• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제66권
• /
• pp.236-243
• /
• 2023

혈소판은 1차 및 2차 지혈에서 근본적인 역할을 하는 세포지만 혈소판의 과도한 활성화는 혈전증을 유발할 수 있다. 따라서 혈소판 응집의 적절한 조절은 혈전증 매개 질환을 예방하는 데 중요하다. 최근 곤충소재의 개발이 주목을 받고 있다. 다양한 곤충 자원 중 고영양 기능성 식품원으로는 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)와 같은 곤충류가 있다. 쌍별귀뚜라미 는 고단백 및 불포화지방산을 함유하고 있으며 2015년 9월 식품의약품안전처로부터 식품원료로 등록되었다. 본 연구에서는 쌍별귀뚜라미 에탄올 추출물(G. bimaculatus extract)이 혈소판 응집, 세포 내 Ca²⁺ 조절, thromboxane A₂ 생산 및 glycoprotein IIb/IIIa (integrin αIIb/β3) 활성화를 억제하는지 여부를 확인하고. 1, 4, 5-triphosphate receptor type I, extracellular signal-regulated kinase, cytosolic phospholipase A₂, mitogen-activated protein kinases p38, vasodilator-stimulated phosphoprotein, phosphatidylinositol-3 kinase, Akt, glycogen synthase kinase-3α/β 및 SYK 같은 신호 분자를 조절할 수 있는지 여부를 조사했다. 우리는 쌍별귀뚜라미 추출물이 혈소판 관련 혈전증 및 심혈관 질환을 예방할 수 있는 잠재적인 치료 약물로 가치가 있음을 규명하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.23-33
• /
• 2023

자당(suc)은 포도당(glu)과 과당(fru)으로 구성된 이당류로, 식물에서 양분으로 작용하여 탄수화물 공급을 공급하는 분자일 뿐만 아니라, 신호 분자로서도 작용하여 당 특이적 신호전달을 유도하고 유전자 발현과 대사물질을 변화시킨다. 본 연구에서는 쑥에서 생리활성물질의 증진이 뿌리를 통한 자당 흡수로 인한 당 특이적 신호전달로 인한 것인지 아니면 삼투 또는 생물학적 스트레스와 같은 다른 요인으로 인해 유도된 것인지를 확인하고자 수행되었다. 삼투 스트레스와의 비교를 위해 삽목을 통해 발근된 쑥 묘를 정식 4주 후 3일간 만니톨(man)과 suc을 3가지 농도로(10mM, 30mM, 50mM) 호글랜드 양액과 함께 처리하였다. 3일간의 man과 suc 처리는 쑥의 지상부 생체중에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 그리고 항산화도는 man과 suc 처리구에서 서로 다른 증진 패턴을 보였으며, suc 처리가 man로 유도된 삼투 스트레스와는 다른 기작으로 생리활성물질을 증진시키는 것을 확인하였다. 또한, suc 50mM 처리된 쑥 추출물은 에탄올로 유도된 알코올 자극과 t-BHP로 유도된 산화 스트레스에 대해 각 1.7배, 1.6배 높은 HepG2 cell 보호 효과를 나타냈다. suc처리와 생물학적 스트레스의 비교를 위해 suc 30mM 처리된 용액에서 배양하여 미생물을 얻은 후 이를 suc 30mM과 같이 또는 미생물 만을 정식 후 3주된 쑥에 3일간 양액과 함께 처리하였다. 처리 3일 차에 지상부 생체중의 변화 없이 당 함량이 미생물 처리 여부와 상관없이 suc 처리구들에서 유의적으로 대조구와 미생물 처리에 비해 증가하였다. 또한, 총 페놀 함량과 항산화도 역시 suc 30mM과 suc 와 미생물 혼합 처리구에서 미생물 처리구에 비해 증가하였다. 따라서, 양액 내 suc 처리로 인한 생리활성물질의 증진이 부수적인 스트레스에 의한 것이 아닌, suc 신호전달 효과임을 확인하였다. 본 실험은, 수경재배에서 뿌리를 통한 자당의 신호전달 효과로 인한 생리활성물질의 증진이 유도된다는 가능성을 제시한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제2권1호
• /
• pp.9-20
• /
• 1998

