• 제목/요약/키워드: 자연노화

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저항성 운동과 유산소 운동 훈련의 병행이 노화쥐 골격근 유형별 혈관신생 관련 단백질 발현에 미치는 영향 (Effect of a combination of resistance and aerobic exercise training on angiogenesis-related protein expression in different type of skeletal muscle of aged rats)

  • 여효성
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.750-761
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    • 2021
  • 이 연구는 노화된 흰쥐를 대상으로 규칙적인 저항성 운동에 유산소 운동을 병행하는 훈련을 실시하여 골격근에서 나타나는 혈관신생 관련 단백질 발현의 반응을 관찰하기 위해 수행되었다. 연구의 목적을 위해 자연적으로 노화된 SD계열 흰쥐(20-24개월령, N=18)를 사용하여 통제(CON, n=6), 저항성 운동(RE, n=6), 저항성+유산소 운동(RE+AE, n=6) 집단으로 구분하였다. 저항성 운동 집단은 실험동물용 사다리를 이용하여 매회 3세트×4회의 운동을 실시하였고 저항성 운동+유산소 운동 집단은 매회 2세트×3회의 사다리 오르기와 추가적인 30분간의 트레드밀 달리기를 수행하였다. 총 8주간의 운동 훈련 종료 후 가자미 근과 장지신근을 적출하여 분석에 사용하였다. 골격근에서 혈관신생 관련 단백질들(HIF-1α, VEGF, FLK-1, Ang-1, Ang-2)의 발현 수준을 분석하기 위해 western blot을 실시하였다. 연구결과, 저항성+유산소 운동 집단에서 가자미근(type I 근육)의 HIF-1α, VEGF, FLK-1, Ang-1, Ang-2 단백질 발현이 통제집단에 비해 높았으며 저항성 운동만 수행할 경우 HIF-1α, VEGF, Ang-1, Ang-2 단백질 발현이 통제집단에 비해 높았다. 또한 가자미근에서 저항성+유산소 운동훈련 집단의 Ang-2 to Ang-1 ratio가 저항성 운동 집단에 비해 높아 운동훈련 유형별 차이를 보였다. 한편, 장지신근(type II 근육)에서 HIF-1α는 저항성 운동 훈련에 의해서만 증가된 반면 VEGF와 FLK-1 단백질 발현은 두 훈련 유형 모두에서 증가되었고 운동 훈련 유형별 차이는 관찰되지 않았다. 또한 장지신근의 angiopoieitin 단백질들의 발현은 운동 훈련에 의한 차이가 없었다. 그러므로 노화에서 규칙적인 운동 훈련은 운동 유형에 관계없이 골격근 혈관신생 반응을 유도하며, 특히 저항성 운동에 유산소 운동의 병행은 type I 근조직 유형에서 혈관신생에 대한 추가적인 긍정적 효과를 가질 수 있다.

발아 서목태 가수분해물의 근위축 억제 효과 (Germinated Rhynchosia nulubilis Hydrolysate Ameliorates Dexamethasone-induced Muscle Atrophy by Downregulating MAFbx Expression in C2C12 Cells and C57BL/6 Mice)

  • 이원경;김은지;김상곤;구영민;길영숙;신승미;안민주;강민철;하영술
    • 생명과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.277-286
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    • 2023
  • 스테로이드 유발 근위축은 장기간 코르티코스테로이드 요법의 일반적인 부작용이며 근육량과 기능의 현저한 감소로 이어질 수 있다. 발아된 Rhynchosia Nulubilis (GRH)는 항염증 및 항산화 특성이 있는 것으로 밝혀진 전통적인 약용 식물이다. 그러나 근 감소 억제 효능에 대하여는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 덱사메타손에 의해 유도된 근위축 C2C12 근관세포 모델과 마우스 모델에서 근위축 억제 활성에 대한 GRH의 영향을 평가하였다. 또한 골격근에 대한 GRH 효과의 기본이 되는 분자 경로를 확인하였다. May Grunwald-Giemsa 염색을 통한 근관 세포 염색 결과는 GRH 처리군에서 근관의 길이와 면적이 증가함을 보여주었다. 또한, muscle ring-finger protein-1 (MuRF-1)와 muscle atrophy F-box (MAFbx) 발현이 GRH 처리군에서 유의하게 감소하였다. 더욱이 덱사메타손에 의해 유도된 근위축 C57BL/6 마우스에서 트레드밀을 사용한 지구력 측정과 악력측정기를 이용한 악력 측정을 통한 근육 기능을 평가한 결과 GRH를 경구 투여한 마우스의 근육 기능이 향상되었다. 또한 이러한 결과는 근육 조직에서 GRH에 의한 MAFbx의 발현 억제를 통해 일어남을 확인하였다. 결론적으로 GRH는 MAFbx 발현을 억제하여 유비퀴틴-프로테아좀 경로를 차단함으로써 덱사메타손에 의해 유발된 근위축을 개선할 수 있을 것이다.

