• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.223-228
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• 2021

Cyclophosphamide (CP)는 면역 억제제 뿐만 아니라 암 및 림프종 등의 치료에 널리 사용된다. CP는 DNA 알킬화제로서, 간세포에서 대사되어 4-hydrocyclophosphamide (4H-CYP)와 aldophosphamide로 분리된다. Ulmus macrocarpa Hance는 부종, 유방염, 종양 및 기타 염증성 질환에 사용되어 왔다. 이 연구의 목적은 CP의 부작용에 대하여 U. macrocarpa Hance 열수 추출물이 조직학적 수준에서 CP의 부작용에 대한 간과 신장의 보호 기능과 U. macrocarpa Hance 자체의 잠재적 독성 영향을 조사하고자 하였다. 마우스 모델을 사용하여 헤마톡실린 및 에오신(H&E) 염색과 DAPI 염색으로 간과 신장을 조직학적으로 분석하였다. CP 처리한 마우스에서 간세포의 형태는 글리코겐 축적을 나타내지 않았고, 세포 밀도도 감소하였다. 그러나 UMWE+CP 처리군에서는 간세포의 형태와 세포 밀도는 정상 간세포 패턴과 유사하였다. 또한, UMWE으로만 처리한 마우스에서도 간세포의 형태와 세포 밀도는 정상 간세포와 유사했다. 신장의 경우에는 정상 마우스와 비교했을 때 H&E 염색으로는 CP 또는 UMWE 처리된 마우스의 신장에서 명백한 차이를 나타내지 않았다. 즉, U. macrocarpa Hance의 열수추출물은 간과 신장에 아무런 영향을 유발하지 않으면서 CP가 유발한 독성을 감소시키는것으로 요약된다. 따라서 U. macrocarpa Hance는 제약 산업에 사용될 수 있는 가능성을 나타내었다.

• Animal Bioscience
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• 제34권4호
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• pp.546-557
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• 2021

Objective: If fertilization does not occur within a specific period, the quality of unfertilized oocytes in the oviduct (in vivo aging) or in culture (in vitro aging) will deteriorate over time. Icariin (ICA), found in all species of Epimedium herbs, has strong antioxidant activity, and is thought to exert anti-aging effects in vitro. We asked whether ICA protects oocytes against age-related changes in vitro. Methods: We analyzed the reactive oxygen species (ROS) levels and expression of antioxidant, maternal, and estrogen receptor genes, and along with spindle morphology, and the developmental competence and quality of embryos in the presence and absence of ICA. Results: Treatment with 5 μM ICA (ICA-5) led to a significant reduction in ROS activity, but increased mRNA expression of glutathione and antioxidant genes (superoxide dismutase 1 [SOD1], SOD2, peroxiredoxin 5, and nuclear factor erythroid 2-like 2), during aging in vitro. In addition, ICA-5 prevented defects in spindle formation and chromosomal alignment, and increased mRNA expression of cytoplasmic maturation factor genes (bone morphogenetic protein 15, cyclin B1, MOS proto-oncogene, serine/threonine kinase, and growth differentiation factor-9). It also prevented apoptosis, increased mRNA expression of antiapoptotic genes (BCL2-like 1 and baculoviral IAP repeat-containing 5), and reduced mRNA expression of pro-apoptotic genes (BCL2 antagonist/killer 1 and activation of caspase-3). Although the maturation and cleavage rates were similar in all groups, the total cell number per blastocyst and the percentage of apoptotic cells at the blastocyst stage were higher and lower, respectively, in the control and ICA-5 groups than in the aging group. Conclusion: ICA protects oocytes against damage during aging in vitro; therefore, it can be used to improve assisted reproductive technologies.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.75-87
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• 2021

