• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권4호
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• pp.417-421
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• 2018

자외선은 가시 광선보다 파장이 짧은 전자기파이며, 오존층을 통과하는 자외선이 피부 노화의 주요 원인이다. 피부 조직을 자외선에 만성적으로 노출 시키면 인간 각질 형성 세포에서 Mitogen-activated Protein Kinases (MAPKs) 신호 전달 경로가 활성화되어 매트릭스 metalloproteinases (MMPs) 생성이 증가한다. 본 연구에서는 제주도의 초본 추출물을 대상으로 자외선 자극을 통해 인간 각질 형성 세포(HaCaTs)의 항 노화 효과에 대해 조사 하였다. 우리는 자외선 유도 된 각질 형성 세포에서 MMP-1 유전자와 단백질 발현 수준을 측정 하였으며 그 결과, Thymus quinquecostatus 추출물(TQE)은 자외선 조사된 HaCaT 세포에서 의해 농도 의존적으로 MMP-1의 발현을 유의하게 감소시키는 것으로 확인되었다. 또한, TQE는 MAPK 신호 전달요소 인 ERK1/2, JNK1/2 및 p38 단백질의 자외선 유도에 따른 인산화를 유의 적으로 감소시켰다. 이러한 결과는 MAPKs 경로가 인간 각질 세포에서 UV 유도 MMP-1 생산에 대한 TQE의 억제 효과에 기여할 수 있음을 시사한다. 우리의 결과는 아마도 인간 각질형성 세포에서 TQE가 자외선 유도된 MMP-1 생산을 억제하는 피부 노화 소재로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권1호
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• pp.11-19
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• 2016

본 연구에서는 익모초 추출물의 항산화 효과 및 자외선으로 유도된 각질형성세포 손상에 대한 보호효과를 확인하고자 익모초 열수 추출물의 생체 내 산화적 스트레스와 관련되어 있는 DPPH radical, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, superoxide radical, lipid peroxidation에 대한 익모초 열수추출물의 소거효과 및 환원력 평가 시험을 진행하였으며, 사람 각질형성세포주인 HaCaT 세포주에서 UVB로 유도된 apoptosis에 대한 익모초의 억제 정도를 확인하였다. 그결과, 익모초 열수추출물에서 농도 의존적으로 항산화 효과가 증가함을 확인할 수 있었으며, UVB로 유도된 apoptosis에 발현 또한 억제됨을 확인할 수 있었다. 현재 국내외적으로 천연물에 대한 항산화 활성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이를 바탕으로 하는 피부 보호 효과에 대한 연구는 항노화 측면에서 그 효용가치가 높다고 여겨진다. 따라서 본 실험 연구의 결과를 토대로 항산화 효과가 우수한 식물종에 대해 단일 물질에 대한 분리 작업과 함께 항노화 실험 뿐만 아니라 항염증이나 항암 등의 실험이 더깊이 있게 진행된다면 새로운 천연물 유래 생리 활성 물질로서 효과적이면서도 안전한 화장품 소재로의 활용 또한 가능할 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제41권1호
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• pp.45-55
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• 2015

자외선은 외부적인 스트레스 자극인자로 작용하여 사람 각질형성세포에서 reactive oxygen species (ROS)와 비활성 코르티손을 활성 코르티솔로 전환시키는 효소인 $11{\beta}$-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 ($11{\beta}$-HSD1)의 발현 및 활성을 증가시킨다고 알려져 있다. 또한, ROS가 증가된 피부에서는 염증 유발 사이토카인과 염증 매개 인자의 발현이 증가되어 결과적으로 염증반응을 일으키게 되는 원인이 된다. 본 연구에서는 각질형성세포(HaCaT)에서 $11{\beta}$-HSD1 억제제가 ROS 분해효소인 catalase의 생성을 회복시킴에 착안하여, $11{\beta}$-HSD1의 발현을 저해함과 동시에 ROS로부터 유도되는 염증 반응을 억제하는 천연물 소재를 발굴하고자 하였다. 그 중 능실 추출물과 그 분획물은 각각 $11{\beta}$-HSD1의 발현과 ROS 생성 증가를 억제하고, 염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, interleukin (IL)-$1{\alpha}$, $-1{\beta}$의 발현을 억제하였다. 또한, 자외선에 의해 유도되는 염증 매개인자인 cyclooxygenase (COX)-2, inducible nitric oxide synthase (iNOS), prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)의 생성을 저해하였다. 따라서 본 연구 결과로부터 능실 추출물 및 그 분획물은 $11{\beta}$-HSD1의 발현을 억제함과 동시에 ROS에 의해 유발된 피부 염증 반응을 효과적으로 저해함을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권6호
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• pp.653-659
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• 2018

