• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.521-528
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• 2017

과도한 음주는 치매 및 알츠하이머 병과 같은 여러 신경계 질환을 일으키는 주요원인 중 하나로 알려져 있으며 이를 해결하기 위한 많은 노력인 진행 중이다. 또한, 홍삼은 신경 세포의 생존, 세포 자멸사의 억제 및 신경 세포의 신경 재생을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 Rg3 풍부 고려홍삼 추출액(KRG)이 알코올 유발성 신경독성으로 인하여 일어나는 PC12 세포의 세포 사멸을 억제 할 수 있는지, 그리고 KRG가 caspase 매개 경로와 관련된 몇 가지 인자들을 어떻게 조절하는지 확인하는 것이다. 그 방법으로, 우리는 PC12 세포에서의 세포 생존율과 세포 사멸율은 EZ-Cytox 세포 생존율 측정 kit와 유세포 분석기로 측정하였고, 세포 자멸 관련 단백질(Bcl-2, Bax, caspase-3)의 발현 정도를 Western blot기법으로 측정하였으며, 측정된 결과의 유의성을 ANOVA 분석법으로 확인하였다. 그 결과, KRG는 Bcl-2의 발현을 증가시키고, Bid와 Bax 및 caspase-3 발현을 저해하였고, 이를 통해 알코올로 유도된 PC12 세포의 세포 사멸을 억제하였다. 이러한 결과를 통해, KRG에 의해 유도된 Bcl-2 발현의 증가와 Bid 및 Bax 발현의 하향 조절이 caspase-3 발현을 하향 조절하고, 결국 미토콘드리아 세포 사멸 경로를 억제한다는 것을 결론내릴 수 있었다. 본 연구는 향 후, KRG가 신경 보호제 후보로서 개발할 가치가 있음을 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.265-267
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• 2011

저온 대기압 플라즈마는 21세기에 들어 생의학 분야에 이용될 수 있는 새로운 도구로서 많은 관심을 받고 있다. 대기압 플라즈마는 고가의 진공 장비를 필요로 하지 않고 저전력 구동이 가능하기 때문에 저비용 구동이 가능하고 방전 장치와 전력공급 장치의 소형화에 매우 유리하다. 특히 저온 대기압 플라즈마는 고온의 전자와 저온의 이온 입자가 공존하는 열적 불평형(thermal non-equilibrium) 상태에 있기 때문에 플라즈마의 저온 특성은 유지하면서도 (${\sim}30^{\circ}C$) 물리/화학적 반응성은 매우 높아 그 응용 분야가 매우 넓다. 플라즈마의 다양한 생의학 분야 응용 가운데 세포의 사멸 유발 또는 생장 촉진, 살균/멸균, 지혈, 상처 치유 등에 저온 대기압 플라즈마가 매우 뛰어난 효능을 보인다는 것이 국내외의 다양한 연구를 통해 밝혀지고 있다 [1]. 20 kHz 정현파로 구동되는 플라즈마 장치를 이용한 암 세포 제거 실험에서 플라즈마 처리 효과를 증대시키기 위해 항체-금나노입자 중합체를 암 세포에 주입시켰다 (그림 1(a)). 그 결과 세포의 사멸율은 74%로서 플라즈마 또는 플라즈마-금나노입자만을 처리한 경우에 비하여 사멸율이 매우 높게 나타났다 (그림 1(b)). 이를 통해 암세포 선택성을 가진 항체-금나노입자 중합체와 플라즈마 처리 기술을 융합한 암 세포의 선택적 사멸 유발 기술의 개발 가능성이 열렸다. 또한 플라즈마 처리를 통해 일어나는 세포의 자멸사 기작이 Cytochrome C의 방출 이후 이어지는 Caspase-3의 활성화 경로와 관계가 있음이 밝혀졌다 (그림 1(c)). 치아 미백은 최근 부상하고 있는 저온 대기압 플라즈마의 새로운 응용 분야이다 [5-6]. 대기압에서 동작하는 헬륨 플라즈마 제트를 미백제(과산화수소)와 함께 발치된 치아에 적용하였을 때 (그림 2(a)) 미백제만을 사용하였을 경우에 비해 치아의 색상 변화가 2배 이상 크게 나타나는 것을 확인하였다 (그림 2(b)). 이처럼 최근 그 범위가 크게 넓어지고 있는 저온 대기압 플라즈마의 생의학 응용 기술의 최적화를 위해서는, 다양한 생의학 응용 분야에 따라 요구되는 플라즈마의 특성 및 응용별 기저 기 작에 대한 이해와 연구가 필요하다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권2호
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• pp.213-219
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• 2007

