• 대한본초학회지
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• 제30권1호
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• pp.67-75
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• 2015

Objectives : The aim of this study is to examine the neuroprotective effect of wheat bran extract (WBE) against ${\beta}$-amyloid ($A{\beta}$)-induced apoptotic cell death in SH-SY5Y human neuroblastoma cells and memory impairment in triple transgenic animal model's of Alzheimer's disease (3xTg AD mice). Methods : In SH-SY5Y cells, MTT assay and TUNEL staining were conducted to evaluate the protective effect of WBE against $A{\beta}_{25-35}$-induced neurotoxicity and apoptosis. Alterations in mitochondrial transmembrane potential (MMP), expression of proapoptotic Bax and antiapoptotic Bcl-2 proteins, cleavage of PARP, and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels were analyzed to elucidate the neuroprotective mechanism of WBE. To further investigate the memory enhancing effect of WBE, Morris water maze test was performed in 3xTg AD mice. Results : In SH-SY5Y cells, WBE protected against $A{\beta}_{25-35}$-caused cytotoxicity and apoptosis as shown by the restoration of cell viability in MTT assay and inhibition of DNA fragmentation in TUNEL staining. $A{\beta}_{25-35}$-induced apoptotic signals such as dissipation of MMP, decreased Bcl-2/Bax ratio, and cleavage of PARP were suppressed by WBE. Moreover, WBE up-regulated the protein levels of BDNF, which seemed to be mediated by activation of cAMP response element-binding protein (CREB). In 3xTg AD mice, oral administration of WBE attenuated learning and memory deficit as verified by reduced mean escape latency in water maze test. Conclusions : WBE protects neuronal cells from $A{\beta}_{25-35}$-induced apoptotic cell death and restores learning and memory impairments in 3xTg AD mice. These findings suggest that WBE exhibit neuroprotective potential for the management of AD.

• 생약학회지
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• 제47권3호
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• pp.251-257
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• 2016

In this study, the radical scavenging activity and protective effect of ethanol extract from leaf of Engelhardtia chrysolepis HANCE (ECE) against oxidative stress were investigated under in vitro and cellular system. ECE showed strong radical scavenging activities in 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, hydroxyl(${\cdot}OH$) and nitric oxide(NO) radical as a concentration-dependent manner. Particularly, strong scavenging activity against the ${\cdot}OH$ and NO radical were observed with the $IC_{50}$ value of $1.30{\mu}g/ml$ and $12.61{\mu}g/ml$, respectively. Furthermore, the cellular oxidative stress was induced by amyloid beta($A{\beta}_{25-35}$) in C6 glial cells. The treatment of $A{\beta}_{25-35}$ to C6 glial cells generated high levels of reactive oxygen species(ROS) and declined cell viability. However, production of ROS was decreased by the treatment of ECE. In addition, the cell viability was significantly increased at each concentration(10, 25, $50{\mu}g/ml$) as dose-dependent manner. The Alzheimer's disease-related protein expressions in $A{\beta}_{25-35}$-treated C6 glial cells were analyzed. The ECE treatment inhibited expression of amyloid precursor protein(APP), C-terminal fragment-${\beta}(CTF-{\beta})$, ${\beta}$-site APP cleaving enzyme(BACE), phosphorylated tau(p-tau) proteins in C6 glial cells induced by $A{\beta}_{25-35}$. The present study indicated that ECE has strong radical scavenging activity and neuroprotective effect through attenuating oxidative stress.

• 한국식품과학회지
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• 제52권3호
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• pp.263-273
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• 2020

