• 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.

• Nutrition Research and Practice
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• 제17권5호
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• pp.899-916
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• 2023

BACKGROUND/OBJECTIVES: Oxidative stress is a fundamental neurodegenerative disease trigger that damages and decimates nerve cells. Neurodegenerative diseases are chronic central nervous system disorders that progress and result from neuronal degradation and loss. Recent studies have extensively focused on neurodegenerative disease treatment and prevention using dietary compounds. Heseperetin is an aglycone hesperidin form with various physiological activities, such as anti-inflammation, antioxidant, and antitumor. However, few studies have considered hesperetin's neuroprotective effects and mechanisms; thus, our study investigated this in hydrogen peroxide (H₂O₂)-treated SH-SY5Y cells. MATERIALS/METHODS: SH-SY5Y cells were treated with H₂O₂ (400 µM) in hesperetin absence or presence (10-40 µM) for 24 h. Three-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide assays detected cell viability, and 4',6-diamidino-2-phenylindole staining allowed us to observe nuclear morphology changes such as chromatin condensation and apoptotic nuclei. Reactive oxygen species (ROS) detection assays measured intracellular ROS production; Griess reaction assays assessed nitric oxide (NO) production. Western blotting and quantitative polymerase chain reactions quantified corresponding mRNA and proteins. RESULTS: Subsequent experiments utilized various non-toxic hesperetin concentrations, establishing that hesperetin notably decreased intracellular ROS and NO production in H₂O₂-treated SH-SY5Y cells (P < 0.05). Furthermore, hesperetin inhibited H₂O₂-induced inflammation-related gene expression, including interluekin-6, tumor necrosis factor-α, and nuclear factor kappa B (NF-κB) p65 activation. In addition, hesperetin inhibited NF-κB translocation into H₂O₂-treated SH-SY5Y cell nuclei and suppressed mitogen-activated protein kinase protein expression, an essential apoptotic cell death regulator. Various apoptosis hallmarks, including shrinkage and nuclear condensation in H₂O₂-treated cells, were suppressed dose-dependently. Additionally, hesperetin treatment down-regulated Bax/Bcl-2 expression ratios and activated AMP-activated protein kinase-mammalian target of rapamycin autophagy pathways. CONCLUSION: These results substantiate that hesperetin activates autophagy and inhibits apoptosis and inflammation. Hesperetin is a potentially potent dietary agent that reduces neurodegenerative disease onset, progression, and prevention.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.329-340
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• 2024

Mangiferin is a kind of natural xanthone glycosides and is known to have various pharmacological activities. However, since the beneficial efficacy of this compound has not been reported in retinal pigment epithelial (RPE) cells, this study aimed to evaluate whether mangiferin could protect human RPE ARPE-19 cells from oxidative injury mimicked by hydrogen peroxide (H₂O₂). The results showed that mangiferin attenuated H₂O₂-induced cell viability reduction and DNA damage, while inhibiting reactive oxygen species (ROS) production and preserving diminished glutathione (GSH). Mangiferin also antagonized H₂O₂-induced inhibition of the expression and activity of antioxidant enzymes such as manganese superoxide dismutase and GSH peroxidase, which was associated with inhibition of mitochondrial ROS production. In addition, mangiferin protected ARPE-19 cells from H₂O₂-induced apoptosis by increasing the Bcl-2/Bax ratio, decreasing caspase-3 activation, and blocking poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Moreover, mangiferin suppressed the release of cytochrome c into the cytosol, which was achieved by interfering with mitochondrial membrane disruption. Furthermore, mangiferin increased the expression and activity of heme oxygenase-1 (HO-1) and nuclear factor-erythroid-2 related factor 2 (Nrf2). However, the inhibition of ROS production, cytoprotective and anti-apoptotic effects of mangiferin were significantly attenuated by the HO-1 inhibitor, indicating that mangiferin promoted Nrf2-mediated HO-1 activity to prevent ARPE-19 cells from oxidative injury. The results of this study suggest that mangiferin, as an Nrf2 activator, has potent ROS scavenging activity and may have the potential to protect oxidative stress-mediated ocular diseases.

