• Journal of Ginseng Research
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• 제47권2호
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• pp.337-346
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• 2023

Background: Ginsenoside Rb2, a major active component of Panax ginseng, has various physiological activities, including anticancer and anti-inflammatory effects. However, the mechanisms underlying the rejuvenation effect of Rb2 in human skin cells have not been elucidated. Methods: We performed a senescence-associated β-galactosidase staining assay to confirm cellular senescence in human dermal fibroblasts (HDFs). The regulatory effects of Rb2 on autophagy were evaluated by analyzing the expression of autophagy marker proteins, such as microtubule-associated protein 1A/1B-light chain (LC) 3 and p62, using immunoblotting. Autophagosome and autolysosome formation was monitored using transmission electron microscopy. Autophagic flux was analyzed using tandem-labeled GFP-RFP-LC3, and lysosomal function was assessed with Lysotracker. We performed RNA sequencing to identify potential target genes related to HDF rejuvenation mediated by Rb2. To verify the functions of the target genes, we silenced them using shRNAs. Results: Rb2 decreased β-galactosidase activity and altered the expression of cell cycle regulatory proteins in senescent HDFs. Rb2 markedly induced the conversion of LC3-I to LC3-II and LC3 puncta. Moreover, Rb2 increased lysosomal function and red puncta in tandem-labeled GFP-RFP-LC3, which indicate that Rb2 promoted autophagic flux. RNA sequencing data showed that the expression of DNA damage-regulated autophagy modulator 2 (DRAM2) was induced by Rb2. In autophagy signaling, Rb2 activated the AMPK-ULK1 pathway and inactivated mTOR. DRAM2 knockdown inhibited autophagy and Rb2-restored cellular senescence. Conclusion: Rb2 reverses cellular senescence by activating autophagy via the AMPK-mTOR pathway and induction of DRAM2, suggesting that Rb2 might have potential value as an antiaging agent.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.64-72
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• 2023

심장 발생과정에 관여하는 주요 전사인자들의 기능에 대한 규명 등의 발전에도 불구하고 줄기 세포에서 매우 효율적인 심근 세포로의 분화를 촉진하는 새로운 생체 활성 분자를 찾는 것이 여전히 필요하다. 마우스배아줄기세포(mESC) 유래 심근세포의 Illumina 발현 마이크로어레이 데이터를 분석하였다. 미분화 mESCs와 비교하여 mESC 유래 심근세포에서 4배 이상 유전자 발현이 증가한 276개 유전자가 스크리닝되었다. Secreted phosphoprotein 2 (Spp2)는 후보물질 중 하나이며 bone morphogenetic protein 2 (BMP2)에 대한 슈도수용체로서 BMP2 신호 전달을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 심근 형성과의 연관성은 알려진 바 없다. 우리는 mESC 세포주인 TC-1/Kh2와 E14를 이용하여 기능성 심근세포로 분화하는 동안 Spp2 발현이 증가함을 검증하였다. 흥미롭게도, Spp2 분비는 배아체(embryoid body, EBs) 형성 후 3일차에 일시적으로 증가했는데, 이는 Spp2의 분비가 ESCs의 심근세포로의 분화에 관여함을 시사한다. Spp2의 기능을 분석하기 위해, 우리는 BMP2를 처리하면 분화 경로를 근모세포에서 골모세포로 전환되는 특성을 가진 C2C12 마우스 근모세포 세포주를 사용하여 실험을 수행하였다. mESCs의 분화와 유사하게, Spp2의 전사는 C2C12 근모세포가 근관으로 분화됨에 따라 증가하였다. 특히, 분화 초기 단계에서 Spp2의 세포외 분비가 극적으로 증가하였다. 또한, Spp2-Flag 재조합 단백질로 처리하면 C2C12 근모세포의 근관으로의 분화가 촉진되었다. 종합하면, ESCs를 심근 세포로 분화시키는 새로운 생체 활성 단백질로 Spp2를 제안한다. 이것은 심근형성의 분자 경로를 이해하고 허혈성 심장질환에 대한 줄기세포 요법의 실험적 또는 임상적 발전을 촉진하는 역할을 할 것으로 기대한다.

