• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1431-1437
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• 2016

본 연구에서는 수수 에탄올 추출물(ethanol extract of Sorghum bicolor L., SE)을 이용하여 RC-58T/h/SA#4 primary 인체 전립선 암세포에 대한 apoptosis 유도효과 및 RAW 264.7 마우스 대식세포에 대한 면역활성 증진효능에 대해 알아보고자 하였다. SE의 처리는 RC-58T/h/SA#4 세포의 증식을 억제하였으며 세포수축을 통한 형태학적 변화를 유발하였다. 또한 apoptosis 관련 지표현상인 apoptotic body 및 핵의 형태변화를 관찰할 수 있었다. RC-58T/h/SA#4 세포에 SE를 처리하였을 때 caspase-8, -9, -3 단백질 활성을 증가시켰으며 pro-apoptotic 단백질인 Bax, p53, 분절된 PARP 및 세포질의 cytochrome c 단백질은 증가시킨 반면, anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2 단백질은 감소시켰다. 이는 z-VAD-fmk로 caspase 활성을 억제시켰을 때 SE에 의한 세포증식 억제효과가 감소되었으며 이를 통해 SE에 의한 세포증식 억제효과는 caspase 의존적임을 확인할 수 있었다. 면역반응에서 nitric oxide(NO)의 증가는 면역활성 지표로 여겨지며, 본 연구에서 SE를 처리하였을 때 RAW 264.7 세포에서 NO 생성능이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과들은 SE가 primary 전립선 암세포에서 caspase 의존형 apoptosis를 유도하며 대식세포의 면역활성을 증가시킨다는 것을 나타낸다. 따라서 수수를 전립선 암 예방 및 면역활성을 증진효능이 있는 기능성 식품 소재로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제40권2호
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• pp.65-71
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• 2010

경골어류, 시클리드과(Cichlidae)에 속하는 크리벤시스(Pelvicachromis pulcher)의 난자형성과정을 광학현미경으로 관찰한 결과는 다음과 같다. 크리벤시스의 난소는 한 쌍으로 부레와 창자사이에 위치하고 있었으며 황색을 띠었다. 난소의 형태는 장타원형(장축 20 mm, 단축 5 mm)이었다. 초기난원세포는 진한 파란색으로 염색되었으며 발달함에 따라서 난원세포의 세포질은 hematoxylin으로 초기의 난원세포에 비하여 파란색으로 낮게 염색되었으며 핵 안에 여러 개의 인들이 초기시기의 난원세포와 같이 핵막 안쪽에만 배열하는 특징을 보였다 발달함에 따라서 제1난모세포(primary oocyte)는 커졌으며 초기 난원세포에 비하여 색상은 좀 흐려져 보라색에 가깝게 관찰되었고 난막은 관찰되지 않았다. 난황포(yolk vesicle)들은 핵 주변부에는 관찰되지 않았고 세포질의 가장자리에만 국한적으로 형성되기 시작하였다. 제1난모세포가 발달함에 따라서 난황포는 바깥 가장자리에서 안쪽으로 증식되어 핵 쪽으로 이동되었으며 제2난모세포는 세포질이 전체적으로 호산성이었으며 난황포가 세포질 전체에 분포하였다. 일부 난황포는 작은 난황괴를 형성하기 시작하였으나 핵 주변부에서는 난황괴 형성은 많이 이루어지지 않았다. 성숙한 난자는 난자의 크기가 상당히 커졌으며 난황포는 더욱 발달하여 난황괴(yolk mass)를 이루고 있었고 성숙난의 난황괴를 확대한 결과 난황괴속에 염색밀도가 낮은 다각형 또는 타원형의 결정구조물들이 채워져 있었다. 이상과 같이 크리벤시스의 난자형성과정은 난세포의 크기증가, 난황낭의 축적, 세포질 내 염기성 물질이 산성으로 전환 및 난막의 발달로 요약될 수 있으며 일반적인 다른 과의 담수경골어류와 큰 차이는 없는 것으로 확인되었다. 그러나 난황포의 배열방식과 난황괴의 형태는 다른 종과 구별되는 종특이성이다.