• 한국수정란이식학회지
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• 제29권1호
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• pp.73-81
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• 2014

돼지 수정란의 체외 생산 효율성 향상을 위해서는 배발생율과 더불어 고품질의 배를 조기에 선별해야 한다. 체외 배 발생율에 대한 보고는 많지만, 고품질의 배를 선별할 수 있는 기술에 대한 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 돼지 난포란 유래 수정란의 체외배양에 있어서 배반포로의 배 발달과 생존에 미치는 Vitamin $K_1$(vit $K_1$) 첨가 농도, 시기 및 시간의 효과를 검토하였다. $1.0{\mu}M$, $3.0{\mu}M$ 및 $6.0{\mu}M$ vit $K_1$을 배양 1일째 24시간 첨가한 결과, 배반포 발달율이 시험군이 $14.5{\pm}4.3$, 0.0 및 0.0%로써 대조군의 $35.5{\pm}3.2%$에 비하여 유의하게 낮았고(p<0.05), 배반포의 생존율도 대조군이 $31.8{\pm}2.6%$로써 시험군의 $22.2{\pm}2.9$, 0.0 및 0.0%에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 상기 첨가 농도에서 첨가 시간을 달리한 결과, $1.0{\mu}M$ 농도에서 6시간 처리군의 배반포 발달율과 생존율이 각각 $26.5{\pm}2.9%$ 및 $47.2{\pm}2.8%$로써 가장 높았고 특히, 12시간 처리군보다 유의하게 높았다(p<0.05). $3.0{\mu}M$ 농도에서는 대조군의 배발달율이 $36.4{\pm}3.1%$로 가장 높았으나, 생존율은 3.0시간 첨가군이 $41.7{\pm}3.2%$로 대조군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). $6.0{\mu}M$ 농도에서도 배발달율은 대조군($32.0{\pm}2.8%$), 생존율은 0.5시간 첨가군($42.9{\pm}1.8%$)이 가장 높았다. 각각의 vit $K_1$ 첨가 농도와 시간을 기준으로 서로 다른 배양 시기에 첨가한 결과, $1.0{\mu}M$ 6시간 첨가군에서는 배반포 발달율은 배양 4일째 첨가군, 생존율은 배양 2일째 첨가군이 가장 높았다. 한편, $3.0{\mu}M$ 3.0시간 및 $6.0{\mu}M$ 0.5시간 첨가군에서는 배양 4일째 첨가군의 배반포 발달율($59.5{\pm}4.1%$ 및 $50.0{\pm}3.6%$)과 생존율($72.7{\pm}5.4%$ 및 $79.2{\pm}4.0%$)이 대조군과 다른 시험군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 한편, vit $K_1$ 첨가에 따른 배반포의 세포 수를 조사한 결과, 첨가군($1.0{\mu}M$ 6시간 배양 2일째, $3.0{\mu}M$ 3.0시간 배양 4일째 및 $6.0{\mu}M$ 0.5시간 배양 6일째)이 $53.4{\pm}5.8$, $49.4{\pm}3.8$ 및 $51.5{\pm}4.5$개로써 대조군의 $40.2{\pm}2.3$개에 비하여 유의하게 많았다(p<0.05). 그러나 사멸세포 수는 시험군이 $3.2{\pm}0.9{\sim}3.7{\pm}2.1$개로써 대조군의 $4.2{\pm}1.2$개보다 적었으나, 유의차는 없었다. 세포 사멸 유도 유전자인 Bax mRNA 발현은 처리군과 대조군은 비슷하였으나, 세포 사멸 억제 유전자인 Bcl-xL mRNA 발현은 처리군이 대조군보다 높았고 특히, $6.0{\mu}M$ 0.5시간 배양 4일째 첨가군이 가장 높았다. 이상의 결과로부터 돼지 미성숙 난포란 유래 수정란의 체외 배양에 vit $K_1$의 첨가는 배반포의 생존율과 세포수 증가에 효과적이었다. 그 이유에 대해서는 아직 많은 부분이 밝혀져야 되겠지만, 고품질의 배반포 조기 선발에는 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권3호
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• pp.207-215
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• 2003

