• Nutrition Research and Practice
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• 제16권6호
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• pp.685-699
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Platycodon grandiflorum (PG) has long been known as a medicinal herb effective in various diseases, including bronchitis and asthma, but is still more widely used for food. Fermentation methods are being applied to increase the pharmacological composition of PG extracts and commercialize them with high added value. This study examines the hydrolyzed and fermented PG extract (HFPGE) fermented with Lactobacillus casei in RAW 264.7 cells, and investigates the effect of amplifying the immune and the probable molecular mechanism. MATERIALS/METHODS: HFPGE's total phenolic, flavonoid, saponin, and platycodin D contents were analyzed by colorimetric analysis or high-performance liquid chromatography. Cell viability was measured by the MTT assay. Phagocytic activity was analyzed by a phagocytosis assay kit, nitric oxide (NO) production by a Griess reagent system, and cytokines by enzyme-linked immunosorbent assay kits. The mRNA expressions of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cytokines were analyzed by reverse transcription-polymerase chain reaction, whereas MAPK and nuclear factor (NF)-κB activation were analyzed by Western blots. RESULTS: Compared to PGE, HFPGE was determined to contain 13.76 times and 6.69 times higher contents of crude saponin and platycodin D, respectively. HFPGE promoted cell proliferation and phagocytosis in RAW 264.7 cells and regulated the NO production and iNOS expression. Treatment with HFPGE also resulted in increased production of interleukin (IL)-1β, IL-6, tumor necrosis factor (TNF)-α, C-X-C motif chemokine ligand10, granulocyte-colony-stimulating factor, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, and monocyte chemoattractant protein-1, and the mRNA expressions of these cytokines. HFPGE also resulted in significantly increasing the phosphorylation of NF-κB p65, extracellular signal-regulated kinase, and c-Jun N-terminal kinase. CONCLUSIONS: Taken together, our results imply that fermentation and hydrolysis result in the extraction of more active ingredients of PG. Furthermore, we determined that HFPGE exerts immunostimulatory activity via the MAPK and NF-κB signaling pathways.

• 문화기술의 융합
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• 제8권6호
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• pp.849-854
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• 2022

본 연구에서는 참당귀(Angelica gigas Nakai)의 핵심 유효 성분인 decursin과 decursinol angelate를 높은 수율로 추출한 초임계 이산화탄소 선택 추출물의 항염증 효능을 에탄올 추출물과 비교하여 측정하였다. 항염증 효능을 측정하기 위해 염증 매개 인자인 nitric oxide(NO), 염증성 사이토카인인 interleukin(IL)-6, IL-8 생성량을 측정하였다. NO 생성량은 lipopolysaccharide(LPS)로 염증 반응을 유도한 Raw 264.7 세포를 대상으로 Griess assay를 통해 측정하였고, IL-6 및 IL-8 생성량은 tumor necrosis factor(TNF)-α로 염증 반응을 유도한 human keratinocyte cell line(HaCaT) 세포를 대상으로 enzyme-linked immunoadsorbent assay(ELISA)를 통해 측정하였다. NO 생성량은 초임계 이산화탄소 추출물이 에탄올 추출물에 비해 뛰어나게 억제하였다. IL-6 및 IL-8 생성량 또한 에탄올 추출물은 오히려 증가시키는 반면, 초임계 이산화탄소 추출물은 6.25 ㎍/mL의 농도에서 통계적으로 유의하게 억제하였다(P<0.01). 우리는 이러한 결과를 통해 참당귀 초임계 이산화탄소 선택 추출물이 아토피 피부염을 완화시키는 항염증 코스메슈티컬 소재로써 활용 가능함을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제32권1호
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• pp.59-64
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• 2006

