• Journal of Oral Medicine and Pain
• /
• 제30권1호
• /
• pp.87-106
• /
• 2005

삼차신경계의 일차연접부위에서 구강 및 악안면 영역의 저역치기계자극수용기에서 유래하는 감각정보의 전달 및 처리 기전을 이해하고자, 고양이 콧수염에서 유래하는 들신경섬유를 사용하여 단일축삭 내 기록법에 의해 HRP를 표식한 후, 삼차신경중간핵에서 시편을 제작하고 표식종말에 대한 연속절편을 형성하였다. 총 30개의 표식 신경종말을 대상으로 전자현미경을 이용하여 삼차신경중간핵에서의 신경섬유 종말 및 연접이전축삭종말의 미세구조적 특징, 발현빈도, 연접양식 등을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 표식종말은 직경 45$\sim$55 ㎚의 균일한 형태의 밝고 둥근 모양의 연접소포를 함유하고 있었으며, 가지돌기와는 연접이후 치밀질이 잘 발달되어 있고, 연접틈새가 크며, 여러 곳에서 넓은 연접구조를 보이는 비대칭연접을, 다형의 연접소포를 함유하는 비표식 축삭종말과는 연접이후 치밀질이 뚜렷하게 발달되지 않으며, 연접면적이 좁은 대칭연접을 형성하였다. 2. 각 표식종말은 인접한 신경구조물들과 최소 1개에서부터 최대 15개까지 신경연접을 형성하여 단위 표식종말 당 평균 4.77$\pm$3.37개의 신경연접이 관찰되었으며, 5개 이상의 신경구조물들과 연접을 형성하는 비교적 복잡한 연접양상이 다수의 표식종말(46.7%, n=14)에서 관찰되었다. 3. 표식종말이 세포체와 직접 연접하는 양상은 관찰되지 않았으며, 가지돌기와는 단위 표식종말 당 1.83$\pm$1.37개의 신경연접을 형성하였다. 가지돌기와 연접을 이루는 표식종말의 대부분(85.0%)은 원위부 가지돌기인 가지돌기체와 연접을 이루었으며(n=47, 1.57$\pm$1.38/1 bouton), 근위부 가지돌기(n=6, 0.20$\pm$0.41/1 bouton)나 가지돌기 가시(n=2, 0.07$\pm$0.25/1 bouton)와 연접을 이루는 경우는 드물었다. 4. 표식종말의 76.7%(n=23)에서 다양한 형태의 연접소포를 함유하는 축삭종말인 p-ending과 축삭사이연접을 형성하였으며 (2.93$\pm$2.36/1 bouton), p-ending이 표식종말 및 이에 연접하는 가지돌기와 동시에 연접을 형성하는 연접세동이도 60.0% (n=18)에서 관찰되었다. 이상의 결과를 종합하여 보았을 때, 고양이 콧수염에서 유래하는 들신경섬유 종말은 삼차신경중간핵에서 특징적인 연접양상을 나타내었으며, 이는 감각정보의 분별, 통각의 정동반응 등 복잡한 감각정보의 처리에 관여하는 삼차신경중간핵의 기능과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 사료되며, 향후 신경종말의 미세구조에 대한 정량적인 분석과 연접이전 억제에 관여하는 신경전달물질의 동정 등 생리학적인 기능에 대한 더욱 광범위한 연구가 필요하리라고 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제45권5호
• /
• pp.1000-1011
• /
• 1998

