• 제목/요약/키워드: Aging mechanism

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Research article Black ginseng activates Akt signaling, thereby enhancing myoblast differentiation and myotube growth

  • Lee, Soo-Yeon;Go, Ga-Yeon;Vuong, Tuan Anh;Kim, Jee Won;Lee, Sullim;Jo, Ayoung;An, Jun Min;Kim, Su-Nam;Seo, Dong-Wan;Kim, Jin-Seok;Kim, Yong Kee;Kang, Jong-Sun;Lee, Sang-Jin;Bae, Gyu-Un
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제42권1호
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    • pp.116-121
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    • 2018
  • Background: Black ginseng (BG) has greatly enhanced pharmacological activities relative to white or red ginseng. However, the effect and molecular mechanism of BG on muscle growth has not yet been examined. In this study, we investigated whether BG could regulate myoblast differentiation and myotube hypertrophy. Methods: BG-treated C2C12 myoblasts were differentiated, followed by immunoblotting for myogenic regulators, immunostaining for a muscle marker, myosin heavy chain or immunoprecipitation analysis for myogenic transcription factors. Results: BG treatment of C2C12 cells resulted in the activation of Akt, thereby enhancing hetero-dimerization of MyoD and E proteins, which in turn promoted muscle-specific gene expression and myoblast differentiation. BG-treated myoblasts formed larger multinucleated myotubes with increased diameter and thickness, accompanied by enhanced Akt/mTOR/p70S6K activation. Furthermore, the BG treatment of human rhabdomyosarcoma cells restored myogenic differentiation. Conclusion: BG enhances myoblast differentiation and myotube hypertrophy by activating Akt/mTOR/p70S6k axis. Thus, our study demonstrates that BG has promising potential to treat or prevent muscle loss related to aging or other pathological conditions, such as diabetes.

Calpain protease에 의한 cyclin D3의 post-translation조절 (Calpain Protease-dependent Post-translational Regulation of Cyclin D3)

  • 황원덕;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • 칼슘 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 번역 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 PC-3-M 전립선 암세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3 단백질의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 칼슘 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 반감기는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 또한 calpain 저해인자인 calpastatin의 과발현은 PC-3-M 세포에서 뿐만 아니라 NIH 3T3 섬유아세포에서도 cyclin D3 단백질의 반감기 및 안전성을 증대시켰다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 칼슘에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여주는 것이다.

Chromatin Interacting Factor OsVIL2 Is Required for Outgrowth of Axillary Buds in Rice

  • Yoon, Jinmi;Cho, Lae-Hyeon;Lee, Sichul;Pasriga, Richa;Tun, Win;Yang, Jungil;Yoon, Hyeryung;Jeong, Hee Joong;Jeon, Jong-Seong;An, Gynheung
    • Molecules and Cells
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    • 제42권12호
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    • pp.858-868
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    • 2019
  • Shoot branching is an essential agronomic trait that impacts on plant architecture and yield. Shoot branching is determined by two independent steps: axillary meristem formation and axillary bud outgrowth. Although several genes and regulatory mechanism have been studied with respect to shoot branching, the roles of chromatin-remodeling factors in the developmental process have not been reported in rice. We previously identified a chromatin-remodeling factor OsVIL2 that controls the trimethylation of histone H3 lysine 27 (H3K27me3) at target genes. In this study, we report that loss-of-function mutants in OsVIL2 showed a phenotype of reduced tiller number in rice. The reduction was due to a defect in axillary bud (tiller) outgrowth rather than axillary meristem initiation. Analysis of the expression patterns of the tiller-related genes revealed that expression of OsTB1, which is a negative regulator of bud outgrowth, was increased in osvil2 mutants. Chromatin immunoprecipitation assays showed that OsVIL2 binds to the promoter region of OsTB1 chromatin in wild-type rice, but the binding was not observed in osvil2 mutants. Tiller number of double mutant osvil2 ostb1 was similar to that of ostb1, suggesting that osvil2 is epistatic to ostb1. These observations indicate that OsVIL2 suppresses OsTB1 expression by chromatin modification, thereby inducing bud outgrowth.