• 환경생물
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• 제41권2호
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• pp.126-137
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• 2023

논은 농업생태계 생물다양성을 보전하는 중요한 서식공간으로 최근 생태학적 가치가 주목을 받으면서 중요성이 점점 커지고 있다. 저서성 대형무척추동물은 논에 우점하고 있으며 논생태계 생물다양성을 유지하는 중요한 역할을 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 한국 남부 지방의 친환경 논을 대상으로 저서성 대형무척추동물 군집의 특성과 왕우렁이 분포에 영향을 미치는 주요 환경요인을 분석하였다. 연구 결과 저서성 대형무척추동물 군집의 다양도 지수(H')는 상주 지점(St. 12)에서 가장 높게 나타났고, 산청 지점(St. 18)에서 가장 낮게 나타났다. CCA 분석 결과, 김해와 영암에서 TDS, Salinity, EC의 값이 높게 나타났다. 그리고 군산, 익산에서는 수온(WT)이 높고 단위 면적당 왕우렁이 개체 수는 상대적으로 낮게 나타났다. 따라서 지리적인 특성과 수질 환경요인의 변화는 왕우렁이의 분포와 저서성 대형무척추동물 군집의 특성을 변화시킬 수 있다. 본 연구 결과는 농업생태계 생물다양성 보전과 생태계서비스 평가를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.663-679
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• 2023

본 리뷰 논문은 2010년부터 2022년까지의 인공지능을 활용한 신약개발 관련 연구동향을 분석하여 정리하였다. 이러한 분석을 통해 2,421개 연구의 초록을 코퍼스로 구성하고, 전처리를 거쳐 빈도가 높고 연결 중심성이 높은 단어를 추출하였다. 분석 결과 2010-201년과 2020-2022년 단어빈도 추이는 비슷한 것으로 구분되어 나타났다. 연구 방법으로는 2010년부터 2020년까지 머신 러닝을 활용한 연구가 많이 진행되었고, 2021년부터는 딥러닝을 활용한 연구가 증가하고 있다. 이러한 연구를 통해 이루어지고 있는 인공지능 활용연구 동향에 대해 분야별로 살펴보고 관련 연구의 장점, 문제점, 도전과제 등을 살펴보았다. 파악되어진 연구 동향은 2021년 이후로 약물의 재배치를 인공지능 활용 연구, 항암제 개발을 위한 컴퓨터 활용 연구, 임상시험에 인공지능 적용 연구 등과 같이 인공지능 적용 분야가 확대되고 있다는 점이다. 이러한 과정을 통해 향후 이루어질 것으로 예상되는 인공지능 활용 신약개발 연구의 전망에 대해 간략히 제시하였다. 위의 인공지능 기술 발전과 함께 바이오와 의료데이터의 신뢰성과 안전성이 확보되어진다면 인공지능 활용 신약개발의 방향이 개인 맞춤형 의료와 정밀의료 분야로 진행되어질 것으로 판단하기에 이에 대한 지속적인 노력이 필요하리라 본다.

• 대한치위생과학회지
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• 제6권1호
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• pp.51-63
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• 2023

연구배경: 고령화가 심화되면서 증가하는 노인인구에 대한 적절한 구강관리 중재자로서 치과위생사의 역할이 중요해지고 있다. 본 연구는 치위생학과 학생들의 노인구강보건전문가로서의 역량을 키울 수 있는 효과적인 교육과정 개발을 위해 예비연구를 수행하였다. 연구방법: 노인치과학과 노인치위생학 및 실습으로 개설된 교과목을 수강한 학생을 대상으로 수업 마지막 주차에 설문을 수행하였다. 이론위주의 문제해결기반(PBL)교육과정과 이론과 실습을 병행한 PBL교육과정의 교육효과차이를 확인하기 위해 학기 말에 학생들의 전공역량달성도, 노인치위생 과정에 대한 인식, 수업만족도, 연령차별의 차이를 분석하였다. 결과: 전공역량달성도의 경우 이론 위주의 PBL교육보다 이론과 실습을 병행한 PBL교육에서 '의사소통역량'이 유의미하게 높았다(p=0.038). 연령주의의 경우 이론과 실습을 병행한 PBL교육에서 '노인을 기피하는 경향'이 유의미하게 낮았다(p=0.040). 수업만족도의 경우 이론과 실습을 병행한 PBL교육에서 '수업분위기'가 '매우 높음'으로 응답한 비율이 유의미하게 높았다(p=0.025). 결론: PBL 교수법은 노인치위생 교육과정으로 유용한 교수법이며, 이론위주의 교육보다는 노인치위생 실습교육을 함께 운영하는 교육과정이 더 효과적일 수 있다.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.433-441
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• 2022

