• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권5호
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• pp.448-458
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• 2021

본 연구는 뽕나무 열매 착즙 분말 (MJ)이 지방세포 분화과정에서 염증에 관여하는 유전자 발현 및 miR-132/143 조절에 미치는 효과에 중점을 두고 조사하였다. MJ는 3T3-L1 지방세포 분화 동안 지질축적이 억제되었고 PPAR-γ, CEBP-α 및 aP2와 같은 지방형성 유전자 발현을 억제하였다. 또한 염증 조절 매개체인 TNF-α, IL-6, MCP-1 및 iNOS 유전자 발현이 MJ 처리에 의해 감소되었다. MJ의 지질 축적 억제 효과는 염증과 지방분화에 관여하는 miR-132/143의 발현 감소와 관련이 있음을 확인하였다. 따라서 MJ는 염증을 동반하는 비만 예방 및 치료에 도움이 될 수 있는 식품 소재로서 가능성이 있음을 시사하고 있다. 그러나 MJ의 주요 성분인 안토시아닌의 생체이용율은 1-2% 미만으로 추정되며 예상되는 표적 조직이나 혈류에서 미량 검출되는 것으로 알려져 있다 [33]. 이를 해결하기 위해서는 생체 내 동물실험을 통한 다각적인 분석이 향후 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권2호
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• pp.113-120
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• 2022

구슬말(Nostoc commune Vaucher ex Bornet & Flahault)은 이형세포를 갖는 특징으로 다른 목들과 구분되는 남조류의 일종으로 극지방에서 열대지역까지 광범위한 지역에 분포하며 단세포가 연결되어 형성된 수많은 trichome들이 점액질에 둘러 쌓인 형태로 커다란 군체를 형성한다. 주로 토양, 암반, 잔디 위 등에 서식한다고 알려져 있으나 흔히 관찰되지 않기 때문에 현재 연구가 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 토양 남조류인 N. commune HCW0811을 분리 및 동정하였으며 항염증 활성을 조사 하고자 하였다. 그 결과 N. commune HCW0811는 LPS로 유도된 RAW 264.7세포에서 80%이상의 세포 생존율을 나타내었으며 NO, PGE2 및 TNF-α, IL-6, IL-1β의 생성을 효과적으로 억제하였다. 또한 western blot assay를 통해 iNOS, COX-2 및 MAP kinase (p38, ERK1/2, JNK)와 NF-κB 세포내 신호전달 경로에서의 단백질 발현을 조사한 결과 이들의 발현이 유의하게 억제됨을 확인하였다. 본 연구에서는 이러한 결과를 근거하여 HCW0811가 다양한 염증 인자를 표적으로 하는 피부 면역 질환을 포함한 염증성 질환의 예방과 치료를 위한 항염증 기능성 화장품 및 식품소재로의 개발가능성을 제시한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.103-113
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• 2022

이 논문에서는 결합된 PET(fluorodeoxyglucose, ¹⁸F-FDG)와 MRI(magnetic nanoparticles, MNP) 조영제를 동시 PET-MRI 스캔에 사용하기 위한 가교제로 N-(p-maleimidophenyl) isocyanate를 사용하여 합성하는 방안을 제안하였다. 실험은 신경교종 줄기 세포 마우스 모델에서 결합 조영제(¹⁸F-FDG로 표지된 MNP)를 주입하기 전후에 PET-MRI 이미지를 획득하고 평가하였다. 획득한 각 영상에 대해 관심영역(ROI)을 설정한 후, 분할하여 병변의 면적을 계산하였을 때 PET 영상이 MRI 영상보다 더 크고 정확했다. 특히 동시 PET-MRI 영상은 주변 연조직과 함께 정확한 병변을 묘사하였다. 평균 및 표준편차 값은 조영제 주입 여부에 관계없이 PET 영상 또는 PET-MRI 동시 영상보다 MRI 단독 영상에서 더 높게 나타났다. 또한 동시 PET-MRI 영상값이 PET 영상보다 평균 및 표준편차 값이 높게 나타났다. ¹⁸F-FDG 라벨링된 MNP 조영제와 동시 PET-MRI 영상을 표적 영상으로 사용하고 ¹⁸F- FDG 조영제만을 원본 이미지로 사용했을 때의 피크 신호 대 잡음비(PSNR) 값은 모든 실험에서 유의미 하게 나타났다. 결론적으로 동시 PET-MRI 영상에서 결합된 ¹⁸F-FDG 표지 MNP 조영제가 유용함을 확인하였다. 다양한 핵종을 사용할 수 있는 SPECT-MRI 영상 연구를 통해 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 제제를 개발하기 위해서는 향후 연구가 필요할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권9호
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• pp.712-720
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• 2022