목적: Extracellular signal-regulated kinase (ERK)는 mitogen-activated protein kinase cascade의 일원으로 다양한 세포독성 자극에 의해 유도되는 apoptosis에 반대되는 역할을 한다. 따라서 ERK의 억제는 항암제로서 유용하게 사용될 것으로 생각되어진다. 대상 및 방법: 마우스 간암인 HCa-I는 TCD50가 80 Gy 이상으로 강한 방사선 내성종양으로 알려져 있으며, 방사선 민감성의 증진을 위해 다양한 항암제가 실험되었으나 뚜렷한 효과를 나타내지 못했다. 이 실험을 통해 in vivo,, 특히 방사선 내성종양에서 ERK의 억제가 방사선에 의한 항암 작용을 증진시키는지 알아보고자 하였다. C3H/HeJ 마우스에 종양의 크기가 $7.5\~8\;mm$가 되었을 때 PD98059 ($0.16\;\mug/50\;\mul$로 종양에 직접 주사)를 처리하였다. 결과: 처리 1시간째에 p-ERK가 0.5배로 억제되었다. 종양 성장 지연 분석에서 증강 지수가 전 처리군과 후 처리군에서 각각 1.6과 1.87로 PD98059가 종양의 방사선 감수성을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 25 Gy 방사선과 PD98059 복합처리 시 apoptosis가 크게 증가되었다. 각 실험군의 apoptosis 최대치는 방사선 조사군에서 $1.4\%$, PD98059 처리군에서 $0.9\%$ 복합처리군의 전 처리군과 후 처리군에서 각각 $4.9\%\;5.3\%$를 나타냈다. Apoptosis 조절 물질의 변화는, p53의 발현이 복합 처리군에서 PD98059 전 처리군과 후 처리군 모두에서 24시간까지 대조군에 비해 2.7배, 3.2배의 높은 발현 수준을 유지하여 처리 1시간째부터 발현 증가를 하여 24시간까지 지속되는 것이 관찰되었다. $p21^{WAF1/CIP1}$의 발현은 p53 발현 변화와 유사한 양상으로 특히 PD98059 후 처리군에서 방사선 조사군이나 PD98059 전 처리군과 비교하여 높은 발현수준을 보였으며, 24시간까지 3.2배의 높은 발현 수준을 유지하는 것으로 나타났다. Bcl-Xs는 25 Gy 방사선 조사군이나 PD98059 처리군에서는 뚜렷한 변화를 보이지 않았으나 복합 처리군중 전 처리군에서 4시간 째 대조군에 비해 1.93배 증가를 보였으며, 후 처리군에서는 1시간 후에 1.83배의 증가를 보였다. 모든 실험군에서 Bcl-2, $Bcl-X_L$, BaX는 뚜렷한 발현 변화를 보이지 않았다. 결론: 방사선 내성 종양인 간암에 MEK 억제제를 방사선 조사와 복합 처리하여 방사선 감수성을 향상시켜 치료 효율의 상승을 유도 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권3호
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• pp.181-185
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• 2001

유방암 세포주에서는 우수한 항암활성을 가진 것으로 알려진 indole-3-carbinol을 HepG2세포주에 시간과 농도별로 처리한 결과 cell growth inhibition을 확인하였으며, $IC_{50}$ 값은 48시간배양에서 $446\mu$M 72시간 배양에서 444$\mu$M로 나타났다. $400\mu$M의 I3C을 투여하고, 24, 48, 72시간에 HePG2 세포주의 cell cycle pattern을 분석한 결과, G1 phase에서 P21의증가와 함께 Cdk 6와 cyclin D의 확연한 감소와 Pb protein의 hypo-phosphorylation을 확인하였다. 반면 G2 phase에서는 I3C의 직접적인 억제로 인해 24시간 후부터 Cdc2와 cyclin B1가 급격히 감소하는것을 확인하였다. Flow cytomery 분석결과 I3C 처리 24시간 뒤 G2 arrest (25%)가 발생하였으며, 72시간이 지난후 G1 arrest (53%)가 발생하였다. 이러한 I3C의 간암세포주인 HePG2 cell의 cell cycle arrest가 apoptosis를 유발하는지를 알고자 caspase 3 Bcl2 Bax protein의 발현양상을 확인한 결과 아무런 변화가 보이지 않았다. 즉 I3C은 간암세포주인 HepG2 cell에서 apoptosis를 유도하지 못한다는것을 확인하였따. 결론적으로 I3C은 HepG2 세포주에서 G1와 G2 phase에서 cell cycle arrest는 발생시키나, 특이적으로 apoptosis 와는 연관되지 않는다는 사실을 확인하였다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권2호
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• pp.213-219
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• 2009