Bacterial phytopathogen Pectobacterium causes soft rot disease in several vegetable crops globally, resulting in heavy agricultural losses at both the pre and postharvest stages. The present work was carried out to screen Kimchi cabbage genetic resources conserved at the National Agrobiodiversity Center, Rural Development Administration, Korea, for resistance against the soft rot pathogen Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum KACC 21701 over a period of three years (from 2020 to 2022). Infection of the phytopathogen was carried out at four-leaf stage and for each accession, twenty-five plants per germplasm were infected with KACC 21701. Kimchi cabbage cultivars Wangmatbaechu, Seoulbaechu, and CR Kiyoshi were used as control. Seven-days post-infection, the Disease Index (DI) values were manually recorded from zero to four, zero matched perfectly heathy plants and four completely dead plants. The 682 accessions of Kimchi cabbage exhibited varying degrees of disease resistance to KACC 21701 and thirty accessions, exhibiting a DI≤2, were considered for replication studies. During the replication studies, four landrace germplasms (IT102883, IT120036, IT120044, and IT120048) and one cultivar(IT187919) were confirmed to be moderately susceptible to KACC 21701. Results of the preliminary screening as well as replication studies were documented for the all the 682 germplasms. Addition of such information to the passport data of stored germplasms might serve as potential bio-resource for future breeders and researchers to develop resistant varieties or study the mechanisms involved in resistance of plants to such phytopathogen.

• 한국해양생명과학회지
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• 제3권2호
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• pp.81-86
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• 2018

The purpose of this study is to determine the effects of vibration on primary (e.g. plasma cortisol), secondary (e.g. plasma glucose, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), Na⁺, K⁺ and Cl^- and tertiary (e.g. mortality) stress responses in cultured eel, Anguilla japonica. For this purpose, three groups (including one control group and two stress groups) were set up. The control group was made exposed to vibration corresponding to 48 decibel (dB, V) (produced using electric vibrators) for 15 minutes per hour every day, and the two stress groups was made exposed to vibration corresponding to 58 and 68 dB (V) (produced using the same electric vibrators), equally, for 15 minutes per hour every day. Blood was sampled at day 0 (before starting vibration stress tests, BS), and days 1, 3, 5, 7, 9 and 11 (after starting vibration stress tests). As a result, plasma cortisol showed trend to continuously rise by consecutive stress from 4.1±0.1 ng/ml in BS. In 48 dB group (control), cortisol showed the highest level with 7.6±0.9 ng/ml after 7 days (p<0.05), but at 9 and 11 days was not significantly compared with BS level. In 58 dB group, the cortisol showed the highest level with 43.1±4.8 ng/ml after 1st day. Cortisol of 68 dB group increased significantly during the experimental period (14.4±2.3~32.0±5.7 ng/ml) (p<0.05). In 58, and 68 dB groups during the experimental period differed significantly compared to 48 group (p<0.05). Glucose in 48 dB were increased from 42.0 ±5.7 (BS) to 52.5±2.1 (1 day), the level was not significantly from 1 to 11 days. Glucose in 58 and 68 dB groups was increased significantly than BS during experimental period (p<0.05). K⁺ in 68 dB increased significantly (p<0.05) from 2.3±0.2 mE/ql (BS) to 3.3±0.5 mE/ql at 5 days. In 48 and 58 dB groups during the experimental period differed significantly (p<0.05). Na⁺ and Cl^- levels were not differed significantly during the experimental period. AST and ALT in 58 and 68 dB groups showed trend to continuously rise by consecutive stress. At 7 and 9 days in AST, between 48, 58 and 68 dB groups differed significantly (p<0.05). In 48, 58 and 68 dB groups at 1 day, blood hematocrit increased significantly higher than BS. The 11 days after vibration stress, the mortality in 48, 58 and 68 dB groups was 1.1, 5.1 and 5.8%, respectively. The present results have shown that A. japonica exhibited ''typical'' physiological responses when exposed to chronic vibration stress. These data suggested that chronic vibration stress caused substantial stress in the fish; especially the persisting elevated plasma AST and ALT levels observed would be expected to adverse effect. In conclusion, chronic vibration stress could greatly affects the hematological characteristics in A. japonica.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1B호
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• pp.101-105
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• 2010

해바라기(Sunking4505)와 유채(선망)는 고농도 올레인산을 함유한 유지종으로 바이오디젤 생산 원료로 사용되며, 식물정화공법(phytoremediation)에 사용되는 대표적 식물종이다. 본 연구는 이 식물종을 이용하여 카드뮴이 발아율 및 생육량에 미치는 영향을 평가하였다. 대상 식물종의 씨앗은 카드뮴용액(0, 1.5, 4, 12, 30, 60, 100, 150, 300, 500 mg/L)에서 7일간 배양 후 발아율, 유근과 지상부, 유묘 길이, 건조중량을 측정하였으며, 이를 이용하여 $IC_{50}$, 식물활성도, 내성지수를 구하였다. 또, 각 데이터는 분산분석(ANOVA)를 사용하여 유의성을 검증하였다. 건조중량을 제외한 발아율과 생육량은 카드뮴 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 해바라기와 유채의 $IC_{50}$은 112, 10 mg-Cd/L이고, 해바라기씨는 500 mg-Cd/L에서 1개만 발아하였고, 유채씨는 150 mg-Cd/L 이상의 농도에서는 발아하지 못하였다. 대상 식물의 뿌리는 지상부보다 카드뮴에 대해 높은 민감도를 보였다. 해바라기의 발아율과 생육량, 식물활성도는 유채보다 높은 값을 가졌고, 내성지표는 상대적으로 저농도에서 유채보다 낮은 값을 가졌으나, 높은 농도에서는 유채가 발아하지 못해 높은 값을 보였다.