연구배경: 기관지 천식 환자들과 만성폐쇄성폐질환의 진단이나 기도폐쇄 정도를 알기 위하여 통상적으로 노력성 호기곡선이나 최대호기류량곡선을 이용한 환기기능검사가 널리 이용되고 있다. 그러나 외래를 방문하는 환자들이나 자가 치료를 하는 환자들의 경과관찰에는 검사의 간편성으로 인해 peak flow meter를 이용한 peak expiratory flow(PEF)가 많이 이용된다. 이 경우 PEF의 변이성이 크기 때문에 절대값이나 증상이 없을 때의 최대값을 기준으로 비교하여 사용하기도 하는데 검사 판정의 객관성은 추정정상치가 가장 높을 것이다. 그러나 현재까지 국내에서는 최대호기류량곡선을 이용한 PEF(FEFmax)의 추정정상치의 보고는 다수 있으나 peak flow meter를 이용한 보고는 아직까지 없었다. 이에 실제 환자들이 스스로 쉽게 측정할 수 있는 PEF의 추정정상치를 산출하고 이 값이 $FEV_1$을 비롯한 다른 환기기능검사를 어느 정도 정확하게 예측할 수 있는 지를 조사 연구하였다. 방 법: 호흡기 증상이나 기왕 병력이 없는 건강한 남자 129명(나이 ; 19-74 세), 여자 125명(나이 ; 18-67세)을 대상으로 외래에서 mini-Wright peak flow meter(Clement Clarke International Ltd. England)를 이용하여 3 회 이상 PEF를 측정하였다. 아울러 Microspiro HI-501 portable spirometer(Chest Co., Japan)로 노력성호기곡선, 최대호기류량곡선을 측정 분석하여 $FEV_1$, FVC, $FEV_1/FVC$, $FEF_{25-75%}$, $FEF_{25%}$, $FEF_{50%}$, $FEF_{75%}$와 FEFmax를 구하여 각각의 추정정상치를 구하였고 PEF의 $FEV_1$ 및 FEFmax에 대한 설명력을 회귀분석을 통해 구하였다. 결 과: PEF(L/min)의 추정정상치는 남자가 -2.45$\times$Age(year) + 1.36 $\times$ Height(cm) + 427였고 ($R^2=0.28$), 여자에서는 -0.96 $\times$ Age(year) + 2.01 $\times$ Height(cm)+129였다($R^2=0.12$). 최대호기류량곡선에서 산출한 FEFmax는 PEF보다 납자에서는 $125{\pm}74.0$(L/min), 여자에서는 $118{\pm}52.2$(L/min) 적었다. PEF로 예측할 수 있는 $FEV_1$(ml)값은 남자에서 5.98 $\times$ PEF(L/min) + 303 이고 ($R^2=0.43$), 여자에서는 4.61 $\times$ PEF(L/min) +291 이었다($R^2=0.33$). 결 론: 건강한 성인 254명(남자 129명, 여자 125명)을 대상으로 peak flow meter로 측정한 PEF의 추정정상치를 연령과 신장을 변수로 하여 구하였다. 여기서 측정한 PEF로 $FEV_1$ 및 FEFmax를 어느 정도 예측할 수 있었다. 그리고 측정기계 및 방법에 따라서 PEF 값이 달라짐을 확인하였는데 이런 점을 유의한다면 PEF의 측정은 향후 환자 진료에 많은 도움이 될 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
• /
• 제16권7호
• /
• pp.1133-1140
• /
• 2006

E. coli HtrA (High temperature requirement protein A)의 human homologue 중 하나인 HtrA1은 IGFBP를 절단하여 IGF의 활동을 조절하는 serine protease으로 알려졌다. HtrA1의 serine protease 활성이 여러 질병의 발병 mechanism과 연관성을 가진 것으로 예상되고 있지만, 이런 상관관계를 밝히기 위해서 기본적으로 필요한 다량의 HtrA1 단백질의 발현 및 정제조건과 HtrA1 serine protease의 최적 활성조건이 확립되어 있지 않은 상황이다. 따라서 본 연구에서는 pGEX 시스템을 이용하여 E. coli에서 mature HtrA1인 ${\Delta}149(WT)$와 catalytic site mutant인 ${\Delta}149(S328A)$를 85%의 순도로 1 liter 배양 시, 정제된 단백질을 각각 $400{\mu}g,\;520{\mu}g$ 얻을 수 있는 발현조건을 정립하였다. 또한 HtrA1 serine protease 활성은 protease의 농도와 substrate와의 반응시간에 dependent하며, substrate와의 반응온도가 $42^{\circ}C$일 때 최적의 serine protease활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 특히 $200{\mu}M$의 HtrA1 serine protease를 $37^{\circ}C$에서 3시간 반응 시켰을 때, substrate로 사용한 ${\beta}-casein$의 약 50%가 절단되는 것을 관찰하였다. 따라서 이 반응조건에 사용한 HtrA1의 양을 1 unit으로 하여 HtrA1의 serine protease활성을 여러 조건에서 비교 분석할 수 있다 본 연구에서 정립한 mature HtrA1을 다량으로 얻을 수 있는 발헌 및 정제조건과 serine protease 최적 활성조건은 HtrA1의 serine protease 활성과 생물학적 기능의 상관관계를 이해하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권9호
• /
• pp.1419-1425
• /
• 2013