비록 PM_2.5 노출과 다양한 안구 표면 질환과 관련성이 많은 선행 연구에서 알려졌지만, PM_2.5 가 각막에 미치는 세포 독성에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 본 연구의 목적은 PM에 의한 각막 상피세포의 유해성을 평가하기 위한 in vitro 모델로서 쥐의 각막유래 상피세포(primary rat corneal epithelial cells, RCE cells)의 효능을 조사하는 것이다. 이를 위하여 쥐의 눈에서 분리한 1차 배양 세포가 각막 상피세포임을 pan-cytokeratin 염색을 통하여 확인하였으며, PM_2.처리에 의한 각막 상피세포의 형태학적 변화를 동반한 생존율의 억제는 세포사멸 유도와 관련이 있었다. 또한 PM_2.가 처리된 각막 상피세포에서는 ROS의 생성이 증가되었으며, 이는 미토콘드리아 기능 장애와 연관성이 있었다. 이와 함께 PM_2.는 각막 상피세포에서 NO, TNF-α, IL-1β 및 IL-6를 포함한 염증 매개인자 및 사이토카인의 생성을 증가시켰다. 아울러 heatmap 분석을 통해 BLNK, IL-1RA, Itga2b, ABCb1a 및 Ptgs2가 미세먼지 유도 안구 질환의 임상 치료를 위한 잠재적인 표적 유전자로서 제시하였다. 결론적으로 본 연구의 결과는 1차 쥐의 각막 상피세포가 PM_2.에 의한 각막 상피세포 병리기전 연구에 유용한 모델일 수 있으며, 산화적 및 염증성 반응이 PM_2.유발 안구 표면 장애 유도에 핵심적인 역할을 함을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.455-462
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• 2023

임신 중 감염에 의한 산모의 면역 활성화는 조현병과 자폐 스펙트럼 장애를 포함한 신경 발달 질환의 위험을 증가시킨다. 여러 연구에서 poly (I:C) 또는 LPS를 사용하여 모체 면역 활성화 유도한 자손에서 비정상적인 행동과 뇌 발달을 관찰하였다. 또한 최근 뇌에 상주하며 면역 세포로 기능하는 미세아교세포가 MIA 유발 자손의 행동 이상과 뇌 발달에 중요한 역할을 한다는 것이 보고되고 있으나 아직 메커니즘은 명확하지 않다. 본 연구에서는 GPCR의 구성원인 GPR56의 미세아교세포 특이적 억제가 행동 이상과 뇌 발달을 유발하는지 여부를 조사하였다. 먼저, MIA 유도는 발달 중인 뇌의 미세아교세포 집단에 영향을 미치지 않으나, 미세아교세포를 분리하여 GRP56의 발현을 조사한 결과, MIA 유도 태아에서 성별에 관계 없이 E14.5와 E18.5 사이에서 GPR56 발현이 억제됨을 관찰하였다. 그리고 미세아교세포 특이적 GPR56 억제는 MIA 유도 자손에게서 나타나는 사교성 결손, 반복적인 행동 패턴 및 증가된 불안 수준과 같은 비정상적인 행동을 관찰하였다. 미세아교세포 GPR56 억제 마우스에서는 MIA 유도 자손과 같은 비정상적인 피질 발달이 관찰되지 않았지만, c-fos 염색을 통해 뇌 활동이 관찰되었다. 따라서 본 연구는 미세아교세포 특이적 GPR56 결핍이 이상 행동을 유발함을 시사하며, 추후 연구를 통해 MIA 자손의 행동 결손 진단 및/ 치료 표적을 위한 바이오마커로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제55권2호
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• pp.105-112
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• 2023

Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2)는 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 병태생리학적인 측면에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있고 주로 뇌뿐만 아니라 폐에서도 발현된다. 그러나 LRRK2 발현이 폐 편평세포암(lung squamous cell carcinoma, LUSC)과 같은 일반적인 폐암의 아형과 병인성이 있는지는 불분명하다. 본 연구에서는 Kaplan Meier 플로터 생물정보학 온라인 도구를 사용하여 폐 편평세포암종 내에서 LRRK2와의 예후 진단가치를 분석하였다. 폐 편평세포암종 환자는 LRRK2의 발현이 높아지면 더 나쁜 예후를 나타낸다고 알려져 왔다. LRRK2 발현이 높은 환자의 경우 종양 돌연변이 부담, 높은 신항원부하, 더 나쁜 생존율, 성별과 상관관계를 보였다. 더욱이, gene expression profiling interactive analysis 데이터분석에서 높은 LRRK2 발현을 가진 환자에서의 심각한 증상은 항염증성 사이토카인(예, IL-4, IL-10)의 높은 발현에 양의 상관관계를 보였지만 염증성 사이토카인은 상관성이 없었다. 이러한 결과에서 IL-10관련 유전자의 높은 발현은 더 나쁜 예후를 보이는 LRRK2-high 환자들에서 유의미하게 연관성을 보였다. 또한, tumor immunity estimation resource 데이터는 큰포식세포가 LRRK2-high LUSC환자에서 IL-10의 기원세포 중 하나임을 보여주었다. 본 연구를 통해 결과적으로 LRRK2-IL10 축의 가설이 LUSC 환자의 잠재적이 치료 표적과 예후 바이오 마커일 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권6호
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• pp.615-628
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• 2023