문주란(Crinum asiaticum Linne var. japonicum)은 한국, 말레이지아 등 동남아시아 지역에서 관절통, 해열, 궤양 치료, 국부의 소염 및 해열 등의 목적에 민간요법 등으로 오래 전부터 사용되어 오고 있다. 본 연구에서는 이러한 문주란의 화장료 조성물로서의 가능성을 확인하기 위하여 iNOS (inducible nitric oxide synthase) 억제 그리고 PGE2, IL-6, and IL-8 방출 억제에 의한 항염 효능을 측정하였다. pH를 3.5로 조절하고 95% ethanol을 사용하여 추출한 후, HPLC 실험으로 문주란의 주성분이 면역조절물질로 잘 알려진 lycorine이며 대략 1% 정도 함유한 것을 확인하였고 그 함량은 문주란의 추출 부위 및 추출방법에 따라 달랐다. 리포다당(lipopolysaccharide, LPS)에 의해 활성화된 생쥐 대식세포(RAW 264.7 cells)에서 생성되는 NO 형성의 억제능을 측정한 항염실험에서, 문주란 에탄을 추출물은 투여량에 비례하는 저해능을 가지고 있음을 확인할 수 있었다($IC_{50} = 83.5 {\mu}g/mL$). 또한 RT-PCR법을 이용하여 문주란 에탄을 추출물이 iNOS 유전자 발현도 억제함을 확인하였다. 또한, 문주란 추출물은 전혀 세포독성을 보이지 않았으며 오히려 LPS에 대하여 세포증식효과를 나타내었다(세포생존율 약 $10{\sim}60%$ 증가). 인간의 섬유아세포에서 과산화수소에 의해 활성화된 PGE2, IL-6 및 IL-8 방출 억제효능 측정 실험에서는 0.05%와 1% 농도 이상에서 (PGE2와 IL-6의 분비가) 거의 완전히 억제됨을 확인할 수 있었고, 나아가서 IL-8의 경우는 모든 실험농도 범위에서 완전히 억제되었다(>0.0025%). 이러한 결과로부터 문주란의 추출물이 충분한 항염 효과를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권2호
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• pp.254-265
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• 2021

채취 시기 및 추출 용매에 따른 환삼덩굴 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 6월에 채취한 환삼덩굴의 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 41.09 mg/g GAE, 같은 시기에 채취한 70% 에탄올 추출물은 56.64 mg/g GAE를 나타내었으며, 8월에 채취하여 추출한 열수 추출물은 31.56 mg/g GAE, 에탄올 추출물은 31.81 mg/g GAE의 함량을 나타내어, 열수와 에탄올 추출물 모두 6월에 채취하여 추출한 것이 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났으며, 채취 시기가 같은 경우 열수 추출물보다 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량이 높은 것으로 나타났다. 전자공여능, SOD 유사활성, ABTS radical 소거능 측정을 통하여 환삼덩굴 추출물의 항산화 활성을 측정한 결과 모든 실험에서 총 폴리페놀 함량이 가장 높게 나타난 6월 채취 70% 에탄올 추출물의 활성이 가장 높았다. 또한 8월 채취 추출물의 경우 총 폴리페놀 함량은 비슷하였으나 모든 실험에서 에탄올 추출물의 활성이 높게 나타나 항산화에 관여하는 물질은 70% 에탄올로 추출하였을 때 활성이 높게 유지된다고 판단되었다. 미백활성 평가를 위한 tyrosinase 저해활성 측정 결과 환삼덩굴 열수 추출물은 6월 채취 추출물은 활성을 나타내지 않았으며 8월 채취 추출물은 최고농도에서의 활성이 16.18%로 나타났다. 에탄올 추출물의 경우 최고농도의 활성이 6월 채취 추출물은 8.07%, 8월 추출물이 14.7%로 나타나 미백활성을 나타내는 성분은 6월보다는 8월에 함량이 높은 것으로 판단되었다. 피부 주름 생성 방지 활성 평가를 위한 elastase 저해활성의 경우 에탄올 추출물은 매우 미미한 활성이 나타났으며 열수 추출물은 활성을 나타내지 않았다. 또한 모든 추출물에서 수렴활성이 나타나지 않아 환삼덩굴을 주름 생성 방지를 위한 기능성 원료로 사용하는 것은 적절하지 않다고 판단된다. 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성이 가장 높게 나타난 6월 채취 환삼덩굴 에탄올 추출물의 세포독성(MTT assay) 결과, 저농도인 5~10 ㎍/mL에서는 세포증식효과를 나타내었으나 50 ㎍/mL에서 64.13%의 세포 생존율을 보여 강한 세포독성을 나타내었다. NO 생성 억제 능력의 경우, 농도가 증가함에 따라 Raw 264.7의 NO 생성이 억제되어 1,000 ㎍/mL에서의 NO 생성량이 40.7%까지 감소하였다. 그러나 이러한 결과가 세포 독성에 의한 것인지, 추출물의 효능에 의한 것인지는 추가 연구가 필요한 부분이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권6호
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• pp.876-882
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• 2016

