• 한국어병학회지
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• 제23권2호
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• pp.245-254
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• 2010

뱀장어 간세포 배양을 이용하여 cytochrome P4501A (CYP1A) 유전자 발현에 대한 중금속들의 영향에 대해 조사하였다. 첫째, CYP1A mRNA 발현에 대한 benzo[$\alpha$]pyrene (B[a]P)의 농도별 조사에서, B[$\alpha$]P $10^{-8}\sim10^{-5}$ M의 농도로 배양액에 첨가하여 배양한 후 세포를 수거하여 RT-PCR 방법으로 CYP1A mRNA 발현량을 조사하였다. CYP1A mRNA 발현은 B[$\alpha$농도 의존적으로 유도되었으며, $10^{-7}$ M 농도부터 통계적으로 유의차를 나타냈다 (p<0.05). 둘째로 뱀장어 간세포에 B[a]P ($10^{-5}$ M)와 카드뮴 ($10^{-6}$, $10^{-5}$ M)을 각각 또는 함께 첨가하여 CYP1A mRNA 발현을 조사하였다. 카드뮴을 첨가한 그룹은 vehicle에 비해 CYP1A 발현의 억제가 관찰되었으며, 고농도($10^{-5}$M)의 카드뮴에서 더 많이 억제되었다. 또한 B[$\alpha$]P와 카드뮴을 함께 처리한 그룹에서도 CYP1A 유전자 발현은 B[$\alpha$]P 단독 처리에 비해 현저한 억제가 관찰되었다. 셋째로, in vivo에서 B[a]P를 주사한 뱀장어의 배양 간세포를 이용하여 CYP1A 유전자 발현에 대한 중금속들의 영향을 조사하였는데, 뱀장어에 10mg/kg의 B[$\alpha$]P를 주사한 후, 48시간 후에 간을 채취하여 간세포 배양을 하였다. 카드뮴, 구리, 납 및 아연 ($10^{-6}$, $10^{-5}$ M) 등을 각각 배양액에 첨가하여 2일간 배양한 후 CYP1A mRNA 발현량을 조사하였다. 이미 B[$\alpha$]P 처리에 의해 CYP1A 발현이 유도된 대조구 (vehicle)에 비해 중금속들이 첨가된 모든 그룹에서 CYP1A 유전자 발현 억제가 관찰되었다. 본 연구는 여러 어종에서 CYP1A 유전자 발현에 대한 중금속들의 영향 및 중금속 독성을 연구하는데 매우 중요한 기초 자료로 활용되어질 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권2호
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• pp.208-217
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• 2016

솔잎은 동의보감과 향약생약대사전에 간, 위, 심, 피부 등 질환 치료에 효과가 있다고 하여 예로부터 솔잎을 노화방지와 피부질환 치료에 활용하여 왔다. Malassezia furfur (M. furfur)는 친유성 곰팡이로 인간 피부에 존재하는 흔한 균이다. 이 균은 대게 피부의 각질층에서 주로 발견되며, 어우러기, 지루성 피부염, 비듬, 모낭염, 건성 등의 각종 피부질환의 주요요인이다. 본 연구는 사람의 대부분의 염증실험에서 사용되는 Raw 264.7 세포를 이용하여 솔잎의 항염증 활성을 확인하였다. 솔잎을 에탄올, 물, 메탄올로 추출하여 항산화 효과를 확인한 결과, 메탄올 추출물에서 항산화능이 높게 나타났으며, 이에 따라 헥산, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 층으로 나누었다. 이 4층을 이용하여 노화의 원인이 되는 자유라디칼의 소거능을 확인한 결과, 부탄올과 에틸아세테이트 층에서 강한 항산화 활성이 나타났으며, M. furfur에 대한 항균활성을 확인한 결과 부탄올, 에틸아세테이트층과 헥산층에서 항균활성이 나타났다. 또한 티로시나아제 저해에 따른 미백활성은 4층 모두 대조군인 비타민C와 유사하게 나타났다. 세포실험을 위해 먼저 대식세포인 Raw 264.7에 솔잎 분획물을 처리하여 세포독성을 확인 한 결과 Hexane층에서 농도별로 높은 독성이 나타났으며 나머지 층에서는 독성이 나타나지 않음을 확인하였다. 이후 Malassezia furfur로 염증반응이 유도된 Raw 264.7에 에틸아세테이트, 부탄올, 물층을 처리하여 염증에 관련된 유전자들의 발현량을 Real-Time PCR을 통하여 확인하였다. 이때 사용된 유전자는 IL-1β, TNF-α로 에틸아세테이트층이 염증과 깊은 연관이 있는 IL-1β와 TNF-α의 발현량을 낮추는 것으로 확인되었다. 모든 실험결과들을 종합해 보았을 때, 솔잎은 천연자원으로써 피부 건강과 관련된 건강식품, 건강보조제, 화장품 등 폭 넓은 범위로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제55권5호
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• pp.488-498
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• 2003