국내 미세먼지의 증가는 만성 호흡기 질환과 피부 염증 및 노화를 유발하여 국민 전체의 건강을 위협하는 심각한 문제로 대두되었다. 본 연구는 미세먼지 유발 피부 염증과 노화에 대해 식용곤충인 쌍별귀뚜라미 70% 에탄올 추출물 (AE-GBE)의 미세먼지에 대한 활성산소 소거능, 세포내 β-galactosidase 효소 활성, MMP-1 발현, 콜라겐 생성, 그리고 염증성 반응에 대해 알아보았다. AE-GBE는 HDF 세포에서 ERM-CZ100에 의해 유도될 수 있는 활성산소종, DNA 단편화 수준 및 β-galactosidase 활성을 유의하게 감소시켰다. 또한 IL-1β, IL-6, TNF-α와 같은 전염증성 사이토카인의 생성과 이들 사이토카인에 의해 발현되는 것으로 알려진 COX2 단백질의 발현을 현저히 감소시켰으며, MMP-1을 억제하여 콜라겐 분해를 막았다. 따라서 본 연구결과는 쌍별귀뚜라미 추출물이 미세먼지 유발 피부 염증에 대한 잠재적인 치료 표적이 될 수 있으며 더 나아가 피부 노화를 늦추는 데 긍정적인 효과를 가질 수 있음을 시사한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.66-73
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• 2001

목적 : 붕소-중성자 포획치료법(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)을 위해 원자력병원 싸이클로트론에서 발생되는 최대에너지 34.4 MeV의 속중성자(Fast neutron)를 70 cm 파라핀으로 감속시킨 후 선량 특성을 조사하였다. 그 결과를 토대로 열외중성자(Epithermal neutron) 선량 측정법에 대한 프로토콜을 확립하여 원자로에서 방출되는 열외 중성자 선량 특성 평가의 기초를 삼고, 가속기를 이용한 BNCT 연구에 대한 타당성 여부를 조사하고자 한다. 대상 및 방법 : 공기 중 선량 및 물질 내 선량 분포 측정을 위해 Unidos 10005 (PTW, Germany) 전기계와 조직 등가 물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 (Far West, USA) 및 IC-18, ElC-1 이온함을 사용하였고, 감마선의 측정을 위해서는 마그네슘으로 제작된 IC-l7M 이온함을 이용하였으며 조직등가 기체와 아르곤 기체를 분당 5cc 씩 주입하며 측정하였다. 중성자, 광자, 전자가 혼합된 장의 모의 수송 해석을 위해 이용되는 Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code를 사용하여 2차원적 선량 분포 및 에너지 분포를 계산하였으며 이 결과를 측정값과 비교하였다. 결과 : BNCT에서의 유효 치료 깊이인 물 팬텀 4 cm에서의 선량은 치료기 1 MU 당 $6.47\times10^{-3}\;cGy$로 미세하였으며, 이때 감마 오염도(contamination)는 $65.2{\pm}0.9\%$로 중성자보다는 감마선에 의한 선량 기여분이 우세하였다. 깊이에 따른 선량 분포 특성에서는 중성자 선량은 선형적으로 감쇠 되었고, 감마선량은 지수적으로 보다 급격히 감쇠되는 경향을 보였으며 전체 선량의 $D_{20}/D_{10}$은 0.718 이었다. MCNP에 의한 에너지 분포 전산 계산의 결과 2.87 MeV 이하에서 중성자 피크가 나타났으며, 저에너지 영역에서는 감마선이 연속적으로 분포되는 양상을 보였다. 결론 : 벽 물질이 서로 다른 두 개의 이온함을 사용한 직접 선량 측정과 MCNP 전산 시뮬레이션을 이용한 공간 선량분포 계산으로 미세 속중성자 빔에 대한 선량 특성을 파악할 수 있었으며, 원자로 열외중성자 주(Epithermal neutron column)에 대한 선량 평가 자료로 확보하였다. 아울러 가속기에 대한 연구가 진행되어 고전압, 고전류를 발생시키는 전원 공급장치와 표적핵(Target) 물질이 개발되고 비스무스나 납 등에 의해 감마 오염도를 줄일 경우, 싸이크로트론에 의한 보론-중성자 포획치료도 가능해질 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권1호
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• pp.28-34
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• 2011

