• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권8호
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• pp.1017-1025
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• 2022

Bone homeostasis is regulated by constant remodeling through osteogenesis by osteoblasts and osteolysis by osteoclasts and osteoporosis can be provoked when this balance is broken. Present pharmaceutical treatments for osteoporosis have harmful side effects and thus, our goal was to develop therapeutics from intrisincally safe natural products. Fucoidan is a polysaccharide extracted from many species of brown seaweed, with valuable pharmaceutical activities. To intensify the effect of fucoidan on bone homeostasis, we hydrolyzed fucoidan using AMG, Pectinex and Viscozyme. Of these, fucoidan biotransformed by Pectinex (Fu/Pec) powerfully inhibited the induction of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity in osteoclasts differentiated from bone marrow macrophages (BMMs) by the receptor for activation of nuclear factor-κB ligand (RANKL). To investigate potential of lower molecular weight fucoidan it was separated into >300 kDa, 50-300 kDa, and <50 kDa Fu/Pec fractions by ultrafiltration system. The effects of these fractions on TRAP and alkaline phosphatase (ALP) activities were then examined in differentiated osteoclasts and MC3T3-E1 osteoblasts, respectively. Interestingly, 50-300 kDa Fu/Pec suppressed RANKL-induced osteoclasts differentiation from BMMs but did not synergistically enhance osteoblasts differentiation induced by osteogenic agents. In addition, this fraction inhibited the expressions of NFATc1, TRAP, OSCAR, and RANK, which are all key transcriptional factors involved in osteoclast differentiation, and those of Src, c-Fos and Mitf, as determined by RT-PCR. In conclusion, enzymatically low-molecularized 50-300 kDa Fu/Pec suppressed TRAP by downregulating RANKL-related signaling, contributing to the inhibition of osteoclasts differentiation, and represented a potential means of inducing bone remodeling in the background of osteoporosis.

• BMB Reports
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• 제54권5호
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• pp.266-271
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• 2021

Estrogen-related receptor γ (ERRγ), a member of the orphan nuclear receptor family, is a key mediator in cellular metabolic processes and energy homeostasis. Therefore, ERRγ has become an attractive target for treating diverse metabolic disorders. We recently reported that ERRγ acts as a negative regulator of osteoclastogenesis induced by receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL). In the present study, we explored the effects of an ERRγ-specific modulator, GSK5182, on ERRγ-regulated osteoclast differentiation and survival. Interestingly, GSK5182 increased ERRγ protein levels much as does GSK4716, which is an ERRγ agonist. GSK5182 inhibited osteoclast generation from bone-marrow-derived macrophages without affecting cytotoxicity. GSK5182 also attenuated RANKL-mediated expression of cFos and nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1 (NFATc1), pivotal transcription factors for osteoclastogenesis. Arrested osteoclast differentiation was associated with reduced RANK expression, but not with the M-CSF receptor, c-Fms. GSK5182 strongly blocked the phosphorylation of IκBα, c-Jun N-terminal kinase, and extracellular signal-regulated kinase in response to RANKL. GSK5182 also suppressed NF-κB promoter activity in a dose-dependent manner. In addition to osteoclastogenesis, GSK5182 accelerated osteoclast apoptosis by caspase-3 activation. Together, these results suggest that GSK5182, a synthetic ERRγ modulator, may have potential in treating disorders related to bone resorption.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.17-24
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• 2010

기초구조물의 설계에 있어 전세계적으로 하중저항계수설계법(LRFD)이 확산되는 추세이다. 현재 국내의 현장타설 말뚝 설계에 있어 AASHTO(2007)에서 제안한 저항계수를 이용하고 있지만, 이는 미국 내 분포하는 무결암에 대한 저항계수이며 지역적 가변성이 큰 저항계수의 특성상 국내 암반에 적용하기에 부적합하다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 수행된 재하시험 자료를 이용하여 국내 지반에 적합한 저항계수를 산정하였다. 측정지지력 확인이 가능한 8개 현장의 재하시험 결과 중 22개의 자료를 이용하여 4가지의 지지력 공식에 대한 저항편향계수를 산정하였으며, 이를 이용하여 신뢰성분석을 수행하였다. 그 결과 현장타설말뚝의 안전율이 3.0일 때 목표 신뢰도지수는 약 2.01~2.30 으로 산정되었다. 또한 최적화를 이용하여 저항계수 및 하중계수를 산정한 결과 저항계수는 약 0.48~0.56, 사하 중계수는 약 1.25, 활하중 계수는 약 1.75로 산정되었다. 하지만 목표 신뢰도지수를 AASHTO에서 제안한 3.0을 이용하여 저항계수를 산정하면 목표 신뢰도지수 2.0을 적용하였을 때 산정한 저항계수의 약 50% 값을 가진다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권12호
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• pp.47-60
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• 2023