본 연구에서는 선별된 유색미 2품종에 대한 자외선 조사에 따른 노화 억제 메커니즘을 확인하고자 산화방지 활성을 분석하였으며, JE와 SRE 모두 $500{\mu}g/mL$ 농도에서 88.5%와 88.9% 이상의 높은 DPPH 라디칼 억제능을 보였으며, ABTS 억제활성 실험에서는 $100{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 93.5%와 95.7% 이상의 ABTS 라디칼 억제능을 나타내었다. collagenase 억제 활성 실험 결과, JE와 SRE 모두 $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 73.2%, 74.4% 이상의 효소 억제능을 나타내었다. 또한 MMPs의 단백질과 mRNA의 발현억제를 확인한 결과, MMP-1과 -3의 단백질 발현은 농도의존적으로 억제되었음을 확인할 수 있었고, 특히 MMP-1은 JE와 SRE의 $50{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 약 29.8%와 33.2%의 억제효과를 나타내었고, $100{\mu}g/mL$의 농도에서는 각각 78.3%와 70.8%의 우수한 억제효과를 나타내었다. 또한 MMP-1과 -3의 mRNA의 발현은 농도의존적으로 감소시켰으며 특히 JE $100{\mu}g/mL$의 농도를 처치한 경우에 mRNA 발현이 매우 유의하게 감소(약 50.7%와 37.9%)되었음을 확인하였다. SRE는 MMP-3 mRNA의 발현이 농도의존적으로 억제되었고 $100{\mu}g/mL$의 농도에서 약 39.7%가 억제되었으며, MMP-1 mRNA의 발현은 $100{\mu}g/mL$의 농도에서 약 66.4%가 억제되었음을 알 수 있었다. 본 연구에서 선별된 유색미 2종인 조생흑찰과 신토흑미의 에탄올 추출물이 산화방지 및 항노화 효능을 확인함에 따라 기능성 식품 화장품 분야에서 주름개선 및 항노화 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제29권3호
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• pp.249-255
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• 2020

Particulate matter with an aerodynamic diameter of less than 2.5 μM (PM_2.5) is one of the major environmental pollutants. Di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), an endocrine disrupting chemical in PM_2.5, has been utilized for the manufacturing of polyvinyl chloride to increase the flexibility of final products. In the present study, we investigated the ecotoxicological effect of DEHP on the viability of skin keratinocytes (HaCaT). DEHP induced apoptotic cell death mediated by phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase through the production of intracellular Reactive Oxygen Species (ROS). Interestingly, we found that DEHP induces the phosphorylation of the nuclear factor-kappa B responsible for the expression of cleaved caspase-3 as an executional cell death protease in HaCaT cells. On the basis of these results, we suggest that DEHP in PM_2.5 induces the apoptotic death of human keratinocytes via ROS-mediated signaling events.

• 대한치과마취과학회지
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• 제14권1호
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• pp.41-47
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• 2014

Background: Autophagy is a self-eating process that is important for balancing sources of energy at critical times in development and in response stress. Autophagy also plays a protective role in removing clearing damaged intracellular organelles and aggregated proteins as well as eliminating intracellular pathogens. The purpose of the present study was to examine the protective effect of propofol against hypoxic damage using keratinocytes. Methods: Human keratinocytes (HaCaT cells) were obtained from the American Type Culture Collection. Propofol which were made by dissolving them in DMSO were kept frozen at $-4^{\circ}C$ until use. The stock was diluted to their concentration with DMEM when needed. Prior to propofol treatment cells were grown to about 80% confluence and then exposed to propofol at different concentrations (0, 25, 50, 75, $100{\mu}M$) for 2 h pretreatment. Cell viability was measured using a quantitative colorimetric assay with thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT assay), and fluorescence microscopy and western blot analysis were used for evaluation of autophagy processes. Results: The viability of propofol-treated HaCaT cells was increased in a dose-dependent manner. Propofol did not show any significant toxic effect on the HaCaT cells. The autophagy inhibitor, 3-methyladenine, reduced cell viability of hypoxia-injured HaCat cells. Fluorescence microscopy and western blot analysis showed propofol induce autophagy pathway signals. Conclusions: Propofol enhanced viability of hypoxia-injured HaCaT cells and we suggest propofol has cellular protective effects by autophagy signal pathway activation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6774-6781
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• 2014

인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)의 주요 생리활성물질인 진세노사이드(ginsenoside) Rb1과 Rg1의 효능검증 및 작용점을 규명하고자 HaCaT 피부각질세포에서 유전체 분석(gene expression profiles)을 실시하였다. 진세노사이드 Rb1과 Rg1 각각의 처리 농도 및 시간에 따른 HaCaT 세포에 대한 세포독성은 나타나지 않았으며, $10{\mu}g/mL$의 진세노사이드 Rb1과 Rg1 각각을 6 및 24 시간 처리하여 유전체 분석 결과, 진세노사이드 Rb1과 Rg1의 24 시간 처리군에서 항노화 및 피부탄력 관련 유전자인 fibroblast growth factor (FGF2)의 활성이 증가된 것으로 나타났다. 또한 진세노사이드 Rb1의 24 시간 처리군에서는 항산화 작용점에 있는 일련의 유전자군, FANCD2, FGF2, LEPR, FAS 등의 활성을 확인하였다. 향후 확인된 항노화 및 피부탄력 관련 주요인자들의 작용 및 상관관계를 구체적으로 확인하고, 특히 진세노사이드 Rb1의 신호전달을 완성하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1071-1079
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• 2019

