• 대한한방내과학회지
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• 제31권1호
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• pp.54-65
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• 2010

Objective : The water extract of Chungsimyeonja-eum (CSYJE) has traditionally been used in treatments of heart diseases and brain diseases in Oriental medicine. However, little is known about the mechanism by which CSYJE protects neuronal cells from injury damages. Therefore, in this study we attempted to elucidate the mechanism of the cytoprotective effect of the CSYJE extract on glutamate-induced C6 glial cell death. Methods : Cultured cells were pretreated with CSYJE and exposed to glutamate, cell damage was assessed by using MTT assay and propidium iodide (PI), probe 2',7'-dichlorofluorescein diacetate (DCF-DA) staining. Western blotting was performed using anti-procaspase-3 and anti-PARP, respectively. Result : We determined the elevated cell viability by CSYJE extract on glutamate-induced C6 glial cell death. Glutamate induced DNA fragmentation on C6 glial cells but pre-treatment with CSYJE inhibited DNA fragmentation. One of the main mediators of glutamate-induced cytotoxicity was known to generation of reactive oxygen species (ROS). Pre-treatment with CSYJE inhibited this ROS generation from glutamate-stimulated C6 glial cells. Also, we identified that the ROS-induced DCF-DA green fluorescence was reduced by CSYJE pre-treatment. The critical markers of apoptotic cell death are the cleavages of procaspase-3 protease and PARP proteins, so we checked the expression level and cleavages of procaspase-3 protease and PARP proteins. Glutamate-treated C6 glial cells showed the cleavages of procaspase-3 protease and PARP proteins and followed the reduction of expression of these proteins. Conclusion : These findings indicate that CSYJE may prevent cell death from glutamate-induced C6 glial cell death by inhibiting the ROS generation and procaspase-3 and PARP expression.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권5호
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• pp.649-656
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• 2015

무지개송어 아가미상피세포를 이용하여 cortisol에 의해 유도된 세포 손상에 대항하는 아연의 보호 효과를 연구하였다. 24시간 동안 cortisol에 노출된 세포들은 농도 의존적으로 LDH 방출이 증가하였고, 세포 생존율은 감소하였다. 아연($100{\mu}M$ $ZnSO_4$) 처리에 의해 이와 같은 영향이 감소하였고, 아연은 cortisol에 의해 유도된 caspage-3 활성, 즉 apoptosis에 대항하여 세포를 보호하였다. Cortisol에 의해 유도된 세포 사멸, LDH 방출과 caspase-3 활성은 glucocorticoid 수용체의 길항제인 Mifepristone(RU-486) 처리에 의해 차단되었는데, 이것은 세포 손상이 cortisol과 관련이 있다는 것을 제안하였다. 더하여 cortisol에 의해 유도된 세포 손상 모델에서 MT, GST 그리고 G6PD와 같은 항산화 유전자 발현에 대한 아연의 영향을 연구했다. MTA, MTB, GST 그리고 G6PD mRNA 수준은 아연과 cortisol을 각각 단독 처리에 의해 그리고 아연과 cortisol을 동시 처리에 의해 증가하였다. 이와 같은 증가는 아연이나 cortisol 단독 처리보다는 $100{\mu}M$ $ZnSO_4$와 $1{\mu}M$ cortisol을 동시에 처리했을 때 MTA, MTB, GST 그리고 G6PD mRNA 수준이 더 높았다. 아연 처리에 의해 세포 내 자유 아연 농도가 증가하였고, 이와 같은 반응은 cortisol과 아연을 함께 처리했을 때 세포 내 자유 아연 농도가 더 증가하였다. 결론적으로 아연 처리는 간접적인 항산화 활성을 통해 cortisol에 의해 유도 세포독성 및 apoptosis를 저해하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권6호
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• pp.696-701
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• 2008