연구배경 : 세포에 방사선을 조사하면 세포사멸과 함께 AP-l, NF-${\kappa}B$와 같은 여러 전사인자가 활성화 되는 것으로 알려져 있다. 이중 염증과 면역반응의 중요한 전사인자인 NF-${\kappa}B$는 항아포프토시스의 기능이 있으며 NF-${\kappa}B$ 활성화를 차단함으로써 TNF-${\alpha}$나 daunorubicine 등에 의 한 항암효과를 상승시킬 수 있음이 밝혀져 있다. NF-${\kappa}B$의 항아포프토시스 기전은 NF-${\kappa}B$ 의존성 단백질인 cIAPI, 2의 전사발현 유도에 의한 것으로 cIAPl, 2는 caspase 3, 7, pro-caspase-9의 활성을 차단함으로써 아포프토시스를 억제하는 것으로 알려져 있다. 이에 저자들은 방사선 유도성 세포사멸에 비교적 내성을 보이는 A549 세포주에서 방사선에 의한 NF-${\kappa}B$ 활성화와 그에 따른 cIAP 발현유도를 조사하고 NF-${\kappa}B$ 활성화를 차단하여 방사선 유도성 세포사멸의 감작효과를 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 세포주는 A549 폐암세포주를 이용하였고, 방사선 조사는 Varian사의 Clinac 1800C 선형가속기를 이용하였으며 조사량은 10GY를 사용하였다. 세포독성 검사는 MTT Assay를 이용하였고, NF-${\kappa}B$ 활성화 검사는 luciferase reporter gene assay, electromobility shift assay, $I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation에 대한 westem blot을 이용하였다. NF-${\kappa}B$활성을 차단하기 위하여 proteosome inhibitor인 MGI32와 $I{\kappa}B{\alpha}$-superrepressor plasmid를 transfection한 안정적 세포주 A549-$I{\kappa}B{\alpha}$-superrepressor를 이용하였다. cIAP의 발현은 RT-PCR을 이용하였고, cIAP2 promoter 활성은 NF-${\kappa}B$ site를 포함한 cIAP2 유전자 5' f1anking region(1.4kb)을 pGL2-Basic luciferase vector에 cloning 한 construct를 사용하여 transfection 후 luciferase assay를 시행하였다. 결 과 : A549 cell에서 10Gy 방사선 조사에 의한 세포독성은 24hr, 48hr에 각각 $10.82{\pm}.3%$, $17.7{\pm}6.4%$로 비교적 내성이 있음을 확인하였다. 방사선에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성은 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 분해에 대한 western blot과 EMSA로 확인하였으며 luciferase assay에서도 약 1.6 배 정도의 NF-${\kappa}B$ 활성화가 있었다. NF-${\kappa}B$활성을 차단하기 위해 사용한 MG132는 방사선 유도성 세포사멸에 영향을 주지 않았으며 A549-$I{\kappa}B{\alpha}$-superrepressor 세포주에서도 세포사멸의 감작효과는 없었다. 또한 RT-PCR 결과 방사선에 의한 cIAP1,2 mRNA 발현유도는 관찰되지 않았고 cIAP2 promoter luciferase assay에서도 cIAP2 전사활성 유도는 없었다. 결 론 : A549 폐암세포주에서 방사선에 의해 NF-${\kappa}B$의 활성화는 확인하였으나 활성화 정도가 미약하였고 NF-${\kappa}B$ 의존성 항아포프토시스 유전자인 cIAP가 방사선에 의해 발현유도 되지 않았으며, NF-${\kappa}B$ 활성을 차단함에도 세포독성에 감작효과가 없었으므로 A549 폐암세포주에서 방사선 유도성 세포사멸에 내성을 보이는 기전에는 NF-${\kappa}B$의 역할이 미미하리라고 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제36권2호
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• pp.177-186
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• 2009