퇴행성 뇌질환의 하나인 알츠하이머는 가벼운 기억력의 장애에서부터 전반적인 인지기능의 장애를 나타내는 질환으로 해마 (hippocampus)를 포함한 신경세포에서 세포사와 관련이 있는 것으로 보고 되어왔다. AP의 자체 독성과 산화 스트레스, $A{\beta}$ plaque에서 나오는 free radical은 세포내 $Ca^{2+}$를 높이고 이로 인해 calpain이 활성화되어 신경 세포사가 촉진되며 microtubule과 같은 cytoskeleton을 파괴시킨다. 이러한 ROS와 $A{\beta}$에 의해 유도되는 세포사멸을 보호하는 물질을 해바라기 씨 추출물을 이용하여 실험을 실시하였다. 우선 추출물이 항산화 효과 (DPPH, FRAP assay), acetylcholinesterase(AChE)의 활성 및 SH-SY5Y cell의 세포사멸에 미치는 영향을 검토하였다. 항산화 활성과 AChE에 대한 억제활성은 해바라기 씨 추출물 처리농도가 높을수록 유의적으로 높게 나타났다. $H_2O_2$와 $A{\beta}$에 의해 유도된 SH-SY5Y에 대한 세포사멸 억제효과 실험(MTT assay)에서 해바라기 씨 추출물이 모두 높은 활성을 나타내었으므로 이의 성분분리는 뇌세포 보호를 위한 좋은 식품재료가 될 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권12호
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• pp.1827-1834
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• 2014

천년초 에탄올 추출물이 인체 대장암 세포 HT-29의 세포사멸에 미치는 영향과 기능성 식품 소재로서의 가능성을 시사하고자 본 연구를 수행하였다. 연구 내용은 천년초의 일반성분 분석과 천년초 에탄올 추출물의 처리 농도에 따른 인체대장암 세포의 증식과 세포사멸 현상을 비교 관찰하고 항암효과의 가능성을 확인하고자 하였다. 천년초 분말의 일반성분 분석을 진행한 결과 탄수화물의 함량과 마그네슘 등의 양이온의 함량이 높았고 Na/K의 비율과 P:Ca의 비율이 매우 낮았다. 천년초 70% 에탄올, 메탄올, 열수 추출물을 0.25, 0.5, 1, 2 mg/mL의 농도로 HT-29 세포에 48시간 처리하고 WST를 이용한 세포 생존율을 측정한 결과는 모든 군에서 세포증식이 억제되었으며(P<0.05), 특히 에탄올 추출물이 농도 의존적으로 유의한 효능을 보였다. Hoechst 33342 & PI로 이중으로 핵을 염색해서 세포사를 관찰한 결과 시료농도가 증가할수록 apoptotic body가 증가하였으며, 특히 1 mg/mL의 농도 이상에서 급격히 증가하여 2 mg/mL에서는 세포사를 관찰할 수 있었다. Annexin V & PI double staining을 통하여 저농도(0.25~0.5 mg/mL) 시료 처치군에서는 전반적으로 apoptosis의 비율이 증가하였고 고농도(1~2 mg/mL)로 처리한 군에서는 dead cell이 84.7%, 89.3% 나타나 세포가 세포 사멸과정을 거쳐 세포괴사로 진행된 것으로 추측되었다. 또한 comet assay를 통해 용매 대조군에 비해 1~2 mg/mL 농도에서 유의하게 DNA가 분절되었음을 확인하였다(P<0.05). 따라서 천년초 에탄올 추출물은 인체 유래 대장암 세포 HT-29의 세포증식을 억제하고 항산화 효과가 있는 것으로 나타나 천년초의 항암 가능성을 보여 주었으나, 확실한 효과와 기전을 파악하기 위하여 심도 있는 연구가 필요로 된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권11호
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• pp.852-857
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• 2003