현재 국내에 경사지에 설치된 태양광 발전시설에 대해서 강우 혹은 태풍과 같은 자연재해로 매년 태양광 발전시설의 강우에 의해 토사가 유출되어 기초부에 손상을 입거나, 풍하중에 의해 기초부가 이탈하는 등 피해사례가 발생하여 이와 관련된 문제가 대두되고 있다. 하지만 위와 같은 실정에도 지반과 구조물의 상호작용은 고려하지 않고, 외부 하중에 따른 구조물 자체의 안정성만 분석을 시행하며, 설비 부지의 안정성 검토는 태양광 구조물을 제외한 사면에 대한 안정성 검토만 진행중이다. 따라서 본 논문에서는 각 영향인자에 대해서 말뚝의 횡방향변위와 휨응력, 경사지의 안전율의 변화양상을 검토하기 위해 지반과 말뚝의 거동을 모사할 수 있는 유한차분법 해석을 실시하였다. 영향인자는 말뚝의 지름, 말뚝 사이의 간격, 말뚝의 근입 깊이, 풍하중, 건기와 우기 조건 등의 인자를 가정하였으며, 횡방향 변위와 휨응력, 경사지의 안전율에 큰 영향을 미치는 인자를 검토하였다. 말뚝의 횡방향 변위와 휨응력은 말뚝 사이의 간격과 풍하중에 큰 영향을 받는 것으로 나타나았으며, 경사지의 안전율의 경우 말뚝의 근입 깊이에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 해석을 실시한 조건에서 일부분은 국내의 설계기준을 만족하지 못하는 것으로 검토되었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권12호
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• pp.1186-1193
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• 2003

목 적 : 염색체 취약부위는 세포를 특정의 화학물질에 노출시키거나 특수한 배양조건에서 배양 할 때 쉽게 파열되는 염색체상의 특정구역이다. 취약부위는 유전성질환 및 악성종양과 관련이 있으며, 현재에는 분자생물학적 실험기법의 개발로 분자수준에서 이해가 되고 있다. 새로운 취약부위 및 취약부위의 발현을 높이거나 쉽게 관찰할 수 있는 실험실적 조건을 알아보기 위하여 항암제로 사용되는 Ara-C를 이용하여 염색체파열을 조사하여 보았다. 한편 염색체 취약부위가 종양형성과 관련이 있다는 사실에 기초하여 Ara-C에 의해 발열되는 취약부위와 암유전자가 위치하는 부위 및 종양에서 일정하게 염색체변이가 관찰되는 특정의 염색체 부위와의 상관관계도 알아보고자 하였다. 방 법 : 정상 성인 남녀 각각 3명의 말초혈액 내 T-림프구를 세포배양 후 Ara-C를 첨가하고 다시 caffeine을 처리한 뒤 종전에 시행했던 방법과 동일하게 검체 처리하여 염색체파열 부위를 관찰하였다. 염색체 취약부위는 염색체상의 일정부위에서 100개의 염색체파열 당 2회 이상의 염색체파열이 6명 중 4명 이상에서 관찰되는 경우로 정의하였다. 결 과 : 1) T-림프구를 엽산이 부족한 MEN-FA 배지에서 배양 시 Ara-C는 100개의 분열세포 당 252.1개의 염색체파열을 유도하였으며, Ara-C를 처리하지 않은 대조군에서 25.2개가 관찰되어 Ara-C를 처리한 경우에 염색체파열이 의미 있게 많았다(P<0.05). 2) Ara-C에 의한 염색체파열은 엽산이 부족한 MEM-FA 배지에서 엽산이 충분한 RPMI 1640 배지에서 보다 많이 되었다(P<0.05). 한편, 2.0 mM 농도의 caffeine은 엽산만 부족한 배양 배지에서는 염색체파열을 상승시키지 못했으나, Ara-C와 병행사용 시 상승시켰다. 3) Ara-C에 의해 가장 많이 파열된 부위는 3p14.2.이었으며, 발현된 취약부위는 20부위였다. 4) 발현된 취약부위 중 7 부위는 JUN, SKI, REL, N-MYC, FHIT, MET, ETS-1, FOS의 암유전자가 위치하는 부위와 일치하였으며, 15부위는 급성림프구성백혈병, 급성골수성백혈병, 만성림프구성백혈병, 골수이형성성증, 악성흑색종, 신경모세포종, 소세포성폐암, 난소암, 유전성 신장암, 혼합성 지방육종시 염색체상에 이상이 있는 부위와 일치하였다. 결 론 : S기 특이성 항암제인 Ara-C는 정상성인의 T-림프구를 엽산이 부족한 MEM-FA배지에서 배양시 염색체 파열을 대조군에 비해 의미 있게 유도하였다. 한편으로 Ara-C 특이성 염색체 취약부위는 암유전자가 위치하는 부위 및 특정 종양에서 관찰되는 특이한 염색체변이가 있는 부위와 상당 예에서 일치하여 아직 알려지지 않은 암유전자를 찾거나 분석하는데 기초적인 자료를 제공할 뿐 아니라 염색체변화와 종양형성과정의 상관관계를 이해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권4호
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• pp.361-374
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• 2009

