• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.228-235
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• 2021

Backgroud: Ginsenoside compound K (GK) is a major metabolite of protopanaxadiol-type ginsenosides and has remarkable anticancer activities in vitro and in vivo. This work used an ionic cross-linking method to entrap GK within O-carboxymethyl chitosan (OCMC) nanoparticles (Nps) to form GK-loaded OCMC Nps (GK-OCMC Nps), which enhance the aqueous solubility and stability of GK. Methods: The GK-OCMC Nps were characterized using several physicochemical techniques, including x-ray diffraction, transmission electron microscopy, zeta potential analysis, and particle size analysis via dynamic light scattering. GK was released from GK-OCMC Nps and was conducted using the dialysis bag diffusion method. The effects of GK and GK-OCMC Nps on PC3 cell viability were measured by using the 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide assay. Fluorescent technology based on Cy5.5-labeled probes was used to explore the cellular uptake of GK-OCMC Nps. Results: The GK-OCMC NPs had a suitable particle size and zeta potential; they were spherical with good dispersion. In vitro drug release from GK-OCMC NPs was pH dependent. Moreover, the in vitro cytotoxicity study and cellular uptake assays indicated that the GK-OCMC Nps significantly enhanced the cytotoxicity and cellular uptake of GK toward the PC3 cells. GK-OCMC Nps also significantly promoted the activities of both caspase-3 and caspase-9. Conclusion: GK-OCMC Nps are potential nanocarriers for delivering hydrophobic drugs, thereby enhancing water solubility and permeability and improving the antiproliferative effects of GK.

• 대한화장품학회지
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• 제38권1호
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• pp.15-31
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• 2012

이전 연구에서 저자들은 여뀌 추출물의 항산화, 항노화, 항균 활성 및 여뀌 추출물을 함유한 크림의 보습 효과에 대한 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 여뀌 추출물과 그 주요 성분인 isoquercitrin의 사람 적혈구와 HaCaT 세포에서의 세포 보호 효과를 측정하였다. 여뀌 추출물의 피부 전달시스템으로 에토좀 및 탄성 리포좀을 제조하여 입자크기, 포집효율, 안정성 및 피부 흡수 증진 능력을 평가하였다. 적혈구 광용혈에서 여뀌 추출물과 isoquercitrin은 $5{\mu}g/mL$의 농도에서 ${\alpha}$-토코페롤보다도 큰 세포보호효과를 나타내었다. 여뀌 추출물은 HaCaT 세포에 대해 $50{\mu}g/mL$의 농도에서 독성을 나타내지 않았다, UVB $400mJ/cm^2$를 HaCaT cell에 조사하였을 때, 여뀌 추출물은 농도 의존적($12.5{\sim}50{\mu}g/mL$)으로 자외선으로부터 세포를 보호하였고, $25{\mu}g/mL$의 농도에서 양성 대조군(세포 생존율, 36 %)에 비하여 큰세포보호 활성(생존율, 90 %)을 나타내었다. 0.04 % 여뀌 추출물을 담지한 에토좀의 입자 크기는 173.0 nm, 포집효율은55.58 %이였다. 에토좀 제조 후 일주일동안 안정한 단분산 형태를 나타내었다. 피부 투과 실험 결과 에토좀은 일반 리포좀이나 에탄올 용액에서보다도 더 큰 피부 투과능을 보여주었다. 0.1 % 여뀌 추출물을 담지한 탄성 리포좀의 최적의 제형은 인지질 대 계면활성제($Tego^{(R)}$care 450)의 비율이 95 : 5으로 확인되었다. 0.1 % 여뀌 추출물 함유한 최적의 탄성 리포좀의 입자크기는 176.5 nm, 가변형성은 16.4, 포집효율은 68.8 %이었다. 여뀌 추출물을 담지한 탄성 리포좀은 계면활성제가 포함되지 않은 제형보다 더 큰 피부 투과능을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.11-22
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• 2022