목 적:철은 세포 성장과 분화, 전자 전달 반응, 산소 전달, 해독작용 등 여러 가지 중요한 생체 반응에 반드시 필요한 요소로서 종양세포의 성장과 증식에도 절대적으로 필요하다. 최근에 철킬레이트제인 deferoxamine이 악성 구강 각질세포의 성장을 억제하고 세포자멸사를 유도하며, 난소암세포의 증식을 억제하고 세포자멸사를 유도하여 난소암의 성장을 억제하였다고 보고되었다. 그러므로 반복적인 수혈에 의하여 헤모시데린침착증이 발생한 소아 종양 환아에서 deferoxamine이 철을 제거 할 뿐만 아니라 암세포의 세포자멸사를 유도하는지에 대하여 알아보고 세포자멸사를 유도한다면 그 경로에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법:골육종세포인 Saos-2에서 deferoxamine에 대한 효과를 알아보기 위하여 크리스탈 바이올렛과 트리판 블루 염색으로 세포의 성장 및 증식을 측정하였고, DNA 분획, 핵 응축, 세포주기분석으로 세포자멸사를 분석하였고, 세포자멸사와 관련된 분자들의 발현을 Western hybridization으로 분석하였다. 결 과:Deferoxamine은 Saos-2 세포에 대하여 시간과 농도에 의존적으로 세포 증식 억제 효과를 나타내었다. 이러한 세포 증식 억제 효과는 DNA 단편화, 핵 응축, 세포주기 분석에서의 $A_{0}$ 기의 증가, PARP의 활성도의 증가 등 세포자멸사가 유도되었음을 알 수 있었다. 또한 Saos-2 세포에서 deferoxamine 처리 후 Akt/PKB의 활성화가 억제되어 caspase 9의 활성화, 그 하류의 caspase 3의 활성화로 이어지는 미토콘드리아 매개되는 경로로 세포자멸사가 유도되었다. 결 론:결론적으로 철킬레이트제인 deferoxamine이 세포증식을 억제시키고 세포자멸사를 유도시킴으로써 골육종 세포의 증식을 억제하는 것을 보여주었다. 따라서 반복적 대량 수혈에 의한 철 과부하에 따른 장기손상이 우려되는 각종 소아 종양환자들에서 deferoxamine은 체내 축적된 철을 제거할 뿐만 아니라 종양 환자의 치료에 있어서 항암제 치료의 효과를 증가시킬 수 있는 새로운 치료법으로 개발될 수 있을 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권1호
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• pp.30-38
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• 2005

연구배경 : Arsenic trioxide($As_2O_3$, 비소 삼산화물)는 급성전 골수성백혈병의 효과적인 치료제로 이용되고 있고, 비소세포폐암을 비롯한 여러 고형종양세포에서 세포 고사를 유도하나 백혈병에 비해 상대적으로 높은 농도가 필요하여 실제적인 치료에 제한이 있어왔다. Sulindac은 COX-2 억제, 암세포 성장의 억제 및 세포 고사 유도를 기전으로 하는 항암효과가 있고, 다른 화학요법이나 방사선치료의 반응성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 저자들은 NCI-H157 폐암세포주에서 $As_2O_3$와 sulindac의 병합요법이 Fas/FasL 신호전달계의 활성화와 caspase 단백질 활성화 의해 세포고사가 유도되었음을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 이러한 경로 이외에 다른 기전유무를 밝히는데 있다. 방 법 : 세포 독성은 MTT 방법으로 구하였고, HRP 방법을 이용해 ROS를 직접 측정하였다. 세포고사의 형태학적 특성을 보기위해 핵산염색과 관련된 단백질의 발현을 확인하였다. 또한 미토콘드리아의 기능변화를 보기 위해 미토콘드리아의 막전위차를 측정하였고, anti-cytochrome c와 Bcl-2 family 단백질들의 발현 양상을 western blotting을 통해 관찰하였다. 결 과 : 단독요법에 비해 병합요법시에 생존율의 의의 있는 감소를 보였다. 이러한 생존율은 항산화제를 전처리 한 경우 농도 의존적으로 회복됨을 관찰할 수 있었다. ROS의 생성은 병합요법시에 대조군에 비해 의의 있게 증가하였고, 이러한 현상은 항산화제 전처리군에서 감소된 소견을 보였다. 또한 병합요법시 핵산염색에 의해 여러조각의 분절된 형광절편과 caspase 3, PARP의 활성을 통해 세포고사가 유도되었음을 확인하였고, 항산화제 전처리군에서 상쇄됨을 관찰하였다. JC-1 염색 후 형광현미경을 통한 미토콘드리아 막전위차에 미치는 영향은 병합처리군에서 녹색형광으로의 변화가 보였고 항산화제 전처리군에서 소실됨을 확인하였다. 또한 병합요법시의 cytochrome c의 세포 질내의 증가와 미토콘드리아내의 감소가 관찰되었고, Bax의 증가, Bid와 Bcl-xL의 발현감소를 확인할 수 있었으며 이러한 현상은 항산화제 전처리군에서 소실됨을 보였다. 결 론 : NCI-H157 폐암세포주에 $As_2O_3$와 sulindac의 병합 요법은 ROS생성과 미토콘드리아 기능변화를 통해 세포고사가 유도되었다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.454-464
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• 2018

