• BMB Reports
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• 제57권5호
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• pp.232-237
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• 2024

This study investigated how adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (AT-MSCs) respond to chondrogenic induction using droplet-based single-cell RNA sequencing (scRNA-seq). We analyzed 37,219 high-quality transcripts from control cells and cells induced for 1 week (1W) and 2 weeks (2W). Four distinct cell clusters (0-3), undetectable by bulk analysis, exhibited varying proportions. Cluster 1 dominated in control and 1W cells, whereas clusters (3, 2, and 0) exclusively dominated in control, 1W, and 2W cells, respectively. Furthermore, heterogeneous chondrogenic markers expression within clusters emerged. Gene ontology (GO) enrichment analysis of differentially expressed genes unveiled cluster-specific variations in key biological processes (BP): (1) Cluster 1 exhibited up-regulation of GO-BP terms related to ribosome biogenesis and translational control, crucial for maintaining stem cell properties and homeostasis; (2) Additionally, cluster 1 showed up-regulation of GO-BP terms associated with mitochondrial oxidative metabolism; (3) Cluster 3 displayed up-regulation of GO-BP terms related to cell proliferation; (4) Clusters 0 and 2 demonstrated similar up-regulation of GO-BP terms linked to collagen fibril organization and supramolecular fiber organization. However, only cluster 0 showed a significant decrease in GO-BP terms related to ribosome production, implying a potential correlation between ribosome regulation and the differentiation stages of AT-MSCs. Overall, our findings highlight heterogeneous cell clusters with varying balances between proliferation and differentiation before, and after, chondrogenic stimulation. This provides enhanced insights into the single-cell dynamics of AT-MSCs during chondrogenic differentiation.

• 한국식품과학회지
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• 제40권5호
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• pp.522-527
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• 2008

불가사리 콜라겐으로부터 저분자 활성 펩타이드를 SDS-PAGE로 분리하고 MALDI-TOF MS를 이용한 분자량 측정을 통해fraction별로 F1-F5의 5개 시료로 나누어 실험을 수행하였다. 인간 fibroblast를 이용한 세포독성 측정에서 1.0 mg/mL 농도의 시료 첨가를 통한 모든 조건에서 20%의 이하의 세포독성을 나타냄에 따라 불가사리 유래 펩타이드가 세포 수준에서 유의할만한 세포독성을 나타내지 않음 확인하였다. 대식세포를 이용한 $NO^-$ 생성능 측정에서는 시료만 처리했을 경우 무처리 대조군과 비교하여 큰 변화를 관찰 할 수 없었으나, LPS와의 혼합 처리를 통해 F2가 최대 33.8 ${\mu}M$의 NO의 생성량을 나타냄에 따라 시료첨가를 통해 면역 기작이 획기적으로 증진되는 효과를 보였다. 인간 fibroblast인 CCD-986sk의 생육에서 UV 조사를 통한 $PGE_2$ 발현도 측정 실험에서는 시료첨가를 통해 $PGE_2$의 발현이 농도 의존적으로 감소되는 결과를 나타내었으며, 세포 증식에 따른 콜라겐 합성능의 비교 결과에서는 시료 첨가를 통해 모든 조건의 콜라겐 생성량이 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 F1과 F2가 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 121.2$\pm$3.7%과 127.8$\pm$1.1%를 나타내며 양성 대조군에 비해 높은 콜라겐 합성량을 나타내었다. 면역 활성 탐색을 위한 hyaluronidase 저해효과 측정에서도 F2가 535.7 ${\mu}g/mL$로 가장 낮은 $IC_{50}$을 나타내었다. 이상의 실험을 통해 불가사리 유래 콜라겐의 저분자 펩타이드는 세포독성 낮고 NO 생성 촉진 활성, $PGE_2$ 발현 저해 및 콜라겐의 생성 촉진 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 불가사리 유래 콜라겐 펩타이드의 기능성 향장 소재로서 활용 가능성을 확인해주는 긍정적인 결과로 향후 추가적인 연구를 통해 불가사리의 향장소재로서의 활용이 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제43권3호
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• pp.211-221
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• 2017

