• Molecules and Cells
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• 제45권3호
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• pp.134-147
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• 2022

The anti-oxidant enzyme heme oxygenase-1 (HO-1) is known to exert anti-inflammatory effects. From a library of pyrazolo[3,4-d]pyrimidines, we identified a novel compound KKC080096 that upregulated HO-1 at the mRNA and protein levels in microglial BV-2 cells. KKC080096 exhibited anti-inflammatory effects via suppressing nitric oxide, interleukin1β (IL-1β), and iNOS production in lipopolysaccharide (LPS)-challenged cells. It inhibited the phosphorylation of IKK and MAP kinases (p38, JNK, ERK), which trigger inflammatory signaling, and whose activities are inhibited by HO-1. Further, KKC080096 upregulated anti-inflammatory marker (Arg1, YM1, CD206, IL-10, transforming growth factor-β [TGF-β]) expression. In 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridinetreated mice, KKC080096 lowered microglial activation, protected the nigral dopaminergic neurons, and nigral damage-associated motor deficits. Next, we elucidated the mechanisms by which KKC080096 upregulated HO-1. KKC080096 induced the phosphorylation of AMPK and its known upstream kinases LKB1 and CaMKKbeta, and pharmacological inhibition of AMPK activity reduced the effects of KKC080096 on HO-1 expression and LPS-induced NO generation, suggesting that KKC080096-induced HO-1 upregulation involves LKB1/AMPK and CaMKKbeta/AMPK pathway activation. Further, KKC080096 caused an increase in cellular Nrf2 level, bound to Keap1 (Nrf2 inhibitor protein) with high affinity, and blocked Keap1-Nrf2 interaction. This Nrf2 activation resulted in concurrent induction of HO-1 and other Nrf2-targeted antioxidant enzymes in BV-2 and in dopaminergic CATH.a cells. These results indicate that KKC080096 is a potential therapeutic for oxidative stress-and inflammation-related neurodegenerative disorders such as Parkinson's disease.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.51-55
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• 2022

Matrix metalloproteinases (MMPs)는 세포의 기저막 분해에 관여하는 효소로 과발현된 MMPs는 암세포 침윤과 전이에 직접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 항산화, 항염증, 항균활성 있는 것으로 보고되어 있는 염주괴불주머니 추출물을 이용하여 PMA로 유도된 인간 섬유육종세포 HT-1080 세포에서 MMP-2, MMP-9의 발현 조절에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 염주괴불주머니 추출물은 TIMP-1 및 TIMP-2를 증가시키면서 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA 및 단백질 발현 수준을 모두 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 p38, JNK, ERK의 인산화를 억제하였으며, 이를 통해 염주괴불주머니 추출물은 MAPKs 신호 전달 경로 조절에 영향을 줌으로써 MMPs 발현을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 연구의 결과는 염주괴불주머니를 이용한 암 전이 억제 소재 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한본초학회지
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• 제32권2호
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• pp.77-85
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• 2017

Objectives : This study aimed to investigate the unknown mechanisms behind the anti- inflammatory activity of Hyeonto-dan(HT) 70% ethanol extract on LPS-stimulated RAW 264.7 cells. Methods : Cells were treated with Hyeonto-dan 1 h prior to addition of 200 ng/mL of LPS. Cell viability was measured by the MTS assay. Nitric oxide levels were determined by the Griess assay. $PGE_2$ were measured using EIA kit. Pro-inflammatory cytokine production was measured by the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The expression of COX-2, iNOS, and MAPKs was investigated by Western blot, qRT-PCR. $NF-{\kappa}B$/p65 localization and interaction of the TLR-4 receptor with LPS was examined by immunofluorescence assays. Results : Hyeonto-dan had no cytotoxicity at the measured concentration. Hyeonto-dan inhibited NO production and pro-inflammatory cytokines such as IL-6, $TNF-{\alpha}$, and PGE2 as well as the protein and mRNA expression of iNOS and COX-2. Moreover, Hyeonto-dan inhibited the interaction between LPS and TLR-4 in murine macrophages. It suppressed phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase (ERK 1/2), c-jun N-terminal kinase (JNK 1/2) and p38. Finally, it inhibited translocation of $NF-{\kappa}B$ in response to competitive LPS. Conclusions : Based on the results of this study, Hyeonto-dan inhibited the binding of TLR-4 receptor to LPS and inhibited the phosphorylation of extracellular signaling pathway MAPKs. These inhibitory effects are thought that the amount of $NF-{\kappa}B$ delivered to the nucleus was decreased and the inflammatory reaction was prevented by decreasing the production of LPS-induced $PGE_2$, NO, IL-6 and $TNF-{\alpha}$.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권5호
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• pp.474-483
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• 2019

