• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권1호
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• pp.70-78
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• 2009

Coptis japonica (C. japonica) is a perennial medicinal plant that has anti-inflammatory activity. C. japonica contains numerous biologically active alkaloids including berberine, palmatine, epi-berberine, and coptisine. The most well-known anti-inflammatory principal in C. japonica is berberine. For example, berberine has been implicated in the inhibition of iNOS induction by cytokines in microglial cells. However, the efficacies of other alkaloids components on microglial activation were not investigated yet. In this study, we investigated the effects of three alkaloids (palmatine, epi-berberine and coptisine) from C. japonica on lipopolysaccharide (LPS)-induced microglial activation. BV2 microglial cells were immunostimulated with LPS and then the production of several inflammatory mediators such as nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) were examined as well as the phosphorylation status of Erk1/2 mitogen activated protein kinase (MAPK). Palmatine and to a lesser extent epi-berberine and coptisine, significantly reduced the release of NO, which was mediated by the inhibition of LPS-stimulated mRNA and protein induction of inducible nitric oxide synthase (iNOS) from BV2 microglia. In addition to NO, palmatine inhibited MMP-9 enzymatic activity and mRNA induction by LPS. Palmatine also inhibited the increase in the LPS-induced MMP-9 promoter activity determined by MMP-9 promoter luciferase reporter assay. LPS stimulation increased Erk1/2 phosphorylation in BV2 cells and these alkaloids inhibited the LPS-induced phosphorylation of Erk1/2. The anti-inflammatory effect of palmatine in LPS-stimulated microglia may suggest the potential use of the alkaloids in the modulation of neuroinflammatory responses, which might be important in the pathophysiological events of several neurological diseases including Alzheimer's disease (AD), multiple sclerosis (MS), Parkinson's disease (PD) and stroke.

• 동의신경정신과학회지
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• 제10권1호
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• pp.17-38
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• 1999

The effects of Sahyangsohapwon on the affective reactivity of rats were studied with open-field behavior. Sample group was treated with the medicine for 8 weeks, whereas control group was treated with the vehicle. The effects of Sahyangsohapwon on the enhancement of learning and memory of AD model rats were studied with two-way avoidance task. Sample group electrically lesioned on nbM(nucleus basalis of Meynert) was treated with the medicine for 8 weeks, whereas control group with nbM lesion and sham group with the sham operation were treated with the vehicle. 1. In the open-field behavior task, the start latency from start box was measured $27.08{\pm}7.51sec$ in control group, $23.15{\pm}5.98sec$ in sample group. Rats in sample group showed a tendency of shortened latency going out to a strange place compared with those in control group, but with no statistical significance(p>0.05). 2. In the open-field behavior task, the number of locomotion crossing the grid lines was measured $84.54{\pm}3.55$ in control group, $116.93{\pm}6.41$ in sample group. There was an increased locomotion in sample group compared with control group with statistical significance(p<0.01). This can be interpreted as rats in sample group showed lowerd anxiety under a strange environment. 3. In the open-field behavior task, the rearing number was measured $7.46{\pm}0.57$ in control group, $10.13{\pm}0.95$ in sample group. There was an increased rearing in sample group compared with control group with statistical significance(p<0.05). This can also be interpreted as rats in sample group showed lowerd anxiety under a strange environment. 4. In the open-field behavior task, the number of crossing behavior was measured $5.54{\pm}1.50$ in control group, $9.20{\pm}1.67$ in sample group. There was a increasing tendency of crossing behavior in sample group compared with control group, but with no statistical significance(p<0.05). 5. In the open-field behavior task, the total activity was measured $97.54{\pm}4.70$ in control group, $136.27{\pm}792$ in sample group. There was an increased total activity in sample group compared with control group with statistical significance(p<0.01). This can also be interpreted as rats in sample group showed lowerd anxiety under a strange environment. 6. In the analysis of effects on the learning and memory in AD model rats with two-way avoidance task, the response latency was measured $6717{\pm}134msec$ in the 1st session, $5416{\pm}160msec$ in the 2nd session, $5252{\pm}148msec$ in the 3rd session in control group. It was measured $6724{\pm}155msec$ in the 1st session, $4642{\pm}139msec$ in the 2nd session, $4914{\pm}148msec$ in the 3rd session in sample group and $4357{\pm}144msec$ in the 1st session, $3125{\pm}115msec$ in the 2nd session, $3091{\pm}98msec$ in the 3rd session in sham group. There were differences between sham group and nbM lesioned groups with statistical significance in post hoc analysis(p<0.000). And in the 2nd session, there was a reduction of latency in sample group compared with control group with statistical significance (p<0.000). This showed that sample group had better learning capacity than control group. 7. In the analysis of effects on the learning and memory in AD model rats with two-way avoidance task, the number of avoidance response was measured $5.85{\pm}1.41$ in the 1st session, $14.23{\pm}2.89$ in the 2nd session, $15.69{\pm}2.56$ in the 3rd session in control group. It was measured $7.92{\pm}1.94$ in the 1st session, $16.83{\pm}2.29$ in the 2nd session, $15.42{\pm}2.81$ in the 3rd session in sample group and $14.38{\pm}1.62$ in the 1st session, $22.88{\pm}0.89$ in the 2nd session, $23.88{\pm}1.64$ in the 3rd session in sham group. There were differences between sham group and nbM lesioned groups with statistical significance in post hoc analysis(p<0.001). But between control and sample group, there was no significant difference. With the experimental results above, Sahyangsohapwon can be supposed to have the enhancing effects on the affect reactivity and learning with memory of AD model rats induced by electrolyte injury of nbM.

