• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.567-577
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• 2022

최근 인구 고령화로 인해 허혈성 심장질환, 허혈성 뇌졸중, 말초 동맥 질환 등의 허혈성 혈관질환의 유병률이 지속적으로 증가하고 있다. 허혈성 질환에 대한 현재 표준화된 치료법은 약물 요법 및 수술을 통한 재관류요법이다. 재관류요법은 손상된 동맥의 기능을 회복시킬 수 있지만 허혈로 인해 손상된 주변 조직의 기능 회복에 있어 효율적이지 않다. 그러므로 허혈 질병을 안전하고 효과적으로 치료하고 주변 조직의 기능을 회복시킬 수 있는 새로운 치료전략의 개발이 필요하다. 이러한 한계를 극복하기 위해 손상된 부위를 재생하는 줄기세포 기반 치료가 허혈성 혈관질환의 유망한 전략으로 연구되어 왔다. 다양한 조직에서 분리할 수 있는 중간엽줄기세포(MSC)는 면역 조절, 혈관 신생 촉진 및 다양한 관련 인자의 분비를 통해 손상된 조직을 재생함으로써 허혈성 질환의 치료에 유망한 것으로 나타났다. 또한, 줄기세포 치료 효과를 높이기 위해 3D 배양법을 이용하거나 세포 프라이밍(Cell Priming)과 같은 MSC 기능을 강화하여 이식 효율을 높이는 새로운 접근법이 연구되고 있다. 이 논문에서는 MSC를 허혈성 질환 치료에 사용하는 다양한 전략을 제공하고 허혈성 부위에서 MSC의 분화(Differentiation), 증식(Proliferation) 및 생착(Engraftment)과 같은 이식의 문제에 대해 논의한다.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.70-77
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• 2022

현대사회에서 내분비계 교란물질(Endocrine Disrupting Chemicals)은 다양한 질환을 유발하는 원인 물질로 잘 알려져 있다. 내분비계 교란물질은 플라스틱병 및 용기, 세제, 금속 식품 캔 라이너, 난연제, 식품, 장난감, 화장품 및 살충제를 비롯한 많은 상업용 제품에서 발견된다. 내분비계 교란물질은 호르몬의 작용을 모방하여 인체 내 뇌하수체, 갑상샘, 부신, 난소 등을 포함한 내분비계를 교란해 생식 기능의 저하, 저티록신 혈증 및 암까지 유발할 수 있는 물질로 사료되고 있다. 최근, 신경과학 분야에서 내분비계 교란물질과 신경 질환과의 연관성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 내분비계 교란물질은 신경세포의 증식, 발달, 분화에 부정적인 영향을 미쳐 자폐증, 주의력 결핍 장애를 포함한 신경 발달장애질환과 파킨슨병, 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환을 유발한다는 연구결과가 발표되었다. 하지만 전 세계적으로 내분비계 교란물질은 인간 생활에 편리함을 제공한다는 이유로 계속 사용되고 있다. 이에 각국의 정부에서는 내분비계 교란물질의 노출을 최소화하기 위한 적절한 규제 및 정책 수립이 필요하며, 내분비계 교란물질이 인체에 미치는 정확한 기전 이해가 절실히 필요한 실정이다. 특히, 내분비계 교란물질이 신경계에 미치는 영향에 대한 정확한 기전 연구가 필요하며 전 세계적으로 이들 연구가 활발히 이루어져야 한다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제32권6호
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• pp.476-481
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• 2022

유비퀴틴화는 단백질 안정성 조절을 통해 진핵세포 내 광범위한 과정에서 주요한 역할을 한다. 이 과정에서 탈유비퀴틴화 효소인 deubiquitinating enzymes (DUBs)은 표적단백질의 유비퀴틴 혹은 ubiquitin-like proteins에 결합하여 표적단백질의 분해를 억제하는 기능을 한다. DUBs의 역할은 주로 암생물학에서 다루어져 왔으며, 이를 통해 다양한 암 치료용 DUBs 억제제가 개발 중인 상황이다. 한편, 최근의 연구는 이러한 DUBs가 비만, 당뇨, 지방간을 포함한 대사질환에서 주요한 역할을 할 수 있을 것이라고 보고했다. 대사질환의 발생 및 진행에 있어 각기 다른 종류의 DUBs는 양적 혹은 음적 조절 작용을 갖음을 제시하였다. DUBs는 세포 내 다양한 전사인자의 단백질 발현 등 조절함으로써 대사질환의 발생 및 진행에 기여할 수 있음 생체 내, 외 및 인간 조직을 활용한 연구에서 입증되었다. UCH, USP7 및 USP19는 지방세포의 분화, 체중 증가, 및 인슐린 저항성에 관련이 있음을 식이 혹은 유전자조작으로 인한 비만 유도 마우스에서 검증하였다. CYLD, USP4 및 USP18의 경우 지방간의 발생과 밀접한 관계를 갖는다고 보고되었으며 이는 경우에 따라 체중 변화를 동반한다. 종합적으로, 본 총설에서는 비만 및 이와 관련한 대사질환에서 DUBs의 역할에 대한 최신 연구 결과 및 동향에 대해 기술하였다. 또한 DUBs에 새로운 역할에 관한 기초지식 및 분자적메커니즘을 제공함으로써 궁극적으로는 DUBs가 대사질환의 새로운 유전자 타겟이 될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권3호
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• pp.295-303
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• 2023