돌나물(Sedum sarmentosum)의 기능성과 화장품 소재로서의 특성을 파악하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 돌나물을 동결건조하고 분쇄하여 에탄올로 추출한 후 $-20^{\circ}C$ 에 저장하면서 실험에 사용하였다. 돌나물의 에탄올 추출물(SE) 내에 포함된 총폴리페놀화합물(TPC)의 함량은 $27.98{\pm}0.34g/kg$ (건조중량)이었고, epicatechin ($162.14{\pm}5.07mg/kg$), epigallocatechin ($55.99{\pm}2.49mg/kg$) 및 kaempferol ($47.96{\pm}3.02mg/kg$)순으로 많이 함유되어 있는 것으로 분석되었다. SE는 organic radical 소거효과($78.43{\pm}1.08%$)와 금속이온환원능(FRAP value $2.54{\pm}0.12$)을 나타내었다. 또한 SE는 지질과산화 반응의 초기 단계(FTC assay $62.03{\pm}0.38%$)와 최종단계(TBARS assay $55.36{\pm}2.05%$)를 저해하였다. SE (5 mg/mL 건조중량)는 Propionibacterium acne에 대해 항균효과를 나타내었다. SE의 elastase 저해율은 $38.94{\pm}7.09%$이었고, collagenase 저해율은 $78.94{\pm}2.49%$이었다. SE 처리구는 Col3A1 발현양이 증가하였고 collagen 생성율은 대조구보다 $58.11{\pm}1.07%$ 높았다. 0.5% SE가 함유된 수중유적형 크림은 pH 6.88, 밀도 1.47 g/mL이었고, 다양한 온도($-20-45^{\circ}C$)에 4주간 저장하는 동안 크림은 안정한 유화상태를 유지하였다. 따라서 SE는 항균, 항산화, 항노화 활성을 지닌 것으로 사료되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제37권4호
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• pp.327-335
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• 2011

5,4'-dihydroxystilbene-3-O-D-glucopyranoside (polydatin)는 호장(Polygonum cuspidatum)에 존재하는 stilbenes류의 하나로 지금까지 피부에서의 효능이 잘 알려지지 않았다. 우리는 호장으로부터 Polydatin을 분리하여 얻었으며, 피부유래의 멜라노사이트와 fibroblast를 이용하여 효능을 검증하였다. 실험결과 멜라노사이트에서 polydatin은 타이로시네이즈 활성과 멜라닌 생성을 억제하였고, 멜라닌 생합성 과정에 관여하는 타이로시네이즈와 전사인자인 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 발현을 억제하는 것을 확인하였다. 미백효과가 확인된 polydatin에 대하여 human fibroblast를 대상으로 type I procollagen 생합성에 미치는 영향을 분석한 결과 polydatin은 농도 의존적 으로 콜라젠 합성을 촉진함을 알 수 있었다. 또한 polydatin의 피부에서의 효능을 검증하기 위해 인체효력시험을 통해 주름개선과 미백개선 효능을 검증하였으며 이를 통해 주름과 미백기능에 있어 유의한 효과를 확인하였다. 이상의 결과로부터 polydatin은 안전한 피부 미백 개선제 및 주름개선제로 사용될 수 있는 후보물질임을 제안하며, 상업적으로 활용하기 위해 원료화를 성공하였다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제31권3호
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• pp.169-177
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• 2016

There is a growing interest in the application of primary hepatocytes for treatment of liver diseases in humans and for drug development. Several studies have focused on long-term survival and di-differentiation blocking of primary hepatocytes in an in vitro culture system. Therefore, the present study also aimed to optimize an in vitro culture system using primary rat hepatocytes. Primary rat hepatocytes from 6-week-old male Crl:CD rats were isolated using a modified two-step collagenase perfusion. Healthy $3.5{\times}10^6$ primary rat hepatocytes were seeded into a 2 dimensional (2D) culture in a 25T culture flask coated with collagen type I or into a 3D culture in a 125-ml spinner flask for 7 days. Production of plasma protein (ALB and TF), apoptosis (BAX and BCL2), and CYP (CYP3A1) related genes were compared between the 2D and 3D culture systems. The 3D culture system had an advantage over the 2D system because of the relatively high expression of ALB and low expression of BAX in the 3D system. However, the level of CYP3A1 did not improve in the 3D culture with and without the presence of a dexamethasone inducer. Therefore, 3D culture has an advantage for albumin production and primary rat hepatocyte survivability, but a low expression of CYP3A1 indicated that primary rat hepatocytes require a high-density culture for stress reduction by continuous flow.

