• 대한화장품학회지
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• 제44권1호
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• pp.95-101
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• 2018

표피는 각질형성세포의 분화로부터 재생되어 계층화되는 상피 조직으로서 물리적 장벽을 형성함으로써 다양한 외부 오염원으로부터 개체를 보호한다. 자가포식 작용(autophagy)은 단백질 축적물, 손상된 세포 소기관, 세포내 미생물 등이 리소좀으로 운반되고 분해되도록 매개하는 기작이다. 최근 연구 결과에 의하면 자가포식 작용이 각질형성세포의 대사 기관과 핵을 제거하여 각질층으로 최종 분화하는데 중요한 역할을 하는 것이 보고 되었다. 그러나 자가포식 작용을 촉진함으로써 표피 분화를 유도할 수 있는지는 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 천연물 유래 단일 화합물 라이브러리를 스크리닝하여 베타인(betaine)이 인간 각질형성세포주인 HaCaT 세포에서 세포질 내 LC3 punctate 소포체 및 LC3-I에서 LC3-II로의 변환을 증가시켜 자가포식 작용을 촉진함을 규명했다. 자가포식 작용의 억제 신호인 mTOR 경로는 베타인에 의해 영향을 받지 않았으므로, 베타인에 의해 유도된 자가포식 작용은 mTOR에 독립적임을 알 수 있었다. 베타인에 의해 촉진되는 자가포식 작용은 primary keratinocyte 및 skin equivalent에서도 관찰되었다. 또한, 베타인 처리된 인공피부에서 표피층 두께가 증가함을 확인하였다. 이러한 결과들로부터, 자가포식 작용의 새로운 조절소재로서 베타인이 표피의 턴오버를 촉진하여 표피의 장벽기능을 개선하고 피부노화를 방지할 수 있음을 시사한다.

• 분석과학
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• 제31권5호
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• pp.208-218
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• 2018

자가소화작용은 세포 내 물질들을 이중막 구조의 자가포식체를 형성하여 라이소좀(lysosome)과 융합한 후 이들을 분해시키는 과정이다. 자가소화작용은 유전적, 세포적, 생화학 수준에서 연구가 진행되어왔지만, 자가포식체의 미세구조 분석 및 정량적 분석은 체계적으로 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 먼저, 기초 자가소화작용이 진행되는 환경과 기아상태로 자가소화작용을 유도한 환경의 세포에서 각각 자가포식체 막 형성에 중요한 역할을 하는 ATG5가 결핍된 섬유아세포와 정상 섬유아세포에서의 자가포식체의 미세구조를 비교 관찰 하였다. 정상 섬유아세포에서는 초기 패고포어, 초기 및 후기 자가포식체, 오토라이소좀과 같은 자가포식체의 단계별 미세구조를 확인한 반면, ATG5가 제거된 섬유아세포에서는 이중막 구조가 완성되지 않은 자가포식체 구조가 증가한 것을 확인하여 ATG5가 자가포식체 성숙에 중요한 역할을 함을 다시 한번 검증할 수 있었다. 본 연구를 통해 구축한 자가포식체 미세구조 분석법을 활용하여 확장된 폴리글루타민을 가지는 N-말단 헌팅틴 유전자를 발현시키는 헌팅턴병의 세포학적 모델에서 단계별 자가포식체를 분석하였다. 그 결과, 흥미롭게도 헌팅틴 단백질이 발현된 세포에서 후기 자가포식체가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 헌팅틴 돌연변이 단백질 응집체 제거에 필요한 자가소화작용 활성화를 위해서 자가포식체와 라이소좀의 결합 단계를 촉진하는 것이 효과적일 가능성에 대해서 유추할 수 있었다. 결론적으로 전자현미경을 활용한 자가포식체의 단계별 미세구조 관찰 및 정량 분석이 다양한 인간 질병모델에 적용되고, 자가소화작용과 연관된 병리 메커니즘 연구에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.257-263
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• 2023