면역 체계와 대사 체계는 항상성을 유지하는데 중요한 요소이다. 면역 반응과 대사 조절은 연관성이 높아, 정상적인 대사가 교란되면 대사 질환이 발생하며, 면역 반응에도 변화가 발생하였다. 마찬가지로, 비만은 면역 반응과 높은 관련이 있다. 에너지 대사의 불균형으로 발생하는 비만은 인슐린 저항성, 제2형 당뇨병, 지방간 질환, 동맥경화증, 고혈압 등의 대사 질환과 관련이 있다. 알려진 바로는, 비만은 낮은 수준의 염증이 만성화된 상태가 특징이다. 비만 환경에서, 면역세포의 미세 환경은 대식세포, 자연살해세포, T세포 같은 면역세포의 독특한 활성화 표현형에 의해 염증성이 되었다. 또한, 면역 세포는 세포 간의 기전, 사이토카인을 매개하는 기전을 통해 상호작용하여 비만으로 인한 염증 반응을 강화한다. 이러한 현상은 기존의 췌장 리파아제나 알파-아밀라아제 같은 체내 효소의 억제나 지방전구세포의 분화를 억제를 표적으로 하는 일반적인 비만의 약리학적 치료 외에 면역세포 활성화 조절을 표적으로 하는 비만의 약리학적 치료 전략을 시사한다. 본 논문에서는 대식세포, 자연살해세포, T세포의 활성화 표현형과 비만 환경 내이들의 양상에 대해 정리하였다. 또한, 본 논문에서는 현재까지 확인된 면역세포의 활성화 조절을 통한 비만을 완화하는 약리학적 물질에 대해서 정리하였다.

• 생명과학회지
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• 제33권4호
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• pp.371-381
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• 2023

일상생활에서 사용되는 다양한 제품에는 내분비계교란물질이 포함되어 있다. 대표적인 내분비계교란물질 중 하나인 BPA는 에스트로겐 유사체이며, 폴리카보네이트와 에폭시 수지의 주원료로 사용되어 플라스틱 용기, 캔 내부 코팅제 등의 많은 상업용 제품 생산에 사용된다. BPA는 에스트로겐 유사 작용과 항안드로겐 작용으로 내분비계를 교란해 다양한 장기에 질병을 유발할 수 있는 원인 물질로 생각되고 있다. 특히, BPA는 뇌에서 신경세포의 증식, 분화 등 신경발달과정에 부정적인 영향을 미쳐 신경발달장애를 유발한다. 이로 인해 BPA의 사용이 규제되었으며 상업용 제품 생산에 BPA의 대체물질인 BPS와 BPF가 이를 대처하게 되었다. 하지만, BPS와 BPF는 BPA와 비슷한 화학구조를 가지고 있어 내분비계를 교란할 것이라는 의문이 제기되고 있다. 실제로 BPS와 BPF는 생식기와 뇌를 포함한 다양한 장기에서 유해한 영향을 일으킨다는 연구결과가 보고되었다. 현재 BPS와 BPF가 신경계에 노출되었을 때 나타나는 영향 연구 결과는 현저히 부족한 실정이다. 이에 BPS와 BPF가 신경계에 미치는 영향에 대한 연구가 활발히 이루어져야 하며 BPA 대체물질들의 안전성 검증 및 새로운 대체물질 개발이 이루어져야 한다고 사료된다.