몇 가지 천연식물 발효액의 제조 및 생리기능성 (Manufacture and Physiological Functionalities of Some Natural Plant Fermentation Broths and Liquor)

  • 서동수;이은나;조창호;이종수
    • 자연과학논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.39-46
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    • 2007
  • 고부가가치를 가진 천연식물 발효음료를 개발하기 위하여 감과 보리, 백야초와 느릅나무 등을 이용하여 3종류의 발효액과 1종류의 침출주를 제조한 후 이들의 생리기능성을 조사하였다. 노화관련 생리기능성으로 항산화활성은 느릅나무 침출주에서 99%로 제일 높았고 감으로 제조한 감식초에서도 68.3%를 보였다. 또한 SOD 유사활성은 느릅나무 침출주에서 80.6%로 제일 높았으나 여타의 발효액에서는 25% 미만의 낮은 활성을 보였다. 심혈관질환관련 생리기능성으로 항고혈압성 안지오텐신 전환효소(ACE) 저해활성과 혈전용해활성은 모두 11% 이하의 낮은 활성을 나타내었고 항치매성 아세틸콜린 에스터레이즈(AChE) 저해활성은 느릅나무 침출주에서 54.7% 높았으나 여타의 시료에서는 10% 미만의 낮은 활성을 보였다. 이상의 결과들을 종합하여 볼 때 대체로 느릅나무 침출주가 강력한 항산화활성을 갖고 있고 SOD 유사활성과 AChE 저해활성도 우수하였으므로 고부가가치의 건강 주류로 산업화가 가능한 것으로 사료된다.

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고추장 속성양조에 관한 연구 (제1보) 성분의 변화 (Studies on the Quick Fermentation of Kochujang (Part 1) Changes of Composition)

  • 장현기;정동효
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.181-185
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    • 1978
  • 우리가 상용하고 있는 고추장의 숙성기간을 단축하고자 상법으로 담금하고 온양실에서 35$\pm$2$^{\circ}C$로 30일간, 20$\pm$2$^{\circ}C$로 30일간 후숙시키는 제술방법의 속양고추장과 재래식자연발효고추장(20$\pm$2$^{\circ}C$ 유지)을 숙성시키면서 경시적으로 주요성분의 변화와 관능검사를 비교 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 속양고추장의 아미노능 질소의 증가는 숙성 30일부터 급증하여 재래식 고추장의 1.6차, 숙성 60 일후에는 1.3차에 달하였다. 이러한 결과는 품질의 우수성을 잘 나타내고 있다. 2) 질소이용률과 아미노화률 등은 속양고추장이 월등히 우수한 결과를 나타내었다. 3) 고추장 풍미에 관여하는 환원당은 속양고추장에서 숙성 15일만에 17.6%란 최고치에 도달한 반면 담래식고추장은 숙성 45일만에 최고치에 도달하였으나 그 수준은 현저히 낮았다. 4) 관능검사 결과 속양고추장이 외관, 맛 등에서 모두 우수하였다. 그러나 향기는 속양식, 재래식, 모두가 다소 불정한 느낌을 보이나 재래식 고추장에 비하면 모든 면에서 품질이 우수하다고 생각된다. 다소 부정하다고 생각되는 향기문제는 앞으로 더욱 연구하여야 할 과제로 생각된다.