형질전환 동물에 있어서 외래 유전자의 조절되지 않은 과다 발현은 생리적인 부작용이나 독성을 나타내게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 외래 유전자 발현 조절 system인 tetracycline-inducible expression system(Tet system)을 도입하였다. 그러나 종래의 Tet system을 이용한 유전자 발현 조절은 system 자체의 구성 요소로 인한 미미한 leaky 현상 때문에 완벽하게 이루어지지 않는다. 본 연구에서는 보다 완벽한 외래 유전자의 발현 조절 system을 구축하기 위하여 rtTA 대신 진일보한 형태의 $rtTA2^SM2$를 도입하고 TRE 부분을 TRE-tight로 대체하였다. 확립된 retrovirus vector system을 이용하여 다양한 표적세포와 형질전환 닭으로부터 혈소판 생산의 일차적인 조절자이며, 조혈간세포의 생존과 증식에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 human thrombopoietin(hTPO)를 생산하고자 하였다. In vitro 상의 연구에서, CEF 세포에서 발현되는 hTPO가 가장 높은 발현량과 발현 유도율을 나타내었으며, 상업적으로 판매되고 있는 hTPO나 다른 표적세포에서 생산된 hTPO에 비해 생물학적 활성이 가장 높은 것으로 확인되었다. 고농도로 농축한 재조합 retrovirus를 stage X단계의 계란의 배반엽 층에 미세주입하여 대리 난각 방법으로 배양한 결과, 미세주입한 138개의 계란 중 21일 후에 15개의 계란에서 병아리가 부화하였으며, 그 중 8마리가 형질전환 개체로 확인되었다. 이 형질전환 닭은 사료 1 g 당 0.5 mg의 doxycycline을 첨가하여 2주간 식이하였으며, 그 후 혈액을 채취하여 hTPO 농도를 측정한 결과 200ng/mL로 확인되었다. 또한 형질전환 개체 중 수컷의 정자에서 hTPO 유전자의 존재를 확인함으로써 germLine transmission의 가능성을 입증하였다. 이상의 연구 결과는 사람의 cytokine 단백질의 대량생산을 위한 생체반응기로서의 형질전환 닭의 생산 가능성을 제시한 데 의의가 있다.

• 원예과학기술지
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• 제28권4호
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• pp.648-655
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• 2010

