• Biomolecules & Therapeutics
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• 제19권4호
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• pp.431-437
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• 2011

Aberrant activation of microglia has been reported to cause neuronal damages by releasing a variety of pro-inflammatory cytokines. Besides where microglia become active, damages have been also observed in remote places, which is considered due to the migration of activated microglia. Therefore, an agent that could suppress abnormal activation of microglia and their subsequent migration might be valuable in activated microglia-related brain pathologies. The objective of the present study was to evaluate anti-inflammatory effects of betulinic acid on lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 microglial cells. Pretreatment of betulinic acid significantly attenuated LPS-induced NO production and protein expression of iNOS. Betulinic acid also significantly suppressed LPS-induced release and expression of cytokines such as TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$. Furthermore, betulinic acid significantly uppressed LPS-induced MMP-9 expression, which has been suggested to play an important role in the migration of activated microglia. In order to understand the possible mechanism by which betulinic acid suppresses LPS-induced cytokine production and migration of microglia, the role of NF-kB, a major pro-inflammatory transcription factor, was examined. Betulinic acid significantly suppressed LPS-induced degradation of IKB, which retains NF-kB in the cytoplasm. Therefore, nuclear translocation of NF-kB upon LPS stimulation was significantly suppressed with betulinic acid. Taken together, the present study for the first time demonstrates that betulinic acid possesses anti-inflammatory activity through the suppression of nuclear translocation of NF-kB in BV2 microglial cells.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.212-219
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• 2016

다형성 신경교모세포종은 사람의 원발성 뇌종양 중 가장 흔하면서 악성이 높은 종양의 하나로 수술과 방사선치료, 화학치료 등 집중적 치료에도 불구하고 사망률이 높은 종양이다. 레스베라트롤은 다양한 자연산 물질에 포함되어 있는 폴리페놀의 일종으로 여러 종류의 암세포들에서 항암 작용이 있음이 보고되어 있으나 그 기전은 명확하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 사람의 신경교모세포종 기원 세포인 A172 세포에서 레스베라트롤에 의한 세포 사멸 효과와 그 기전을 확인하고자 하였다. 레스베라트롤은 A172세포에서 활성산소종의 생성을 촉진하였으며 N-acetylcystein 혹은 catalase 등의 항산화제들을 전처치시 레스베라트롤의 세포 사멸 효과가 차단되었다. 레스베라트롤은 ERK와 p38 kinase, JNK 등의 인산화를 촉진하였으며 이들 인산화 효소의 억제제들을 전처치하면 레스베라트롤의 세포 사멸 효과가 차단되었다. Caspase 억제제를 전처치시 레스베라트롤에 의한 caspase-3의 활성화와 세포 사멸이 차단되었으며, N-acetylcystein을 전처치시 레스베라트롤에 의한 ERK의 활성화와 caspase-3의 활성화가 차단되었다. 이들 결과를 종합하면 레스베라트롤은 A172 세포에서 활성산소종의 생성을 촉진하며 이는 ERK와, p38 kinase, JNK 등의 활성화를 통해 caspase-의존성 기전으로 세포사멸을 유도하는 것으로 사료된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제7권1호
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• pp.39-50
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• 1990