산수유에 함유된 유효성분을 극성이 다른 용매로 계통분획하여 얻은 추출물(water 분획물, CWF; EtOAc 분획물, CEF; butanol 분획물, CBF)의 항산화활성및 항염증 효과를 확인하였다. 그 결과, 모든 분획물은 농도가 증가함에 따라 자유 라디칼 소거능이 증가하였으며, 특히 가장 높은 폴리페놀 함량(179.3 mg TAE/g)이 확인된 CEF의 경우 대조군으로 사용된 BHA와 ${\alpha}-tocopherol$보다 뛰어난 자유 라디칼 소거활성(DPPH: $RH_{50}$; $25.1{\mu}g/mL$, ABTS: $RC_{50}$; $36.1{\mu}g/mL$)이 확인되다. Mouse macrophage RAW 264.7 cell을 사용하여 NO, $PGE_2$ 및 염증성 사이토카인($TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6)의 생성억제 측정을 통한 항염증 효과 분석 결과, 산수유 분획물(CWF, CEF, CBF)은 용매에 따른 유의적 차이 없이 처리농도 범위($1{\sim}100{\mu}g/mL$)에서 NO, $PGE_2$ 및 염증성 cytokine 생성을 유의적으로 억제하였다. CWF와 CEF는 농도 의존적으로 NO 생성을 억제하였으며, $100{\mu}g/mL$ 농도에서 CWF($0.5{\mu}M$)와 CEF($1.2{\mu}M$)는 LPS 비처리군과 유사하게 NO 생성을 억제하였다. $100{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 높은 염증성 cytokine 생성 억제 효과는 CWF가 $TNF-{\alpha}$의 생성을 51.2%, CEF가 $IL-1{\beta}$와 IL-6의 생성을 각각 67%와 58% 억제하여, 산수유 분획물의 뛰어난 항염증 효과가 확인되었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권6호
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• pp.507-514
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• 2018

본 연구에서는 모자반목 모자반과 갈조류인 괭생이 모자반의 3가지 서로 다른 추출물의 면역활성 가능성을 비교연구하기 위하여 RWA264.7 대식세포에 서로 다른 괭생이 모자반 추출물을 처리하여 $TNF-{\alpha}$, IL-6 및 NO 분비능과 MAPK 신호전달경로 및 $NF-{\kappa}B$ 활성화 수준을 측정하였다. 괭생이 모자반 열수추출물, 주정추출물, 그리고 초임계추출물 중 괭생이 모자반 열수추출물이 세포독성은 없는 농도 ($50{\mu}g/mL$)에서 $TNF-{\alpha}$, IL-6의 생성뿐 아니라 iNOS 활성화를 통한 NO 분비를 촉진하였다. 이러한 괭생이 모자반 열수추출물의 면역증진 효과는 MAPK 신호전달경로 및 $NF-{\kappa}B$ 활성화를 통해 이루어지고 있음을 확인하였다. 본 연구결과는 괭생이 모자반 열수추출물의 면역활성 증진 가능성을 제시하여 향후 대식세포의 활성 유도를 통한 면역증진 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 보여주는 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.211-217
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• 2003