본 연구에서는 들잔디와 돌연변이체에서 Glyphosate 내성 관련 유전자인 EPSPS를 코딩하는 cDNA를 분리하여, 시퀸스 비교분석과 발현 양상 차이 등에 관하여 조사하였다. 5'/3' RACE를 통하여 밝혀진 EPSPS의 cDNA는 각각 1176bp의 open reading frame으로 이루어져 있으며 391개의 아미노산을 코딩하고 있었다. 이는 보고된 다른 EPSPS 유전자들과 높은 유사성을 가지고 있다. Genomic southern 결과 들잔디 내에 EPSPS 유전자는 단일copy로 존재하였다. Wild type과 제초제 내성 변이체의 EPSPS 유전자는 6개의 아미노산 시퀀스의 차이를 보였으며 기존에 보고된 EPSPS active site에서 시퀀스의 차이를 나타냈다. 한편 glyphosate의 독성기작의 하나인 EPSPS 효소활성 저해 작용을 알아본 결과, 내성 개체에서 높은(1.5배 이상) EPSPS 활성을 확인할 수 있었다. Northern 분석과 RT-PCR로 제초제 처리 시간에 따른 EPSPS의 발현량을 살펴본 결과, 제초제 처리 후 시간이 경과할수록 발현량이 증가하다가 7일 이후에는 감소하였고, wild type에 비해 glyphosate 내성 선발개체에서 전체적인 발현량이 높음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 선발된 glyphosate 내성 돌연변이체는 높은 EPSPS 효소활성 증가 및 EPSPS active site의 아미노산 시퀀스 변화를 통해 원할하고 지속적인 방향족 아미노산의 합성이 가능한 것으로 보여졌다. 본 실험을 통해 얻어진 glyphosate 내성 잔디 돌연변이체와 방법은 앞으로 유용한 제초제 저항성 돌연변이 품종개발 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권6호
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• pp.862-870
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• 1995

연구배경: 산소기의 작용은 과거에는 세포독성이 주로 알려져 있었던 반면, 최근 들어 산소기의 세포내 신호전달체계에서의 역할에 많은 사람의 관심이 모이고 있다. 여러 cytokine의 전사인자(transcription factor)로 작용하는 $NF{\kappa}B$는 기저상태에서는 세포질에 존재하는데 $I{\kappa}B$와 결합되어 핵내로의 이동이 억제되고 있다. 여러 연구에 의해 $NF{\kappa}B$의 $I{\kappa}B$로부터의 분리는 외부자극에 의해 생성된 산소기에 의한 것으로 알려졌는데, 이렇게 하여 분리된 $NF{\kappa}B$가 핵내로 이동하면 핵내에서 전사인자로 작용하여 여러 유전자의 전사를 증가시키는 것이 보고되었다. IL-8 유전자는 5'flanking promotor region에 $NF{\kappa}B$-like motif가 있어 핵내 $NF{\kappa}B$ activity의 증가로 IL-8 유전자의 전사가 증가되는 것으로 알려졌고, 또한 내독소는 핵내의 $NF{\kappa}B$ activity의 증가와 함께 호중구에서의 산소기의 분비를 가져온다. 이러한 사실로부터 내독소에 의한 IL-8 유전자의 발현은 세포내에서 생성된 산소기에 의해 $NF{\kappa}B$가 $I{\kappa}B$로부터 분리되어 핵내로 이동하고 이로 인해 IL-8 유전자의 전사가 증가되는 가설을 생각할 수 있다. 저자들은 이러한 가설 검정의 첫번째 단계로써 체내 염증반응에서 중요한 역할을 하는 말초혈액 단핵구의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ 유전자 발현에 세포내의 산소기가 관여하는지의 여부를 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 방법: Ficoll-Hypaque density gradient 법과 plastic 부착법을 이용하여 말초혈액 단핵구를 분리하였다. 외부에서 투여한 산소기의 농도에 따른 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA 발현의 유무를 관찰하기 위하여 $H_2O_2$를 0, 10, 100, $300{\mu}M/L$, 1mM/L의 농도로 투여하고 6시간이 경과한후 IL-8 및 IL-$1{\beta}$에 대한 Northern blot analysis를 시행하였다. 시간에 따른 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA 변화를 관찰하고자 $H_2O_2$를 $100{\mu}M/L$의 농도로 투여하고 0, 2, 4, 6, 8, 24시간이 경과한 후 Northern blot analysis를 시행하였다. 항산화제가 내독소에 의한 IL-8과 IL-$1{\beta}$ mRNA 발현에 미치는 영향을 평가하기 위하여 TMTU(10 mM/L) 1시간; PDTC($100{\mu}M/L$) 1시간, NAC(10 mM/L) 2.5시간, ME(10mM/(L) 2.5시간, Desferrioxamine(100mM/L) 15시간 동안 전처치 한 디음 내독소를 투여허여 4시간이 경과한 후 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA에 대한 Northern blot analysis를 시행하였다. 결과: $H_2O_2$농도 및 시간에 따른 말초혈액 단핵구에서의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA의 발현에는 유의한 차이가 관찰되지 않았지만 항산화제로 전처치하였을 때 내독소에 의한 말초혈액 단핵구에서의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA의 발현이 억제되었고 그 억제정도는 TMTU에서 가장 현저하였다. 결론: 이상의 결과에서 말초혈액 단핵구에서의 IL-8 및 IL-$1{\beta}$ mRNA 발현에 $H_2O_2$가 아닌 다른 산소기가 일부 관여할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.931-937
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• 2018