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근전도 신호를 이용한 퍼지 최대-최소 신경망 기반 보행 단계 분류 방법 (A Fuzzy Min-Max Neural Network(FMMNN) Based Gait Phase Classification Method using Electromyography(EMG) Signal)

  • 이태엽;이상완;장효영;김헌희;정진우;변증남
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.841-847
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    • 2007
  • 최근 삶의 수준의 향상과 의학 기술의 발전으로 노인 인구가 증가하고 있다. 하지만 늘어나는 노인 인구에 비례하여 신체적 노화로 거동이 어려운 노인의 수 또한 증가하는 추세이다. 실제로 많은 노인 인구가 거동이 불편해 정상적인 생활을 하지 못하고 있기 때문에 보행 시 적절한 힘을 보조해 줄 수 있는 보행 보조 장치의 개발이 필요하다. 이 같은 보행 보조 장치를 개발함에 있어 보행자의 보행 패턴이 고려된다면 보행자의 걸음걸이에 맞춰 자연스럽게 힘을 보조해 줄 수 있기 때문에 보행자의 보행 단계 분류에 관한 연구가 선행되어야 한다. 그래서 본 논문에서는 하지 근전도 신호를 이용해 보행 단계를 구분하는 방법을 제안하고자 한다. 근전도 신호는 근육이 움직일 때 발생하는 아주 작은 전기적인 신호이다. 근전도 신호는 작은 잡음에도 민감하며, 전극을 부착하는 근육의 위치에 따라서도 값의 차이가 크기 때문에 근전도 신호의 획득 및 처리 방법이 중요하다. 위를 위해 피실험자 별 근육의 위치와 보행 속도를 달리하여 근전도 신호를 획득하고 획득한 신호로부터 여러 특징 값을 추출한다. 그리고 새로운 데이터에 대해 적응성이 강하고 시간에 따라 변하는 근전도 신호의 특성을 잘 반영할 수 있으며 각 집합(class)의 비선형 분리가 가능한 퍼지 최대-최소 신경망(Fuzzy Min-Max Neural Network: FMMNN)을 이용해 보행 단계를 분류해 본다. 실험 결과를 통해 제안한 방법의 타당성을 검증해 보고 보행자, 보행속도, 근전도 측정을 위한 근육의 위치가 보행 패턴 분류에 미치는 영향을 알아본다.

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고분자연료전지 내 촉매 이동 및 노화메커니즘에 관한 연구 (A Study of the Electrode Catalyst Migration and Aging Mechanism of PEMFC)

  • 이윤희;이기석;윤종진;변정연
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.256-263
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    • 2012
  • We studied the degradation phenomenon of Pt catalyst in PEMFC. We used the electron microscope analysis technique including the ultra-microtome pretreatment method, FEG-SEM and TEM analysis methods for analysis of Pt nanoparticles. The Pt catalyst degradation is observed not only in electrode site but also in membrane site. We investigated these various degradation phenomena. The cathode electrode layer thickness is reduced. The size of the catalyst is increased much larger than initial size in membrane site. The catalyst moved from electrode layer to the electrolyte membrane. The rounded shape of catalyst was changed to the polygon. As a result, we found that the catalyst degradation processes of migration and coarsening occurred by the followings mechanisms; (1) dissolution of Pt ; (2) diffusion of Pt ion ; (3) Pt ion chemical reduction in membrane; (4) Coarsening of Pt particles (Ostwald ripening) ; (5) polygon shape change of Pt by {111} plane growth.

노화 시계를 이용한 알츠하이머병 환자의 후성유전학적 연령 예측 (Epigenetic Age Prediction of Alzheimer's Disease Patients Using the Aging Clock)

  • 김진영;조광원
    • 통합자연과학논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.61-67
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    • 2023
  • Human body ages differently due to environmental, genetic and pathological factors. DNA methylation patterns also differs depending on various factors such as aging and several other diseases. The aging clock model, which uses these differences to predict age, analyzes DNA methylation patterns, recognizes age-specific patterns, predicts age, and grasps the speed and degree of aging. Aging occurs in everyone and causes various problems such as deterioration of physical ability and complications. Alzheimer's disease is a disease associated with aging and the most common brain degenerative disease. This disease causes various cognitive functions disabilities such as dementia and impaired judgment to motor functions, making daily life impossible. It has been reported that the incidence and progression of this disease increase with aging, and that increased phosphorylation of Aβ and tau proteins, which are overexpressed in this disease and accelerates epigenetic aging. It has also been reported that DNA methylation is significantly increased in the hippocampus and entorhinal cortex of Alzheimer's disease patients. Therefore, we calculated the biological age using the Epi clock, a pan-tissue aging clock model, and confirmed that the epigenetic age of patients suffering from Alzheimer's disease is lower than their actual age. Also, it was confirmed to slow down aging.