임플란트와 골 반응을 개선하기 위한 생화학적 표면 처리 방법으로 다양한 이온을 이용한 이온주입법에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 플라즈마 상태의 마그네슘 이온을 임플란트 표면에 주입하여 이온 피막을 형성하는 방법으로 표면 처리를 한 임플란트에 대한 MC3T3-E1 골모양 세포의 초기 반응을 평가해 보고자 하였다. 티타늄 디스크를 네 가지 군으로 표면처리를 달리하였다. A군은 연마만 하였고 B군은 연마 후 마그네슘 이온을 주입하였다. C군은 알루미늄 입자분사 하였고, D군은 알루미늄 입자분사 후 마그네슘 이온을 주입하였다. 조골세포의 반응을 세포 부착, 증식, 분화의 단계별로 평가하였다. 세포 부착을 평가하기 위해 MC3T3-E1 골모양 세포를 4시간, 24시간, 48시간 금속 표면에서 배양하여 주사현미경으로 관찰하였다. 세포분화도평가는 세포를 4일간 배양 후 알칼리성 인산분해효소 활성도 분석을 통해 시행하였다. 세포외기질의 세포내 발현은 RT-PCR을 통해 평가하였다. 이상의 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 주사현미경 관찰시 시간의 흐름에 따라 세포 부착량은 증가하였으며, 마그네슘 이온을 주입한 시편에서 더 많은 양 세포 증식이 관찰되었으며 분화정도도 더 높은 것으로 관찰되었다. 2. RT-PCR 분석시 알루미늄 입자분사 후 마그네슘 이온을 주입한 시편에서 c-fos와 osteonectin의 발현이 증가된 소견을 보였다. 3. 알칼리성 인산분해효소 활성도 분석시 금속 표면처리 방법에 따른 차이는 발생하지 않았다. 이상의 결과를 종합하면 Mg 이온이 주입된 군의 세포가 Mg 이온이 주입되지 않은 군보다 초기의 세포반응이 더 우수하다는 것을 알 수 있다.

• 동의생리병리학회지
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• 제17권2호
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• pp.529-541
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• 2003