스트레스-유도 열충격단백질 27(Heat Shock Protein 27)의 활성과 물리치료의 상관성 (The Activation of Stress-induced Heat Shock Protein 27 and the Relationship of Physical Therapy)

  • 김미선;이성호;김일현;황병용;김중환
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제20권1호
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    • pp.57-65
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    • 2008
  • Purpose: Heat shock proteins (HSPs) are a group of proteins that are activated when cells are exposed to a variety of environmental stresses, such as infection, inflammation, exposure to toxins, starvation, hypoxia, brain injury, or water deprivation. The activation of HSPs by environmental stress plays a key role in signal transduction, including cytoprotection, molecular chaperone, anti-apoptotic effect, and anti-aging effects. However, the precise mechanism for the action of small HSPs, such as HSP27 and mitogen-activated protein kinases (MAPKs: extracellular-regulated protein kinase 1/2 (ERK1/2), p38MAPK, stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (SAPK/JNK), is not completely understood, particularly in application of cell stimulators including platelet-derived growth factor (PDGF), angiotensin II (AngII), tumor necrosis factor $\alpha$ (TNF$\alpha$), and $H_2O_2$. This study examined the relationship between stimulators-induced enzymatic activity of HSP27 and MAPKs from rat smooth and skeletal muscles. Methods: 2-dimensional electrophoresis (2DE) and matrix assisted laser desorption ionizationtime-of-flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) analysis were used to identify HSP27 from the intact vascular smooth and skeletal muscles. Three isoforms of HSP27 were detected on silver-stained gels of the whole protein extracts from the rat aortic smooth and skeletal muscle strips. Results: The expression of PDGF, AngII, TNF$\alpha$, and $H_2O_2$-induced activation of HSP27, p38MAPK, ERK1/2, and SAPK/JNK was higher in the smooth muscle cells than the control. SB203580 (30${\mu}$M), a p38MAPK inhibitor, increased the level of HSP27 phosphorylation induced by stimulators in smooth muscle cells. Furthermore, the age-related and starvation-induced activation of HSP27 was higher in skeletal muscle cells (L6 myoblast cell lines) and muscle strips than the control. Conclusion: These results suggest, in part, that the activity of HSP27 and MAPKs affect stressors, such as PDGF, AngII, TNF$\alpha$, $H_2O_2$, and starvation in rat smooth and skeletal muscles. However, more systemic research will be needed into physical therapy, including thermotherapy, electrotherapy, radiotherapy and others.

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중국 연변 농촌지역의 조선족인구 감소와 지역성 변화 - 두만강변 조선족 농촌 마을을 중심으로 - (The Decrease of Korean Population and the Changes of Regional Characteristics in Rural Area of Yanbian Korean Autonomous Prefecture)

  • 여필순
    • 한국지역지리학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.668-682
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    • 2013
  • 본 연구는 경제개혁 이후 중국 연변조선족자치주내 조선족 인구감소의 메카니즘과 그 결과가 농촌지역에 미치는 영향 및 지역의 변화를 설명하기 위한 것이다. 중국의 시장경제체제의 도입, 호적제도의 약화 및 한 중 국교수립 이후 이동성향이 높아지고 통혼권과 거주지역이 확산되면서 조선족사회는 출산력수준의 급격한 저하와 젊은 층 및 여성 위주의 인구이동이 지속적으로 진행되었다. 이는 곧바로 농촌인구의 급격한 감소와 고령화로 이어져, 농업의 쇠퇴와 농촌지역의 조선족사회집단 해체, 기능약화, 민족교육의 위축 및 지도력 약화라는 결과를 초래하였다. 감소된 노동력을 보완하기 위한 농업경영상의 변화는 타지역 한족(漢族)농민들로 충당되었고 농업의 한족화 현상과 조선족에 비해 한족 농민들의 경제력 상승추세가 나타나고 있으며, 작물구성의 변화는 전통적 수전농업 체계에서 한전(旱田) 단작영 농체계로 특화되어 가는 경향이고, 노동력 효율적 분배가 가능한 상업적 작물이 인기가 높은 것으로 나타났다. 현재 조선족농업인구는 지속적으로 감소하는 추세이고 변화하고 있는 새로운 농업환경에 적절히 대응하지 못하는 문제들이 존재하며 이는 결국 조선족농촌마을이 소실될 위기에 놓여 있어 파격적인 정책지원 및 농촌개발정책의 수립이 중요하다.