뇌공등에 함유되어있는 트립톨라이드는 뛰어난 항염증, 항산화 효능을 가지고 있음이 보고되었다. 예쁜꼬마선충을 이용한 이전 연구에서 트립톨라이드의 섭취가 개체의 항스트레스 효능을 높이고, 수명을 연장시킴이 밝혀졌다. 본 연구에서는 트립톨라이드에 의한 수명연장에 관여하는 세포 내 기전과 트립톨라이드가 노화관련 질환인 당뇨병과 알츠하이머병에 미치는 영향을 평가하였다. 트립톨라이드는 인슐린/IGF-1-like 신호전달 저하에 의한 수명연장 돌연변이인 age-1과 미토콘드리아 전자 전달계 저하에 의한 수명연장 돌연변이인 clk-1의 수명을 유의적으로 증가시킨 반면, 식이제한 유도 돌연변이인 eat-2의 수명에는 유의적인 변화를 유도하지 못했다. 또한 박테리아 희석을 이용한 식이제한에 의해 연장된 수명을 추가적으로 더 연장시키지 못했다. 트립톨라이드 섭취는 고농도의 당 섭취에 의한 체내 독성과 사람 아밀로이드 베타 형질전환 유전자로 인한 체내 독성을 유의적으로 저하시켰다. 이러한 결과들은 트립톨라이드에 의한 수명연장이 식이제한에 의한 수명연장 기전과 중복되며, 트립톨라이드가 노화관련 질환을 저해하는 효능이 있음을 보여준다. 따라서, 트립톨라이드는 식이제한 효능을 대체할 수 있는 식의약품 개발에 활용될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.112-117
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• 2014

본 연구는 복분자와 쑥 추출물이 UVB (자외선-B)에 의한 유전독성의 감소에 효과를 보이는 지를 HaCaT 세포를 이용하여 분석하였다. 자외선을 조사하지 않은 정상 세포의 세포활성은 복분자와 쑥 추출물을 처리한 경우 처리하지 않은 대조군과 차이를 나타내지 않았지만, 자외선을 조사한 세포에 복분자와 쑥 추출물을 처리한 경우 처리하지 않은 대조군에 비해 농도 의존적으로 세포 활성을 증가하였다. UVB를 조사한 후 세포의 핵 분절율은 복분자와 쑥 추출물을 처리한 경우 정상 배양액으로 배양한 대조군에 비해 핵 분절율을 각각 약 20%, 15% 정도 감소하였다. DNA 상해 회복에 반응하는 cyclobutane pyrimidine dimer (CPD)의 잔여량을 확인한 결과, 복분자와 쑥 추출만 처리한 경우 처리하지 않은 대조군에 비해 차이를 나타내지 않았으나 UVB 조사한 후 복분자와 쑥추출물을 처리한 경우 정상 배양액으로 배양한 대조군에 비해 농도의존적으로 감소하였다. 세포 상해에 반응하는 유전자인 phospho-p53과 GADD45의 단백질 수준을 Western blot으로 분석한 결과, 자외선을 조사하지 않은 정상세포에 복분자와 쑥 추출물만 처리한 경우 처리하지 않은 대조군과 비교하여 유의적인 차이를 나타내지 않았지만 UVB 조사한 후 복분자와 쑥 추출물을 처리한 경우 농도 의존적으로 phospho-p53과 GADD45 단백질 발현량이 감소하였다. 위의 결과에서 복분자와 쑥 추출물은 UVB에 유도된 DNA 상해와 p53 및 GADD45와 같은 상해 반응단백질의 수준을 감소시키는 것으로 보아 UVB에 의해 손상된 세포의 유전독성을 회복하는 효능이 있다고 생각된다.