• 대한한의학회지
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• 제27권2호
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• pp.122-133
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• 2006

Objectives : The amyloid $\beta$-protein ($A\beta$) is the principal component of the senile plaques characteristic of Alzheimer's disease (AD) and elicits a toxic effect on neurons in vitro and in vivo. Many environmental factors including antioxidants and proteoglycans modify $A{\beta}toxicity$. In this study, we have investigated the protective effects of water- and organic solvent-extracts of Hemerocallis fulva root fractions pre-extracted with methanol on $A\beta$-induced oxidative cell death in cultured rat pheochromocytoma (PC12) cells. Methods : For this study, we used MTT reduction assay for detection of protective effects of water- and organic solvent-extracts of Hemerocallis fulva root fractions pre-extracted with methanol on $A{\beta}_{25-35}$-induced cytotoxicity to PC12 cells. We also used cell-based $\beta$-secretase assay system to investigate the inhibitory effect of water- and organic solvent-extracts of Hemerocallis fulva root on $\beta$-secretase activity. Results : We previously reported that methanol extracts of Hemerocallis fulva root strongly attenuated cytotoxicity induced by the three $A\beta$ fragments ($A{\beta}_{25-35},\;A{\beta}_{1-42}\;A{\beta}_{1-43}$) to both SK-N-MC and PC12 cells. In the present study, we found that butanol-, ethylacetate-, chloroform-, and water-extracts of Hemerocallis fulva root fractions pre-extracted with methanol had strong protective effects against $A{\beta}_{25-35}$-induced cytotoxicity to PC12 cells and inhibitory potency to $\beta$-secretase activity. Conclusion : These results suggest that butanol-, ethylacetate-, chloroform-, and water-extracts of Hemerocallis fulva root fractions pre-extracted with methanol may contain the protective component(s) against $A\beta$-induced cell death in PC12 cells as well as inhibitory component(s) to $\beta$-secretase activity.

• 생명과학회지
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• 제30권4호
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• pp.331-342
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• 2020