• 생명과학회지
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• 제16권6호
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• pp.1052-1059
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• 2006

다양한 종류의 박테리아에서부터 사람의 세포에 이르기까지 환경적인 스트레스나 병에 의한 스트레스 혹은 스트레스가 없는 상황에서도 열충격반응(heat shock response) 유도되어진다. 열충격반응에 노출된 세포에서는 모든 단백질의 발현이 정지되는 반면, 열충격단백질(heat shock proteins: HSPs)은 발현되어 스트레스로부터 세포를 보호한다. HSF1(heat shock factor 1)이라는 HSPs 유도단백질은 열충격반응시 단량체형태에서 삼중체의 형태로 구조변화를 일으켜 heat shock element(HSE)라고 불리우는 HSP gene의 발현 promoter에 특이적으로 결합하게 되어 HSPs를 발현시킨다. Human HSF1(hHSF1)은 다섯 개의 시스테인 잔기를 가지고 있는데 이 시스테인의 thiol(-SH)기는 강한 친전자성을 띔으로 급격히 산화되거나 질산화된다. 이러한 고찰은 시스테인 잔기가 산화 환원 의존적인 황산기/이황화결합 전환을 통해 구조적인 변화를 가져온다는 사실을 의미하고 있다. 따라서 본 연구에서는 여러 가지 산화환원제를 이용하여 HSF1에 존재하는 다섯 개의 시스테인 잔기의 역할과 삼량체 형성에 관여하는 잔기에 대하여 알아보고자 하였다. 또한 이황화결합을 통한 삼량체형성의 구조적변화의 관점에서 HSF1의 구조 변화와 DNA 결합력과의 상관관계에 관하여도 알아보고자 하였다. 본 연구결과로 HSF1의 DNA binding domain은 삼량체를 형성하는 구조적인 변화를 통해서 DNA에 대한 결합력이 증가되는 것을 알 수 있었는데 이것은 삼량체가 됨으로서 HSF1의 내부에 위치해 있던 DNA binding domain이 외부로 노출 되어져 DNA에 쉽게 결합할 수 있게 된다는 사실을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.198-203
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• 2007

형질전환은 유전자의 기능을 이해하는데 매우 중요한 기법이다. $Ca^{2+}$-인산 침전법은 시간과 비용이 저렴하여 가장 흔히 사용된다. 그러나 성숙 신경세포는 어린 신경세포나 다른 세포종에 비하여 형질전환이 어렵고 쉽게 죽는다. 본 연구에서는 Clontech사의 $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection 방법을 수정하여 성숙한 신경세포를 효율적으로 형질전환할 수 있는 방법을 고안하였다. 대뇌 신경교세포를 DMEM/10% 말혈청에서 70-80% confluence까지 키우고 배지를 혈청이 첨가되지 않은 Neurobasal/Ara-C로 바꾸어 주어 더 이상 신경교세포가 분열하지 않게 한 다음, 여기에 E19 해마신경세포를 접종하여 배양하였다. $DNA/Ca^{2+}$-인산 침전물은 Clontech사의 $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection Kit을 이용하여 크기($0.5-1\;{\mu}m$ in diameter) 및 농도(약 10 particles/$100\;{\mu}m^2$)를 배지에서 배양시간을 변화시켜 적당히 조절하였다. 이렇게 하면 in vitro에서 2주 이상 배양한 신경세포도 24-well plate 한 well당 10-15개의 형질전환된 건강한 신경세포를 얻을 수 있었다. 이 방법의 효용성을 검증하기 위하여 연접단백질인 $EGFP-CaMKII{\alpha}$ 융합단백질과 RFP 단백질 유전자(각각 $pEGFP-CaMKII{\alpha}$ 및 pDsRed2)를 형질전환한 결과 전자는 점박이 모양, 후자는 세포전체에 퍼진 양상의 표현을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구는 성숙한 신경세포를 효율적으로 형질전환할 수 있는 방법을 제공한다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.524-531
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• 2018