이 연구의 목적은 더덕 및 도라지 에틸아세테이트 분획물(CLEA나 PGEA)이 다양한 항산화 시스템을 가동시켜 sodium nitroprusside(SNP)에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대항하여 세포를 보호해 줄 수 있을지 연구하는 것이다. 0.5 mM의 SNP를 HepG2 세포주에 24시간 동안 노출시켰을 때 세포 생존율이 감소하였으나, CLEA와 PGEA 천처리에 의해 SNP 노출에 의한 세포 생존율 감소가 저해되었다. 또한 항산화 시스템들 발현에 미치는 CLEA와 PGEA의 영향을 RT-PCR로 알아보았다. Catalase, glucose-6-phosphate dehydrogenase(G6PD) 그리고 metallothionein (MT)-1A mRNA 수준이 CLEA를 세포에 24시간 동안 처리한 후 증가하였고, Mn superoxide dismutase, catalase, G6PD, MT-1A 와 MT-2A mRNA 수준이 PGEA 처리에 의해 증가하였다. 우리는 CLEA와 PGEA가 아마 다양한 항산화 시스템들을 증가시키는 간접적인 항산화 효과를 나타내며, 이들 효과들이 산화적 스트레스로부터 세포를 보호해 줄 것이라 추정하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제40권4호
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• pp.423-430
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• 2016

Background: The induction of cellular defensive genes such as phase II detoxifying and antioxidant enzymes is a highly effective strategy for protection against carcinogenesis as well as slowing cancer development. Transcription factor Nrf2 (nuclear factor E2-related factor 2) is responsible for activation of phase II enzymes induced by natural chemopreventive compounds. Methods: Red ginseng oil (RGO) was extracted using a supercritical $CO_2$ extraction system and chemical profile of RGO was investigated by GC/MS. Effects of RGO on regulation of the Nrf2/antioxidant response element (ARE) pathway were determined by ARE-luciferase assay, western blotting, and confocal microscopy. Results: The predominant components of RGO were 9,12-octadecadienoic acid (31.48%), bicyclo[10.1.0] tridec-1-ene (22.54%), and 22,23-dihydrostigmasterol (16.90%). RGO treatment significantly increased nuclear translocation of Nrf2 as well as ARE reporter gene activity, leading to upregulation of heme oxygenase-1 and NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1. Phosphorylation of the upstream kinases such as apoptosis signal-regulating kinase (ASK)1, mitogen-activated protein kinase (MAPK) kinase (MKK)4/7, c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p38 MAPK were enhanced by treatment with RGO. In addition, RGO-mediated Nrf2 expression and nuclear translocation was attenuated by JNK inhibitor SP600125 and p38 MAPK inhibitor SB202190. Conclusion: RGO could be used as a potential chemopreventive agent, possibly by induction of Nrf2/ARE-mediated phase II enzymes via ASK1-MKK4/7-JNK and p38 MAPK signaling pathways.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권2호
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• pp.184-192
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• 2012

본 연구는 췌장베타세포인 HIT-T15 세포를 이용하여 매실주정추출물(PME)의 alloxan에 의한 산화스트레스로부터의 세포보호, 인슐린 분비능 및 항산화 효소 활성을 평가하였다. PME는 alloxan에 의해 유발된 산화스트레스로부터 세포를 보호하여 세포생존율을 증가시켰다. PME는 세포막 손상지표인 LDH 방출을 억제하였고 $NAD^+$/NADH ratio를 유의적으로 증가시켜 세포사멸이 억제되어짐을 확인하였다. 또한 alloxan 단독처리군에 비해 250 ${\mu}g$/ml PME 처리군에서 인슐린 분비량이 유의성 있게 증가하였다. Alloxan과 PME를 동시에 처리하여 HIT-T15세포의 항산화효소 활성을 측정했을 때 산화스트레스에 의해 감소되었던 항산화효소 활성이 PME에 의해 보호되는 효과를 확인하였다. 이상의 연구결과로부터 PME는 세포괴사 및 DNA fragmentation을 억제하고 세포내 항산화효소 활성을 증가시켜 alloxan에 의해 유발된 산화스트레스로부터 췌장베타세포를 보호하고 이에 따른 인슐린 분비능 조절 효과가 있는 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제38권4호
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• pp.327-335
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• 2015