• 한국자연치유학회지
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• 제7권2호
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• pp.51-62
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• 2018

목적: 제주도 교래자연휴양림을 탐방한 대상자들 중 49명은 삼림욕을 한 후에 스트레스와 누적스트레스의 변화를 측정하였고, 또한 대상자들 중 85명은 설문을 통해서 직무스트레스, 사회 심리적 스트레스 및 상태불안감의 해소 등에 대한 설문을 하여 스트레스 수준의 변화를 조사하는 것이 목적이었다. 방법: 유비맥파기를 이용하여 스트레스의 수준을 측정하였고, 설문을 실시하여 데이터를 도출하였다. 결과: 삼림욕 후 스트레스 수준의 변화에서는 대조군은 사후에 스트레스가 증가하여 유의성이 없었고, 실험군은 사전보다 사후에 감소하여 유의성이 있었다(p<.043). 또한 분산분석에서는 그룹간에는 유의성이 있었고(p<.049), 그룹과 사전사후의 평균치에서도 유의성이 있었다( p<.048). 누적 스트레스의 변화에서는 실험군은 사전보다 사후에 감소하여 유의성이 있었다(p<.02). 또한 분산분석에서는 그룹간에서는 유의한 감소차이가 있었고(p<.047), 그룹과 사전사후 간에서도 유의한 차이가 있었다(p<.002). 전체적으로 직무스트레스의 설문의 경우에 사전보다 사후에는 감소하여 유의성이 있었다(p<.001).물리환경 및 직무요구도는 유의성이 없었다. 직무자율성, 관계갈등, 조직체계 불공정성, 보상부적절 및 직장문화의 경우에도 스트레스가 감소하여 유의성이 있었다(p<.001). 사회 심리적 스트레스 및 상태특성 불안감은 사전보다 사후에 감소하여 유의성이 있었다(p< .001). 결론: 교래자연휴양림에서 삼림욕을 한 후에는 스트레스와 불안감도 모두 감소하여 유의성이 있게 나타나서 스트레스 해소를 위한 자연치유 장소로서 크게 도움이 되는 기초정보를 제공하고 있다.

• Journal of Veterinary Science
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• 제24권6호
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• pp.83.1-83.12
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• 2023

Background: Ellipticine (Ellip.) was recently reported to have beneficial effects on the differentiation of adipose-derived stem cells into mature chondrocyte-like cells. On the other hand, no practical results have been derived from the transplantation of bone marrow stem cells (BMSCs) in a rabbit osteoarthritis (OA) model. Objectives: This study examined whether autologous BMSCs incubated with ellipticine (Ellip.+BMSCs) could regenerate articular cartilage in rabbit OA, a model similar to degenerative arthritis in human beings. Methods: A portion of rabbit articular cartilage was surgically removed, and Ellip.+BMSCs were transplanted into the lesion area. After two and four weeks of treatment, the serum levels of proinflammatory cytokines, i.e., tumor necrosis factor α (TNF-α) and prostaglandin E2 (PGE2), were analyzed, while macroscopic and micro-computed tomography (CT) evaluations were conducted to determine the intensity of cartilage degeneration. Furthermore, immuno-blotting was performed to evaluate the mitogen-activated protein kinases, PI3K/Akt, and nuclear factor-κB (NF-κB) signaling in rabbit OA models. Histological staining was used to confirm the change in the pattern of collagen and proteoglycan in the articular cartilage matrix. Results: The transplantation of Ellip.+BMSCs elicited a chondroprotective effect by reducing the inflammatory factors (TNF-α, PGE2) in a time-dependent manner. Macroscopic observations, micro-CT, and histological staining revealed articular cartilage regeneration with the downregulation of matrix-metallo proteinases (MMPs), preventing articular cartilage degradation. Furthermore, histological observations confirmed a significant boost in the production of chondrocytes, collagen, and proteoglycan compared to the control group. Western blotting data revealed the downregulation of the p38, PI3K-Akt, and NF-κB inflammatory pathways to attenuate inflammation. Conclusions: The transplantation of Ellip.+BMSCs normalized the OA condition by boosting the recovery of degenerated articular cartilage and inhibiting the catabolic signaling pathway.