• 대한한의학방제학회지
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• 제26권3호
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• pp.207-221
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• 2018

Objectives : Present study investigated hepatoprotective effect of Haegan-jeon extract (HE) and tried to elucidate molecular mechanism involved. According to molecular mechanism, present study optimized herbal composition of HE (op-HE) and compared in vitro and in vivo hepatoprotective effects of op-HE to HE. Methods : For in vitro experiments, HepG2 cells were exposed to arachidonic acid (AA, $10{\mu}M$) and iron ($5{\mu}M$) for inducing oxidative stress. Cell viability, GSH contents, $H_2O_2$ production, mitochondrial membrane potential, immunoblot and reporter gene assay were performed to investigate cytoprotective effects and responsible molecular mechanisms. For in vivo experiments, hepatoprotective effect of HE and op-HE were assessed on $CCl_4-induced$ liver injury mice model. Results : HE pretreatment prevented AA+iron-mediated hepatocytes apoptosis. In addition, AA+iron-induced mitochondrial dysfunction, $H_2O_2$ production, glutathione depletion were reduced by HE pretreatment. In addition, nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) phosphorylation, antioxidant response element (ARE)-driven reporter gene activity, and antioxidant genes expression were increased by HE. Based on reporter gene and MTT assays, we found that op-HE consisting three medicinal herbs also significantly increased transactivation of Nrf2 and reduced the AA+iron-mediated cytotoxicity. Moreover, in $CCl_4-induced$ liver injury mice model, HE-op had an ability to ameliorate $CCl_4-mediated$ increases in serum alanine transferase and aspartate aminotransferase activity, hepatic degeneration, inflammatory cell infiltration, and collagen deposition. Hepatoprotective effects of op-HE were comparable to those of HE. Conclusions : Present study suggests that op-HE as well as HE exhibit hepatoprotective effect against oxidative stress-mediated liver injury via Nrf2 activation.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.284-288
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• 2009

선천성 면역은 숙주의 물리적 방어벽을 뚫고 침입하는 감염성 질병 원인균에 대항하는 첫 번째 방어로서 아주 중요한 역할을 한다. Mannose-binding lectin (MBL 또는 mannan-binding protein, MBP)은 혈청 내에 존재하는 면역성 단백질로서 감염 후 즉시 유발되는 acute phase response의 특정 단백질이다. MBL 단백질은 세균, 바이러스, 곰팡이, 기생충 등의 탄수화합물 구조에 결합하여 식균 작용을 돕거나 보체경로를 활성화 시킨다. MBL 단백질은 C-말단이 탄수화물을 인식하는 도메인이며, 연결 목 부위와 콜라겐 부위로 구성되어 있다. 혈청 내의 MBL 농도가 낮으면 높은 빈도로 면역결핍현상이 관찰된다고 알려져 있다. MBL 단백질의 기능과 유전에 대해 많은 연구가 되어져 왔으나 아직 MBL 단백질 복합체 등에 대한 연구는 많이 이루어져 있지 않다. 따라서 MBL 연구에 필수적인 MBL cDNA 제조와 재조합 단백질의 합성, 그리고 재조합 단백질을 항원으로 사용하여 polyclonal antibody를 생산한 연구 결과를 보고하는 바이다. 본 연구결과로 획득한 MBL cDNA, 재조합 단백질과 anti-MBL 항체는 앞으로의 MBL 연구에 절대적으로 필요한 도구가 될 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권5호
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• pp.597-601
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• 2009

간성상세포(HSC)는 간섬유화와 간경변에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 간손상에 의해 둥근 모양의 간성상세포는 활성화되어 세포외기질(ECM)을 생산하는 myofibroblast와 같은 모양으로 활성화 된다. 활성화된 간성상세포의 특징은 빠른 증식 속도와 collagen과 같은 세포외 기질의 생산이다. 활성화된 간성상 세포의 제거방법은 apoptosis를 유도하는 것이다. 가자 추출물은 정상 간세포(rat primary hepatocyte), 간세포주(HepG2) 및 활성화된 간성상세포주인 T-HSC/Cl-6에 $1,000{\mu}g/mL$의 농도까지 처리하여 세포독성을 확인하였다. 그 결과 hepatocyte나 HepG2에서는 최고 농도에서도 독성이 없었으나 T-HSC/Cl-6는 U-shape 모양으로 사멸하는 것을 확인 하였다. T-HSC/Cl-6의 사멸이 apoptosis에 의한 것인지를 Annexin-V/PI double staining을 통하여 확인한 결과 apoptosis에 의해 T-HSC/Cl-6의 사멸이 일어나는 것을 확인하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제15권10호
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• pp.1507-1516
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• 2002