자외선에 의해 피부가 손상된 hairless mouse에서의 hydroxyproline, Pro-Hyp 경구반복투여시 피부 상태 개선 효과 (The Effect of Hydroxyproline and Pro-Hyp Dipeptide on UV-damaged Skin of Hairless Mice)

  • 이지해;서정혜;박영호;김완기;임경민;이상준
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.436-442
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    • 2008
  • 본 연구를 통하여 피부 미용 소재로 알려져 있는 콜라겐 펩타이드를 섭취한 후 혈중에 나타나는 소화분해산물 중 콜라겐 특유의 아미노산인 hydroxyproline과 이것의 dipeptide 형태인 Pro-Hyp이 피부에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 피부 미용 소재를 경구 섭취하는 사람의 피부는 광노화 및 자연노화가 어느 정도 진행된 상태이므로, 이와 유사한 조건을 조성하기 위해 경구 투여를 시작하기 전에 hairless mouse에 7주간 주 3회 UV를 조사하여 주름을 선유발시켰다. 군 분리를 시킨 후 7주간 경구로 실험물질을 주 5회 반복 투여하면서, 주 3회 UV 조사를 병행하였으며, 시험 기간 중 임상증상, 체중변화를 관찰하였고, 3회 (0,4. 7주차) 피부주형을 채취하여 영상 분석을 실시하였으며, 2회 (0,7 주차)의 피부탄력측정 및 1회(7주차)의 TEWL측정을 병행하였다. 실험종료 후 피부조직의 병리조직학적 검사(H&E, Masson-Trichrome stain) 및 피부두께 측정을 실시하였다. 실험기간 중 이상 임상증상을 보이거나 사망한 개체는 없었으며, 체중에 대한 통계적으로 유의한 변화는 관찰할 수 없었다. 피부 육안관찰 시 NC군에 비해 UC군의 피부 주름 증가가 뚜렷하였으며, 시험군들은 UC군에 비해 주름 증가가 적었다. 경구 투여 0, 4, 7주차에 제작된 replica의 주름 지표를 통계 처리한 결과, UV/H군과 UV/P군은 DC군에 비해 감소경향은 보였으나 유의적인 차이는 없었다. 탄력측정검사 결과 UV를 쬐지 않은 NC군은 UC군에 비해 UA/UF, Ur/Ue, Ur/Uf 지표에서 유의적인 증가를 보였다. UV/H군과 UV/P군은 모두 0, 7주차 모두 유의적인 차이를 보이지 않았다. 피부 보습력 측정 결과 NC군 및 모든 실험군에서 UC군에 비해 유의적인 TEWL 감소를 관찰할 수 있었다. 피부 두께의 경우 NC군, UV/H군, UV/P군은 UC군에 비해 피부 두께가 유의적으로 감소하였다. 진피층에서의 교원질 확인을 위해 실시한 Masson-Trichrome stain의 경우 UC군에서는 상부 진피층에서의 염색상 소실이 관찰되었으나, 모든 실험군에서 진피층 손상이 거의 관찰되지 않아 실험물질에 의한 회복을 확인 할 수 있었다. 이상의 실험 결과 hydroxyproline, Pro-Hyp의 경구반복투여시 자외선에 의해 광노화가 유발된 피부에 보습 효과, 피부 두께 감소 효과, 진피층 손상 회복 효과를 유의적으로 확인할 수 있었으며, 단, 피부 주름 개선 정도는 통계적 유의성은 없이 경향성만을 확인할 수 있었다. Hydroxyproline과 이를 함유하는 dipeptide 형태의 Pro-Hyp를 경구 투여한 시험으로부터 확인한 피부 보습 및 진피층 회복 효과는 이 물질들이 유래된 콜라겐을 도포 또는 섭취했을 때 피부에 나타날 수 있는 작용들과 상통하며, 단독 미용 소재로도 활용될 수 있는 가능성을 보여주었다. 본 연구에서는 콜라겐 펩타이드를 섭취 시 체내에 흡수되어 혈액을 통해 각 조직에 운반되는 분해 산물이 피부에 미치는 영향을 동물 시험을 통해 살펴보았는데, 향후 연구에서는 관절, 혈관과 같은 다른 생체 조직들에 미치는 영향에 대해서도 검증해 볼 필요가 있다.