구상나무로부터 추출된 정유가 개발되어 있지만, 피부와 연관된 연구 관점에서 효능이 아직까지 밝혀지지 않았다. 본 연구의 목적은 B16F10 흑색종 세포(B16F10)와 인간 피부아세포주(HDF)에서 멜라닌과 주름 형성 상의 구상나무 추출물 효과를 알아보는데 있다. 정유는 수첨 증류법으로 추출하였고 무수 황산나트륨으로 정제 하였다. $10^{-5}$배의 정유농도에서, 두 세포의 생존능은 세포독성 평가에 의해 확인 되었다. B18F10의 항멜라닌 효과는 티로시나아제 억제 분석과 티로시나아제, 티로시나아제 연관 단백질 -1과 -2(TRP-1, TRP-2)의 유전자 발현 검증을 통해 이루어졌다. 정유는 알파-멜라닌세포 자극 호르몬 유도 그룹과 비교하여 티로시나아제 억제 활성이 5배, 아르부틴 유도 그룹과 비교하였을 때 30% 정도 감소되었다. 3가지 멜라닌 유래 인자들의 mRNA 수준도 각각 증가하였다. 항주름 효과를 분석하기 위해, 프로콜라겐 타입 I c 펩티드 합성(PIP) 분석과 웨스턴 블록을 수행하였다. 정유를 처리한 그룹에서 PIP가 증가되었고 콜라겐 타입 1과 기질 금속 단백질 분해 효소가 개선 되었다. 또한 정유는 $60mJ/cm^2$의 자외선 조건에서, 자외선-억제 콜라겐 타입 1의 증가와 기질 금속 단백질 분해 효소 생성 억제를 통해 항주름 효과를 보여줬다. 따라서 구상나무 추출물은 미백과 항주름을 위한 안전하고 효과적인 피부 제재로서 가능성을 가지고 있음을 암시한다.

• 한국식품과학회지
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• 제21권1호
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• pp.154-163
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• 1989

L-Lysine 생산 균주인 B. flavum ATCC 21528, B. lactofermentum ATCC 21086 및 C. glutamicum 820을 이용하여 L-lysine 생산성이 우수한 균주를 분리할 목적으로 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) $250{\mu}g/ml$ 농도로 처리한 다음 $300{\mu}g/ml$의 penicillin-G로 변이주를 농축하여 B. flavum $37-2(Hos^-,\;Kan^r,\;AEC^r)$, B. lactofermentum $6-2(Ile^-,\;Val^-,\;Str^r,\;ACE^r)$ 및 C. glutamicum $57-5(Met^-,\;Thr^-,\;Rif^r,\;AEC^r)$ 등의 변이주를 분리하였다. 분리된 변이주의 원형질체 형성은 lysozyme $500{\mu}g/ml$를 함유한 LS 용액으로 6시간 처리시 원형질체의 형성율은 97-99%였으며, 세포벽 재생율은 0.5M sodium succinate를 함유한 RCM에 0.7% osft agar를 중층하였을 때 33-37%를 나타내었다. 또 각각의 원형질체를 동량 혼합후 30% PEG 6,000에서 융합을 시킨 다음 분리된 융합주 BBFL 21, BCFG 37 및 BCLG 59는 $1.25{\times}10^{-6}{\sim}5.83{\times}10^{-7}$의 융합 빈도를 나타내었다. 분리된 융합주 BBFL 21은 LPB에서 $30^{\circ}C$, 72hr 배양하였을때 $411.1ng/ml{\cdot}hr$로 높은 L-lysine 생산성을 나타내었다. 발효 방법을 개선할 목적으로 융합주 BBFL 21를 sodium alginate, polyacrylamide, agar, x-carrageenan등으로 고정화 하여 회분식 발효를 행한 바 $413ng/ml{\cdot}hr$로 sodium alginate로 처리했을 때 가장 좋았다. 고정화 균체를 이용하여 관형 발효기를 제작하여 연속 발효를 행한 바 $416.7ng/ml{\cdot}hr$의 가장 높은 L-lysine 생산성을 나타내어 회분식 보다 높은 수율을 얻었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제8권3호
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• pp.325-334
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• 1995