Phospholipase C (PLC)는 다양한 세포주에서 세포내 신호전달에 중요한 역할을 한다고 알려져 있으나, 생쥐 난자성숙 과정과 착성전 배아발생 과정에서 PLC의 역할과 발현은 아직 연구된 바 없다. 본 연구에서는 난자성숙과 착상전 배아발생 과정에서 생쥐의 PLC \beta 1과 \gamma 1의 유전자 발현을 조사하기 위하여 한 개의 난자 혹은 배아에서 추출된 total RNA를 사용하여 경쟁적 RT-PCR 방법으로 mRNA를 정량하였다. PLC \gamma 1의 유전자 발현을 조사하기 위하여 한 개의 난자 혹은 배아에서 추출된 total RNA를 사용하여 경쟁적 RT-PCR 방법으로 mRNA를 정량하였다. PLC \gamma 1의 유전자는 전혀 발현하지 않았다. 수정후 PLC \betta 1과 \gamma 1의 유전자 발현은 상실기 배아에서 증가하기 시작하여 포배기 배아에서는 현저히 증가하였다. 난자성숙과 착상전 배아발생 과정에서 protein kinase C(PKC) 신호전달체게에 의한 PLC의 역할을 조사하기 위하여 PKC의 억제제인 sphingosin, PKC의 촉진제인 $diC_{8}$, 그리고 PLC의 억제제인 U73122의 효과를 조사하였다. Spihingosine은 처리후 1시간 이내에 대조군에 비해 20% 정도의 난자성숙을 촉지하였으나 U73122는 유효한 효과를 보이지 않았다. U73122는 상실기 배아의 compaction을 억제하였으나 $diC_{8}$에 의하여 부분적으로 극복되었다. 이상의 결과는 PLC \beta 1과 \gamma 1 유전자가 생쥐의 착상전 발생단계에서 특이젖으로 발현하고 있으며, 난자성숙과 착상전 초기배아에서 PKC-PLC 신호전달체계가 관여하고 있으리라 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.471-480
• /
• 2023

본 연구에서는 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포에서 생물전환 루모라고사리 추출물(B-RAE)의 항염증 효과 및 작용기전을 연구하였다. B-RAE의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과 379.26±7.77 mg/g과 50.85±3.08 mg/g으로 각각 나타났다. B-RAE의 항산화효과를 측정한 결과 DPPH, ABTS, superoxide anion radical을 농도의존적으로 소거하는 것으로 확인되었다. 또한, B-RAE는 세포생존에 영향을 미치지 않으면서 NO 생성을 처리 농도의존적으로 저해하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β, IL-6) 발현에 미치는 영향을 정량적 실시간 PCR로 측정한 결과 전염증성 사이토카인의 mRNA발현량을 LPS 처리군과 비교하여 B-RAE 처리 농도 의존적으로 유의성 있게 감소시키는 것으로 나타났다. 염증 관련 단백질(iNOS, COX-2)의 발현 및 전사인자인 NF-κB와 MAPK 신호경로 단백질의 인산화에 미치는 영향을 Western blot분석으로 평가하였다. 그 결과 LPS 처리에 의하여 증가된 iNOS와 COX-2의 발현을 유의적으로 억제하였다. 또한, LPS 처리에 의하여 증가된 NF-κB와 IκB의 인산화가 B-RAE 처리에 의하여 감소되는 것으로 나타났다. MAPK 신호경로 단백질의 인산화에 미치는 영향을 측정한 결과 ERK와 p38 MAPK 단백질의 인산화는 농도의존적으로 감소하는 것으로 나타났으나 JNK의 인산화는 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 B-RAE의 항염증 효과는 높은 항산화 활성, iNOS와 COX-2 발현 억제를 통한 NO 생성 억제, NF-κB경로 저해, MAPK 신호경로 조절 및 전염증성 사이토카인 발현 저해에 의해 가능하다는 것을 제시한다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.207-215
• /
• 2018