Yukmijihwang-tang has been widely used as an and-aging herbal medicine for hundred years in Asian countries. Numerous studies show that Yukmijihwangtang has anti-oxidative effect both in vivo and in vitro. It has been reported that Moutan Cortex Radicis extract (MCR) was the most effective herb in Yukmijihwang-tang on undifferentiated PC12 cells upon oxidative-stressed with hydrogen peroxide. The purpose of this study is to; 1) evaluate the recovery of neuronal damage by assessing the anti-oxidant effect of MCR on PC12 cells differentiated with nerve growth factor (NGF), 2) identify candidate genes responsible for anti-oxidative effect on differentiated PC12 cells by oligonucleotide chip microarray. PC12 cells, which were differentiated by treating with NGF, were treated without or with hydrogen peroxide in the presence or absence of various concentration of MCR. Cell survival was determined by using MTS assay. Measurement of intracellular reactive oxygen species (ROS) generation was determined using the H2DCFDA assay The viability of cells treated with MCR was significantly recovered from stressed PC12 cell. In addition, wide rage of concentrations of MCR shows dose-dependent inhibitory effect on ROS production in oxidative-stressed cells. Total RNAs of cells without treatment(Control group), only treated with H₂O₂ (stressed group) and treated with both H₂O₂ and of MCR (MCR group) were isolated, and cDNAs was synthesized using oligoT7(dT) primer. The fragmented cRNAs, synthesized from cDNAs, were applied to Affymetrix GeneChip Rat Neurobiology U34 Array. mRNA of Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II delta subunit(CaMKII), neuron glucose transporter (GLUT3) and myelin/oligodendrocyte glycoprotein(MOG) were downregulated in Stressed group comparing to Control group. P2X2-5 receptor (P2X2R-5), P2X2-4 receptor (P2X2R-4), c-fos, 25 kDa synaptosomal attachment protein(SNAP-25a) and GLUT3 were downregulated, whereas A2 adenosine receptor (A2AR), cathechol-O-methyltransferase(COMT), glucose transporter 1 (GLUT1), EST223333, heme oxygenase (HO), VGF, UI-R-CO-ja-a-07-0-Ul.s1 and macrophage migration inhibitory factor (MIF) were upregulated in MCA group comparing to Control group. Expression of Putative potassium channel subunit protein (ACK4), P2X2A-5, P2X2A-4, Interferon-gamma inducing factor isoform alpha precursor (IL-18α), EST199031, P2XR, P2X2 purinoceptor isoform e (P2X2R-e), Precursor interleukin 18 (IL-18) were downregulated, whereas MOO, EST223333, GLUT-1, MIF, Neuronatin alpha, UI-R-C0-ja-a-07-0-Ul.s1, A2. adenosine receptor, COMT, neuron-specific enolase (NSE), HO, VGF, A rat novel protein which is expressed with nerve injury (E12625) were upregulated in MCR group comparing to Stressed group. The results suggest that decreased viability and AOS production of PC12 cell by H₂O₂ may be, at lease, mediated by impaired glucose transporter expression. It is implicated that the MCR treatment protect PC12 cell from oxidative stress via following mechanisms; improving glucose transport into the cell, enhancing expression of anti-oxidative genes and protecting from dopamine cytotoxicity by increment of COMT and MIF expression. The list of differentially expressed genes may implicate further insight on the action and mechanism behind the anti-oxidative effects of herbal extract Moutan Cortex Radicis.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.34-41
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• 2016

학명이 Aronia melanocarpa인 블랙초크베리는 항산화, 항염증, 항암 효능이 뛰어난 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 블랙초크베리에 대한 collagenase inhibition effects와 산화적 스트레스에 유도된 matrix metalloproteinase(MMP), MAPkinase 그리고 AP-1의 발현 그리고/또는 인산화와 같은 분자생물학적 메카니즘을 조사하였다. Collagenase inhibition 효과는 블랙초크베리 에틸아세테이트 분획물(AE)이 500 μg/ml의 농도에서 77.2% 이상의 저해효능을 나타내었고 이는 대조군인 Epigallocatechin gallate의 결과(500 μg/ml에서 83.9%)와 비교해서 유의할 만한 결과였다. Reactive oxygen species (ROS) assay는 AE에서 가장 농도의존적으로 ROS 생성이 감소되었고, 75 μg/ml의 농도에서 약 70%로 가장 낮은 활성산소가 생성되었다. MTT assay 결과, H₂O₂에 유도된 CCRF 세포에 AE를 처치하였을 때 농도의존적으로 세포 생존율이 증가하였다. 그리고 특히, AE는 H₂O₂에 유도된 CCRF 세포에서의 MMPs (MMP-1, -3 그리고 -9), MAPK (ERK, JNK 그리고 p38) 그리고 AP-1 (c-Fos와 c-Jun)의 발현과 인산화를 억제하였고, pro-collagen type I의 발현은 증가시켰다. 따라서 블랙초크베리 에틸아세테이트 분획물은 주름억제 및 콜라겐 생성의 효능이 있으며 기능성 식품 및 화장품 소재 개발 산업에서의 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 멤브레인
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• 제32권4호
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• pp.235-252
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• 2022

무삼투압차 역삼투압(Δ𝜋= 0)은 KAIST H. N. Chang 명예교수가 2013년 발명, 2014년 미국 특허 출원, 2018년 특허 취득(US 9,950,297) 해수담수화기술. Chang 등의 RO 기술은 삼투압 조정조와 저압 역삼투압의 2 챔버로 구성. Chang 등은 소금물을 비롯한 모든 수용액은 물과 용질(소금)로 완전 분리 가능 주장. 삼투압차 조정조, 저압 역삼투압조 2 챔버로 구성됨. 고농도 용액의 삼투압은 1908년 미국화학회지 출간된 MIT G. N. Lewis식 이용. 두 번째 특허(US 10,953,3367)에서 RO가 10~12 bar 저 삼투압차 수행 가능 증명. 세 번째 특허(Korea 10-2322755, 해외 출원 중) Singularity ZERO 활용하면 기존 RO에 비해 물은 50% 추가, 막 면적은 1/3, 이론에너지는 1/5, 동일 용량의 S-ZERO 기술은 기존 RO 건설비의 50~60%로 예측됨.