세포막의 정보전달기전중 phosphoinositide system은 정보가 전달될때 phospholipase C 효소의 작용으로 phosphatidyl inositol bisphosphate로부터 inositol triphosphate($IP_3$)와 diacylglycerol이 생성되며 $IP_3$는 다시 $IP_3$kinase에 의해 inositol tetrakisphosphate($IP_4$)로 되어 이차전령 물로서 작용한다. 본 연구는 $IP_3$kinase효소가 $Ca^{2+}$와 calmodulin에 의해 활성화되는 성질을 이용하여 calmodulin을 정제하고 $IP_3$kinase효소와의 친화도를 비교 관찰하였다. Calmodulin정제는 phenyl-Sepharose resin을 이용하여 column chromatography를 시행하여 정제확인하였으며 분자량이 17,000임을 SDS-polyacrylamide gel 전기영동으로 확인하였다. 정제된 calmodulin을 affigel column에 결합시킨 gel에 소의 뇌로부터 분리한 $IP_3$kinase효소가 담긴 시료를 calmodulin-affigel column에 적용하여 결합 및 유출정도를 비교하였으며 $Ca^{2+}$이 든 buffer에서 친화도가 가장 컸으며 유출은 EGTA용액에서 일부 유출되었으며 calmodulin/$Ca^{2+}$이 든 buffer에선 강한 유출정도를 관찰하였다. 그러나 calmodulin/$Ca^{2+}$는 $IP_3$kinase효소의 활성을 증가시키며 calmodulin이 단백질이어서 정제면에서 효소와의 분리가 쉽지않아 여러 다른 detergent를 적용하였으나 0.2% chaps buffer에서 집중된 유출을 관찰하였다.

• 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.

• 재활복지
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• 제22권3호
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• pp.209-224
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• 2018

본 연구는 가상현실 프로그램을 사용한 재활치료의 효과성에 대해 체계적으로 분석하여 국내 임상현장에서 재활치료에 종사하는 의료인, 의료기사 및 연구자들에게 다양한 가상현실 기반의 재활치료와 효과성에 대한 정보를 제공하여 가상현실 기반의 재활치료가 임상에서 적절하게 적용될 수 있도록 하고자 한다. 연구 방법으로 학술연구정보서비스(Research Information Sharing Service; RISS), Google Scholar, Pubmed 데이터베이스를 사용하여 2007년 1월부터 2017년 12월까지의 논문을 검색하였다. 주요 검색어는 'Virtual Reality AND Rehabilitation', 'Virtual reality AND Effect'를 사용하였다. 최종적으로 10편의 해외 학술지에 게재된 논문을 본 연구의 분석 대상으로 선정하였다. 선정된 논문은 PICO (Patient, Intervention, Comparison, Outcome) 형식을 사용하여 정리하였다. 연구 결과 10개의 논문에서 참여한 대상자를 유형별로 분석한 결과, 대상자는 총 4가지로 분류되었으며 그 종류는 뇌졸중, 뇌종양, 파킨슨병, 신장질환이었다. 중재에 사용한 가상현실 기반 도구들은 IREX 3건(30%), X-box Kinect 2건(20%), Nintendo Wii 2건(20%), [Existing tool + VR]이 1건(10%), [Mobile application + VR]이 1건(10%)이었다. 중재 결과 10개의 논문 모두 기능향상이 나타났으며 신체기능이 24회(66%), 정신기능 6회(17%), 인지기능 5회(14%), 일상생활활동이 1회(3%)였다. 따라서 본 연구는 가상현실 기반 재활치료와 그 효과를 정리하여 재활치료서비스의 전문성과 질을 향상시키고, 영역을 확대하는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권8호
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• pp.846-853
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• 2019

천궁은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항진통, 부인과 질환, 항산화활성, 뇌질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품인 김치에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 129를 이용해 발효한 천궁 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. 발효하지 않은 천궁 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 129 발효 천궁 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 161.2%, 총 플라보노이드 함량은 약 281.0% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, ABTS radical 소거활성능, DPPH radical 소거 활성능, 환원력은 각각 약 139.9%, 199.6%, 301.0% 및 137.1% 증가된 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 129을 이용한 생물전환을 통한 천궁 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권6호
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• pp.750-758
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• 2022