염증 반응과 산화적 스트레스는 다양한 질환의 발생과 진행에 중요한 역할을 담당한다. 따라서 염증과 산화적 스트레스를 동시에 억제할 수 있는 소재의 발굴은 인체 질환 제어에 매우 유용하게 적용될 수 있다. 본 연구의 목적은 RAW 264.7 대식세포에서 검은콩 품종인 소청자와 소청2호 추출물이 염증성 및 산화적 스트레스에 미치는 영향을 알아보기 위함이다. 본 연구의 결과에 의하면 소청자 및 소청2호 추출물은 LPS에 의한 iNOS와 COX-2의 발현을 억제하여 NO와 $PGE_2$의 생성을 억제하였으며, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$와 같은 염증성 cytokine의 분비와 발현을 감소시켰다. 또한 소청자 및 소청2호 추출물은 LPS로 자극된 세포 내 ROS 축적을 유의적으로 차단시켰고, Nrf2와 HO-1 발현을 증가시켰다. 또한 LPS에 의해 유도된 MAPKs의 활성화도 소청자 및 소청2호 추출물에 의하여 억제되었다. 결론적으로 소청자 및 소청2호 추출물은 RAW 264.7 대식세포에서 MAPKs 경로를 차단시킴으로써 LPS-유도 염증 및 산화 반응에 대한 보호 역할을 할 수 있으며, 이러한 효과에는 최소한 Nrf2/HO-1 경로 활성화가 관련되어 있었다. 이러한 결과를 고려해 볼 때 소청자 및 소청2호 추출물은 대식세포의 과다 활성화로 인한 염증성 및 산화적 반응 차단에 잠재적인 효과가 있음을 일 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제12권2호
• /
• pp.100-106
• /
• 2008

본 연구는 in vivo 보다 더욱 정확하게 뇌 대사물질을 정량 분석하고자 고자장 NMR 장비 (500MHz; 11.74T)를 이용하여 동물의 뇌를 in vitro 환경에서 조사 및 분석하였다. 일반적으로 in vivo 실험은 생체 내부의 혈류나 조직의 비균질성으로 인한 자기공명분광법의 shimming에 악영향을 미치기 때문에 부정확한 결과를 산출할 수 있다. 그러나, in vitro 실험은 이에 비하여 균질한 샘플을 사용하고 보다 고자장에서 실험환경을 조성할 수 있기 때문에 더욱 정확한 대사물질의 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 개 (canine)의 소뇌 (cerebellum)조직으로부터 대사물질을 추출하고 고자장 핵자기공명분광법으로 대사물질의 절대농도를 획득 하고자 하였다. 생체 대사물질의 절대농도를 획득하기 위하여 대표적인 대사물질(i.e., NAA, Cr, Cho, Ins, Lac, GABA, Glu, Gln, Tau Ala)의 팬톰을 제작하여 그 스펙트럼을 확보하였고, 개의 소뇌 부위를 적출하여 methanol-chloroform water extraction (M/C water extraction) 방법으로 대사물질만을 추출한 후 자기공명분광법을 수행하였다. 필터링 (filtering)의 효과를 평가하기 위하여 샘플 제작 시 추출물을 필터링한 그룹과 필터링하지 않은 그룹으로 분류하여 실험을 수행하였다. 팬텀 물질과 추출물은 90% D2O 수용액으로 만든 후 5mm NMR 튜브에 담아 실험하였다. 실험 결과 조직 추출물을 필터링하는 것이 신호대잡음비(signal to noise ratio: SNR, S/N)를 향상시키는 데 기여하는 것을 확인하였다. 또한 개의 소뇌 대사물질의 절대농도는 사람보다는 쥐 (rat)의 뇌 대사물질 절대농도와 더 비슷한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 고자장 핵자기공명분광법을 이용한 in vitro 실험은 뇌조직 내 대사물질의 절대농도를 측정하고 기본적인 지표를 확보하는데 매우 정확하고 정량적인 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제23권4호
• /
• pp.309-316
• /
• 2012