Piperlongumine, a natural alkaloid isolated from the long pepper, selectively increases reactive oxygen species production and apoptotic cell death in cancer cells but not in normal cells. However, the molecular mechanism underlying piperlongumine-induced selective killing of cancer cells remains unclear. In the present study, we observed that human breast cancer MCF-7 cells are sensitive to piperlongumine-induced apoptosis relative to human MCF-10A breast epithelial cells. Interestingly, this opposing effect of piperlongumine appears to be mediated by heme oxygenase-1 (HO-1). Piperlongumine upregulated HO-1 expression through the activation of nuclear factor-erythroid-2-related factor-2 (Nrf2) signaling in both MCF-7 and MCF-10A cells. However, knockdown of HO-1 expression and pharmacological inhibition of its activity abolished the ability of piperlongumine to induce apoptosis in MCF-7 cells, whereas those promoted apoptosis in MCF-10A cells, indicating that HO-1 has anti-tumor functions in cancer cells but cytoprotective functions in normal cells. Moreover, it was found that piperlongumine-induced Nrf2 activation, HO-1 expression and cancer cell apoptosis are not dependent on the generation of reactive oxygen species. Instead, piperlongumine, which bears electrophilic ${\alpha},{\beta}$-unsaturated carbonyl groups, appears to inactivate Kelch-like ECH-associated protein-1 (Keap1) through thiol modification, thereby activating the Nrf2/HO-1 pathway and subsequently upregulating HO-1 expression, which accounts for piperlongumine-induced apoptosis in cancer cells. Taken together, these findings suggest that direct interaction of piperlongumine with Keap1 leads to the upregulation of Nrf2-mediated HO-1 expression, and HO-1 determines the differential response of breast normal cells and cancer cells to piperlongumine.

• 대한한의학방제학회지
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• 제23권2호
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• pp.189-198
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• 2015

Objectives : Sparganii Rhizoma is frequently used in traditional herbal medicine for treatment of blood stasis, amenorrhea and functional dyspepsia and has been reported to exhibit anti-oxidant, anti-proliferation and anti-angiogenesis peoperties. In this study, we investigated the cytoprotective effect and underlying mechanism of Sparganii Rhizoma water extract (SRE) against oxidative stress-induced mitochondrial dysfunction and apoptosis in hepatocyte. Methods : To determine the effects of SRE on oxidative stress, we induced synergistic cytotoxicity by co-treatment of arachidonic acid (AA) and iron in the HepG2 cell, a human derived hepatocyte cell line. Results : Treatment of SRE increased relative cell viability and altered the expression levels of apoptosis-related proteins such as Bcl-xL, Bcl-2 and procaspase-3. And SRE also inhibited the mitochondrial dysfunction and excessive reactive oxygen species production induced by AA+iron. In addition, SRE activated of AMP-activated protein kinase (AMPK), a potential target for cytoprotection, by increasing the phosphorylation of AMPKα at Thr-172. Morever, SRE increased phosphorylation of acetyl-CoA carboxylase, a direct downstream target of AMPK. Conclusion : These results indicated that SRE has the ability to protect against oxidative stress-induced hepatocyte damage, which may be mediated with AMPK pathway.

• 대한본초학회지
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• 제20권3호
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• pp.29-41
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• 2005

Objectives : The use of natural products with therapeutic properties is as ancient as human civilisation and, for a long time, mineral, plant and animal products were the main sources of drugs. Catalposide, the major iridoid glycoside isolated from the stem bark of Catalpa ovata G. Don (Bignoniceae) has been shown to possess anti-microbial and anti-tumoral properties. Heme oxygenase-1 (HO-1) is a stress response protein and is known to play a protective role against the oxidative injury. In this study, we examined whether catalposide could protect Neuro 2A cells, a kind of neuronal cell lines, from oxidative damage through the induction of HO-1 protein expression and HO activity. We also examined the effects of catalposide on the productions of tumor necrosis $factor-{\alpha}\;(TNF-{\alpha})$ and nitric oxide (NO) on RAW 264.7 macrophages activated with the endotoxin lipopolysaccharide. Methods : HO-1 expression in Neuro 2A cells was measured by Western blotting analysis. NO and $TNF--{\alpha}$ produced by RAW 264.7 macrophage were measured by Griess reagent and enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. Results : The treatment of the cells with catalposide resulted in dose- and time-dependent up-regulations of both HO-1 protein expression and HO activity. Catalposide protected the cells from hydrogen peroxide-induced cell death. The protective effect of catalposide on hydrogen peroxide-induced cell death was abrogated by zinc protoporphyrin IX, a HO inhibitor. Additional experiments revealed the involvement of CO in the cytoprotective effect of catalposide-induced HO-1. In addition, catalposide inhibited the productions of $TNF--{\alpha}$ and NO with significant decreases in mRNA levels of $TNF--{\alpha}$ and inducible NO synthase. Conclusions : Our results indicate that catalposide is a potent inducer of HO-1 and HO-1 induction is responsible for the catalposide-mediated cytoprotection against oxidative damage and that catalposide may have therapeutic potential in the control of inflammatory disorders.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제37권2호
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• pp.81-91
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• 2012