• 환경생물
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• 제28권4호
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• pp.212-217
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• 2010

각종 유전독성학적 물질로 인한 생물체내의 영향을 평가해보기 위해 E. fetida를 대상으로 본 연구를 수행하였다. 염화수은에 대한 DNA 손상을 알아보는 실험에서는 노출 시간에 상관없이 노출 농도에 비례한 유전자의 손상이 나타났다. 방사선이 지렁이의 DNA 손상에 미치는 영향을 알아본 실험에서도 역시 방사선 총 선량의 증가에 따라 DNA 손상이 증가하는 경향을 보였다. 염화수은에 48시간 동안 노출시키고 방사선을 조사한 지렁이의 세포를 comet assay하면, 수은 단독 처리군이나 방사선 단독 처리군에 비해 DNA의 손상이 유의적으로 크게 나타났다. 염화수은과 방사선 모두에 복합처리 된 지렁이의 DNA 손상치는 각각 단독 처리한 지렁이의 DNA 손상치를 합한 값보다 크게 나타나 두 요인의 상승작용이 확인되었다. 본 연구를 통해 지렁이의 세포내에서 수은과 방사선이 야기하는 DNA 손상을 측정하고, 두 인자의 복합처리에 따른 유전독성 상승효과를 관찰할 수 있었다. 이는 중금속과 방사선의 복합적인 효과를 나타낸 기존의 여러 연구결과와도 비교가 가능한 연구라고 사료되며, 향후 이를 보완하고 더 정확한 평가를 위해 지렁이 세포 내에서의 스트레스 반응 측정이나 효소 활성 실험등을 추가로 수행하여야 할 것이라고 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권8호
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• pp.1097-1101
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• 2010

본 연구의 목적은 일상생활에서 쉽게 섭취할 수 있는 당근, 무, 무청, 우엉, 표고버섯을 재료로 한 야채 스프의 항염증성을 검토하기 위한 것으로, RAW264.7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 염증물질 중 NO와 염증성 사이토카인 TNF-$\alpha$에 대한 억제력을 관찰하였다. 실험결과 실험에 사용된 야채스프는 세포독성을 나타내지 않았다. 세포독성이 없음을 확인 한 후 LPS로 처리한 RAW264.7 세포에서 야채스프의 NO 생성억제를 평가한 결과 RAW264.7 세포만 배양한 대조군에서 NO의 농도는 매우 낮게 측정되었으며, LPS를 처리한군에서 NO의 농도는 현저히 증가되었다. 또한 야채스프를 처리한 실험군은 NO 생성이 유의성 있게 억제되었으며, RAW264.7 세포를 LPS로 처리 시 iNOS가 발현되어 NO를 생성하게 되므로 iNOS의 발현에 미치는 영향을 평가하였다. LPS 처리 시 iNOS 유전자 발현이 유의하게 증가되었으나, 야채스프를 전 처리한 실험군에서 iNOS의 양이 감소하였다. 야채스프에 의한 iNOS의 발현억제는 NO 생성억제를 유도를 의미한다. Proinflammatory cytokines인 TNF-$\alpha$ 분비 억제를 살펴본 결과 LPS를 처리한 군에서 TNF-$\alpha$의 분비가 현저하게 증가되었으나 야채스프를 처리한 군에서는 유의한 억제를 나타냈다. 이상과 같이 야채스프는 RAW264.7 세포에서 LPS에 의해 유도되는 NO의 생성억제, iNOS의 발현을 억제시켰으며, proinflammatory cytokines인 TNF-$\alpha$의 분비량도 억제시켰다. 이는 야채수프의 항염증성을 입증하기 위한 기초자료로 활용이 가능하다고 사료된다.