탐라오가피를 이용하여 건강기능식품 개발 시 원료의 표준화를 위한 eleutheroside B, E 및 ${\beta}$-glucan의 함량 및 분석법 검증을 실시하였다. 분석법 검증결과, HPLC를 이용한 분석방법에서 표준용액의 피크유지시간과 탐라오가피 뿌리 및 줄기 추출물의 피크유지시간이 일치하였으며 동일한 spectrum을 나타내는 것으로 특이성을 확인하였다. Eleutheroside B와 E의 검량선은 각각 0.9997, 0.9999로 1에 가까운 높은 직선성을 보여주어 분석에 적합함을 알 수 있었다. Eleutheroside B와 E의 검출한계는 각각 $0.050{\mu}g/mL$, $0.025{\mu}g/mL$이었고 정량한계는 $0.250{\mu}g/mL$로 eleutheroside B와 E가 동일한 값으로 설정되었다. Eleutheroside B의 함량은 탐라오가피 뿌리 및 줄기에서 각각 $525.7{\pm}16.8$, $525.1{\pm}21.1{\mu}g/g$으로 큰 차이가 없었으며 eleutheroside E의 함량은 뿌리 및 줄기에서 각각 $1,315.3{\pm}22.7$, $1,037.5{\pm}22.2{\mu}g/g$으로 뿌리에 더 많은 eleutheroside E가 함유되어 있었다. 정밀도(RSD) 측정 결과, eleutheroside B와 E는 일간 정밀도에서 각각 1.4~5.0, 1.1~2.5%의 정밀도를 보여주었으며 일내 정밀도에서는 각각 2.8~2.9, 0.4~1.1%로 일간 정밀도보다 높은 정밀성을 나타내었다. 또한 eleutheroside B는 100.66~110.04%, eleutheroside E는 94.26~111.62% 범위의 회수율을 보여주어 실험방법에 대한 정확성을 검증하였다. ${\beta}$-Glucan 분석법 검증 결과, 100.03%의 회수율을 보였으며 분석오차는 2.33%로 높은 정확도를 보여주었고, 일간(inter-day) 정밀도는 1.32~5.67%이었으며 일내(intra-day) 정밀도는 8.01~11.76%의 정밀성을 나타내었다. 탐라오가피 줄기, 잎 및 열매의 ${\beta}$-glucan 함량은 각각 $5.32{\pm}0.38$, $4.34{\pm}0.32$, $3.71{\pm}0.22%$(w/w)로 줄기에 가장 많은 ${\beta}$-glucan이 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과, 지표성분인 eleutheroside B와 E의 HPLC를 이용한 동시분석 방법과 ${\beta}$-glucan 분석방법이 적합한 분석방법임이 검증되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제44권6호
• /
• pp.493-502
• /
• 2011

본 연구는 지형자료와 Free-air 중력이상을 이용하여 한반도의 모호면 심도 및 지각두께를 계산하였다. Airy-Heiskanen 지각평형 가설에 근거한 Free-air 중력이상에 포함된 지형중력과 연관성 있는 성분들을 파동수상관분석으로 추출하고 이로부터 보상이 이루어진 상태의 중력효과를 계산하였다. 계산된 결과로부터 반복법을 통한 역산을 이용하여 지각과 맨틀의 경계면인 모호면 심도를 도출하였고 역산 시 기존에 연구된 지진파에 의한 20개의 모호면 심도를 활용하여 포텐셜 필드에서 나타날 수 있는 비유일성의 가능성을 최소화하였다. 최종적으로 모호면 심도와 고도 자료를 더하여 한반도 지각두께를 도출하였으며 한반도 평균지각두께는 32.15 km, 표준편차 3.12 km를 나타내었다. 이 연구에서 구한 남한지역의 모호면과 같은 지역의 타 논문결과들과 비교하였을 때 평균 모호면 심도는 각각 31.08 km, 31.96 km, 33.02 km을 나타내고 표준편차는 1.94 km, 1.62 km, 1.77 km을 나타냄으로 각 연구결과의 통계치는 거의 일치하는 것으로 나타났고 모호면 굴곡 역시 공통적으로 태백산맥과 소백산맥을 따라 모호면이 깊어지고 경상분지는 얕아짐을 확인하였다. 또한 지각 내 중력 이상체의 분포에 대한 정보를 포함하고 있는 지형과 비상관된 Freeair 중력이상을 가지고 지열류량분포와 비교하였다. 저주파성분의 지형과 비상관된 Free-air 중력이상과 지열류량분포를 상관 비교한 결과 높은 양의 상관관계를 나타냈고, 특히, 경상분지지역은 높은 지열류량분포가 암석의 밀도보상으로 인해 모호면의 상승을 가져다 준 것으로 보인다. 이러한 결과는 최근 Kim et al.(2008)에서 언급한 경상분지의 높은 지열류량이 맨틀로부터 야기되는 모델과 부합된다는 사실을 뒷받침해주고 있다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.325-338
• /
• 2003