주성분분석은 잘 알려진 데이터 분석 방법으로써 높은 차원의 데이터를 낮은 차원의 데이터로 표현하는데 효과적이어서 얼굴인식, 데이터 압축 등에 이용되고 있다. 주성분분석을 하게 되면 원 데이터의 공분산 행렬로부터 정규직교한 고유벡터와 해당하는 고유치를 얻게 되고 그 중 큰 값을 가지는 고유벡터 들을 선택하여 선형 변환함으로써 데이터의 차원을 줄일 수 있게 된다. 망막에 빛 자극이 인가되면 시세포 층에서 전기신호로 변환된 후 복잡한 신경회로를 거쳐 최종적으로 신경절세포 층에서 활동전위의 형태로 출력되게 된다. 본 연구에서는 다채널전극을 사용하여 여러 개 망막 신경절세포로부터 유래되는 활동전위를 기록한 후 개개의 신호를 구분하는 과정을 거치고, 이어서 그 신호를 만들어 내는 각 뉴론들끼리의 시간적, 공간적 흥분발사 패턴을 이해함으로써 궁극적으로 시각정보 인코딩 기전을 밝히려는 연구 목표하에 그 첫 단계로서 망막 신경절세포의 활동전위를 기록한 후 분류하는 과정을 성공적으로 수행하였기에 그 내용을 서술하고자 한다. 망막에서 기록되는 신경절세포 활동전위는 불규칙하고 확률적이기 때문에 주성분분석을 통하여 그 유형을 분류할 수 있었다. 토끼 눈으로부터 망막을 박리하여 망막조각을 얻은 후 신경절세포 층이 전극표면을 향하도록 전극에 부착하였다. 8${\times}$8의 microelectrode array (MEA)를 전극으로 사용하였고, 증폭기는 MEA 60 system을 사용하여 신경절세포 활동전위를 기록하였다. 활동전위 기록 후 파형 분류를 하였다. 잡음이 섞여있는 기록으로부터 신호를 검출하기 위하여, 잡음역치($\pm$3$\sigma$)를 설정하였다. 역치를 넘는 파형 만을 획득한 후 주성분분석을 통해 각 파형의 첫 번째 주성분, 두 번째 주성분을 계산하여 2차원 평면에 투사함으로써 몇 개의 의미있는 클러스터를 얻었다. 이 클러스터는 곧 각 신경절세포에서 유래되는 파형을 반영하므로 주성분분석을 통하여 망막 신경절세포의 활동전위를 각 세포별로 분류할 수 있음을 확인하였다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제29권3호
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• pp.197-205
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• 2007

Angiogenesis is a essential part for bone formation and bone fracture healing. Vascular endothelial growth factor (VEGF), one of the most important molecules among many angiogenic factors, is a specific mitogen for vascular endothelial cells. VEGF-mediated angiogenesis is required for bone formation and repair. However, the effect of VEGF on osteoblastic cells during osteogenesis is still controversial. In recent days, substantial progress have been made toward developing tissue-engineered alternatives to autologous bone grafting for maxillofacial bony defects. Periosteum has received considerable interest as a better source of adult stem cells. Periosteum has the advantage of easy harvest and contains various cell types and progenitor cells that are able to differentiate into a several mesenchymal lineages, including bone. Several studies have reported the bone formation potential of periosteal cells, however, the correlation between VEGF signaling and cultured human periosteal cell-derived osteogenesis has not been fully investigated yet. The purpose of this study was to examine the correlation between VEGF signaling and cultured human periosteal-derived cells osteogenesis. Periosteal tissues of $5\;{\times}\;20\;mm$ were obtained from mandible during surgical extraction of lower impacted third molar from 3 patients. Periosteal-derived cells were introduced into the cell culture and were subcultured once they reached confluence. After passage 3, the periosteal-derived cells were further cultured for 42 days in an osteogenic inductive culture medium containing dexamethasone, ascorbic acid, and ${\beta}-glycerophosphate$. We evaluated the alkaline phosphatase (ALP) activity, the expression of Runx2 and VEGF, alizarin red S staining, and the quantification of osteocalcin and VEGF secretion in the periosteal-derived cells. The ALP activity increased rapidly up to day 14, followed by decrease in activity to day 35. Runx2 was expressed strongly at day 7, followed by decreased expression at day 14, and its expression was not observed thereafter. Both VEGF 165 and VEGF 121 were expressed strongly at day 35 and 42 of culture, particularly during the later stages of differentiation. Alizarin red S-positive nodules were first observed on day 14 and then increased in number during the entire culture period. Osteocalcin and VEGF were first detected in the culture medium on day 14, and their levels increased thereafter in a time-dependent manner. These results suggest that VEGF secretion from cultured human periosteal-derived cells increases along with mineralization process of the extracellular matrix. The level of VEGF secretion from periosteal-derived cells might depend on the extent of osteoblastic differentiation.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권4호
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• pp.363-372
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• 2017

