하 검사 2시간 후 AUC를 감소시켜 혈당 조절 개선 효과를 보였다. 또한, 팔미틴산을 처리한 지방간질환 간세포 모델에 피세아테놀과 레스베라트롤을 처리한 결과 염증조절 경로인자인 TLR4와 $NF-{\kappa}B$의 발현을 유의적으로 감소시켰다. 이를 in vivo 비만/당뇨 동물 모델인 KK/HlJ 마우스의 간 조직에서 확인한 결과 피세아테놀 섭취는 NLRP3와 $NF-{\kappa}B$의 간 조직에서의 발현을 유의적으로 감소시켰고, IL-1 발현을 감소시키는 경향을 보였다. 하지만 동량의 레스베라트롤 섭취는 이와 같은 항염증 효과를 보이지 않았다. 결론적으로 혈당 조절 개선 효과와 항염증 효과에 있어 피세아테놀이 레스베라트롤보다 우수한 효과를 가지고, 피세아테놀의 항염증 효과는 혈당 조절 개선 효과에 부분적으로 기여할 것으로 제안한다.

• BMB Reports
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• 제47권2호
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• pp.115-120
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• 2014

In this study, we show that Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis MAP1305 induces the maturation of bone marrow-derived dendritic cells (BMDCs), a representative antigen presenting cell (APC). MAP1305 protein induces DC maturation and the production of pro-inflammatory cytokines (Interleukin (IL)-6), tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, and IL-$1{\beta}$) through Toll like receptor-4 (TLR-4) signaling by directly binding with TLR4. MAP1305 activates the phosphorylation of MAPKs, such as ERK, p38MAPK, and JNK, which is essential for DC maturation. Furthermore, MAP1305-treated DCs transform naive T cells to polarized $CD4^+$ and $CD8^+$ T cells, thus indicating a key role for this protein in the Th1 polarization of the resulting immune response. Taken together, M. avium subsp. paratuberculosis MAP1305 is important for the regulation of innate immune response through DC-mediated proliferation of $CD4^+$ and $CD8^+$ T cells.