가변의 자원제한(resource constraint) 및 사용자 선호(preference)를 만족하기 위한 비디오 적응(adaptation)은 다양한 사용자 단말과 이종망을 통한 범용적멀티미디어접근(Universal Multimedia Access: UMA)을 위한 주요 요소기술이다. 기존의 많은 비디오 적응 기법이 존재하지만 주어진 자원제한을 만족하는 최적의 적응을 제공하기 위한 체계적인 기법은 제시되지 못하였다. 본 논문에서는 체계적인 최적의 적응을 제공하기 위하여, 적응단위를 정의하는 비디오 엔티티(entity), 주어진 자원제한을 나타내는 리소스(resource), 적용 가능한 적응동작을 규정하는 적응(adaptation), 각 적응결과 비디오 품질(quality)을 나타내는 유틸리티(utility)의 관계를 모형화하는 개념적인 적응 프레임워크를 제시하고자 한다. 본 프레임워크는 다양한 형태의 적응의 문제를 제한된 자원에서 유틸리티를 최대화하는 문제(resource-constrained utility maximization)로 정형화(formulation)할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 이 프레임워크를 프레임 제거(frame dropping)과 DCT 계수 제거(coefficient dropping)을 이용한 MPEG-4 압축 비디오의 비트율 적응의 실제적인 예에 적용한다. 또한 상호연동 가능한(interoperable) 형태로 터미널 및 네트워크 QoS(quality of Service)를 제공하기 위한 툴로 MPEG-21 Digital Item Adaptation(DIA)에 채택된 기술자(descriptor)를 제시한다. 이 기술자는 본 프레임워크의 적응-리소스-유틸리티의 관계를 유틸리티 함수(utility function)를 이용하여 기술(description)한다. 실험을 통하여 본 논문의 표준 기술자를 사용하는 적응 프레임워크의 타당성을 보인다.다. 특정시기 가곡향유의 실질은 곧 가곡의 곡 해석방식에 직결될 것이기 때문이다.를 선택하는가 하는 디자이너 측면의 요인이 감성 품질과 밀접함 관련이 있음을 알 수 있었다.멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.있는 것으로 보여진다. 따라서 혈압 저하를 목적으로 하는 나트륨 제한식의 실시는 다양한 체내의 생화학적 변화를 고려해서 이루어져야 할 것이며, 앞으로 이에 대한 보다 다각적인 연구가 요구된다.CSU-23 배양배지에서 배양하는 것이 좋다는 결과를 얻었다. and those a having sufficient sleep were found to be subject to less stress. Those interested in their health were found

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.9-16
• /
• 2005

본 연구는 건축조명환경의 광학적 특성에 따라 변화하는 인간의 감성반응을 측정$\cdot$평가하여 조명광원에 대한 감성 데이터 확보에 목적이 있으며, 실제 건축공간에서 활용되는 조명광원을 광학적 특성에 따라 선정한 다음, 조명광원별 감성반응을 측정하여 분석하였다. 연구의 결과를 요약하면, 1) 시기능의 명시성에 있어서 주광색 형광램프가 가장 작업수행도가 높은 것으로 나타났다. 2) 시기능의 피로$\cdot$스트레스에 있어서는, 메탈할라이드 램프와 수은 램프가 부정적인 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 3) 빛의 쾌적성 항목 중 $\ulcorner$밝기가 적당한$\lrcorner$, $\ulcorner$햇빛색에 가까워 보이는$\lrcorner$ 어휘에서는 색온도가 높은 주광색 형광램프가 높은 평가를 받고 있는 것으로 나타났으며, $\ulcorner$눈부심이 있는$\lrcorner$ 어휘에서는 메탈할라이드 램프와 수은 램프가 낮은 평가를 받았다. 4)요인분석 실시 결과, $\ulcorner$촬동성$\lrcorner$, $\ulcorner$역량성$\lrcorner$, $\ulcorner$평가성$\lrcorner$의 3개의 평가축이 추출되었으며, 실내조명공간의 분위기 평가에 있어서 $\ulcorner$활동성$\lrcorner$이 미치는 영향력이 가장 큰 것으로 나타났다. 5) 각 조명광원별 분위기 평가에 미치는 영향에 대해서, $\ulcorner$활동성$\lrcorner$축은 메탈할라이드 램프와 주광색 형광램프, $\ulcorner$역량성$\lrcorner$축은 백열램프류, $\ulcorner$평가성$\lrcorner$축은 주로 색온도가 낮은 형광램프에 의한 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