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오미자 종자 정유에 의한 인체백혈병 U937 세포의 apoptosis 유도 (Apoptotic Cell Death of Human Leukemia U937 Cells by Essential Oil purified from Schisandrae Semen)

  • 최영현
    • 생명과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.249-255
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    • 2015
  • 오미자 종자에서 추출된 정유(Schisandrae Semen essential oil, SSeo)의 항암활성 및 작용 기전 해석을 위하여 U937 백혈병 세포를 대상으로 apoptosis 유도 여부를 조사하였다. SSeo 처리에 의한 U937 세포의 증식 억제는 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DAPI 염색을 통한 apoptotic body 출현의 증가, agarose gel 전기영도에 의한 DNA의 단편화 유도 및 flow cytometry 분석에 의한 Sub-G1기 세포 빈도의 증가로 확인하였다. SSeo 처리에 의한 apoptosis 유도에서 IAP family 단백질에 속하는 XIAP, cIAP-1 및 survivin의 발현 감소와 anti-apoptotic Bcl-2 단백질의 발현 저하, DR4 및 DR5의 발현 증가와 연관성이 있었다. SSeo 처리는 또한 Bid truncation, 미토콘드리아 기능 손상, caspases (-3, -8 and -9)의 활성화와 활성형 caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화를 동반하였다. 본 연구의 결과는 오미자 정유의 생화학적 항암기전 해석을 이해하고 향후 지속적인 연구를 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

국내문헌(國內文獻)(35)에 나타난 항노화(抗老化) 및 항산화(抗酸化)의 실험적(實驗的) 연구(硏究)에 대(對)한 검색(檢索) (Search of Experimental Studies(35) on Anti aging and Anti oxidant in Korea)

  • 안상원;이철완
    • 대한한의학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.373-390
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    • 1998
  • 35 theses conducted in Korea on the topic of senescence or anti-oxidant were classified on the basis of research methods, animals used for the experiments, and research items. Evaluating these research works with respect to the Free Radical Theory, the following conclusions were reached. 1. Of the 17 theses written in the Oriental medicine aspect, three theses used a single herb, nine theses used a complex prescription, four theses concentrated on the usage of the medicinal acupuncture, and one research paper focused on using scientific components. Common objection of these papers were on the verification of the efficacy of herbs. 2. Of the 18 these written in the Western medicine aspect, five theses used a single drug, seven theses conducted a research on the changes due to senescence, and 6 papers were on variety of topics. The main focus of these works were on the mechanism and pathology related to the senescence rather than on the suppression of senescence. 3. Among the theses written in the Oriental medicine perspective, a total of 48 herbs were utilized. 26 of these herbs has a tonification function on the Kidney. Six out of nine complex prescription mentioned above has a function of tonifying the Kidney. 4. With respect to the research subjects used on the experiments, 8 theses have used Senescence-Accelerated mice, 13 theses have used Sprague-Dawley mice, and remaining 7 papers have used human or other animals. 5. These are the categorization of the research items used: the weight (11) and weight changes of the visceral organs (9), the measurement of the content of peroxide-disease (9), the measurement of enzyme vitality (21), the blood and urine test (10), the experiment concerning immune system (3), the influence on the hepatic capability of metabolizing foreign substance (3), the effect on hepatic cell protection (3), the measurement of both the suppression of Free Radical and ability to create Free Radical (2), the measurement of effect of suppresing MDA(malondialdehyde) (4), the effect of eliminating DPPH Radical (2), and experiements about the functions (2). 6. The rate of vitalization of well known anti-oxidants such as Superoxide dismutase (SOD), Protein-bound SH, Nonprotein-bound SH, Glutathione(GSH), Catalase, and etc. were tested in 17 theses. Considering the conclusions mentioned above, the theses related to the senescence published in Korea elected different animals used for experiments, research items and the methods of research, the end result seems to be a lack of objectivity. Thus, I would argue that research methods to overcome such a deficiency need to be developed systematically.

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인삼유래 Ginsenoside Rg3에 의한 항-주름 효과 (Anti-wrinkle Effect by Ginsenoside Rg3 Derived from Ginseng)

  • 김성우;정지헌;조병기
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.221-225
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    • 2004
  • 인삼(Panax ginseng C. A Meyer)의 뿌리는 전통적인 항-노화 및 항-주름제로 동양에서 사용되어 왔다. 그러나 인삼의 어떤 성분이 주름 형성을 억제하는데 효과적인지는 아직 밝혀지지 않았다. 최근 인삼의 주요 활성 성분으로 생각되는 ginsenosides가 20가지 이상 분리되었다. 이들 중 본 연구원들은 인삼에 의한 항-주름의 작용기작을 밝히기 위해 세포간질(extracellular matrix, ECM) 물질대사에 있어 ginsenoside Rg3의 진피에서의 효과를 시험하였다. 본 연구에서, ginsenoside Rg3의 항-주름 효과를 연구하기 위해 진피의 세포간질 구성 성분과 성장 인자를 ELISA (enzyme-1in14ed immunosorbent assay) 측정법으로 평가하였다. Ginsenoside Rg3은 human dermal fibroblasts 배양에서 type I procollagen과 fibronectin(FN) 생합성을 농도 증가에 비례하여 촉진시키고(p < 0.05, n=3), 농도에 비례하여 TGF-$\beta$1 수준을 증가 (p < 0.05, n=3) 시키는 것으로 밝혀졌다. RT-PCR 분석에서 AP-1 전사 인자(transcription factor)의 일부인 c-Jun의 mRNA 수준이 human dermal fibroblasts에서 ginsenoside Rg3에 의해 감소되었다. 이들 결과들은 ginsenoside Rg3이 fibroblasts에서 TGF-$\beta$1과 AP-1의 발현을 변화시킴으로써 type I collagen과 FN합성을 촉진시킴을 보여준다.