타액이 대부분의 구강 내 질환에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 반대로, 여러 전신적 조건이 타액의 흐름에 영향을 줄 수 있으며 이는 구강 건조증을 야기할 수 있는데, 특히 사회심리적 스트레스는 타액의 부족과 구강 건조증의 병인으로 큰 역할을 할 수 있다. 많은 연구에서 자율신경계 반응에 의한 스트레스의 타액선에의 거시적 효과에 중점을 두어왔다. 본 연구에서는 구속 스트레스 조건 하에서 백서(Rat) 이하선에서 clusterin의 변화를 관찰하였다. 연구를 위해, 10마리의 백서를 이용, 3그룹으로 구분하였다. 1) 그룹 1: 대조군으로 rat 2마리 2) 그룹 2 : 실험대조군으로 2마리를 두어 2시간 동안 restraint cone을 사용하여 구속스트레스를 부여 3)그룹 3 : 실험군으로 6마리를 두어 매일 2시간씩 restraint cone을 사용하여 구속 스트레스를 부여 백서는 스트레스 부여 후 즉시(그룹 2) 희생하거나 24, 48, 72 시간 후 희생하여 이하선을 절취하였다. Western blotting과 면역조직화학검사를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 백서의 이하선에서 clusterin이 약간 증가하였고 구속 스트레스 부여 직후 타액선관에서 명확하게 관찰되었다. 2. 백서의 이하선에서 clusterin은 구속 24시간, 48시간 후에 매우 감소되었으며, 타액선관에서도 소량 관찰되었다. 3. 백서의 이하선에서 clusterin은 구속 72시간 후 현저하게 증가되었으며, 역시 타액선관에 밀집하여 증가되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.247-251
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• 2004

자외선은 피부에 염증반응이나 광노화와 같은 다양한 반응을 야기시킨다고 알려져 있다. 특히 자외선에 의해 손상을 받은 피부는 콜라겐의 양이 감소되어 있는데, 이는 자외선에 의해 피부 내에서 콜라겐을 분해하는 효소(MMP, matrix metalloproteinases)의 양이 증가하기 때문이라고 알려져 왔다. 또한 자외선에 의해 피부에서 염증반응이 유발되는데, 이러한 반응은 프로스타글란딘이라는 물질에 의해 매개되며, 이 프로스타글란딘에 의해서도 MMP가 증가한다고 알려져 왔다. 본 연구에서는 6개월의 임상실험을 통해 광노화된 피부에서 주름형성억제효능이 뛰어난 FDP(fructose 1.6-diphosphate)의 작용기전을 인체각질형성 세포를 이용하여 연구하였다. 인체각질형성세포에 자외선을 조사할 경우 프로스타글란딘, COX-2(cyclooxygenase-2), MMPs의 활성이 증가하는 것을 확인하였며, 이는 FDP의 처리에 의해 감소되었다. 이러한 효과는 자외선에 의해 인체각질형성세포에서 발생하는 신호전달과정을 억제함으로써 일어나는 효과임이 증명되었다. 따라서, FDP는 자외선에 의해 일어나는 세포 내 신호전달과정을 억제하며, 이로 인해 야기되는 프로스타글란딘, COX-2, MMPs의 증가를 억제함으로써 피부의 광노화를 억제할 수 있는 원료로 여겨진다.