다중영상화기술은 진단 및 치료 반응평가의 성능향상을 위하여 활발히 연구되고 있으며 하드웨어의 통합에도 불구하고 기기간의 획득방법의 차이에 따라 영상간의 불일치와 계수부족으로 인하여 정합도를 떨어뜨린다. 이에 본 연구에서는 소동물 PET 리스트모드 데이터의 저장형식을 분석하고 잡음 및 통계적 특성을 향상시키기 위하여 이벤트 데이터를 재추출하여 정량적으로 개선된 PET 영상을 획득하고자 하였다. 소동물 리스트모드 Inveon PET 데이터는 소동물에 37 MBq/0.1 ml를 꼬리정맥에 주사하고 60분 후 10분 동안 정적데이터를 획득하였다. 생체신호와 같이 획득된 리스트모드 데이터형식은 48 비트의 패킷크기로 이루어져 있으며 패킷 내에서는 8 비트의 헤더와 40 비트의 payload 영역으로 나누어져 있다. 사이노그램 생성은 그레이코드로 각 패킷의 순서와 흐름을 평가하고 각 패킷의 순서를 CPU에서 검출기위치 변환과 단순 증가 그리고 비모수 부트스트랩 기법을 이용하여 재추출하여 새로운 사이노그램을 생성하였다. 영상은 3 span과 31 ring difference로 설정하여 생성된 사이노그램은 산란 및 감쇠보정을 고려하지 않고 16부분 집합으로 4회 반복하는 OSEM 2D 알고리즘을 이용하여 재구성하였다. 획득된 PET 데이터의 헤더정보에서의 동시계수의 총수는 1,394만 계수였으며, 리스트-이벤트 데이터의 패킷을 분석한 동시계수의 총수는 1,293만 계수였다. PET 데이터의 단순 증가는 최대값이 1.336에서 1.743으로 향상되었으나 잡음이 같이 증가됨을 확인하였다. PET 데이터 재추출 성능은 순차적인 패킷의 payload 값을 시프트연산을 통해 데이터의 위치를 이동시킴으로써 특정 잡음이 제거되거나 대조도가 향상되는 영상을 획득할 수 있었다. 부트스트랩 재추출 기법은 영상의 잡음과 통계적 특성이 개선된 PET 영상을 제공하여 다중영상화시 정합도를 향상시켜 질환의 조기 진단 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제11A권7호
• /
• pp.555-562
• /
• 2004

뇌의 하부 구조인 해마의 전역적 부피 감소와 국부적 형상 변화는 정신의학적 질환에 깊게 관련되어 있다. 해마 구조에 관한 형상 분석 연구는 크게 해마 형상 표현 모델을 구축하고, 이러한 형상 표현으로부터 형상 유사성을 계산하는 과정으로 구성된다. 본 논문에서는 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 포함하는 복합적인 옥트리 기반의 형상 표현을 이용하여 해마의 형상을 분석하기 위한 새로운 방법을 제시한다. 우선 해마에 관한 MRI 데이터를 입력으로 받아, 마칭큐브 알고리즘을 사용하여 다해상도 메쉬 모델을 구축한다. 이렇게 구성된 다각형 모델은 깊이맵 기반의 복셀화 방법을 이용하여 중간 단계의 이진 복셀 데이터로 변환된다. 그리고 변환된 복셀 데이터로부터 슬라이스 기반의 골격화 방법에 의하여 해마의 3차원 골격을 추출한다. 그런 후에 옥트리 기반의 다해상도 형상 표현을 얻기위해 해마의 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 계층적으로 공간 분할하여 저장하고, 광선 추적 기반의 메쉬 샘플링 방법을 적용하여 샘플 메쉬 데이터를 추출한다. 최종적으로, 형상간 유사성 측정을 위하여 추출된 골격으로부터 방사되는 광선들과 충돌되는 각 샘플 메쉬 쌍에 대하여 $L_2$과 하우스도르프 거리를 계산하고 인터랙티브한 국부적 형상 분석을 지원하기 위하여 마우스 피킹 인터페이스를 채택한다. 이것은 형상의 국부적 변화에 대하여 다양한 해상도에 기반한 형상 분석을 가능하게 한다. 본 논문에서는 실험을 통하여, 제시한 형상 분석 방법이 회전과 스케일 등의 변환에 강인하고, 특히 형상의 국부적 변화 정도를 정확도를 유지하면서 빠르게 평가하는데에 효과적임을 확인하였다. 경로의 수신 신호가 완전 동기 된 수신 신호임을 확인하였다.omonas aeruginosa PA01과 $82\%$로 가장 높은 유사성을 보였고 Pseudomonas arvilla C-1와는 $71\%,$ Pseudomonas putida KT2440과는 $59\%,$ 그리고 Pseudomonas sp. CA10과는 $53\%$의 상동성이 각각 존재하는 것으로 확인하였다.)을 가지고 있음이 확인되었다. 사람에 직접적인 유해성을 가지고 있는 지 확인하기 위해 사람 방광 유래의 T-24세포와 장내 표피 유래의 Caco-2세포에 대한 부착능을 시험하였을 때, 16균주$(42.1\%)$가 T-24방광 세포에, 그리고 17균주$(44.7\%)$가 Caco-2장세포에 대해 강한 부착능을 나타내었다. 특히 11균주$(28.9\%)$는 두 세포 모두에 강한 부착능을 가지고 있었다. Filter mating method를 수행하여 이들 균주들의 독소 생산 유전자와 항생제 내성 유전자가 사람에서 분리된 균주로 전달되는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 설사 중상을 나타내는 돼지로부터 분리된 용혈성 E. coli의 독성과 세포 부착능력, 그리고 항생제 내성간의 상호 연관성을 보여주지 않았으나 동물 분리 세균의 항생제 내성과 독소 생산 능력이 유전자 전달을 통해서 뿐만 아니라 세균의 직접 접촉에 의해서도 인체로 전달될 수 있는 것을 보여주는 것이다.다. 본 연구를 토대로 장시간의 체외순환에서는 신장기능을 대표하는 수치들에도