• 지능정보연구
• /
• 제21권1호
• /
• pp.143-159
• /
• 2015

불확실한 환경변화에 대처하고 장기적 전략수립을 위해 기업에게 있어서 IT 트렌드에 대한 예측은 오랫동안 중요한 주제였다. IT 트렌드에 대한 예측을 기반으로 새로운 시대에 대한 인식을 하고 예산을 배정하여 빠르게 변화하는 기술의 추세에 대비할 수 있기 때문이다. 해마다 유수의 컨설팅업체들과 조사기관에서 차년도 IT 트렌드에 대해서 발표되고는 있지만, 이러한 예측이 실제로 차년도 비즈니스 현실세계에서 나타났는지에 대한 연구는 거의 없었다. 본 연구는 현존하는 빅데이터 기술을 활용하여 서울지역을 중심으로 지난 8개월동안(2013년 5월1일부터 2013년12월31까지) 정보통신산업진흥원과 한국정보화진흥원에서 2012년 말에 발표한 IT 트렌드 토픽이 언급된 21,589개의 트윗 데이터를 수집하여 분석하였다. 또한 2013년에 나라장터에 올라온 프로젝트들이 IT트렌드 토픽과 관련이 있는지 상관관계분석을 실시하였다. 연구결과, 빅데이터, 클라우드, HTML5, 스마트홈, 테블릿PC, UI/UX와 같은 IT토픽은 시간이 지날수록 매우 빈번하게 언급되어졌으며, 이 같은 토픽들은 2013년 나라장터 공고 프로젝트 데이터와도 매우 유의한 상관관계를 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이는 전년도(2012년)에 예측한 트렌드들이 차년도(2013년)에 실제로 트위터와 한국정부의 공공조달사업에 반영되어 나타나고 있는 것을 의미한다. 본 연구는 최신 빅데이터툴을 사용하여, 유수기관의 IT트렌드 예측이 실제로 트위터와 같은 소셜미디에서 생성되는 트윗데이터에서 얼마나 언급되어 나타나는지 추적했다는 점에서 중요한 의의가 있고, 이를 통해 트위터가 사회적 트랜드의 변화를 효율적으로 추적하기에 유용한 도구임을 확인하고자 할 수 있었다.

• 한국전통조경학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.57-65
• /
• 2012

본 연구는 대한제국기에 그려진 '완산도형(完山圖形)', '조경단비각재실도형(肇慶壇碑閣齋室圖形), '전주건지산도형(全州乾止山圖形)' 그리고 '조경묘경기전도형(肇慶廟慶基殿圖形)' 등 4매 고지도의 제작의도 및 각 도형의 경관, 조망, 시점, 경물 등의 표현내용 및 방법의 특성을 고찰하고 도형 상호간의 관련성 분석을 통해 지형표현의 특질과 조망구도 그리고 내포된 상징경관의 의미를 고찰할 목적으로 시도되었으며, 문헌조사와 병행, 지도를 통한 관찰조사를 수행하였으며 현장조사 위성사진 인터넷조사를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 전주가 조선왕실의 본향이라는 역사성을 확보하는데 중심적 공간인 경기전(1410) 조경묘(1771) 조경단(1899)은 왕조의 정통성 부여와 왕권강화의 일환으로 건립 중건되었고 조선왕조 초기부터 대한제국시기까지 정신적 지주 역할을 하면서, 지속적으로 유지 및 관리되었다. 4개 도형은 국호를 대한제국으로 변경한 후 황실과 황제의 위엄성과 당위성을 정당화하기 위해 국가적 차원에서 집중적으로 그려진 조선왕실의 시조 이한(李翰)의 묘소를 알리는 산형도(山形圖)와 그에 부속되는 보조도면으로 파악된다. 즉 완산도형은 전주부에서 조경묘, 경기전, 조경단의 존재를 알리고 그 위치를 파악하기 위한 키맵(key map)이며 건지산도형은 풍수국면도로서 시조묘의 풍수적 정당성을 강조하기 위한 것으로, 조경단비각재실도형은 이를 보다 세밀히 보여주기 위해 상세부분도로서 그려졌다. 전주건지산도형과 조경묘경기전도형은 공히 이원적축적과 부감법을 사용하고 주산을 건지산으로 삼고, 왕자봉과 의묘소(疑墓所)를 중심으로 중요지형을 실제 지형보다 과장해서 표현하였다. 또한 묘지에서 관찰되지 않는 중요 지형은 시점 이동을 통해 관찰하고 이를 세밀하게 표현하였다. 4벌 1조의 지도라는 측면에서 볼 때 '완산도형'은 군현도이며 위치도의 성격을 보이는 반면 '조경묘경기전도형'은 부분상세도로서 배치도로써의 기능을 보인다. 또한 '전주건지산도형'과 '조경단비각재실도형'은 산형도로서의 기능을 갖는 풍수형국도이자 상세도인 것이 확인되었다. 이와 같은 특성으로 볼 때, 기존 고지도와는 달리 연계도면(serial map)으로서의 기능성이 강화된 것으로 보인다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
• /
• 한국응용약물학회 2007년도 Proceedings of The Convention
• /
• pp.79-92
• /
• 2007