배경: 중피종은 일반적 치료에 대하여 큰 효과가 없다고 알려져 있다. 저자들은 Adenoviral p53에 민감하게 반응하는 중피종 세포주인 염증 및 표피세포 아유형(subtype)에 adenovirus유전자 핵산전달감염(transfection)으로 중피종 치료의 새로운 방법에 대하여 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 두 쌍의 adenoviral PTEN와 LacZ (Ad/GT-LacZ와 Ad/GV16) 매개체(vectors)에 REN (p53 sensitive)인 중피종 세포주(methothelioma cell lines)의 형질을 도입(transduction)하였으며, 단백질 함량은 Western blotting 분석을 이용하여 측정하였다. 세포사멸은 fluorescence-activated cell sorter analysis of subdiploid populations에 의하여 평가하였으며, 세포 생존력은 XTT 분석에 의하여 결정하였다. 통계 분석은 analysis of variance와 Student t test를 이용하여 하였다. 결과: Adenoviral PTEN 유전자로 처치된 세포사는 72시간 후에 MOI of 20에서 대조군 2.5%에 비하여 REN군 32.9%로 상대적으로 높게 나타났다. 또한 REN cell에서의 전구세포사멸 단백질(proapoptotic protein)인 BAX 발현 증가를, BCL-2에서 발현 감소를 나타내었으나, BCL-XL, BAK 및 BAD 단백질은 변화가 없었다. 결론: Adenovirus PTEN을 매개로 한 BAX 발현 증가는 세포사멸을 유도하고 p53에 민감한 중피종 세포들(p53-sensitive methothelioma cells)에서 세포 생존력을 감소시킨다. 이러한 결과는 PTEN 유전자 핵산전달감염하는 것은 중피종 치료의 새로운 대안적 방법이 될 수 있다는 것을 암시한다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권12호
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• pp.1337-1347
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• 2009

목 적:타우린은 술폰 기를 산기로 하는 황 아미노산의 일종이며 뇌, 망막, 심장, 근육에 많이 분포되어 있다. 최근 국소적 뇌허혈에 대한 타우린의 신경보호효과에 관한 연구들이 발표되고 있으나 대부분 연구가 성인의 뇌졸중의 치료에 대한 연구이며 신생아시기의 저산소성 손상에 대한 효과를 구체적으로 연구한 바가 없다. 본 연구에서는 타우린이 저산소 상태로 유발된 뇌세포 배양과 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항세포사멸사를 통한 뇌보호 효과가 있는지를 알아보고자 실험하였다. 방 법:재태기간 18일된 태아 흰쥐의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포 손상을 유도하여 저산소군, 손상 전 후 타우린 투여군($30{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer와 항체로 실시간 중합효소연쇄반응과 western blotting을 하였다. 또한, 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소(8% $O_2$) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하였고, 뇌손상 전 후 30분에 타우린을 체중 kg당 30 mg을 투여하였다. 저산소성 허혈성 뇌손상 후 1일, 3일, 1주, 2주, 4주 째 뇌를 적출하여 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 실시간 중합효소연쇄반응을 하였고, 동일 항체로 western blotting하였다. 결 과:저산소로 유발된 뇌세포 배양에서 정상군에 비해 저산소군에서 뇌세포 손상이 많았고 저산소 손상전 타우린 투여군에서 뇌세포 손상이 회복되었으며 저산소 손상 후 타우린 투여군에서는 저산소 손상 전 투여군보다 회복력이 떨어졌다. 실시간 중합효소연쇄반응과 western blotting을 이용한 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양 실험뿐만 아니라 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델에서도 타우린을 투여한 경우 Bcl-2의 발현은 증가하고, Bax/Bcl-2의 비율, Bax와 caspase-3의 발현은 감소함을 보였다. 결 론:본 연구에서 타우린은 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 Bcl-2 발현 감소, Bax와 caspase-3 발현 증가를 유발시켜 항 세포사멸사 기전을 통한 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 그리고 이것은 저산소 손상 후 1주와 2주째에 가장 효과가 있었다.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1314-1320
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• 2009