본 연구에서 인가목 잎 추출물이 RAW264.7 세포에서 면역자 극인자의 생성을 증가시키고 포식작용의 활성화를 유도한다는 것을 확인하였다. 게다가 인가목 잎 추출물은 TLR4 의존적 JNK와 PI3K/AKT 신호전달 활성화를 통해 자가포식을 유도한다는 것을 확인하였다. 대식세포의 활성화와 자가포식은 선천면역반응과 후천면역반응을 향상시킬 수 있는 주요 전략 중 하나이기 때문에 인가목 잎 추출물은 인체의 면역반응을 증가시킬 수 있는 건강기능식품이나 보조제로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 본 연구에서는 작용기전을 구명하기 위해 관련된 단일억제제를 사용하였기 때문에 명확한 작용기전 구명을 위해 다양한 억제제 또는 siRNA를 활용한 추가적 연구가 필요하다고 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.222-227
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• 2018

CD1 분자는 결핵균 유래 지질항원 발현하는 단백질이며, 특히 수지상세포(dendritic cells)가 결핵균 감염시에 발현이 점차 감소함을 관찰하였다. 이는 결핵균의 사균이나 항원만으로는 관찰되지 않는 결과였다. 2차원 전기영동(2D electrophoresis)을 통하여 CD1b 의 인산화를 관찰하였고 이러한 현상이 식세포작용과 연관됨을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.1-6
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• 2013

생태계는 다양한 환경 내에 다양한 생물종이 서로 상호작용하고 있는 복잡계이다. 이들 상호작용은 계층적 먹이그물 구조를 이루고 있는데, 많은 경우, 포식자-피식자-식물의 관계를 보여준다. 포식자-피식자 경쟁관계는 시공간적으로 일어나는 현상이기 때문에, 초기시점에서의 개체들 분포와 밀도가 어떠한가는 매우 중요한 정보를 담고 있다. 본 연구에서는, 이들 세 단계 계층구조의 생태계를 간단한 격자 모델로 구성하고 이 모델을 사용하여 각 종의 초기 개체군 밀도가 변함에 따라 생태계 안정성이 어떻게 변하는지를 연구하였다. 격자공간은 $L{\times}L$ 크기의 L(=100) 사각격자로 구성되었다. 식물의 초기 밀도는 0.2로 고정하였다. 시뮬레이션 결과는, 포식자의 밀도가 0.4이하, 피식자의 밀도가 0.5이하일 때 두 종이 공존하는 것을 보여 주었으며, 포식자 밀도가 0.5이상, 피식자 밀도가 0.6 이상의 조건에서는 두 종이 멸종하는 것을 보여 주었다. 공존과 멸종의 두 상태가 접하는 영역의 조건에서는 확률적으로 공존하기도하고 멸종하기도 하는 비선형성이 강한 행동을 보여 주었다. 본 연구를 통해 초기종의 밀도가 생태계 안정성에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권2호
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• pp.191-202
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• 2006

황체내에서 대식세포는 자신이 분비하는 사이토카인을 통해 황체형성기에는 황체형성세포들의 증식과 성장에 관여하고 황체용해시기에는 황체세포들의 아포토시스와 그들의 제거에 직간접적으로 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 돼지에서 최대성숙황체 시기와 황체의 용해에 따른 대식세포의 역할과 작용기전 등을 알아보기 위해 면역조직화학적 및 투과전자현미경적 방법으로 황체의 형태학적 변화를 관찰하였다. 그 결과 돼지에서는 황체용해시에 아포토시스 소체들을 포식하는 대식세포들이 관찰되지 않았고, 최대 황체시기와 황체용해시기에 대식세포들은 미세구조와 그것들이 위치하는 부위가 각기 다른 2가지 아형들이 관찰되었다. 이같은 결과로 볼 때, 돼지에서는 황체용해시 아포토시스 소체들이 대식세포의 포식작용에 의하지 않고 자체 혈관을 통해 제거되는 것으로 보이며, 황체에는 각 시기별로 각기 다른 임무를 띤 아형의 대식세포들이 혈류로부터 들어와 시기특이적으로 작용하는 것으로 추정된다.

• Applied Microscopy
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• 제30권2호
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• pp.173-183
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• 2000