뇌 등 신경 조직에서 흥분성 신경전달물질의 일종인 글루탐산(glutamate)에 의해 유도되는 신경세포 독성에 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체가 중요하게 관여함은 잘 알려져 있다. 레스베라트롤(resveratrol)은 자연식품에서 얻어지는 가장 잘 알려진 폴리페놀(polyphenol)의 일종으로 글루탐산에 의해 유도되는 신경세포 독성을 완화하는 효과가 있는 것으로 보고되었으나 그 기전은 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 NMDA를 처리한 HT-22 신경세포를 신경세포 독성 모델로 이용하여 미토콘드리아 손상에 미치는 레스베라트롤의 보호 효과와 그 기전을 연구하고자 하였다. NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 MTT 환원능의 감소와 미토콘드리아 막전위의 소실, 세포 내 ATP 농도의 감소, 활성산소종 생성의 증가, 미토콘드리아 막 투과성의 증가(mitochondrial permeability transition) 등 미토콘드리아의 기능적, 형태학적 손상을 시사하는 지표 변화들이 관찰되었다. 또한 미토콘드리아 손상의 결과로 세포사멸(apoptosis)이 증가함도 확인하였다. 레스베라트롤은 NMDA에 의한 미토콘드리아 손상과 세포사멸을 현저히 방지하는 보호 효과를 보였다. 헴 산화효소-1(heme oxygenase-1) 활성 억제제인 아연 프로토포르피린-9(zinc protoporphyrin IX)을 전처리한 세포에서는 레스베라트롤의 보호 효과가 현저히 약화되었으며, 반면에 heme oxygenase-1 활성 촉진제인 코발트 프로토포르피린(cobalt protoporphyrin)과 빌리루빈(bilirubin)은 레스베라트롤과 유사한 보호 효과를 나타내었다. 실시간 정량중합효소연쇄반응(RT-qPCR) 검사와, 웨스턴 블롯(Western blot) 검사로 확인한 결과 레스베라트롤은 헴 산화효소-1의 mRNA와 단백 발현을 증가시킴을 확인할 수 있었다. 짧은 간섭 RNA (small interfering RNA)를 형질주입(transfection)하여 헴 산화효소-1의 발현을 일시적으로 차단(knock down)한 세포에서는 레스베라트롤의 보호 효과가 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합하면 레스베라트롤은 NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 미토콘드리아의 기능적, 형태학적 손상을 완화하여 신경세포 독성에 대한 보호 효과를 나타내며 그 기전에는 헴 산화효소-1의 발현 증가가 중요하게 작용함을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.528-534
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• 2010

본 연구에서는 흑마늘 열수 추출물(ABG)의 암세포 전이억제 효능을 검정하였다. AGS AGS 인체위암세포의 이동성과 침윤성을 억제하였으며, 이는 TER의 증가와 연관성이 있었다. 또한 ABG에 의한 AGS 위암세포의 침윤성 억제는 TIMPs 발현 증가에 의한 MMPs의 발현 및 활성 저하에 의한 것임을 알 수 있었다. 아울러 AGS 위암세포에서 과발현을 나타내는 TJ 단백질인 claudins의 발현 저하 등이 ABG의 항전이 효과에 연관되어 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과는 흑마늘 열수 추출물이 단순한 암세포의 증식억제를 통한 암예방 및 항암활성 뿐만 아니라 암세포의 전이 또한 효과적으로 억제할 수 있음을 보여주며, 이와 연관된 보다 구체적인 분자세포생물학적 접근 및 in vivo 연구의 필요성이 요구됨을 의미한다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.152-158
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• 2015

본 연구는 소수성 막 재질에 대한 막오염도를 평가하고자 수동흡착의 개념을 도입하여 정상운전을 위한 막 모듈 이외에 수동흡착 시험용 막 모듈을 설치하여 유출을 시키지 않은 상태에서 막 표면에 부착되는 미생물에 의한 막오염 정도를 분석함으로써 소수성 막오염 잠재성을 평가하고자 하였으며, 이때 운전조건으로 유기물 유입부하를 변화시켜 평가하였다. 이와 더불어 오염된 멤브레인을 세 가지 세정방법(두가지 물리적 세정과 화학적 세정)을 통해 막 세정 전후의 막오염 회복률을 평가하였다. 막오염 평가인자로는 반응조 내 MLSS 농도와 EPS 농도를 조사하였으며, 여과저항 값을 산정하여 막오염 전과 후, 세정 3단계 전과 후를 비교 평가하였다. 실험 결과로서, COD 농도가 750 mg/L인 가장 높은 부하량 조건에서 반응조 내 EPS 농도와 수동흡착 시험용 멤브레인의 여과저항 값이 가장 높게 나타났다. 또한 여과저항 값이 초기 운전 시작 후 차이를 보였지만 60일 이후의 최종 여과저항은 거의 일정하게 나타났는데, 이는 막 표면에 부착된 미생물량이 임계점에 이르러 수동흡착만으로는 더 이상의 막오염은 진행되지 않은 것으로 판단된다. PAds 상태에서 유기물 유입부하에 따른 오염된 막의 세정 전후의 여과저항 측정 결과에서는 3단계 세정 후 평균 회복률이 각각 Run 1이 78%, Run 2가 72%, Run 2가 69%로 유기물 부하가 높을수록 회복률이 떨어지는 것으로 나타났으며, 반면에 물리적 세정에 의한 복원률이 40일 경부터 Run 2와 Run 3의 물리적 세정에 의한 회복률이 낮아지는 것으로 보아 높은 유기물 부하로 인한 막표면의 케이크 형성으로 막오염이 심화된 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.923-931
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• 2011