ROS 의존적 세포사멸 유도를 통한 isoalantolactone의 인간 간세포암종 Hep3B 세포 유래 다세포 종양 spheroid 형성의 억제 (Isoalantolactone Inhibits the Formation of Multicellular Tumor Spheroids Derived From Human Hepatocellular Carcinoma Hep3B Cells Through the Induction of ROS-dependent Apoptosis)

  • 김민영;손변우;이상엽;박상은;홍수현;홍상훈;김은정;최영현;황보현
    • 생명과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.476-484
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    • 2024
  • 항암 활성 연구를 위한 최적의 모델로서 2-D culture 모델은 여전히 널리 사용되고 있으나, 종양 환경에 더 잘 근접할 수 있는 3D MTS 모델은 시험관 내 모델 연구와 동물 모델 연구 간의 격차를 해소하기 위한 대안이 될 수 있다. Isoalantolactone은 목향(木香: Elecampane, Inula helenium L.)을 포함한 약용 식물에서 발견되는 sesquiterpene lactone 중의 하나로서 항암 활성을 포함한 다양한 약리학적 활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 HCC Hep3B 세포에서 유래된 2D 모델에서 관찰된 isoalantolactone의 항암 활성이 3D MTS 모델에서도 재현될 수 있는지를 조사하였다. 우리들의 결과에 의하면 isoalantolactone은 처리 농도 의존적으로 MTSs 형성을 억제하였으며, ROS 생성의 증가를 동반하였다. 특히 isoalantolactone 처리 및 배양 시간이 증가하면서 증식성 세포 영역이 세포사멸이 유발된 세포로 대체되었다. 또한, MTSs에서 isoalantolactone은 DR 관련 단백질들의 발현과 caspase-3의 활성을 증가시켰고, Bax/Bcl-2 발현 비율 및 총 PARP 단백질의 발현은 감소시켰다. 그러나 ROS의 생성을 인위적으로 차단하였을 경우, isoalantolactone에 의한 이러한 변화들이 모두 차단되면서 MTSs 구성 세포들의 세포 생존율을 회복시켰다. 따라서 본 연구의 결과는 isoalantolactone에 의한 Hep3B 세포 유래 MTSs의 세포사멸 유도는 외인성 및 내인성 경로의 활성화를 통하여 이루어지며 이는 ROS 의존적임을 시사한다.

해양조류 유래 Porphyra-334의 UV 흡수능에 의한 피부세포 보호 효과 (Effect of sun screen utilizing Porphyra-334 derived from Ocean Algae for skin protection)

  • 조문진;정해수;송미영;서효현;아툴 쿨카르니;서승석;이택견;모상현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4272-4278
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    • 2014
  • 광노화의 주요 요인인 자외선으로부터 피부를 보호하는 것은 피부노화를 막는 중요한 해결책 중 하나이다. 이를 위해 자연친화적 친환경적인 다양한 형태의 소재개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 미세조류(Chlamydomonas hedleyi.)로부터 Mycosporine-like amino acid (MAA)를 분리 정제 하여 인간 피부세포에서 UV protection 효과를 확인하였다. MAAs 중 porphyra-334를 분리하여 피부세포에서 UV protection 및 항염 효능을 시험하였고 그 결과 porphyra-334가 UV로부터 피부세포를 보호하여 cell viability가 약 26% 정도 증가하였고 COX-2 발현 40% 이상 저해함을 통해 항염 효능을 확인하였다. 이를 통해 porphyra-334의 자외선 차단용 소재뿐 아니라 항염 관련 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다.