Meat and bone meal is a valuable protein and mineral source in diets of production animals and contributes to the protein, energy and mineral component of diets. The aim of the present study was to more accurately characterise the apparent ileal amino acid digestibility of meat and bone meals produced in New Zealand and evaluate routine in vitro assays used in practise to measure meat and bone meal quality. A total of 94 commercial meat and bone meals from 25 New Zealand rendering plants over a two and a half year period were analysed for proximates, gross energy, gross amino acid content (incl. hydroxyproline, hydroxylysine and lanthionine), apparent ileal amino acid digestibility, pepsin nitrogen digestibility, protein solubility and bone content. The mean crude protein content of the 94 meat and bone meal samples was 56.8% with a range of >35% units and a coefficient of variation of 9.8%. The mean crude fat and ash content were 10.0 and 28.4% respectively. These latter components showed a large range (16 and 43%, respectively) with coefficients of variation above 22%. Amino acid digestibility between samples was highly variable with lysine and sulphur amino acids digestibility ranging between 45.8-89.0 and 38.2-85.5%, respectively. Pearson correlation coefficients are presented between crude protein content and individual gross amino acids, crude protein content and individual digestible amino acid content, and pepsin N digestibility and individual digestible amino acid content. There was a significant relationship between the digestible amino acid nitrogen content and the crude protein content while pepsin nitrogen digestibility was not correlated to ileal amino acid nitrogen digestibility (r=-0.06). Meat meals with a high protein content had relatively low hydroxyproline and hydroxylysine levels something that was attributed to the levels of collagen from bone. The data indicated that lanthionine (formed upon heat treatment of cysteine with a hydroprotein) is not a good indicator of the heat treatment employed to meat and bone meals. Step-wise multiple regression equations to predict the apparent digestible content of amino acids from rapid in vitro assays are presented. The most selected variables included ash and crude fat content. In general the equations derived for the essential amino acids had a higher degrees of fit (R2) compared to the non-essential amino acids. The R2 for the essential amino acids ranged from 0.43 for histidine and 0.68 for leucine. These equations provide a means of more rapidly estimating the apparent ileal digestible amino acid content (protein quality) of meat and bone meal using standard analyses.

• 대한화장품학회지
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• 제30권1호
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• pp.7-13
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• 2004

3,9-Dihydro-6-oxopterocarpen과 ferulic acid의 에스테르 반응을 통해 페룰산 유도체인 3,9-diferuloyl-6-oxopterocarpen (Tensolin-$F_{(R)}$ )를 합성하여 이를 함유한 주름개선 화장품을 개발하였다. Tensolin-$F_{(R)}$ 는 농도 의존적으로 DPPH와 superoxide radical에 대한 소거효과를 나타냈으며, 각각 0.8 mM에서 78%, 0.053 mM에서 92.9%로 DPPH와 superoxide radical을 소거하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. MMP-1 효소 활성 저해 효과도 0.16 mM에서 74%를 저해하였다. HDF에서 UVA에 의해 발현이 증가되는 MMP-1의 발현 저해 효과는 Tensolin-$F_{(R)}$ 0.8 uM에서 85.5%로 단백질 수준에서 모두 농도 의존적으로 발현 저해효과가 나타났다. Tensolin-$F_{(R)}$ 를 함유한 제품의 피부 주름개선 효과 평가 결과, Tensolin-$F_{(R)}$ 를 함유한 화장품을 약 8주 간 도포한 경우 유의한 주름개선 효과가 있음을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통하여 Tensolin-$F_{(R)}$ 는 항산화 효과와 MMP-1활성 저해 효과 및 UVA에 의한 MMP-1의 발현을 저해하는 효과가 나타났으며 새로운 주름개선 기능성 화장품으로 이용될 수 있을 것이다.