• 생명과학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.634-641
• /
• 2012

LP9M80-H는 맥문동($Liriope$ $platyphylla$)으로부터 메탄올과 헥산을 이용하여 추출한 새로운 추출물로서 ICR 마우스에서 인슐린분비를 촉진하며, 간과 뇌 조직에서 인슐린 신호경로를 활성화시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 LP9M80-H가 당뇨와 비만의 치료에 미치는 효과를 조사하기 위하여, OLETF 모델동물에 LP9M80-H를 2주간 투여한 후 당뇨와 비만과 관련된 주요인자의 변화를 관찰하였다. 비록 체중은 두 집단간에 차이가 없었으나 복부 지방량은 vehicle 투여군보다 LP9M80-H 투여군에서 적었다. 또한, 혈중 포도당농도는 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드가 대조군에 비하여 약간 낮았으나 인슐린의 농도는 유의적으로 크게 증가하였다. 혈청 내 3가지 주요 지질의 농도는 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 유의적으로 감소하였고, 지방의 산화를 촉진하는 아디포넥틴의 농도도 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 감소하였다. 더불어, 체내에 분비된 인슐린이 표적장기에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 간조직에서 인슐린 수용체와 인슐린 수용체기질(iRS)의 발현을 관찰하였으며, 이러한 2가지 단백질은 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 vehicle 투여군에 비해 유의미하게 감소하였다. 또한, 인슐린 신호 경로의 다운스트림에 위치하는 포도당 수송체 중에서 Glut-2와 Glut-3 발현은 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 유의미하게 감소하는 반면에, Glut-4 발현은 일정하게 유지되었다. 따라서 이러한 결과는 LP9M80-H는 포도당 항상성과 지질농도의 조절을 통하여 당뇨와 비만의 증상을 완화시키는데 기여할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.44-55
• /
• 2011

본 연구는 복분자의 수용성 추출물(RCE) 이 배양된 제대정맥내피세포에서 내피세포 NO 합성 효소(eNOS)의 발현과 활성에 미치는 효과를 연구하고, 이러한 RCE의 효과가 어떤 신호전달 과정을 거치는지를 밝히기 위한 것이다. 연구에 따르면 RCE가 제대정맥내피세포에서 NO의 생성을 증가시키는데 이는 iNOS 보다는 eNOS의 활성화에 의한 것임을 이들의 특이 억제제를 사용한 실험으로 확인할 수 있었다. 나아가 eNOS에 의한 NO 생성 증가는 이 효소의 활성 증가뿐만 아니라 mRNA 수준에서의 발현증가에도 기인함을 확인할 수 있었다. PKC-특이억제제인 RO-317549는 RCE에 의한 NO 생성의 증가에 별다른 영향을 주지 않았으나, 에스트로젠 수용체-특이 억제제인 Tamoxifen, ERK-특이 억제제인 PD98059와 PI3K/Akt-특이 억제제인 LY-294002는 제대정맥내피세포에서 RCE에 의해 증가된 NO 생성을 억제하였으며, 이는 두 저해제가 eNOS의 활성형인 pSer1177의 양을 감소시키며, 특히 PD98059는 비활성형인 pThr495의 양도 증가시키기 때문임을 알 수 있었다. 이상의 결과로써, 복분자 수추출물은 사람의 제대정맥내피세포에서 NO 생성을 증가시키며, 이는 eNOS의 발현을 증가시킬 뿐만 아니라, ERK와 PI3K/Akt의 신호전달과정을 거쳐서 eNOS의 활성도 증가시키기 때문임을 확인할 수 있었다.