본 연구에서는 양파(Allium Cepa L.) 과육과 과피를 이용하여 in vitro 신경세포 보호효과 및 Aβ로 유도된 인지기능 장애 마우스 모델에서의 개선효과를 검증하고자 하였다. 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP) 모두 PC-12 세포에서 Aβ로 유도된 세포 독성에 대하여 신경세포 보호효과(세포 내 산화적 스트레스 억제, 세포 생존율 및 세포막 보호효과)를 나타냈다. Aβ로 유도된 인지장애 마우스 모델에서의 행동실험(Y-미로, 수동회피 및 Morris 수중 미로 시험) 결과 또한 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP) 모두 효과적인으로 학습 및 기억능력을 개선시키는 것으로 나타났다. 행동실험 후 마우스 뇌조직에서의 산화적 스트레스에 대한 생체 방어 기작의 일종인 SOD 함량의 증가, oxidized GSH/총 GSH 및 MDA 함량 감소를 나타냄에 따라 산화적 스트레스에 대한 우수한 항산화효과가 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 또한, 뇌조직으로부터 분리한 미토콘드리아에 대하여 막 전위(MMP) 보호 및 ATP 함량 증가를 나타냈으며, 미토콘드리아와 관련된 apoptosis 경로에서 BAX의 감소 및 cytochrome c 방출 억제를 통해 caspase 3/7의 활성을 억제하는 것으로도 나타났다. 결국, 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP)은 AChE의 활성 억제 및 ACh의 함량을 증가시킴으로써 효과적인 콜린성 시스템 보호효과를 나타냄에 따라, Aβ로 유도된 인지기능 장애를 예방할 수 있는 고부가가치 건강기능식품 소재로의 활용 가능성이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1636-1640
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• 2011

알츠하이머 질환은 인지능력과 행동능력 두 가지에 모두 영향을 미치는 진행적 노인성 치매증의 일종으로 정확한 발병기전은 아직 알려져 있지 않으나 환경적 요인 및 유전적 요인이 모두 중요한 위험인자로 알려져 있다. 본 연구에서는 8주간 에탄올에 노출된 Aldh2 knockout mouse 뇌조직을 분리하여 알츠하이머 질환의 지표로 잘 알려진 아밀로이드 베타와 NF-kB 발현을 평가하고 이러한 변화가 ALDH2 효소의 활성에 따라 어떻게 달라지는 지 비교하였다. 그 결과, 8주간 에탄올을 경구 투여한 마우스에서 ALDH2 효소의 활성에 따른 NF-kB 농도의 차이는 확인할 수 없었으나, ALDH2 효소 활성은 알코올 노출에 의한 해마조직의 아밀로이드 베타 축적에서 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<0.05). 이러한 결과는 ALDH2 효소가 결핍된 사람이 결핍되지 않은 사람에 비해 알코올에 의한 알츠하이머 질환의 발생에 보다 민감할 수 있음을 시사한다.

• Molecules and Cells
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• 제39권7호
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• pp.543-549
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• 2016

MicroRNAs (miRNAs) have been reported to be involved in many neurodegenerative diseases. The present study focused on the role of hsa-miR-144-3p in one of the neuro-degenerative diseases, Parkinson's disease (PD). Our study showed a remarkable down-regulation of miR-144-3p expression in 1-methyl-4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine (MPTP)-treated SH-SY5Y cells. MiR-144-3p was then overexpressed and silenced in human SH-SY5Y cells by miRNA-mimics and miRNA-inhibitor transfections, respectively. Furthermore, ${\beta}$-amyloid precursor protein (APP) was identified as a target gene of miR-144-3p via a luciferase reporter assay. We found that miR-144-3p overexpression significantly inhibited the protein expression of APP. Since mitochondrial dysfunction has been shown to be one of the major pathological events in PD, we also focused on the role of miR-144-3p and APP in regulating mitochondrial functions. Our study demonstrated that up-regulation of miR-144-3p increased expression of the key genes involved in maintaining mitochondrial function, including peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ coactivator-$1{\alpha}$(PGC-$1{\alpha}$), nuclear respiratory factor 1 (NRF-1) and mitochondrial transcription factor A (TFAM). Moreover, there was also a significant increase in cellular ATP, cell viability and the relative copy number of mtDNA in the presence of miR-144-3p overexpression. In contrast, miR-144-3p silencing showed opposite effects. We also found that APP overexpression significantly decreased ATP level, cell viability, the relative copy number of mtDNA and the expression of these three genes, which reversed the effects of miR-144-3p overexpression. Taken together, these results show that miR-144-3p plays an important role in maintaining mitochondrial function, and its target gene APP is also involved in this process.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.286-293
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• 2019