물레나물(Hypericum ascyron)은 예로부터 식 약용으로 사용되어져 왔으나, 물레나물의 항염증 효과와 mechanism에 대한 연구가 매우 부족하여 물레나물 추출물의 염증 생성 반응에 관여하는 기전을 규명하고자 하였다. 물레나물은 열수와 90% ethanol 추출물에서 각각 29.75, 31.82 mg/g으로 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 물레나물 추출물의 hyaluronidase 저해 활성을 측정한 결과 $50-200{\mu}g\;phenolics/mL$ 농도에서 열수와 90% ethanol 추출물이 각각 0.00-14.81, 15.33-47.49%의 저해 활성을 나타내어 항염증 효과가 있는 것으로 판단되었다. 물레나물 추출물의 세포 독성을 측정한 결과, 열수와 90% ethanol 추출물에서 각각 $30-100{\mu}g/mL$ 농도에서 독성이 관찰되어 열수 추출물의 농도 구간을 $10-50{\mu}g/mL$, ethanol 추출물은 $5-20{\mu}g/mL$으로 선정하였다. LPS로 자극한 Raw 264.7 cell에서 iNOS, COX-2와 같은 염증성 매개체뿐만 아니라 pro-inflammatory cytokine의 생성과 발현은 물레나물의 열수와 90% ethanol 추출물에 의하여 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 물레나물 추출물의 염증 억제 효과는 iNOS와 COX-2를 억제함으로써 염증 반응에 관련된 물질인 NO, $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$ 생성을 억제하는 기작을 가지는 것으로 판단되었다. 따라서 물레나물 추출물은 다양한 염증성 질환에서 매개 물질들의 과발현에 의해 야기되는 질병을 치료하기 위한 치료제로 다양하게 활용할 수 있는 천연물 소재로 사용될 수 있을 것으로 판단되며, 물레나물의 기능성 식품 산업화를 위한 유용한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1752-1760
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• 2011

우리나라에서 자생하고 있는 천년초는 새로운 생리활성 물질을 생산할 수 있는 소재로 각광받고 있으며, mouse calvaria 유래의 MC3T3-E1 세포는 골세포의 세포 활성과 관련된 연구에서 유용하게 이용되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 MC3T3-E1 세포를 이용하여 천년초 추출물이 세포 증식에 미치는 영향과 ALP 활성, 조골세포의 골 형성을 위한 필수 인자인 collagen 합성에 대한 영향을 검토하고 세포사의 주요 인자인 ROS 에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 각 추출물의 수율은 껍질 열수 추출물이 35.2%로 가장 수율이 높았고, 다음으로 줄기 열수 추출물, 껍질 에탄올 추출물, 씨 열수 추출물, 줄기 에탄올 추출물 순으로 나타났으며, 수율이 가장 낮은 씨 에탄올 추출물은 20.6%였다. 각 추출물의 농도(1, 10 50, $100{\mu}g/ml$)에 따른 조골세포 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과, 모든 군에서 대조군과 비교하여 유의적인 증식률을 나타내었으며 특히, $100{\mu}g/ml$ 씨 열수 추출물을 첨가하였을 때, 대조군과 비교하여 가장 높은 120% 정도의 증식률을 나타내었다. 천년초 추출물이 ALP 활성에 미치는 영향을 조사한 결과, 천년초 추출물을 $10\sim50{\mu}g/ml$ 첨가하였을 때, 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하였으며 특히, 씨 에탄올 추출물을 $50{\mu}g/ml$ 첨가하였을 때, 130% 이상의 ALP 활성을 증가시켜 조골세포의 분화에 영향을 줄 가능성이 제시 되었다. 천년초 추출물이 조골세포의 collagen 합성에 미치는 실험결과에서는 천년초 씨 열수 추출물과 씨 에탄올 추출물의 $50\sim100{\mu}g/ml$ 농도에서 높은 합성능을 나타내었으며 그 중 씨 열수 추출물 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 가장 높은 collagen 합성능을 보였다. 천년초 추출물이 세포내 ROS생성에 미치는 영향을 실험한 결과에서는 모든 천년초 추출물 처리에 의해 농도 의존적으로 형광 강도가 감소하는 경향을 보였으며 특히, 씨 열수 추출물의 $100{\mu}g/ml$ 경우, 대조군에 비해 54% 정도 ROS가 감소되어 천년초씨 추출물이 세포 내에서 높은 항산화력이 있는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 천년초 추출물이 조골세포의 증식, ALP 활성, collagen 합성 및 ROS 생성 저해를 촉진하여 골 생성에 영향을 줄 수 있는 것이 확인되었으며, 추출 용매와 관계없이 씨 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 천년초 씨 중의 활성 성분 구명을 위해 향후 구체적 기작 연구와 in vivo 연구가 병행된다면, 골다공증 예방과 관련된 기능성 식품의 천연소재 개발이 가능할 것이라 사료된다.