사람 무릎관절 윤활막을 구성하는 윤활세포 중 윤활포식세포(phagocytic synovial cell, type A cell)의 기원에 대한 논의는 형태적으로 큰포식세포의 모습을 하고 있는 단핵포식체 계 (mononuclear phagocyte system)의 한 일부로서 아마도 골수(bone marrow)에서 기원되어졌을 것이라고 알려져 있다. 기능적으로도 LCA, HLA-DR과 Ia 항원에 양성반응을 보여 큰포식세포의 일부로 알려졌으나 아직 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 CD14와 활성화된 큰포식세포의 표지물로 알려진 CD105(endoglin)를 이용하여 윤활포식세포의 세포 내 발현부위를 규명하고, 기능적으로 활성화된 큰포식세포와 포식작용의 역할을 수행하는지 여부를 확인하기 위해 사람의 무릎관절에서 윤활세포들을 냉동초미세박절법을 이용한 면역조직화학 기법으로 CD14와 CB105에 대한 금표지를 하여 투과전자현미경으로 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. CD14는 윤활포식세포의 과립세포질세망과 세포질및 가장자리, 공포 주변 부위에서 표지 되었으며 공포내에서는 표지 되지 많았다. 2. CD105(endoglin)는 윤활포식세포의 세포막 가장자리와 세포질 돌기를 따라 표지 되었으며 공포 주변 부위에서도 표지 되었으나, 공포 내에서는 표지 되지 많았다. 이상의 결과로 보아 사람 무릎관절 윤활세포층에 위치하는 윤활포식세포는 CD14와 CD105의 항원에 대한 표지를 보이므로 활성화된 큰포식세포나 포식작용의 역할을 수행하는 것으로 생각된다.

• 한국수학사학회지
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• 제25권1호
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• pp.45-56
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• 2012

최근 그 중요성이 인식되면서 수학에서 뿐만 아니라, 생물학, 의학, 면역학 등의 여러 분야에서 세계적으로 광범위하게 연구되어지고 있는 수리 생물학(Mathematical biology) 분야의 학문적 시초이며 그 기초를 제공하는 개체 수 생태학 (population ecology) 은 생물 종 (種) 의 개체 수가 서식지 안의 특정 위치에서 시간에 따라 어떻게 변하는 지를 연구하는 분야이다. 이 논문에서는 두 종류의 생물 종이 한 서식지 안에서 상호작용하는 형태로서 포식자-먹이 관계, 경쟁관계, 협력관계를 나타내는 모델들을 살펴본다.

• 한국수학사학회지
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• 제26권2_3호
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• pp.197-210
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• 2013

18세기 후반, 맬더스는 최초로 집단의 개체군 성장에 대해 연구하였고 버룰스트는 맬더스 모델을 수정하여 로지스틱 모델을 창안하였다. 종간의 포식경쟁에 대한 모델로서 록카-볼테라모델이 만들어졌으며 가우스는 박테리아를 이용한 실험을 통해 록카-볼테라 모델을 변형 발전시켰다. 종간의 포식 작용과 경쟁에 대해 연구하는 와중에 불안정 공존 부동점의 존재가 밝혀지면서 솔로몬과 홀링은 피식자에 대한 포식자의 제한된 능력을 고려한 기능 반응과 수반응을 록카-볼테라 모델에 적용하였다. 니콜슨과 베일리는 숙주와 기생포식자 사이의 포식활동을 연구하여 이산 모델을 만들었다. 20세기에 들어와서 질병 역학에 대한 수학적 모델이 연구되었고 실제 자료와의 비교 연구가 진행되었다. 질병 역학 모델은 역학적 현상에 따라 SIS, SIR 또는 SEIR과 같은 다양한 모델로 명명되었는데, 이들 대부분은 SlR모델을 기본으로 하여 발전되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제54권4호
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• pp.437-442
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• 2015

철모깍지벌레의 생물적 방제를 위한 애홍점박이무당벌레의 포식능력과 기초 생태특성을 $25^{\circ}C{\pm}2^{\circ}C$, $70%{\pm}5%$, 16L : 8D로 설정된 사육실에서 검정한 결과, 애홍점박이무당벌레 성충은 하루에 77.5마리의 철모깍지벌레를 포식하여, 깍지무당벌레 포식력의 2.9배, 어리줄풀잠자리 포식력의 2.8배 이상의 뛰어난 포식능력이 관찰되었다. 1령 ~ 4령 유충 기간 동안 659.0마리의 철모깍지벌레를 포식하였고, 애홍점박이무당벌레와 철모깍지벌레의 밀도 별 상호작용을 조사한 결과 Holling (1959)의 기능반응곡선 제 II 형과 유사한 포식반응을 확인하였다. 애홍점박이무당벌레는 철모깍지벌레를 먹이로 공급했을 때 알에서 성충까지 21.1일 ~ 27.9일이 소요되었으며, 72.3%, 77.8%, 83.3%의 높은 부화율, 용화율과 우화율을 보였다.