적응 방사선 치료(Adaptive Radiation Therapy, ART)를 실행하기 위한 고도의 정확성을 갖는 변형 영상 정합 방법은 필수이다. 본 연구의 목적은 Megavoltage cone-beam CT (MV CBCT)영상의 Intensity 변화를 통한 영상 정합의 정확성의 향상이다. Intensity 변화 값을 도출 하기 위해 kilovoltage CT (kV CT)와 MV CBCT를 이용하여 12 종류의 전자 밀도 바를 제공하는 Cheese 팬텀의영상을 획득하고, 영상들로부터 kV CT와 MV CBCT의 Hounsfield Unit (HU)값들의 관계를 도출하였다. MV CBCT 영상의 잡음을 감소하기 위해 Gaussian smoothing 필터를 적용하였다. MV CBCT영상의 intensity는 마치 동일한 모달리티에서 획득된 영상과 같은 kV CT와 동일한 범위의 intensity로 변화시켰다. 이후 두 영상에 효율적이고 사용하기 쉬운 intensity 기반의 데몬 영상 정합이 적용되었다. 본 연구실에서 인체 내 폐를 모사하도록 제작된 변형 폐 팬텀을 이용하여 위와 같은 방법을 적용하여 영상 정합을 하였다. Cheese 팬텀 영상, 변형 폐 팬텀 영상을 이용한 변형영상 정합 결과는 상관 계수가 각각 6.07%, 18% 향상되었다. 변형 폐 팬텀 영상의 변형 영상 정합 정확성을 평가하기 위해 추가적으로 측정된 팬텀 내부에 삽입한 표적의 중심 좌표를 이용하여vector 차이를 계산하였다. 벡터 차이는 $2.23{\pm}1.19mm$, $1.39{\pm}0.97mm$였다. 본 연구에서 사용한 intensity 변화 방법을 통해 변형 영상 정합의 정확성이 향상됨을 확인 하였고, 본 연구는 영상 정합 정확성을 향상시키기 위한 해결 방법이 될 수 있다. 차후 연구 계획도 본 연구 내용에 의해 제안되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권4호
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• pp.233-241
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• 2007

목적: EGFR, HER2 과발현 인간 유방암 세포를 이용한 종양이식 마우스에서 EGFR/HER2 복합 Tyrosine Kinase 억제제인 GW572016이 방사선반응성에 미치는 영향을 알아보고 종양조직의 EGFR/HER2수용체 억제효과 및 EGFR down stream signal pathway 단백인 ERK 1/2, PI3k/Akt 억제효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: SUM 102와 SUM 149 EGFR 과발현 세포와 SUM 185, SUM 225 HER2 과발현 세포를 우측 옆구리 피하에 접종하여 종양이식마우스를 만들었다. 이식마우스는 2군으로 나누어 한 군은 GW572016에 의한 EGFR/HER2 수용체 억제와 down stream signal 단백의 활성 변화를 Immunoprecipitation과 Western blot의 방법을 사용하여 관찰하였고 다른 한군은 GW572016에 의한 방사선감수성 변화를 알아보기 위해 1) 대조군, 2) GW572016 단독군, 3) 방사선단독군, 4) GW572016+방사선병용투여군으로 나누어 종양성장을 비교 관찰하였다. GW572016에 의해서 SUM 149, SUM 185이식종양에서 EGFR및 HER2 수용체의 활성이 억제되었으며 특히 SUM 185, HER2 과발현 이식종양에서는 ERK 1/2 down stream 단백의 활성도 억제되었다 SUM 225 HEH2 과발현 이식종양에서는 이전의 in vitro실험에서와 달리 GW572016에 의해 HER2수용체의 활성변화가 없었으나 ERK 1/2, Akt의 활성은 모두 억제되었다. GW572016에 의해 SUM 149과 SUM 185에서 종양성장억제효과가 관찰되었고 특히 SUM 149에서는 GW572016과 방사선치료병용군에서 종양성장억제효과가 좀더 뚜렷하여 방사선감수성을 증가시키는 것으로 생각되었다. 결 론: GW572016은 EGFR 혹은 HER2 과발현 유방암세포에서 EGFR/HER2 수용체 억제와 down stream signal 단백의 활성을 억제시켰으며 SUM 149에서는 방사선감수성을 증가시키는 것으로 생각된다. 향후 EGFR을 표적으로 하는 억제제치료에서 EGFR 수용체억제뿐 아니라 down stream 단백의 활성억제 여부가 방사선 감수성 및 저항성의 극복과 관련이 있으리라는 근거를 설명할 수 있으며 향후 좀더 깊이 있는 연구가 필요하다.