• 환경생물
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• 제41권1호
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• pp.1-13
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• 2023

잠두위조바이러스2 (BBWV2)는 경제적으로 중요한 원예, 관상작물에 심각한 피해를 주는 바이러스 중의 하나다. BBWV2의 넓은 기주 범위, 매개충 방제의 어려움 등 효과적인 치료제가 없기 때문에, 병을 예방하거나 저항성 품종의 개발 등을 위해서는 BBWV2의 새로운 분리주들의 특성 조사와 연구가 필요하다. 본 연구에서는 2019년 금산지역의 잎들깨 재배농가에서 분리된 BBWV2 분리주(BBWV2-GS-PF)의 유전학적·생물학적 특성을 구명하고 기존에 보고된 분리주들과의 특성을 비교하였다. 순수 분리된 BBWV2-GS-PF는 기존 분리주와 달리 들깨에서 심한 모자이크 증상과 고추에서 원형 반점 증상을 보였다. BBWV2-GS-PF의 유전자 계통분석 결과, 기존에 알려진 2개의 그룹과 약 76~80%의 비교적 낮은 유전자 상동성을 보이며 계통이 분화된 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.851-858
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• 2023

Unique cartilage matrix-associated protein (UCMA)은 γ-카르복실화(Gla) 잔기가 풍부한 간외 비타민 K 의존 단백질이다. UCMA는 조골세포 분화를 촉진하고 뼈 형성을 강화한다고 보고되고 있지만 고혈당 스트레스 하에서 조골세포에 미치는 영향에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 고혈당 조건하에서의 MC3T3-E1 조골세포에서 UCMA 효과를 조사하기 위해 MC3T3-E1 조골세포를 높은 포도당에 노출한 후 재조합 UCMA 단백질을 처리하였다. MC3T3-E1 세포에서 활성 산소종(ROS)의 생성은 고혈당 조건하에서 증가했으나 UCMA 단백질 처리 후 감소했음을 CellROX 및 MitoSOX 염색으로 확인하였다. 또한 고혈당 조건에서 UCMA 단백질을 함께 처리한 MC3T3-E1 세포에서 정량적 중합효소 연쇄반응 결과, 항산화 유전자인 nuclear factor erythroid 2-related factor 2 와 superoxide dismutase 1 발현이 증가하였다. 동일 조건하에서 UCMA 단백질 처리에 의해 heme oxygenase-1 발현 감소와 함께 세포질에서 핵으로의 전위가 감소되었고, 미토콘드리아 분열에 관여하는 dynamin-related protein 1 발현이 증가하였으며, AKT 신호 활성은 억제되었다. 종합적으로 UCMA는 고혈당에 노출된 조골세포에서 ROS 생성을 완화하고, 항산화 유전자 발현을 증가시키고, 미토콘드리아 역학에 영향을 미치며, AKT 신호를 조절하는 것으로 보인다. 본 연구는 UCMA의 세포 메커니즘에 대한 이해를 돕고, 대사 장애 관련한 골 합병증에 대한 새로운 치료제로서의 잠재적 사용 가능성을 제시하고 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권5호
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• pp.965-976
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• 2023

호장은 마디풀과에 속하는 다년초로 우리나라를 포함한 동아시아에서 잘 자생한다. 호장근은 호장의 뿌리로 항염증과 진경제로 사용되어 왔으며 유효성분으로 emodin을 포함하고 있다. 피부의 표피는 자극, 해로운 물질을 차단하고 수분 증발을 방지함으로써 체내를 보호하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 호장근과 그 유효성분인 emodin이 피부 장벽과 보습능에 미치는 영향에 대해 평가하고자 하였다. 먼저 호장근은 ABTS⁺ radicals을 우수하게 제거함으로써 항산화 효능이 뛰어남을 확인하였다. 다음으로, 실시간 중합연쇄효소반응을 통해 각질형성세포의 분화에 중요한 역할을 하는 filaggrin의 유전자 발현을 비교한 결과, 호장근과 emodin에 의해 농도-의존적으로 filaggrin mRNA 발현이 증가하였다. 또한, 호장근과 emodin은 히알루론산 합성에 중요한 역할을 하는 HAS-2 mRNA 발현을 유의하게 증가시키는 것으로 나타났다. 종합적으로, emodin을 유효성분으로 포함하는 호장근은 피부 장벽 강화와 보습능 증강을 위한 기능성 화장품 소재로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국어류학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-10
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• 1991