미세교세포(Microglial cells)에서 신경염증반응(neuroinflammatory responses)의 억제는 알츠하이머질환, 파킨슨질환, 헌팅턴질환과 같은 신경퇴행성질환(neurodegenerative diseases)을 치료하기 위한 주요 표적으로 고려되고 있다. 천문동(Asparagus cochinchinesis)은 열, 기침, 신장 질환, 유방암, 염증성질환 및 뇌질환을 치료하는 데 오랫동안 사용 되어온 전통 치료제(Traditional medicine)이다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)로 활성화된 BV-2 미세교세포에서 항염증효과가 있는 천문동 뿌리 열수추출물(Aqueous extract from A. cochinchinesis root, AEAC)의 신경보호 메커니즘을 연구하였다. 먼저, 어떤 유의적인 세포독성은 플라보노이드(flavonoid), 페놀(phenol), 사포닌(saponin)을 함유하는 AEAC를 4가지 농도로 처리된 BV-2세포에서 검출되지 않았다. 또한, nitric oxide (NO), cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA 및 inducible nitric oxide synthase (iNOS) mRNA 수준은 AEAC+LPS 처리군에서 비하여 21%정도 감소하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α과 IL-1β) 및 항염증성 사이토카인(IL-6와 IL-10)농도에 대한 유사한 감소는 비록 감소비율은 다르지만, Vehicle+LPS 처리군에 비해 AEAC+LPS 처리군에서 검출되었다. 더불어, LPS 처리 후 mitogen-activated protein (MAP) kinase의 인산화수준의 증가는 AEAC 전처리군에서 유의하게 회복되었고, 세포주기에서 G2/M의 억제(arrest)는 AEAC+LPS 처리군에서 개선되었다. 또한, LPS 처리로 유도된 ROS의 증가도 AEAC 전처리군에서 감소되었다. 따라서, 이러한 결과는 AEAC가 MAPK 신호전달 경로, 세포주기 및 ROS (reactive oxygen species) 생성의 조절을 통해 LPS 자극에 대한 항신경염증 활성을 유도함을 제시하고 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권4호
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• pp.435-440
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• 2009

잎녹차 추출물 보다는 분말녹차 추출물의 경우가 그리고 저장된 sample보다는 fresh sample의 AChE 저해활성이 상대적으로 높았고 이는 생리활성 물질의 추출효율성과 생리활성 물질의 특성 변화 측면에서 기인되는 것으로 판단된다. 또한 본 연구팀에서 구성한 저장 조건에서, 4주간의 짧은 저장기간이 3개월 저장조건보다는 우수한 효소 저해활성도를 나타냈다. 수분활성도 측면에서는 수분활성도 0.81의 조건을 갖는 sample에서의 효과가 비교적 우수했고, 3개월 저장하는 동안의 저장온도 조건은 효소 저해 활성도에 큰 차이를 보이는 요소로 작용하지 못했다. 다만 상온이나 냉장조건 보다는 냉동상태의 저장조건이 다소 우수한 것으로 판단된다. 결국 생리활성물질을 보다 효율적으로 추출할 수 있는 녹차의 상태와 처리 또는 섭취 농도가 더욱 중요한 것으로 사료되고, 추출 효율을 증가시키기 위해서는 잎 보다는 분말의 상태가 더 우수한 것으로 판단된다. 따라서 녹차 추출물은 acetylcholine성 신경세포의 기능을 강화시켜줄 수 있는 AChE 저해제로서 활용가치가 높을 것이다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제12권3호
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• pp.191-198
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• 2018

BACKGROUD/OBJECTIVES: Neuroinflammation plays critical role in neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's disease (AD). We investigated the effect of three licorice varieties, Glycyrhiza uralensis, G. glabra, and Shinwongam (SW) on a mouse model of inflammation-induced memory and cognitive deficit. MATERIALS/METHODS: C57BL/6 mice were injected with lipopolysaccharide (LPS; 2.5 mg/kg, intraperitoneally) and orally administrated G. uralensis, G. glabra, and SW extract (150 mg/kg/day). SW, a new species of licorice in Korea, was combined with G. uralensis and G. glabra. Behavioral tests, including the T-maze, novel object recognition and Morris water maze, were carried out to assess learning and memory. In addition, the expressions of inflammation-related proteins in brain tissue were measured by western blotting. RESULTS: There was a significant decrease in spatial and objective recognition memory in LPS-induced cognitive impairment group, as measured by the T-maze and novel object recognition test; however, the administration of licorice ameliorated these deficits. In addition, licorice-treated groups exhibited improved learning and memory ability in the Morris water maze. Furthermore, LPS-injected mice had up-regulated pro-inflammatory proteins, such as inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2, interleukin-6, via activation of toll like receptor 4 (TLR4) and nuclear factor-kappa B ($NF{\kappa}B$) pathways in the brain. However, these were attenuated by following administration of the three licorice varieties. Interestingly, the SW-administered group showed greater inhibition of iNOS and TLR4 when compared with the other licorice varieties. Furthermore, there was a significant increase in the expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the brain of LPS-induced cognitively impaired mice that were administered licorice, with the greatest effect following SW treatment. CONCLUSIONS: The three licorice varieties ameliorated the inflammation-induced cognitive dysfunction by down-regulating inflammatory proteins and up-regulating BDNF. These results suggest that licorice, in particular SW, could be potential therapeutic agents against cognitive impairment.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권4호
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• pp.272-279
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• 2007