히스톤 디아세틸라이제 저해제(HDACI)는 최근에 새로운 미래형 항암제로 주목을 받고 있으며 다른 항암요법 및 치료제와의 병용치료에도 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. HDACI은 다양한 조직기원의 암세포에서 증식억제 및 세포사멸 유도능이 시험되어 왔으나 비소세포폐암 세포에서 그 작용 및 기전이 명확히 조사된 바가 없다. 본 연구는 HDACI 중의 하나인 sodium butyrate (SB)를 비소세포폐암 세포주인 H460에 처리하여 세포생존율, 세포주기 분석, 세포사멸도를 평가하고, 이와 관련하여 세포사멸 관련 단백질, p53, ERK의 변화를 조사하고자 하였다. 3가지 다른 농도(2.5, 7.5, 20 mM)의 SB에 H460 세포가 48시간 노출되었을 때, 세포 생존율은 농도의존적으로 감소되었으나 7.5 mM 이상의 농도에서 대조군에 비해 유의한 생존을 감소를 보였고, 20 mM에서 생존을 50% 전후를 나타냈다. SB노출은 H460 세포의 사멸을 유발하였는데, 세포사의 유형은 아포토시스와 괴사가 동시에 발생함이 Annexin-V 분석으로 확인되었다. H460 세포에서 SB에 의해 유발되는 뚜렷한 세포주기의 변화양상은 G2/M기정지였으며, 이러한 세포주기의 지연현상으로 세포사멸이 초래되는 것으로 생각된다. SB처리는 아포토시스 발생관련 효소인 caspase-3과 caspase-7의 활성화를 유발하였으며, 이에 의한 PARP 단백 질의 분절화도 관찰되었다. 동시에, 항세포사별 단백질인 XIAP의 단백질 함량은 감소함을 보였다. SB 노출에 의한 세포주기의 G2/M기의 정지현상과 관련하여는 p53 단백질의 증가가 주목할 만한 하였다. SB의 H460세포에의 처리는 일반 ERK단백질의 함량 변화를 유도하지 않았으나, 인산화형의 ERK는 SB처리농도에 의존적으로 그 단백질 함량이 감소하였다. 이는 ERK가 비소세포폐암 세포인 H460에서 세포생존 및 유지와 관련된 단백질의 인산화에 계속적으로 관여하고 있다는 사실을 암시한다. 즉, SB의 처리는 ERK의 인산화를 유의하게 억제하는 기전과 관련이 있을 가능성이 높다고 추측된다. 향후 SB의 노출에 의한 PERK 감소 기전에 대한 연구가 추가적으로 진행되면 SB의 더욱 효율적인 암세포 사멸 유도 전략수립에 도움을 줄 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제2권2호
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• pp.165-171
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• 1998