인위(人爲) 돌연변이(突然變異) 유기(誘起)에 의한 새로운 유전형질(遺傳形質) 개발(開發)과유용(有用)한 유전자(遺傳子) 정보(情報)를 밝히기 위해 기호벼서 얻어진 조기노화계통(早期老化系統)에 대하여 엽녹소(葉綠素) 함량(含量), 천립중(千粒重)의 경시적 변화, 엽(葉)의 조직특성(組織特性), 광(光) 반재율(反財率) 및 투과율(透過率), 동위효소(同位酵素) 및 단백질(蛋白質) 특성(特性) 등을 기호벼와 비교(比較) 분석(分析)하였다. 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 기호벼에서 유기(誘起) 선발(選拔)된 조기노화계통(早期老化系統)은 생육초기(生育初期)에는 정상엽(正常葉)으로 표현(表現)되다가 출수(出穗) 후(後) 20일(日)경부터 갑자기 엽(葉)이 황변(黃變)하여 급속(急速)히 노화(老化)가 진행(進行)되는 특성(特性)을 가지고 있다. 이 계통(系統)은 노화(老化)에 관련(關聯)되는 생리(生理) 생화학적(生化學的) 대사기작(代謝機作)을 밝히는 재료(材料)로 이용(利用)될 수 있을 것이다. 2. 조기노화계통(早期老化系統)의 총(總) 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)은 출수(出穗) 후(後)20일(日) 이후(以後) 급격히 감소(減少)하여 기호벼 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)의67%를 나타냈고, carotenoid 색소(色素)들에 있어서도 출수(出穗) 후(後) 20일(日)이후 급격히 감소(減少)하였다. 3 조기노화계통(早期老化系統)의 후(後) 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)은 출수(出穗) 후(後) 20일(日)부터 급격히 감소(減少)하였으나 천립중(千粒重)은 출수(出穗) 후(後) 25일(日)부터 증가(增加)가 둔화되어 최종 천립중(千粒重)은 기호벼에 비해 9% 감소(減少)하였다. 4. 조기노화계통(早期老化系統)과 기호벼에 있어서 엽(葉) 세포미세기관(細胞微細器管)의 차이(差異)는 출수(出穗) 후(後) 20일(日)까지는 볼 수 없었으나, 출수(出穗) 후(後) 30일(日)에는 뚜렷한 차이(差異)를 나타냈다. 특히 조기노화계통(早期老化系統)은 grana의 배열이 변형(變形)되면서 저장전분(貯藏澱粉)이 축적되어 엽녹체(葉綠體) 모양이 파괴되어 있었다. 5. 개엽상태(個葉狀態)에서 조기노화계통(早期老化系統)은 기호벼에 비해 광합성(光合成)에 관여(關與)하는 $400\sim700nm$의 파장(波長)에서 반사율(反射率) 및 투과율(透過率)이 높았으며, 특히 $560\sim700nm$의 적색대(赤色帶)에서 더 높았다. 군락상태(群落狀態)에서도 조기노화계통(早期老化系統)의 반사율(反射率)은 적색대(赤色帶)부근에서 기호벼보다 높았다. 6. 등전점(登電點) 전기영동법(電氣泳動法)으로 esterase와 peroxidase 동위효소(同位酵素) 특성(特性)을, 그리고 SDS-PAGE법(法)으로 단백질(蛋白質) 양상을 등숙시기별(等熟時期別)로 조사(調査)한 결과(結果) 두 계통간(系統間) 질적(質的)인 차이(差異)는 보이지 않았으나 시기별(時期別)로는 양적차이(量的差異)를 나타냈다.