자외선 차단제의 블루라이트 차단효과에 관한 연구 (The Blocking Effect of Sunscreen Materials on Blue Light)

  • 정상욱;이시은;최선영;문권기;임소라;김해경;박종호
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.183-189
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    • 2018
  • 블루라이트는 가시광선영역의 파장 중 가장 에너지가 높은 파장으로 피부노화 유발 및 활성산소를 유발하는 것으로 알려져 있으며, 피부의 유해 기작에 관한 연구가 진행 중이다. 화장품 분야에서의 블루라이트 차단소재 연구 및 관련 제형연구는 아직 초기 단계에 있으며, 블루라이트 차단 측정과 관련된 시험법 또한 명확하게 정립되어 있지 않다. 블루라이트 차단 효능 평가 시험법은 해외 자외선 차단제의 차단효과 평가 방법을 참고하여 확립하였다. 국내에 고시되어 있는 자외선 차단제 원료 27종 중 17종에 대하여 블루라이트 차단효과를 평가하였으며, 블루라이트 차단 효과는 징크옥사이드가 14.97%, 비스에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진이 16.32%, 메칠렌비스-벤조트리아졸릴테트라메칠부틸페놀이 35.47%, 티타늄디옥사이드가 65.96% 순으로 나타났다. 또한 동일 함량의 티타늄디옥사이드의 입자크기에 따른 블루라이트 차단효과를 확인한 결과 Nano-티타늄디옥사이드 보다 Micro-티타늄디옥사이드가 두 배 이상의 차단효과가 높게 나타냈다. 제시된 블루라이트 차단효과 평가 시험법은 블루라이트 차단 소재 탐색 및 화장품 제형 연구에 활용될 수 있을 것이다.

노화촉진마우스를 이용한 복분자의 기억력 감퇴 개선 효과 (Rubus coreanus Miquel Improves on Impairment of Memory in Senescence-Accelerated Mouse (SAM))

  • 최미란;이민영;김정은;홍지은;장근혜;이재용;전장우;김태환;신현경;김은지
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.1253-1258
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    • 2012
  • 본 연구에서는 복분자 섭취가 노화에 의한 기억력 감퇴에 개선 효과를 나타내는지 조사하기 위해 노화촉진마우스 (SAM)를 사용하여 평가하였다. 28주령 SAMP8 마우스에 복분자 시료를 100 mg/kg body weight/day로 8주간 투여한 후 수동회피시험과 수중미로시험을 실시하여 기억력 개선효과를 평가하였다. 수동회피시험에서 노화 촉진 동물(SAMP8)은 대조동물(SAMR1)에 비해 밝은 방에서 체류시간이 현저히 감소하였다. 복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 밝은 방에서의 체류 시간은 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 현저히 증가하였다. 수중미로실험에서 대조 동물에 비해 노화 촉진 동물의 평균 탈출잠복기는 길었고, 복분자를 섭취한 경우 평균 탈출잠복기가 유의적으로 감소하였다. 뇌의 대뇌피질과 해마 조직에서 대조군에 비해 노화 촉진 동물의 acetylcholinesterase 활성이 증가하였다. 복분자를 섭취한 노화 촉진 동물의 해마 조직 내 acetylcholinesterase는 복분자를 섭취하지 않은 동물에 비해 유의적으로 감소하였다. 이 결과들은 복분자가 노화촉진마우스에서 노화에 의한 기억력 감퇴에 대한 개선 효과를 나타내며, 이는 콜린성 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase 활성 감소를 통해 이루어짐을 나타낸다. 향후 더 많은 연구가 수행 되어야 하나, 본 연구는 복분자가 노인의 기억력 개선제 개발에 좋은 기능성 소재로 활용할 수 있음을 제시한다.