Type I Interferons (IFNα) are known for their role as biological anticancer agents owing to their cell-apoptosis inducing properties. Development of an appropriate, cost-effective host expression system is crucial for meeting the increasing demand for proteins. Therefore, this study aims to develop codon-optimized IFNα-2b in L. lactis NZ3900. These cells express extracellular protein using the NICE system and Usp₄₅ signal peptide. To validate the mature form of the expressed protein, the recombinant IFNα-2b was screened in a human colorectal cancer cell line using the cytotoxicity assay. The IFNα-2b was successfully cloned into the pNZ8148 vector, thereby generating recombinant L. lactis pNZ8148-SP_Usp45-IFNα-2b. The computational analysis of codon-optimized IFNα-2b revealed no mutation and amino acid changes; additionally, the codon-optimized IFNα-2b showed 100% similarity with native human IFNα-2b, in the BLAST analysis. The partial size exclusion chromatography (SEC) of extracellular protein yielded a 19 kDa protein, which was further confirmed by its positive binding to anti-IFNα-2b in the western blot analysis. The crude protein and SEC-purified partial fraction showed IC₅₀ values of 33.22 ㎍/ml and 127.2 ㎍/ml, respectively, which indicated better activity than the metabolites of L. lactis NZ3900 (231.8 ㎍/ml). These values were also comparable with those of the regular anticancer drug tamoxifen (105.5 ㎍/ml). These results demonstrated L. lactis as a promising host system that functions by utilizing the pNZ8148 NICE system. Meanwhile, codon-optimized usage of the inserted gene increased the optimal protein expression levels, which could be beneficial for its large-scale production. Taken together, the recombinant L. lactis IFNα-2b is a potential alternative treatment for colorectal cancer. Furthermore, its activity was analyzed in the WiDr cell line, to assess its colorectal anticancer activities in vivo.

• Molecules and Cells
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• 제45권12호
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• pp.886-895
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• 2022

Malignant rhabdoid tumor (MRT) is a highly aggressive pediatric malignancy with no effective therapy. Therefore, it is necessary to identify a target for the development of novel molecule-targeting therapeutic agents. In this study, we report the importance of the runt-related transcription factor 1 (RUNX1) and RUNX1-Baculoviral IAP (inhibitor of apoptosis) Repeat-Containing 5 (BIRC5/survivin) axis in the proliferation of MRT cells, as it can be used as an ideal target for anti-tumor strategies. The mechanism of this reaction can be explained by the interaction of RUNX1 with the RUNX1-binding DNA sequence located in the survivin promoter and its positive regulation. Specific knockdown of RUNX1 led to decreased expression of survivin, which subsequently suppressed the proliferation of MRT cells in vitro and in vivo. We also found that our novel RUNX inhibitor, Chb-M, which switches off RUNX1 using alkylating agent-conjugated pyrrole-imidazole polyamides designed to specifically bind to consensus RUNX-binding sequences (5'-TGTGGT-3'), inhibited survivin expression in vivo. Taken together, we identified a novel interaction between RUNX1 and survivin in MRT. Therefore the negative regulation of RUNX1 activity may be a novel strategy for MRT treatment.

• 농업과학연구
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• 제49권2호
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• pp.175-184
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• 2022

The present study investigated the neuroprotective effects of Coreopsis lanceolate extract against hydrogen-peroxide (H₂O₂)-induced oxidative damage and cell death in pheochromocytoma 12 (PC12) cells. Reactive oxygen species (ROS), 2,2'-azinobis (3-ethylbebzothiazoloine-6-sulfonic acid) diammonium salt, and 1,1-diphenyl-2-picrrylhydrazyl radical scavenging activities, as well as the expression levels of proteins associated with oxidative damage and cell death were investigated. According to the results, C. lanceolate extract exhibited inhibitory activity against intracellular ROS generation and cell-damaging effects induced by hydroxyl radicals in a dose-dependent manner. Total phenolic and flavonoid contents were 22.3 mg·g^-1 gallic acid equivalent and 16.2 mg·g^-1 catechin equivalent, respectively. Additionally, a high-performance liquid chromatography (HPLC) assay based on the internal standard method used to detect phenolic compounds. The phenolic compounds identified in C. lanceolata extract contained (+)-catechin hydrate (5.0 ± 0.0 mg·g^-1), ferulic acid (1.6 ± 0.0 mg·g^-1), chlorogenic acid (1.5 ± 0.0 mg·g^-1), caffeic acid (1.2 ± 0.0 mg·g-1), naringin (0.9 ± 0.0 mg·g^-1), and p-coumaric acid (0.5 ± 0.0 mg·g^-1). C. lanceolata extract attenuated pro-apoptotic Bax expression levels and enhanced the expression levels of anti-apoptotic Bcl-2, caspase-3, and caspase-9 proteins. Therefore, C. lanceolata is a potential source of materials with neuroprotective properties against neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's and Parkinson's diseases.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권1호
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• pp.77-88
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• 2024