• 생명과학회지
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• 제25권6호
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• pp.703-708
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• 2015

Hox 유전자는 호메오도메인을 포함한 전사인자로써, 발생 과정 중 전후축을 따라 몸의 형태 형성을 조절하는 역할을 한다. 레티노산(RA)은 발생 과정에서 필수적인 형태형성인자이며 세포의 특성을 결정하는데 중요한 조절자이다. 특히, RA는 생쥐나 인간으로부터 만들어진 배아암종(EC)세포에서 Hox 유전자의 발현을 조절한다고 밝혀져 있다. 또한 RA에 의한 세포 분화와 유전자 조절 과정에 히스톤 변이가 중요한 역할을 하는 것으로 보고되어 있다. 히스톤 변이가 RA에 의해 유도되는 Hox 유전자의 발현에 특이적인 역할을 할 것으로 유추되기 때문에, 이 연구의 목적은 F9 생쥐배아 기형암종세포에서 RA에 의해 유도되는 Hoxc 유전자의 순차적인 발현이 히스톤 변이에 의해 일어나는 것인지를 조사하는 것이다. Hox 유전자의 발현 양상과 히스톤 변이는 semi-quantitative RT-PCR, RNA-sequencing과 chromatin immuno-precipitation (ChIP)-PCR 기법을 이용하여 관찰하였다. RA 처리 후(0일(D0), 1일(D1), 3일(D3)), Hoxc4 유전자의 발현(D1)은 Hoxc5부터 –c10 유전자(D3)보다 먼저 시작되었다. Hox가 발현하지 않는 D0 샘플은 전사 억제 마커인 H3K27me3이 모든 Hoxc 좌위에 강하게 표지 되어 있었으나 D1과 D3 샘플에서는 모든 좌위의 H3K27me3 표지가 확연히 줄어들어 있었다. 전사 발현 마커인 H3K4me3가 Hoxc 유전자의 순차적인 발현과 더 연관성이 있는 것으로 보이는데 D1에서 Hoxc4 발현과 함께 H3K4me3이 표지 되어 있었고, D3에서는 Hoxc 유전자 발현과 함께 모든 좌위에서 H3K4me3 마커가 존재했기 때문이다. 모든 결과를 종합해 보았을 때 F9 세포에서 RA에 의해 유도된 Hoxc 유전자의 순차적인 발현은 Hoxc 좌위에서 H3K27me3가 사라지고, H3K4me3가 표지 되는 히스톤 메틸화의 변이에 의해 결정되는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제24권3호
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• pp.297-303
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• 2014

대황(Eisenia bicyclis)은 온대 태평양에 서식하며 우리나라에서는 울릉도 일대에서 주로 발견 되는 갈조류이다. 대황은 칼슘 함량이 가장 높고 요오드, 철, 마그네슘뿐만 아니라 많은 미네랄과 비타민을 포함하고 있다. 본 연구에서는 대황 추출물을 이용하여 세포 수준에서 대황의 골 형성에 미치는 영향을 검토하였다. MTT 분석법에 의한 조골세포 증식률에서는 대황 에탄올 추출물 10 ${\mu}g/ml$ 처리하였을 때 128%의 높은 활성을 나타내었다. 반면 열수추출물 첨가군에서는 에탄올 추출물에 비해 유의적으로 낮은 활성을 나타내었고, 첨가 농도가 증가할수록 감소되는 결과를 보였다. 대황 추출물의 농도에 따른 석회화 형성에 미치는 영향을 검토한 결과, 대황의 에탄올 추출물 1~100 ${\mu}g/ml$의 범위에서 시료를 처리 하지 않은 대조군에 비해 높은 골석회화 형성능을 나타내었다. 또한, 적색의 석회화 형성 부위를 현미경을 통해 관찰한 결과, 대황의 에탄올 추출물을 처리 하였을 때, 시료를 처리하지 않은 대조군 보다 붉은 색의 반점이 많이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 한편, ALP 활성에서는 에탄올 추출물 50 ${\mu}g/ml$에서 179% 활성을 나타내었다. 파골세포인 RAW 264.7 세포를 이용하여 세포 증식률을 측정한 결과, 대황 열수추출물의 경우 1~200 ${\mu}g/ml$의 모든 농도에서 대조군과 비교하여 유의적으로 감소하여 파골세포의 증식억제 효과가 나타났다. 파골세포의 분화형태를 측정하고자 TRAP 효소 활성을 측정한 결과, 열수 및 에탄올 추출물의 10 ${\mu}g/ml$이상의 농도에서 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타내었다. 대황 추출물의 첨가 농도가 증가함에 따라 파골세포의 증식이 감소된 결과와 마찬가지로 파골세포의 분화 지표인자인 TRAP활성 역시 농도가 증가함에 따라 감소함을 알 수 있었다. 이상의 결과, 대황 추출물이 조골세포의 증식, 분화유도와 석회화능을 촉진하고 파골세포의 증식 및 분화를 억제시킨다는 것을 알 수 있었다. 향후 대황 추출물 중의 활성성분들의 규명과 in vivo 연구가 병행된다면 조골세포의 증식과 파골세포의 억제에 관여할 수 있는 기능성 식품의 천연소재로 개발이 가능하리라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.710-720
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• 2013