본 연구에서 우리는 오미자 종자 분획물의 항산화 활성과 자외선에 유도된 human HaCaT cell에서의 MMPs의 발현억제에 의한 항노화 효과를 조사하고자 하였다. 전자공여능, ABTS 라디칼 소거분석, 그리고 hydrogen peroxide 소거분석 실험을 통해, 오미자 종자의 분획물 중 에틸아세테이트 분획물(SCEAf)이 가장 우수한 라디칼 소거활성을 가졌고, collagenase 저해 활성 실험에서 SCEAf는 $500{\mu}g/ml$의 농도에서 92.3% 이상의 저해효과를 보였음을 확인하였다. SCEAf의 HaCaT cell에 대한 세포 독성을 확인하기 위해 MTT assay를 실시한 결과, SCEAf는 세포에 독성이 없음을 나타낼 뿐 아니라 UVB에 손상된 세포의 생존율을 증가시킴으로써 세포 활성에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다. SCEAf의 HaCaT cell에서의 항노화 효과를 조사하기 위해 UVB $50mJ/cm^2$에 유도된 HaCaT cell에 SCEAf를 처리한 후 MMP-1과 -3의 발현을 Western blotting과 reverse-transcription polymerase chain reaction으로 분석하였다. 그 결과 SCEAf가 MMP-1과 -3의 단백질과 mRNAs의 발현을 농도의존적으로 억제시켰다. 이러한 결과는 오미자 종자 에틸아세테이트 분획물이 자외선의 손상을 받은 피부 각질형성세포에서의 collageanse 활성을 억제하여 노화를 예방하고 증상을 완화시킬 것으로 기대할 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 우리는 오미자 종자가 화장품과 식품 산업에서 항노화 효과가 있는 기능성 원료로서 사용하기 위한 잠재성을 가질 것으로 기대한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권10호
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• pp.1820-1826
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• 2017

Lipoteichoic acid (LTA), a cell wall component of gram-positive bacteria, is recognized by Toll-like receptor 2, expressed on certain mammalian cell surfaces, initiating signaling cascades that include nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-${\kappa}B$) and mitogen-activated protein kinase. There are many structural and functional varieties of LTA, which vary according to the different species of gram-positive bacteria that produce them. In this study, we examined whether LTA isolated from Staphylococcus aureus (aLTA) affects the expression of junction proteins in keratinocytes. In HaCaT cells, tight junction-related gene expression was not affected by aLTA, whereas adherens junction-related gene expression was modified. High doses of aLTA induced the phosphorylation of extracellular signal-regulated protein kinases 1 and 2, which in turn induced the epithelial-mesenchymal transition (EMT) of HaCaT cells. When cells were given a low dose of aLTA, however, NF-${\kappa}B$ was activated and the total cell population increased. Taken together, our study suggests that LTA from S. aureus infections in the skin may contribute both to the outbreak of EMT-mediated carcinogenesis and to the genesis of wound healing in a dose-dependent manner.

• 생약학회지
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• 제34권2호통권133호
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• pp.156-160
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• 2003

$NF-{\kappa}B$ (nuclear factor-kappa B) plays a particularly central role in epidermal biology. It has been established that ultraviolet radiation (UVR) is one of the mechanisms to induce the activation of $NF-{\kappa}B$ in human skin. We previously demonstrated that melanogenic inhibitors may act through the inhibition of $NF-{\kappa}B$ activation in keratinocytes. In order to find another type of melanogenic inhibitors of $NF-{\kappa}B$ activation, various kinds of the extracts from crude drugs $(30\;{\mu}g/ml)$ were preincubated with transfectant HaCaT cells for 3 hrs and then UVR $(60\;mj/cm^2)$ was irradiated. UVR-exposed cells were incubated for another 6 hrs to measure the $NF-{\kappa}B$ activity. $NF-{\kappa}B$ activation was measured with the secreatory alkaline phosphates (SEAP) reporter gene assay using a fluorescence detection method. Among natural products, Lycium chinense, Acanthopanax senticosus, Angelica koreana, Kalopanax pictus and Asparagus cochinchinensis were the most potent inhibitors of $NF-{\kappa}B$ activation by UVR. These observations suggest that some crude drugs might act partially through the modulation of the synthesis of melanotrophic factors to decrease melanogenesis in keratinocytes.