목적: 본 연구는 $^{123}I-FP-CIT$ SPECT을 사용하여 파킨슨증을 구성하는 각 질환군별 차이를 평가하는 것이었다 방법: 본태성진전(64.9$\pm$8.4세, 남:녀 =20:59), 알츠하이머병(69.2$\pm$10.0세, 남:녀=4.4), 파킨슨병(66.4$\pm$9.5세, 남:녀=45:82), 레이소체치매(74.6$\pm$8.4세, 남:녀 =1:8), 그리고 다계통위축증(59.7$\pm$6.7세, 남:녀 = 8:6)을 진단받은 환자 237명과 정상군 18명(60.4$\pm$10.2세, 남:녀=9:9)의 $^{123}I-FP-CIT$ SPECT 영상을 분석하였다. 도파민운반체의 표준뇌지도로 검사자의 영상을 공간정규화한 후, 관심영역을 이용하여 미상핵, 피각의 특이영역 계수와 후두엽의 비특이 영역계수를 측정하여 결합잠재능(binding potential; BP)를 계산하였다. 선조체의 특이영역 계수 및 BP는 미상핵과 피각의계수를 가중평균(weighted mean)하여 구하였다. 그리고 피각과 미상핵의 BP간 비(BP ratio of putamen to caudate;PCR)와 선조체, 미상핵, 그리고 피각의 좌우 비대칭 비(asymmetric index; ASI)를 구하였다. 경과 영상을 시행한 파킨슨병(59.3$\pm$11.2세, 남 녀 = 2:3)에서는 연간 BP 감소를 구하였다. 결과 정상군의 BP는 본태성진전이나 알츠하이머병과는 차이가 없었고, 파킨슨병, 다계통위축증, 그리고 레이소체치매보다는 유의하게 높은 값이었다(p<0.005). 정상군의 PCR은 파킨슨병보다는 통계적으로 높았고, ASI는 낮았다(p<0.005), 파킨슨병은 다경색위축증보다 유의하게 PCR값과 피각 및 선조체의 BP는 낮았으며, ASI는 높았다(p<0.05). 그러나 본태성진전과 알츠하이머병 그리고 파킨슨병과 레이소체치매 간에는 모든 변수에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 도파민 운반체 방사성추적자인 $^{123}I-FP-CIT$와 SPECT 영상을 이용하여 파킨슨증에서 질환군에 따른 차이를 평가 할 수 있었다. $^{123}I-FP-CIT$ SPECT를 이용한 도파민 운반체 영상은 파킨슨증의 감별에 유용할 것이다.

• 대한영상의학회지
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• 제84권3호
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• pp.638-652
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• 2023

목적 경도인지장애와 알츠하이머 치매 환자에서 아밀로이드베타 양성을 예측할 수 있는 MRI 특징을 알아보고 머신러닝으로 아밀로이드베타 양성 예측 모형의 성능을 알아보고자 하였다. 대상과 방법 후향적 및 단면조사연구로 경도인지장애와 알츠하이머 치매 총 139명의 환자를 대상으로 하였다. 이들은 모두 뇌 MRI와 아밀로이드 PET-CT를 시행하였다. 대상자는 아밀로이드 베타 양성군(n = 84)과 아밀로이드 베타 음성군(n = 55)으로 분류하였다. 시각적 분석으로는 뇌백질 고신호 병변의 Fazekas 척도와 뇌미세출혈 개수를 시행하였다. 정량분석으로 뇌백질 고신호 병변의 부피와 국소뇌부피를 측정하였다. 다중 로지스틱 회귀분석과 머신러닝 기법으로 아밀로이드베타 양성을 가장 잘 예측할 수 있는 MRI 특징을 확인하였다. 결과 시각적분석에서 아밀로이드베타 양성군은 뇌백질 고신호 병변의 Fazekas 척도(p = 0.02)와 뇌미세출혈 개수(p = 0.04)가 유의미하게 높았다. 해마, 내후각피질, 설전부의 국소뇌부피들은 아밀로이드베타 양성군에서 유의미하게 작았다(p < 0.05). 제3뇌실(p = 0.002)의 부피는 아밀로이드베타 양성군에서 유의미하게 컸다. 간이 정신 상태 검사와 국소뇌부피를 이용하여 머신러닝기법을 이용했을 때 좋은 정확도를 보였다(81.1%). 결론 간이 정신 상태 검사, 제3뇌실과 해마 부피를 이용한 머신러닝의 적용은 아밀로이드베타 양성을 예측하는데 활용될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.173-180
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• 2019