방사선 치료는 가장 일반적으로 사용되고 있는 항암치료로, 암 환자의 수 증가와 동반하여 방사선 활용도는 더욱 증가하고 있다. 방사선치료에 대한 환자들의 심리적 거부감과 산화적 스트레스, 저산소증, DNA 손상을 포함하여, 치료 후 나타나는 간 섬유화는 방사선 치료의 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다. 간암의 경우 대부분의 환자들이 섬유화를 동반하고 있어서, 방사선에 의해 암세포가 제거된다 하더라도, 기존에 남아있는 손상 부위에서의 섬유화와 방사선 조사에 의한 정상조직의 섬유화는 간경변 유발 확률을 높이고 있다. 간 섬유화는 여러 간질환에서 흔히 관찰되는 증상으로, 간 섬유화 진행 기작의 규명은 만성질환으로의 진행을 억제할 수 있는 치료책 개발로 연계될 수 있지만, 아직까지 명확히 규명되지 않음에 따라, 섬유화를 억제할 수 있는 효과적인 방법이 없는 실정이다. 최근 간 섬유화 생성 및 진행에 대한 헤지호그의 역할이 밝혀지면서, 간암 및 만성질환으로의 진행을 이해하기 위한 연구대상으로 대두되고 있다. 헤지호그는 손상된 간에서 발현되어 보수과정에 기여하게 된다. 헤지호그의 발현은 간 손상 정도에 비례하여 발현되어, 간 줄기세포 및 간 성상세포의 증식을 조절한다. 또한, TGF-${\beta}1$와, EMT를 유도하고 근섬유화세포의 활성을 조절하여, 간 섬유화 진행에 중심적 역할을 한다. 방사선이 조사된 생쥐의 간에서도 헤지호그의 발현증가가 관찰되었고, 이에 따른 간 줄기세포의 증식 및 EMT 유도, 콜라겐의 축적이 관찰되었다. 또한, 방사선이 조사된 암컷 생쥐의 간에서 헤지호그의 차별적 증가는 줄기세포 및 섬유화 증대로 연결되었고, 이는 방사선 민감성에 대한 성별차이를 설명할 수 있는 생물학적 근거가 될 수 있다. 그러나, 방사선에 의해 유도된 간 섬유화에 대한 연구결과들이 헤지호그를 비롯하여, 표면적인 결과보고만 있을 뿐, 섬유화 진행에 대한 구체적 기작을 밝히지 못하고 있다. 여러 간 질환진행에서 규명된 헤지호그 작용에 대한 지식을 방사선에 의해 유도된 간 섬유화를 이해하기 위한 기초자료로 활용하고, 사람에서의 방사선 부작용과 유사한 동물모델의 정립 및 헤지호그 역할을 직접적으로 규명할 수 있는 추가적 연구을 통해서, 간 섬유화 형성 기작을 이해할 수 있는 연구결과가 기대된다.