본 연구에서는 식물체에 널리 분포하는 indole-3-carbinol (I3C)에 의한 OVCAR-3 인체 난소암세포의 이동성 및 침윤성 억제 가능성과 이와 연관된 기전을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 I3C에 의한 OVCAR-3 세포의 증식억제는 세포의 이동성 억제와 연관이 있었으며, 이를 wound healing 및 matrigel invasion assay로 확인 하였다. 아울러 I3C 처리에 의하여 transepithelial electrical resistance가 증가되었으며, cellular paracellular permeability는 감소되었는데, 이는 I3C 처리에 의해 세포 내 치밀결합(tight junctions, TJs)의 tightness가 증가되었음을 의미한다. RT-PCR 및 immunoblotting 결과에 의하면, I3C는 TJs의 구성 성분이면서 paracellular transport의 선택적 투과성을 조절하는 주요 인자인 claudin-3 및 -4의 발현을 유의적으로 억제하였다. 또한 matrix metalloproteinase (MMP)-2 및 -9의 활성이 I3C 처리에 의하여 매우 억제되었는데, 이는 그들의 mRNA 및 단백질 수준에서의 발현 감소와 연관성이 있었다. 따라서 I3C에 의한 OVCAR-3 난소암세포의 침윤성 억제는 TJs 기능의 강화와 MMP 활성의 저하가 주요 인자로 작용함을 알 수 있었다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제24권6호
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• pp.739-747
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• 2014

본 연구는 인체유방암세포인 MDA-MB-231세포를 이용하여 IDE를 처리하였을 때 세포사멸에 미치는 영향을 세포화학적 방법으로 확인하였다. IDE를 각각 0, 20, 30 및 $40{\mu}g/mL$ 첨가하여 24시간 배양한 후, 세포증식 억제, 막투과성, 세포내 ROS 분석 및 세포사멸 단계의 특성을 FACS 분석하고, RT-PCR에 의한 사멸관련 유전자 중 Bax/Bcl-2 ratio 분석을 통하여 IDE의 항암작용의 조절작용을 밝히고자 하였다. MTT의 세포 증식 억제는 첨가된 IDE의 농도에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 이와 동시에, trypan blue에 대한 염색성과 DCF-DA 형광 분석의 결과는 각각, 막투과성과 세포내 ROS 농도가 모두 농도 의존적으로 증가됨을 보였다(p<0.05). 이와 같은 IDE 농도에 따른 세포화학적 변화 중에서 세포의 초기사멸에서 후기사멸 과정으로 급격한 사멸단계의 변화가 특히, IDE 농도 30과 $40{\mu}g/mL$에서 일어났다. RT-PCR 분석에 의한 Bax/Bcl-2 ratio도 IDE 농도 30과 $40{\mu}g/mL$에서 급격히 증가하였다(p<0.05). 이와 같은 세포화학적 결과와 RT-PCR 결과를 종합해 볼 때, IDE의 유방암세포(MDA-MB-231)에 대한 세포사멸작용은 막 투과성의 증가와 ROS 증가를 통하여 세포에 점진적인 손상을 일으키며, 이는 세포의 생화학적 변화도 초래하여 세포 증식 억제를 감소시켜, 결국 세포내의 사멸관련 유전자 지표인 Bax/Bcl-2 ratio를 크게 변화시키는 일련의 세포사멸을 점진적으로 유도시켜 항유방암의 효과의 가능성을 제시하였다.