Amyloid ${\beta}$-단백질($A{\beta}$)은 알츠하이머 질병의 특징인 노인성 반점의 주요 성분이며 in vivo와 in vitro에서 신경세포를 대상으로 독성효과를 유발한다. 항산화물질과 프로테오글리칸을 포함한 많은 환경인자들에는 $A{\beta}$의 독성을 완화하는 물질들이 존재한다. 특히, 천연물질들 중에서 자신은 독성이 없으며, 알츠하이머 환자에게 치료효능을 나타내는 천연화합물들을 순수 분리하는 것은 매우 가치가 있다. 본 연구에서는 소엽맥문동의 메탄올 추출물로부터 에틸아세테이트 유기용매로 분획한 물질(OJEA)을 대상으로 in vitro상에서 신경세포독성 제어효능을 탐색하였다. 본 실험을 위해 PC12 세포주에 $A{\beta}_{25-35}$로 유발한 독성에 대한 OJEA 분획물의 억제효능을 MTT 환원법 분석으로 측정하였으며, ${\beta}$-secretase 활성에 대한 OJEA 분획물의 억제효능을 세포기반 ${\beta}$-secretase assay system으로 측정하였다. 또한 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 OJEA 분획물의 억제효과를 지질과산화 분석법으로 수행하였다. 본 연구의 결과는 OJEA 분획물이 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에 의해 유도된 세포독성을 강하게 예방 또는 억제하는 효과가 있음을 확인하였으며, 또한 ${\beta}$-secretase의 활성을 억제함으로써 $A{\beta}$의 생성을 완화하는 효과를 예상할 수 있었다. OJEA 분획물은 또한 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에의 노출에 의하여 유도되는 malondialdehyde (MDA)의 생성을 강하게 억제하였다. 결론적으로, 본 연구의 결과에 의하면 OJEA 분획물에는 $A{\beta}$ 독성에 대한 신경세포의 보호효능을 함유하는 생리활성물질이 함유되어 있음을 제시한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제15권5호
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• pp.743-748
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• 2008

Amyloid $\beta$ peptide($A{\beta}$)은 지방산화 및 free radical의 생산에 의해 신경세포의 apoptosis를 유도하거나 산화적 스트레스를 증가시키는 원인이 되는 물질로 알려져 있으며, 알츠하이머와 같은 신경계 질환은 뇌에 아밀로이드베타 단백질들의 축적에 의해서 일어난다. 따라서 본 연구에서는 수분 활성도 0.813인 분말 녹차를 저장기간별로 저장한 후 $70^{\circ}C$에서 5분간 추출한 분말 녹차 열수추출물을 이용하여 아밀로이드 베타단백질에 의해 유도된 신경세포 보호효과를 측정하였다. 아밀로이드 베타 단백질에 의해 유도된 PC 12 신경세포에 대한 보호효과를 MTT방법으로 측정한 결과 저장하지 않은 시료와 1주일 동안 저장한 분말 녹차 열수추 출물에서 가장 높은 보호효과를 보였다. 저장기간에 따른 분말 녹차 열수추출물의 산화적 스트레스에 의한 세포막 보호효과를 LDH 및 trypan blue exclusion 방법으로 측정한 결과 모든 시료에서 $20{\sim}25%$의 LDH release 보호효과를 보였으며, 또한 trypan blue exclusion 실험에서 positive control로 사용한 $91.0{\pm}1.6%$의 vitamin C 보다 분말 녹차 열수추출물에서 $96.3{\pm}1.8{\sim}96.2{\pm}2.4%$로 더 높은 세포막 보호효과를 보였다.