알츠하이머 질환은 대표적인 신경퇴행성 질환으로, 뇌 내에서 $A{\beta}$ 단백질 축적은 알츠하이머 질환의 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 amyloid beta ($A{\beta}$)로 손상을 유도한 SH-SY5Y 신경세포에서 kaempferol, kaempferol-3-O-glucoside, quercetin, quercetin-3-${\beta}$-D-glucoside의 신경세포 보호 효과에 대해 검토하였다. SH-SY5Y 신경세포에 $A{\beta}_{25-35}$ ($25{\mu}M$)를 처리하였을 때, 처리하지 않은 normal군에 비해 세포생존율이 유의적으로 감소하였다. 반면, kaempferol, quercetin 및 그 배당체들을 각각 처리하였을 때 $A{\beta}_{25-35}$만을 처리한 control군에 비해 유의적으로 세포생존율의 증가를 나타내었다. 또한, apoptosis에 관여하는 cleaved caspase9, Bcl-2-associated X protein (Bax) 단백질 발현을 측정한 결과, normal군에 비해 control군에서 유의적으로 cleaved caspase9 및 Bax 단백질 발현의 증가를 나타내어 $A{\beta}$ 유도 신경세포 손상으로 인한 apoptosis가 유발됨을 확인 하였으며, kaempferol, quercetin 및 그 배당체들의 처리 시 apoptosis 관련 단백질 발현이 감소함으로써 신경세포 보호 효능이 나타냄을 확인하였다. 이러한 결과는 kaempferol, quercetin 및 그 배당체들이 apoptosis 조절을 통해 신경세포 보호 효과를 나타내며, 신경세포 손상으로 인한 알츠하이머 질환을 예방하는 유용한 소재로써 사용 가능성이 있음을 보여준다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제13권1호
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• pp.64-69
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• 2019

BACKGROUND/OBJECTIVES: Alzheimer's disease is a neurodegenerative disease that induces symptoms such as a decrease in motor function and cognitive impairment. Increases in the aggregation and deposition of amyloid beta protein ($A{\beta}$) in the brain may be closely correlated with the development of Alzheimer's disease. In this study, the effects of an adzuki bean extract on the aggregation of $A{\beta}$ were examined; moreover, the anti-Alzheimer's activity of the adzuki extract was examined. MATERIALS/METHODS: First, we undertook thioflavin T (ThT) fluorescence analysis and transmission electron microscopy (TEM) to evaluate the effect of an adzuki bean extract on $A{\beta}_{42}$ aggregation. To evaluate the effects of the adzuki extract on the symptoms of Alzheimer's disease in vivo, $A{\beta}_{42}$-overexpressing Drosophila were used. In these flies, overexpression of $A{\beta}_{42}$ induced the formation of $A{\beta}_{42}$ aggregates in the brain, decreased motor function, and resulted in cognitive impairment. RESULTS: Based on the results obtained by ThT fluorescence assays and TEM, the adzuki bean extract inhibited the formation of $A{\beta}_{42}$ aggregates in a concentration-dependent manner. When $A{\beta}_{42}$-overexpressing flies were fed regular medium containing adzuki extract, the $A{\beta}_{42}$ level in the brain was significantly lower than that in the group fed regular medium only. Furthermore, suppression of the decrease in motor function, suppression of cognitive impairment, and improvement in lifespan were observed in $A{\beta}_{42}$-overexpressing flies fed regular medium with adzuki extract. CONCLUSIONS: The results reveal the delaying effects of an adzuki bean extract on the progression of Alzheimer's disease and provide useful information for identifying novel prevention treatments for Alzheimer's disease.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.241-251
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• 2019

본 연구에서는 Alzheimer's disease(AD) 마우스 모델에서 미세전류의 적용을 통한 인지능력 개선 효과를 확인하였다. ICR 마우스에 amyloid beta($A{\beta}$)를 뇌 내 주입하여 인지능력 손상을 유도한 후, 4가지 파형의 미세전류를 각각 적용하여 손상된 인지능력에 미치는 미세전류의 영향을 검토하였다. AD 마우스의 공간 및 물체 인지능력을 확인하기 위해 행동실험을 실시한 결과, novel object recognition test와 Morris water maze test에서 $A{\beta}$로 인해 손상되었던 인지능력이 미세전류 적용군에서 유의적으로 개선됨을 확인하였으며, 지질과산화 반응으로 인한 malondialdehyde의 뇌 내 생성량 또한 감소하였다. 뇌 조직에서 AD 관련 단백질 발현을 측정한 결과, 특히 미세전류 Wave4 [STEP FORM 파형(0, 1.5, 3, 5V), 중첩Hz 적용] 적용군에서 $A{\beta}$ 생성 관련 단백질인 ${\beta}$-secretase, presenilin 1, presenilin 2의 발현이 감소하였고 신경영양인자인 brain-derived neurotrophic factor 단백질 발현이 증가하였다. 이 결과를 바탕으로 AD 마우스에서 미세전류를 이용한 손상된 인지능력에 대한 개선 효과를 확인하였으며, AD 예방 및 치료를 위한 비약물적인 방법으로서 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권6호
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• pp.880-889
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• 2021