• 환경생물
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• 제27권4호
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• pp.323-333
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• 2009

파라벤은 p-하이드록시 벤조산(p-hydroxybenzoic acid)의 알킬에스테르로, 비교적 빠르게 흡수, 대사 및 배설되는 살균성 보존제로 식품, 화장품, 약품 등에 널리 사용되고 있다. 실제 인체는 파라벤 복합물에 노출된다. 파라벤의 안전성에 관한 연구결과들에 대한 고찰 결과 파라벤 종류에 따라 다양한 독성종말점을 대상으로 파라벤의 급성, 아급성 및 만성독성 영향은 비교적 적은 것으로 나타났다. 파라벤은 에스트로젠 유사활성을 가지며 화장품을 통한 경피흡수를 통해 유방암과의 상관성이 보고되었으나, 이와 상반된 견해도 있다. 파라벤의 항안드로젠성은 남성생식기계의 장애를 유발할 수 있으나 이와 상반된 견해도 있다. 파라벤은 정자의 미토콘드리아 기능 및 남성호르몬 생성을 저해할 수 있으나 이와 상반된 견해도 있다. 배아발달에는 독성이 없는 것으로 나타났다. 세포독성으로는 세포용혈, 미토콘드리아 막투과성 변화, 세포사멸 등을 유발할 수 있다. 수환경에서 파라벤은 환경에스트로젠으로 작동하여 어류에서 내분비장애 효과를 발휘한다. 결론적으로 파라벤은 저독성물질로 분류할 수 있으나, 인체 및 수생동물들에서 파라벤의 노출경로 및 농도, 사용기간 등에 따른 독성과 내분비계장애 효과에 대하여는 다양한 종말점을 대상으로 좀 더 구체적인 독성자료들이 요구된다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제23권1호
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• pp.59-65
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• 2000

Cancer development and the efficiency of chemotherapy relies on the patients calcium-related pathological status such as hyper- or hypocalcemica. In the present study, we investigated the effect of extracellular cations such as calcium and magnesium on the therapeutic efficacy of antitumor drugs. The analytic parameters used were cellular drug uptake/excretion and the chemosensitivity of the human breast cancer cell lines, MCF7 and MCF7/ADR. Both calcium and magnesium ions decreased the membrane permeability of cancer cells, which was determined bycell size analysis. These divalent ions also lowered the drug uptake and the cytoplasmic levels of rhodamine 123 and adriamycin, suggesting that they might interfere with the diffusion of these drugs by modifying the physical properties of the cytoplasmic membrane. The acute cytotoxicity of adriamycin after a short period of incubation correlated with changes in its cytoplasmic level. Our results indicate that these extracellular cations might play an important role in the therapeutic activities of anticancer drugs in cancer patients. These results also provide insight a new aspect of chemotherapy, because they suggest that the therapeutic dose of anti-cancer drugs should be modified in cancer-bearing patients presenting with abnormal blood calcium levels.

• 동의생리병리학회지
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• 제27권6호
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• pp.764-770
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• 2013

Stevia rebaudiana is a traditional herb used as a sweetener in Brazil and Paraguay as well as Korea and China. This study investigated the efficacy of Stevia rebaudiana methanol extract (SRE) to protect cells against the mitochondrial dysfunction and apoptosis in hepatocyte. To determine the effects of SRE on oxidative stress, we used the human derived hepatocyte cell line, HepG2 cell. Treatment of arachidonic acid (AA)+iron in HepG2 cells synergistically amplified cytotoxicity, as indicated by the excess reactive oxygen species (ROS) and mitochondrial permeability transition by fluorescence activated cell sorter (FACS) and immunoblot analysis. Treatment with SRE protected hepatocytes from AA+iron-induced cellular toxicity, as shown by alterations in the protein levels related with cell viability such as procaspase-3. SRE also prevented the mitochondrial dysfunction induced by AA+iron, and showed anti-oxidant effects as inhibition of $H_2O_2$ production and GSH depletion. Moreover, we measured the effects of SRE on AMP-activated protein kinase (AMPK), a key regulator in determining cell survival or death. Acetyl-CoA Carboxylase (ACC), a direct downstream target of AMPK. SRE increased phosphorylation of ACC, and prevented the inhibition of ACC phosphorylation by AA+iron. These results indicated that SRE has the ability to protect cells against AA+iron-induced $H_2O_2$ production and mitochondrial impairment, which may be mediated with AMPK-ACC pathway.