Vascular endothelial growth factor (VEGF) plays a pivotal role in pathologic ocular neovascularization and vascular leakage via activation of VEGF receptor 2 (VEGFR2). This study was undertaken to evaluate the therapeutic mechanisms and effects of the tetrapeptide Arg-Leu-Tyr-Glu (RLYE), a VEGFR2 inhibitor, in the development of vascular permeability and choroidal neovascularization (CNV). In cultured human retinal microvascular endothelial cells (HRMECs), treatment with RLYE blocked VEGF-A-induced phosphorylation of VEGFR2, Akt, ERK, and endothelial nitric oxide synthase (eNOS), leading to suppression of VEGF-A-mediated hyper-production of NO. Treatment with RLYE also inhibited VEGF-A-stimulated angiogenic processes (migration, proliferation, and tube formation) and the hyperpermeability of HRMECs, in addition to attenuating VEGF-A-induced angiogenesis and vascular permeability in mice. The anti-vascular permeability activity of RLYE was correlated with enhanced stability and positioning of the junction proteins VE-cadherin, ${\beta}$-catenin, claudin-5, and ZO-1, critical components of the cortical actin ring structure and retinal endothelial barrier, at the boundary between HRMECs stimulated with VEGF-A. Furthermore, intravitreally injected RLYE bound to retinal microvascular endothelium and inhibited laser-induced CNV in mice. These findings suggest that RLYE has potential as a therapeutic drug for the treatment of CNV by preventing VEGFR2-mediated vascular leakage and angiogenesis.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.236-245
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• 2016

밀배아유가 LPS로 자극된 대식세포에서 염증과 관련된 인자들에 미치는 영향을 살펴보기 위해, NO 및 전염증성 cytokine의 분비량과 iNOS 및 COX-2의 발현량, NF-κB p65와 MAPKs 활성화를 확인하였다. 또한 ICR 마우스를 이용하여 croton oil로 유도된 귀부종을 통해 귀두께 변화 및 귀조직을 관찰하였다. 그 결과, 밀배아유는 LPS로 인해 증가된 NO 및 전염증성 cytokine의 분비량을 감소시켰으며, 특히, IL-6와 TNF-α는 100 μg/ml 농도에서 90% 이상의 분비 억제효과를 나타내었다. LPS에 의해 증가된 iNOS와 COX-2의 발현은 100 μg/ml 농도로 밀배아유 처리시 발현 억제가 가장 크게 나타났으며, NF-κB p65의 발현도 밀배아유 농도가 증가함에 따라 발현 억제효과를 나타내었으며, 100 μg/ml 농도로 처리 시 억제 효과가 가장 컸다. 밀배아유는 MAPKs의 인산화를 억제시켰으며, 특히, ERK와 JNK의 인산화 억제가 농도 의존적으로 크게 효과를 나타내었다. 또한, 밀배아유는 croton oil로 유도된 귀부종에서 귀두께를 감소시켰으며, 경피와 진피의 두께 및 진피에 침윤된 비만세포의 수도 감소시킴을 확인하였다. 이상으로, 밀배아유는 NF-κB 및 MAPKs의 신호 경로 조절을 통한 염증성 매개 인자들의 발현 감소로 항염증 효과를 나타냄을 확인하여, 천연 항염증 소재로서 활용도가 가능함을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권2호
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• pp.173-181
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• 2016

피부 기저막(basement membrane, BM)이란 표피와 진피 사이에 존재하는 특별한 구조물로 표피와 진피를 단단히 고정시켜 피부 구조를 유지하는 데에 중요한 역할을 수행한다. 노화 및 자외선 노출에 의한 피부 기저막의 구조적 변화와 파괴는 피부 주름 형성과 탄력 저하를 포함하는 피부노화 현상의 요인으로 여겨지고 있다. Laminin-332 (LN-332)는 피부 기저막을 구성하는 주성분으로 피부에서 표피와 진피를 단단히 고정시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 왕불유행 헥산 분획물(Melandrium firmum hexane fraction, MFHF)이 각질형성세포에서 LN-332 발현에 미치는 효과를 확인하였다. 정량적 real-time PCR (RT-PCR)과 단백질 발현 분석을 통해서 MFHF가 LN-332의 mRNA 발현 및 단백질 발현을 촉진시키는 것을 확인하였다. 또한 MFHF가 어떤 신호전달 경로를 통해 LN-332 발현을 조절하는지 확인하기 위하여 p38 MAPK 억제제인 SB202190과 ERK1/2 억제제인 U0126을 처리한 결과, p38 MAPK 억제제에 의해서 LN-332 발현이 완벽히 억제됨을 확인하였다. 또한, 피부 기저막을 구성하고 있는 콜라겐 타입 VII과 integrin ${\alpha}6$의 mRNA 발현 역시 MFHF에 의해 증가하는 것을 확인하였다. 우리는 본 연구를 통해 MFHF가 각질형성세포에 작용하여 피부 기저막을 구성하는 성분들의 생성을 촉진할 수 있는 소재로 작용할 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 기저막의 구조적, 기능적 이상에 의해 나타나는 피부노화 현상의 개선을 위해 활용할 수 있을 것이라 제안한다.

• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.983-989
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• 2020

파골세포에 의한 뼈의 재흡수와 조골세포에 의한 뼈 형성의 균형은 뼈 건강에 매우 중요한 요소이다. 따라서 이들의 불균형은 골다공증, 골연화증 및 골석화증과 같은 다양한 골 질환을 유발할 수 있다. 특히 파골세포의 기능이 비정상적으로 항진된 경우 골 파괴가 증가되어 골다공증이 야기되며 이런 현상은 류마티스 관절염 같은 염증성 질환의 골 소실과 밀접한 연관이 있다. 그러나 현재 사용중인 골 흡수 억제제는 장기간 사용시 부작용이 보고되고 있어 천연물 소재를 기반으로한 새로운 골 흡수 억제제 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 RANKL에 의해 유도되는 파골세포 분화에 미치는 영향을 확인하고 그 작용기작을 구명하고자 하였다. 갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 파골세포 분화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 RAW264.7 세포에 RANKL을 단독 처리 및 추출물과 함께 5일간 처리한 후 TRAP 활성을 비교하였다. 그 결과 RANKL에 의해 증가한 파골세포 분화는 갈색거저리 유충 추출물 2 mg/ml 농도까지 세포독성 없이 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 갈색거저리 추출물이 TRAP, NFATc1 및 CtsK와 같은 파골세포 분화마커 유전자 및 단백질 발현량에 미치는 변화를 확인한 결과, RANKL 처리에 의해 현저히 증가한 이들 유전자가 갈색거저리 추출물에 의해 현저하게 감소하는 것을 확인하였다. 또한 갈색거저리 추출물의 파골세포 분화 억제작용기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)중 p38의 신호 전달 억제 기작을 통하여 파골세포 분화가 억제됨을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 갈색거저리 유충 에탄올 추출물 및 그 생리활성 물질들은 골다공증과 같은 골 질환 치료 및 예방을 위한 잠재적 기능성 소재로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.101-108
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• 2016

본 연구에서는 미만형 위암조직에서의 임상병리학적 인자와 HSP70, BAG1, Raf-1의 발현간의 상관관계를 평가하고자 하였다. Hsp70은 열충격단백질(heat shock protein)의 환경적 스트레스로부터 세포를 보호하는 분자생물학적 chaperone으로 작용하는 것뿐 아니라 anti-apoptotic 작용을 통하여 암세포의 생존과 전이를 촉진시키는 것으로 알려져 있다. Proto-oncogene의 일종인 Raf는 사람을 포함한 진핵세포의 생장에 관여하는 중요한 신호전달경로인 mitogen-activated protein kinase (MAPK)경로의 중심인자로서 다양한 암에서 그 발현이 증가한다고 알려져 있다. Bcl-2에 결합하여 세포사멸을 저해하는 것으로 처음 보고된 Bcl-2-associated athanogene-1 (BAG-1)은 다양한 암에서 그 발현이 증가된다고 보고되었다. 또한 BAG-1은 HSP70과 상호작용하여 Raf-1-ERK signal pathway와 cell growth를 조절하는 것으로 보고되었다. Hsp70의 발현은 임파절 전이가 있는 경우 24례(64.9%)에서 양성, 13례(35.1%)에서 음성을 보였으며, 임파절 전이가 없는 경우 6례(26.1%)에서 양성, 17례(73.9%)에서 음성을 보여 임파절의 전이가 있는 경우가 임파절 전이가 없는 경우에 비해 유의하게 높은 발현율을 보였다(p=0.007). N-stage에 따른 발현은 N-stage가 증가함에 따라 발현율이 유의하게 증가하였다(p=0.006). BAG1의발현은 전체 대상 환자 중 43례(71.7%)에서 양성, 17례(28.3%)에서 음성소견을 보였으며, 65세 미만에서 65세 이상에 비해 유의하게 높은 발현율을 보였다(p=0.035). RAF1의 경우 전체 대상 환자 중 45례(75.0%)에서 양성, 15례(25.0%)에서 음성소견을 보였으며, BAG1 양성환자에서 RAF1의 발현이 유의하게 증가 하였다(p=0.021). 본연구 결과 Hsp70은 종양의 진행과 상관성이 있을 것으로 생각되어지며, BAG1과 Raf-1은 미만형위 암의 진단적 마커로 유용할 것으로 사료된다.