Oxidative stress have known to be a risk factor for the degenerative processes and closely related to a lot of diseases. It is well established that antioxidants are good in protection and therapeutic means against oxidative damage. There is increasing interest in natural antioxidants and many natural antioxidants have been found and utilized as the possible protection for various diseases and skin aging. We have screened natural antioxidant agents for cosmeceuticals, nutraceuticals, and drugs as therapeutic and preventive means against oxidative stress, and have developed a number of novel antioxidants from various natural sources. A novel melanin synthesis inhibitor, Melanocin A, isolated from the metabolite of a fungal strain Eupenicillium shearii F80695 inhibited mushroom tyrosinase and melanin biosynthesis of B16 melanoma cells with $IC_{50}$ value of 9.0 nM and MIC value of $0.9\;{\mu}M$, respectively. Melanocin A also exhibited potent antioxidant activity by scavenging of DPPH and superoxide anion radicals. UV was found to increase the level of hydrogen peroxides and other reactive oxygen species (ROS) in skin tissues. This increase in ROS may not only alter the structure and function of many genes and proteins directly but may also modulate their expressions through signal transduction pathways and, ultimately, lead to skin damage. We investigated the effect of Melanocin A on UV-induced premature skin aging. Firstly, the effect of Melanocin A on UV-induced matrix metalloproteinase (MMP)-9 expression in an immortalized human keratinocyte cell line, HaCaT in vitro was investigated. Acute UV irradiation induced MMP-9 expression at both the mRNA and protein levels and Melanocin A suppressed this expression in a dose-dependent manner. We then investigated UV-induced skin changes in hairless mice in vivo by Melanocin A. Chronic exposure of hairless mouse dorsal skin to UV increased skin thickness and induced wrinkle formation and the gelatinase activities of MMP-2 and MMP-9. Moreover, Melanocin A significantly suppressed UV-induced morphologic skin changes and MMP-2 and MMP-9 expression. These results show that Melanocin A can prevent the harmful effects of UV that lead to skin aging. Therefore, we suggest that Melanocin A should be viewed as a potential therapeutic agent for preventing and/or treating premature skin aging. Terrein is a bioactive fungal metabolite isolated from Penicillium species. Terrein has a relatively simple structure and can be easily synthesized. However, the biologic effects of terrein are comparatively unknown. We found for the first time that terrein potently inhibit melanin production in melanocytes and has a strong hypopigmentary effect in a spontaneously immortalized mouse melanocyte cell line, Mel-Ab. Treatment of Mel-Ab cells with terrein (10-100 mM) for 4 days significantly reduced melanin levels in a dose-dependent manner. In addition, terrein at the same concentration also reduced tyrosinase activity. We then investigated whether terrein influences the extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) pathway and the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), which is required for tyrosinase expression. Terrein was found to induce sustained ERK activation and MITF down-regulation, and luciferase assays showed that terrein inhibits MITF promoter activity in a dose-dependent manner. To elucidate the correlation between ERK pathway activation and a decreased MITF transcriptional level, PD98059, a specific inhibitor of the ERK pathway, was applied before terrain treatment and found to abrogate the terrein-induced MITF attenuation. Terrein also reduced the tyrosinase protein level for at least 72 h. These results suggest that terrain reduces melanin synthesis by reducing tyrosinase production via ERK activation, and that this is followed by MITF down-regulation.