Background: Lung inflammation occurs in many lung diseases, but has limited effective therapeutics. Ginseng and its derivatives have anti-inflammatory effects, but their unstable physicochemical and metabolic properties hinder their application in the treatment. Panaxadiol (PD) is a stable saponin among ginsenosides. Inhalation administration may solve these issues, and the specific mechanism of action needs to be studied. Methods: A mouse model of lung inflammation induced by lipopolysaccharide (LPS), an in vitro macrophage inflammation model, and a coculture model of epithelial cells and macrophages were used to study the effects and mechanisms of inhalation delivery of PD. Pathology and molecular assessments were used to evaluate efficacy. Transcriptome sequencing was used to screen the mechanism and target. Finally, the efficacy and mechanism were verified in a human BALF cell model. Results: Inhaled PD reduced LPS-induced lung inflammation in mice in a dose-dependent manner, including inflammatory cell infiltration, lung tissue pathology, and inflammatory factor expression. Meanwhile, the dose of inhalation was much lower than that of intragastric administration under the same therapeutic effect, which may be related to its higher bioavailability and superior pharmacokinetic parameters. Using transcriptome analysis and verification by a coculture model of macrophage and epithelial cells, we found that PD may act by inhibiting TNFA/TNFAR and IL7/IL7R signaling to reduce macrophage inflammatory factor-induced epithelial apoptosis and promote proliferation. Conclusion: PD inhalation alleviates lung inflammation and pathology by inhibiting TNFA/TNFAR and IL7/IL7R signaling between macrophages and epithelial cells. PD may be a novel drug for the clinical treatment of lung inflammation.

• 대한한의학방제학회지
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• 제32권1호
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• pp.51-61
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• 2024

Objectives : This study induced oxidative stress in HepG2 cells by treating them with AA+iron and investigated the effects of forsythia suspensa extract on this stress, as well as elucidated the molecular mechanisms underlying its hepatoprotective effects. Methods : To confirm the antioxidative effects of FSE, HepG2 cells were induced with AA+iron to induce oxidative stress, followed by MTT assay. Additionally, the effect of FSE in reducing the increased ROS levels and mitochondrial damage induced by AA+iron in HepG2 cells was confirmed using FACS. Furthermore, western blot analysis were conducted to investigate the molecular mechanisms underlying the hepatoprotective effects of FSE. Results : FSE increased the decreased cell viability induced by AA+iron. Additionally, FSE normalized the expression of apoptosis-related proteins induced by AA+iron. The elevated ROS levels in HepG2 cells induced by AA+iron were reduced by FSE, and the increase in Rh123-negative cells induced by AA+iron was attenuated by FSE. Moreover, FSE activated the protein expression of AMPK and its related phosphorylating enzymes, LKB1 and ACC. Furthermore, FSE activated YAP and its upstream phosphorylating enzyme, LATS1. Conclusions : These results demonstrate that FSE has an inhibitory effect on oxidative stress induced by AA+iron and may have potential hepatoprotective effects.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.561-571
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• 2010

대장암은 미국 등 서양 국가뿐만 아니라 국내에서도 2번째로 많이 발병이 되는 암으로 알려져 있다. 역학조사에 의하면 ${\omega}3$-PUFAs를 많이 섭취한 인종에서 대장암 발생빈도가 감소하고 최근 ${\omega}3$-PUFAs는 수종의 암에 대해 항암작용을 나타낸다고 한다. 이에 본 연구에서는 대장암에서 DHA 등 ${\omega}3$-PUFA의 항침윤 기전을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DHA및 EPA는 대장암 세포주 SW480의 증식을 농도 의존적으로 억제하였으나 AA는 거의 영향이 없었으며 TUNEL assay로 apoptotic cell death가 확인 되었다. DHA는 $\beta$-catenin 단백 및 TCF/LEF luciferase 활성을 농도 의존적으로 억제 하였다. SW480 세포의 침윤능은 DHA의 농도에 의존적으로 억제되었다. DHA처리 후 MMP-9 및 MMP-2 mRNA양이 감소되었을 뿐만 아니라 그 promoter의 reporter 활성도 억제되었다. NF-kB 및 p-IkB 단백질양도 DHA의 처리농도에 의존적으로 감소하였으며 NF-kB promoter의 활성도 억제되었다. 이상의 결과로 ${\omega}3$-PUFA는 대장암에서 NF-kB 신호전달 차단에 의한 MMP-2 및 MMP-9 발현을 억제하여 침윤을 억제하여 항암작용을 나타낼 수 있음을 시사하며, 따라서 ${\omega}3$-PUFA는 대장암의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권2호
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• pp.142-150
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• 2005