Background: Mild cognitive impairment (MCI) is a transitional condition between normality and dementia. Ginseng is known to have effects on attenuating cognitive deficits in neurogenerative diseases. Ginsenosides are the main bioactive component of ginseng, and their protein targets have not been fully understood. Furthermore, no thorough analysis is reported in ginsenoside-related protein targets in MCI. Methods: The candidate protein targets of ginsenosides in brain tissues were identified by drug affinity responsive target stability (DARTS) coupled with label-free liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis. Network pharmacology approach was used to collect the therapeutic targets for MCI. Based on the above-mentioned overlapping targets, we built up a proteineprotein interaction (PPI) network in STRING database and conducted gene ontology (GO) enrichment analysis. Finally, we assessed the effects of ginseng total saponins (GTS) and different ginsenosides on mitochondrial function by measuring the activity of the mitochondrial respiratory chain complex and performing molecular docking. Results: We screened 2526 MCI-related protein targets by databases and 349 ginsenoside-related protein targets by DARTS. On the basis of these 81 overlapping genes, enrichment analysis showed the mitochondria played an important role in GTS-mediated MCI pharmacological process. Mitochondrial function analysis showed GTS, protopanaxatriol (PPT), and Rd increased the activities of complex I in a dose-dependent manner. Molecular docking also predicted the docking pockets between PPT or Rd and mitochondrial respiratory chain complex I. Conclusion: This study indicated that ginsenosides might alleviate MCI by targeting respiratory chain complex I and regulating mitochondrial function, supporting ginseng's therapeutic application in cognitive deficits.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권1호
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• pp.52-60
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• 2022

Purpose: For now, cognitive load is assessed based on survey-based methods, which can be difficult to track the amount of cognitive load in real-time. In this study, we investigated the difference in electrophysiological activation due to different levels of cognitive load not only at sensor-level but also at source-level using electroencephalogram that might be potentially used for quantitative cognitive load evaluation. Materials and Methods: In this study, ten healthy subjects (mean age 24.3 ± 2.1, three female) participated the experiment. All participants performed 4 sessions of n-back task in different difficulties: 0-, 1-, 2-, and 3-back during electroencephalogram recording. For sensor-level analysis, we calculated the event-related potential and event-related spectral perturbation while low resolution brain electromagnetic tomography (LORETA) to estimate the source activation. Each result was compared between different workload conditions using statistical analysis. Results: Statistical results revealed that the accuracy of the task performance was significantly different between different cognitive loads (p = 0.018). The post-hoc analysis confirmed that the accuracy of the 3-back task was significantly decreased compared to 1-back condition (p = 0.018), but not with 2-back condition (p = 0.180). ERP results showed that P300 target amplitude between 1-back and 3-back had a marginal difference in Cz (p = 0.059) and Pz(p = 0.093). A significant inhibition in Cz high-beta activation (p = 0.017) and decrease in source activation of right parahippocampal gyrus was found in 3-back condition compared to 1-back condition (p < 0.05). Conclusion: In this study, we compared the sensor- and source-level differences in electroencephalogram between different levels of cognitive load, that were found to be in line with the previous reports related to cognitive load evaluation. We expect that the outcome of the current study can be used as a feature to establish a quantitative cognitive load assessment system.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권1호
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• pp.58-68
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• 2024

본 연구의 목적은 알츠하이머질환(Alzheimer's disease: AD) 동물 모델을 대상으로 트레드밀 운동(Treadmill exercise: TE)과 환경강화(environmental enrichment: EE) 처치가 인지기능, 근 기능, 및 밀착연접 단백질 발현에 미치는 영향을 확인하는데 있다. AD 동물 모델을 제작하기 위해 aluminum chloride(AlCl₃)를 90일간(40mg/kg/하루) 투여 하였으며 동시에 TE(10-12m/min, 40-60min/day) 혹은 EE에 노출시켰다. 그 결과 AlCl₃ 투여에 의한 인지기능 저하와 근 기능 감소가 TE와 EE에 의해 완화된 것으로 나타났다. 또한, TE와 EE는 AD 질환에서 나타나는 β-amyloid(Aβ), alpha-synuclein 및 tumor necrosis factor-α(TNF-α) 단백질의 발현 증가를 감소시킨 것으로 나타났다. 게다가 TE와 EE는 AlCl₃ 투여에 의해 감소된 밀착연접 단백질(Occludin, Claudin-5 및 ZO-1)의 발현을 통계적으로 유의하게 증가시킨 것으로 나타났다. 마지막으로 Aβ 단백질과 밀착연접 단백질과의 상관분석을 실시한 결과 부적 상관관계(Occludin: r=-0.853, p=0.001; Claudin-5 : r=-0.352, p=0.915; ZO-1 : r=-0.424, p=0.0390)로 나타났다. 따라서 이를 종합해 보면 TE 혹은 EE 처치는 AD에 나타나는 병리학적 특징들을 일부 완화시켜 인지기능과 근 기능을 일부 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.