1988년(年) 7월(月), 부산시(釜山市) 강서구(江西區) 송정동(松亭洞) 연안(沿岸)에서 채포(採捕)한 성숙(成熟)한 친어(親魚)들을 사육(飼育) 중(中), 사육수조(飼育水槽) 내(內)에서 친어(親魚)의 산란행동(産卵行動)과 PVC 내벽(內壁)에 5회(回)에 걸쳐 자연산란(自然産卵)한 난(卵)을 대상(對象)으로 발생과정(發生過程) 및 부화(孵化)한 자어(仔魚)들을 사육(飼育)하면서 형태발달(形態發達)을 관찰(觀察)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 산란기(産卵期)의 수컷은 혼인색(婚姻色)이 나타나고, 산란상(産卵床)을 만들며, 텃세, 구애(求愛) 및 난(卵)을 보호(保護)하는 행동(行動)을 한다. 2. 수정란(受精卵)은 난경(卵徑)이 $0.93{\sim}0.96{\times}0.43{\sim}0.45\;mm$로 부착사(附着絲)를 지닌 투명한 침성란(沈性卵)이며, 다수(多數)의 소유구(小油球)를 가지고 있다. 3. 부화(孵化)는 사육수온(飼育水溫) $24.5{\sim}25.5^{\circ}C$에서 수정후(受精後) 약(約) 103시간(時間)만에 시작(始作)하여, 110시간(時間)에 완료(完了)하였다. 4. 부화직후(孵化直後)의 자어(仔魚)는 전장(全長) 2.04~2.10 mm로 복강(腹腔) 등쪽에 1실(室)의 부레가 분화(分化)되어 있고, 흑색소포(黑色素胞)는 부레 위, 이포(耳胞) 앞, 미부중앙(尾部中央) 및 복면(腹面)에 분포(分布)하며, 근절수(筋節數)는 8~9+16=24~25개(個)이다. 5. 부화후(孵化後) 4일(日)째의 자어(仔魚)는 전장(全長) 2.20~2.35 mm로 난황(卵黃)과 유구(油球)가 완전(完全)하게 흡수(吸收)되어 항문(肛門)이 열리며, 이 시기(時期)의 자어(仔魚)는 수조(水槽)의 상층(上層)과 중층(中層)을 활발(活潑)하게 유영(遊泳)하고, Rotifer를 섭이(攝餌)하기 시작(始作)한다. 6. 부화후(孵化後) 12일(日)째의 자어(仔魚)는 평균(平均) 전장(全長) 3.20 mm로 척색말단(脊索末端)이 $45^{\circ}$위로 굽어지고, 제(第)2등지느러미, 뒷지느러미, 꼬리지느러미 및 배지느러미가 형성(形成)된다. 7. 부화후(孵化後) 35일(日)째 개체(個體)는 전장(全長) 10.40~10.80 mm로 제(第)1등지느러미와 배지느러미가 완전(完全)하게 형성(形成)되어 저서생활(底棲生活)로 이행(移行)한다. 8. 부화후(孵化後) 50~60일(日)째 자어(仔魚)는 전장(全長) 15.37~20.25 mm로 종(種) 특유(特有)의 흑색반문(黑色斑紋)이 완성(完成)되고, 체표면(體表面)에는 비늘이 형성(形成)된다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제35권3호
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• pp.165-175
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• 2010

Valproic acid(VPA)는 아주 잘 알려진 항경련제로서, 30년 동안 간질치료제로서 사용되어져 왔다. VPA는 1997년에 최초로 원시 신경외배엽성 암세포의 증식 억제와 분화를 유도하는 항암제의 효능이 밝혀졌다. 그리고 VPA의 항암효과는 히스톤탈 아세틸화효소억제제의 기전에 기인한다고 규명되었다. 담즙산과 합성담즙산유도체가 여러 종류의 암세포에 세포자멸사(apoptosis)를 유도하며, 항암효과가 있다고 알려져 있다. 또한 합성 chenodeoxycholic acid(CDCA) 유도체가 여러 가지 암세포에 유도한 세포자멸사 연구들이 보고되어져 왔다. 본 연구는 히스톤탈아세틸화효소억제제인 VPA와 합성 CDCA 유도체인 HS-1200의 병용처리가 사람골육종세포에 효과적인 상승 세포자멸사 효과가 있는지를 알기 위해서 수행되었다. VPA과 HS-1200의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 trypan-blue법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 확인하기 위해서 Hoechst 염색법, flow cytometry(DNA hypoploidy와 MMP 측정), Western bot 분석법 그리고, 면역형광염색법을 수행하였다. 병용처리 된 사람골육종세포는 단독처리 된 사람골육종세포에서 거의 관찰할 수 없었던 많은 핵 응축, DNA 조각남, 사립체막 전위와 DNA 양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF의 핵으로의 이동, caspase-7, caspase-3 그리고 PARP의 파괴와 같은 세포자멸사 증거를 보였다. 48시간 동안 1 mM의 VPA와 $25\;{\mu}M$ HS-1200을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 유도 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월한 세포자멸사의 유도를 보였다. 이러한 병용처리 결과는 사람골육종의 새로운 치료적 전략으로 응용될 수 있다고 생각한다.