연구배경 : Peroxiredoxin (Prx) 은 최근에 알려진 항산화제로 세포의 증식과 분화, 세포사멸이나 발암과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 현재까지 폐암을 비롯한 각종 질병에서의 이들 Prx단백의 역할은 잘 규명되어 있지 않다. 이에 본 연구는 폐암 조직과 정상폐조직에서 Prx 단백의 발현 양상과 분포를 연구하여 이들의 병태 생리학적인 의미를 찾아보고자 하였다. 방 법 : 아주대학교 병원에서 폐암으로 진단된 환자의 폐암조직과, 동일 환자의 정상 폐조직에서, 1 차원전기영동 (reducing 조건과 non-reducing 조건에서의 SDSPAGE) 혹은 2차원전기영동을 시행한 후 Western blot으로 Prx, Trx 및 TR의 발현 양상을 분석 하였으며, 백서의 정상 폐조직과, 환자의 폐암 조직에서 anti-Prx rabbit polyclonal 항체로 하여 면역조직화학염색법을 통해, Prx 단백의 분포를 관찰하였다. 결 과 : 면역조직화학염색법 결과 백서의 정상 폐조직에서는 Prx I, II, III 및 V 유형이, 주로 기관지상피세포, 폐포상피세포 및 폐포대식세포에서 발현되고 있음을 관찰하였다. 인체 폐암조직에서는, 정상 폐조직 부위에 비해서 Prx I 과 Prx III 유형 및 Trx단백의 발현이 선택적으로 증가되어 있고, 특히, 2차원 전기영동을 통한 프로티옴 분석에서 산화된 형태의 Prx I 과 Prx II가 증가 한 것을 비롯하여, 분자량과 등전점(pI)이 약간 변화된 형태의 Prx III가 폐암조직에 존재함을 알 수 있었다. 한편, 폐암 조직의 non-reducing 전기영동 후 Western blot에서는, monomer와 dimer 사이의 중간 크기에 해당하는 약 40 kDa과 200 kDa 이상 크기의, 항 Prx 항체와 반응하는 단백 띠 (reactive bands)가 관찰되었다. 결 론 : 폐암 조직에서 관찰되는 Prx I 과 Prx III 유형 및 Trx의 과발현 양상은, 종양 세포들이 주변의 미세 환경으로부터 겪는 여러 스트레스에 대하여 단백질을 보호하고 세포의 생명력을 유지하는데 있어 주요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제29권4호
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• pp.283-296
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• 2012

알레르기성 접촉피부염은 T세포와 대식세포가 관여하는 세포매개성 면역반응으로 항원에 노출된 뒤 수 일 후에 증상이 나타나는 지연형 반응이다. 그 과정은 감작기와 유발기로 나뉘는데 감작기에는, 표피장벽을 통해 유입된 항원이 표피기저층에 있는 항원전달세포에 의해 처리된 후 림프절로 이동되어 T세포에 의해 인식되고 그 T세포는 항원특이 T세포로 활성화된다. 유발기는 동일 항원이 재감작될 때 항원특이 T세포의 반응을 활성화시키고 다양한 cytokine 분비를 통해 염증세포를 항원 유입부위로 이동시킨다. 본 연구에서는 DNCB로 알레르기성 접촉피부염을 유발한 개의 모델에 폴리감마글루탐산의 항염증 효과를 평가하였다. 폴리감마글루탐산은 12일간 적용하였고 실험기간 동안 이틀 간격으로 피부 생리학적 지표를 측정하였으며 적용 후 cytokine 측정과 조직병리학적 검사를 실시하였다. DNCB 적용후 피부 생리학적 지표의 변화로 표피경유수분손실, 피부 수화도, 피부 두께 그리고 홍반지수는 증가하였고 피부 산도는 감소하였다(p < 0.05). 조직병리학적 검사결과 염증세포 침윤과 부종성 변화에 의한 상피두께 증가 및 진피 결합조직의 감소가 특징적으로 나타났다. 또한 진피에서 pro-inflammatory cytokine인 TNF-${\alpha}$와 IFN-${\gamma}$ 수치 및 상피에서 apoptotic change의 지표인 caspase-3와 PARP 면역반응세포의 수치가 유의적으로 증가하였다(p < 0.01). 하지만 폴리감마글루탐산 적용으로 피부 생리학적 지표(p < 0.05) 및 조직병리학적 변화가(p < 0.01) 기본 수치로 회복되었다. 따라서 본 연구를 통해 개에서 DNCB에 의한 알레르기성 접촉피부염 유발 및 폴리감마글루탐산의 우수한 항염증 효과를 확인하였고 그 결과 폴리감마글루탐산은 향후 피부염에 대한 치료제로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.