• 대한약리학회지
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• 제31권3호
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• pp.299-311
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• 1995

혈소판은 혈전기전의 중요요소로, monoamine성 신경전달물질의 대사에 있어서 신경계와 유사점을 가지고 있다. 따라서 항우울약물인 amitriptyline (AMT)과 sertraline (SRT)의 혈소판응집 억제와 이에 의한 세포내 신호전달 물질의 함량변동 및 단백인산화에 대한 영향을 chlorpromazine (CPZ)과 비교연구함으로써, 이들 약물의 혈소판응집 억제작용의 효능을 검정하고, 항 혈소판 및 항우울 작용기전의 일단을 규명하고자 하였다. SRT, CPZ 및 AMT은 thrombin (0.25 unit/ml)에 의한 혈소판응집을 억제하였으며, 각각의 IC50은 $4.37{\times}10^{-5}\;M$, $5.76{\times}10^{-5}\;M$ 및 $1.15{\times}10^{-4}\;M$이었다. 이러한 억제효과는 A23187$(1.0\;{\mu}M)$및 PMA(320 nM)에 의한 혈소판응집에 대해서도 유사하게 나타났다. thrombin은 혈소판응집과 아울러 thromboxane $B_2$ 및 $prostaglandin\;E_2$ 생성을 유의하게 증가시켰으며, 이러한 arachidonic acid 생성은 CPZ, AMT 및 SRT에 의하여 현저하게 억제되었다. CPZ, AMT 및 SRT은 cAMP 함량을 용량의존적으로 감소시켰으며, SRT, AMT $(1{\times}10^{-4}\;M)$ 및 CPZ $(3{\times}10^{-5}\;M)$은 cGMP 함량을 증가시키는 경향을 보였다. 한편, $Ins(1,4,5)P_3$ 함량은 thrombin 부하 후 10초 이내에 정점에 도달한 후 45초 이후까지 유지된다. CPZ과 AMT은 혈소판의 $Ins(1,4,5)P_3$ 함량을 현저히 증가시키며, thrombin에 의한 증가도 유의하게 증강시킨다. SRT은 혈소판의 $Ins(1,4,5)P_3$을 증가시키나, thrombin 부하 후 증강되지는 않았다. $Ins(1,4,5)P_3$ 증가에 이어서, $[Ca^{2+}]_i$은 thrombin 부하 후 20초에 최고점에 이르며, 이러한$[Ca^{2+}]_i$, 증가는 세 약물에 의하여 현저하게 억제되었다. 혈소판 단백인산화에 대해서, thrombin은 $41{\sim}43\;kDa$ 및 20kDa 단백인산화를 현저하게 증가시켰으며, 이는 AMT, SRT 및 CPZ에 의하여 억제되었다. CPZ, AMT 및 SRT 등의 세 약물은 유의한 항응집효과와 thromboxane생성억제 효과를 나타냈으며, 이들 약물에 의한 protein kinase C 활성억제 및 $Ins(1,4,5)P_3$의 함량증가는 각각 이들약물의 항응집효과 및 항우울성 작용기전과 연관될 수 있음을 시사한다.