Objective: This study aimed to investigate the regional amyloid burden and myocardial deformation using T1 mapping and strain values in patients with cardiac amyloidosis (CA) according to late gadolinium enhancement (LGE) patterns. Materials and Methods: Forty patients with CA were divided into 2 groups per LGE pattern, and 15 healthy subjects were enrolled. Global and regional native T1 and T2 mapping, extracellular volume (ECV), and cardiac magnetic resonance (CMR)-feature tracking strain values were compared in an intergroup and interregional manner. Results: Of the patients with CA, 32 had diffuse global LGE (group 2), and 8 had focal patchy or no LGE (group 1). Global native T1, T2, and ECV were significantly higher in groups 1 and 2 than in the control group (native T1: 1384.4 ms vs. 1466.8 ms vs. 1230.5 ms; T2: 53.8 ms vs. 54.2 ms vs. 48.9 ms; and ECV: 36.9% vs. 51.4% vs. 26.0%, respectively; all, p < 0.001). Basal ECV (53.7%) was significantly higher than the mid and apical ECVs (50.1% and 50.0%, respectively; p < 0.001) in group 2. Basal and mid peak radial strains (PRSs) and peak circumferential strains (PCSs) were significantly lower than the apical PRS and PCS, respectively (PRS, 15.6% vs. 16.7% vs. 26.9%; and PCS, -9.7% vs. -10.9% vs. -15.0%; all, p < 0.001). Basal ECV and basal strain (2-dimensional PRS) in group 2 showed a significant negative correlation (r = -0.623, p < 0.001). Group 1 showed no regional ECV differences (basal, 37.0%; mid, 35.9%; and apical, 38.3%; p = 0.184). Conclusion: Quantitative T1 mapping parameters such as native T1 and ECV may help diagnose early CA. ECV, in particular, can reflect regional differences in the amyloid deposition in patients with advanced CA, and increased basal ECV is related to decreased basal strain. Therefore, quantitative CMR parameters may help diagnose CA and determine its severity in patients with or without LGE.

• 생명과학회지
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• 제34권1호
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• pp.37-47
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• 2024

Fun14 도메인 함유 단백 1(Fun14 domain-containing protein 1, FUNDC1)은 미토콘드리아 외막에 존재하는 단백질로, 미토콘드리아의 마이토파지(mitophage) 기전 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 해마 뉴런 기원의 HT-22 세포에서 아밀로이드 베타 펩티드(A_β)에 의한 미토콘드리아와 세포 손상 과정에서 FUNDC1의 개재 가능성과 역할을 조사하였다. HT-22 세포에서 A_β를 처리하면 처리 시간에 의존적으로 FUNDC1의 발현 감소가 관찰되었다. 또한 MTT 환원능과 세포 내 ATP 농도, 미토콘드리아 막전압의 감소, 반응성 산소종의 생성과 미토콘드리아 Ca²⁺ 부하의 증가 등 미토콘드리아의 기능적 손상을 나타내는 지표들의 변화와 함께 세포사멸의 증가가 관찰되었다. FUNDC1의 발현을 일시적으로 차단한 세포군에서도 미토콘드리아의 기능적 손상을 나타내는 지표 변화와 세포사멸의 증가가 관찰되었다. 반면에 FUNDC1을 일시적으로 과발현시킨 세포군에서는 A_β 처리에 의한 미토콘드리아 손상과 세포 사멸이 유의하게 억제되었다. 이와 같은 결과들은 A_β에 의한 미토콘드리아와 세포 손상 기전에 FUNDC1이 중요하게 관여할 가능성을 시사한다.