p62는 임파구에 특이적으로 발현하는 단백질 티로신 키나제인 p56$^{lck}$의 SH2 doamin과 결합하는 세포질 단백질로서 두 단백질의 결합에는 지금까지 알려진 바와 다르게 인산화된 티로신이 필요없다. p62는 기능이 다른 여러 조직에서 공통적으로 발현되며 유비퀴틴, 단백질 키나제 C 이성질체 둥 다양한 단백질과 결합하는 것이 알려져 있다. 이와 같은 현상으로 p62가 다양한 생물학적 기능을 수행할 수 있음을 예측할 수 있으나 그 자세한 기작은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 p62가 T-세포에 특이적으로 발현하는 14-3-3 $ au$ 이성질체와 결합하는 것을 확인하였으며, p62를 인위적으로 T-세포에 다량으로 발현시키면 세포예정사 (apoptosis)의 시작이 지연되는 현상을 조사하였다. 이때 세포사멸과정에서 전형적으로 나타나는 DNA 절단현상 (DNA fragmentaion)과 poly (ADP-ribose) polymerase의 분해가 지연됨을 알 수 있었다. 최근 14-3-3 단백질이 임파구에서 세포예정사를 촉진시키는 기능을 가진 Bad와 결합함으로써 세포의 생존 신호 전달에 중요한 역할을 한다는 것이 보고된 바 있다. 따라서 본 연구의 결과는 T-세포의 활성으로 일어나는 사멸예정사 과정 중에 p62와 14-3-3 단백질에 의해 수행되는 조절 기작이 있음을 시사하고 있다.다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제39권2호
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• pp.68-75
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• 2007

약 100년 전에 박테리아가 암을 억제한다는 보고를 바탕으로 다양한 미생물이 항암효과를 가지는 백신 개발에 이용되거나 또는 미생물의 세포 밖 독소 단백질을 찾아내고 있다. Psuedomonas aeruginosa exotoxin A(ETA)는 암세포에서 세포성장을 억제하고 세포 죽음을 유발하는 것으로 알려져 있다. 하지만 ETA가 세포 자멸사를 유도하는 정확한 기전은 아직 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 세포자멸사의 유도를 확인하기 위해 K562 cell을 이용하여 세포의 형태학적 변화, 세포독성, Annexin-V binding assay 그리고 세포주기를 분석하였으며, 그 결과로 ETA는 K-562세포에서의 세포증식과 성장을 억제하였고, 세포자멸사 기작을 통한 K-562 암세포의 사멸을 일으켰음을 관찰하였다. 또한 flow cytometric analysis에서는 ETA가 세포주기 중 특히 sub-G1 기를 정지시키는 것으로 나타났다. 본 연구는 ETA가 인간 백혈병 K-562 암세포의 세포성장을 억제하고 sub-G1 기를 정지시킴으로서 세포자멸사를 유도하고 있음을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권11호
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• pp.285-295
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• 2017

본 연구에서는 증폭시킨 홍삼으로부터 분리한 ginsenoside Rh2(Rh2)와 compound K(CK)의 융복합적 항염증 및 항암효과를 연구하여 홍삼 내 유용한 기능성분에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다. 이에 Hep3B에서의 세포독성과 IL-6 유도 STAT3 루시퍼라아제 활성, B16F10과 Hacat 세포의 생존 농도를 측정하였고 Apoptosis와 관련된 분자의 발현양상을 확인하기 위해 FAC (fluorescence activated cell sorting) 분석을 수행하였다. 실험결과 Rh2, CK mixture가 10 ug/ml일 때 Hep3B 세포에서 세포독성이 없고 IL-6 감소율이 102%로 항염증 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 Rh2, CK mixture 50 uM에서 melanoma 세포인 B16F10과 human keratinocyte인 Hacat에서 독성을 보여 사멸하는 것을 관찰하였다. FACS 분석 결과 annexin V가 발현되지 않고 흑색종 세포와 keratinocyte가 탈착되면서 사멸되는 것을 확인하였다. 이러한 현상을 통하여 사멸되는 메카니즘이 anoikis 방식의 세포사멸로 인한 것으로 추정할 수 있으며 그것에 대한 명확한 세포사 신호 체계 규명을 위하여 향후 세포부착 단백질의 변화에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.