식품 원료로도 널리 애용되는 검은콩은 풍부한 천연 페놀 화합물을 함유하고 있기 때문에 기능성 소재로서의 개발에도 매우 유용한 자원이다. 본 연구에서는 3가지 검은콩 품종[소청자(SCJ), 소청2호(SC2) 및 청자2호(CJ2)]을 대상으로 TPCs과 항산화 능을 조사하였다. 그 중에서도 TPCs는 CJ2 $H_2O_2$ 처리에 의한 HaCaT 세포의 생존력 감소를 현저히 억제하여 산화적 스트레스에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있었다. SCJ와 SC2 전처리는 또한 HaCaT 세포에서 mitochondrial dysfunction의 차단과 pro-apoptotic Bax의 발현 변화의 정상화를 통해 $H_2O_2$에 의하여 유도된 apoptosis를 효과적으로 억제하였으며, DNA 손상에 대한 보호 효과와 연관성이 있었다. 또한 SCJ와 SC2는 Nrf2와 연관된 TrxR1의 발현을 효과적으로 유도하였으나, 산화적 스트레스에 대한 SCJ와 SC2의 보호 효과는 TrxR 억제제에 의하여 상쇄되었다. 이러한 결과는 SCJ와 SC2가 Nrf2 신호전달 경로 활성을 통하여 산화적 스트레스와 관련된 세포 손상을 차단함으로써 세포 보호 활성을 갖는다는 것을 의미한다. 결론적으로, SCJ와 SC2는 산화스트레스로 인한 피부 질환의 치료와 예방을 위한 응용 가능성이 높음을 보여주었다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.253-261
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• 2004

피부는 외부에 노출되어 있기 때문에 외부로부터의 자극에 의하여 손상 받기 쉽다 그러한 외부적 자극 중 자외선은 피부노화의 주요한 원인으로 손꼽힌다. 자외선 중 특히 280-320 nm의 파장을 갖는 UVB (ultraviolet-B)는 피부노화의 가장 중요한 요인으로서 피부화상이나 피부암을 유발한다. 고설량의 자외선에 노출된 세포는 복구할 수 없는 심각한 DNA 손상을 입게 되는데, 이 경우 세포사멸(apoptosis) 현상은 이러한 세포들의 죽음을 유도하여 이들이 종양으로 발전하는 것을 막는다. 따라서 세포손상 정도에 따라 특이적으로 세포사멸을 유도하거나 막는 것이 암 발생을 억제하면서 세포의 항상성을 유지하는데 매우 중요하다. 이러한 세포 사멸을 조절하는데 가장 중요한 단백질로 알려진 것이 Bcl-2이다. Bcl-2는 피부세포에서 자외선 조사에 의해 그 발현이 급격히 감소되며 이를 통해 피부세포가 사멸한다. 따라서, 자외선 조사시에 Bcl-2의 발현감소를 막을 수 있다면 피부세포의 사멸을 막을 수 있고, 이를 통해 자외선에 의한 피부손상을 방지하여 노화를 억제할 수 있을 것으로 기대한다. 본 연구에서는 인삼의 진세노사이드 Fl(20-O-$\beta$-D-글루코피라노실-20(S)-프로토파낙사트리올)과 녹차의 주요 효능 성분인 EGEG ((-) 에피갈로카테킨-3-갈레이트)을 함유하는 조성물이 자외선조사에 의한 피부세포사멸을 억제하여 그 손상을 방지하는데 탁월한 효과가 있음을 밝힌 것이다. 즉, 진세노사이드 Fl과 EGCG을 단독으로 처리했을 때에는 효과가 없는 낮은 농도의 두 화합물을 동시에 처리하게 되면, 상승작용을 통해 자외선 조사시 유발되는 Bcl-2의 발현 감소 및 그의 전사인자인 Brn-3a의 발현 감소를 억제함과 동시에, Rb 단백질의 탈인산화를 저해함으로써 자외선에 의한 세포사멸을 방지하였다 본 연구결과를 통해 낮은 농도의 진세노사이드 Fl과 EGCG를 동시에 처리함으로써 자외선 노출에 의한 세포손상을 방지하여 피부 노화를 억제할 수 있는 물질로서 활용할 수 있다는 가능성을 제시하였을 뿐만 아니라, 단가가 높은 두 화합물을 낮은 농도(단독 사용시 각각 2.5배, 5배 농도 필요)로 사용함으로써 원료비를 낮추어 고기능성 제품을 보다 저렴한 가격에 공급할 수 있는 기회를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.