• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권3호
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• pp.358-365
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• 2011

본 연구에서는 시판 메밀차 열수 추출물의 항산화 효과 및 신경세포 보호효과를 조사하였다. 시판 메밀차 열수 추출물의 ABTS 라디칼 소거 활성, FRAP 및 MDA 생성 저해 실험결과 농도 의존적인 경향이 나타났으며 또한 높은 항산화 활성을 보여주었다. 과산화수소로 유발된 산화적 손상에 의한 ROS 축적량을 조사한 결과 $H_2O_2$ 단독 처리구보다 메밀차 열수 추출물 처리구에서 낮은 ROS 축적량을 나타내었다. MTT 및 LDH 분석을 통한 PC12 세포 중의 신경세포 보호효과를 측정한 결과 MTT 분석에서는 시판 메밀차 열수 추출물의 모든 농도에서 높은 세포 생존율을 나타냈고, LDH 분석에서는 추출물에 의한 농도 의존적인 세포질 효소 (LDH) 방출량 감소가 관찰되었다. 총 페놀성 화합물, rutin 및 quercitrin의 함량은 각각 9,608.10 mg/g, 13.42 및 0.90 mg/100 g이었다. 본 연구결과를 종합해 볼 때 rutin 및 quercitrin과 같은 다양한 페놀성 화합물을 함유한 시판 메밀차 추출물은 항산화 활성과 산화적 스트레스로 유발된 신경세포 보호효과를 나타내어 퇴행성 신경질환 등을 예방 할 수 있는 기능성 식품 소재로서의 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제34권10호
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• pp.1590-1599
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• 2021

Objective: This study investigates the expression patterns of toll-like receptors (TLRs) and intracellular mediators in horse muscle cells after exercise, and the relationship between TLRS expression in stressed horse muscle cells and immune cell migration toward them. Methods: The expression patterns of the TLRs (TLR2, TLR4, and TLR8) and downstream signaling pathway-related genes (myeloid differentiation primary response 88 [MYD88]; activating transcription factor 3 [ATF3]) are examined in horse tissues, and horse peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), polymorphonuclear cells (PMNs) and muscles in response to exercise, using the quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qPCR). Expressions of chemokine receptor genes, i.e., C-X-C motif chemokine receptor 2 (CXCR2) and C-C motif chemokine receptor 5 (CCR5), are studied in PBMCs and PMNs. A horse muscle cell line is developed by transfecting SV-T antigen into fetal muscle cells, followed by examination of muscle-specific genes. Horse muscle cells are treated with stressors, i.e., cortisol, hydrogen peroxide (H₂O₂), and heat, to mimic stress conditions in vitro, and the expression of TLR4 and TLR8 are examined in stressed muscle cells, in addition to migration activity of PBMCs toward stressed muscle cells. Results: The qPCR revealed that TLR4 message was expressed in cerebrum, cerebellum, thymus, lung, liver, kidney, and muscle, whereas TLR8 expressed in thymus, lung, and kidney, while TLR2 expressed in thymus, lung, and kidney. Expressions of TLRs, i.e., TLR4 and TLR8, and mediators, i.e., MYD88 and ATF3, were upregulated in muscle, PBMCs and PMNs in response to exercise. Expressions of CXCR2 and CCR5 were also upregulated in PBMCs and PMNs after exercise. In the muscle cell line, TLR4 and TLR8 expressions were upregulated when cells were treated with stressors such as cortisol, H₂O₂, and heat. Migration of PBMCs toward stressed muscle cells was increased by exercise and oxidative stresses, and combinations of these. Treatment with methylsulfonylmethane (MSM), an antioxidant on stressed muscle cells, reduced migration of PBMCs toward stressed muscle cells. Conclusion: In this study, we have successfully cultured horse skeletal muscle cells, isolated horse PBMCs, and established an in vitro system for studying stress-related gene expressions and function. Expression of TLR4, TLR8, CXCR2, and CCR5 in horse muscle cells was higher in response to stressors such as cortisol, H₂O₂, and heat, or combinations of these. In addition, migration of PBMCs toward muscle cells was increased when muscle cells were under stress, but inhibition of reactive oxygen species by MSM modulated migratory activity of PBMCs to stressed muscle cells. Further study is necessary to investigate the biological function(s) of the TLR gene family in horse muscle cells.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권3호
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• pp.321-330
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• 2021

Oxidative stress plays a crucial role in the development of neuronal disorders including brain ischemic injury. Thioredoxin 1 (Trx1), a 12 kDa oxidoreductase, has anti-oxidant and anti-apoptotic functions in various cells. It has been highly implicated in brain ischemic injury. However, the protective mechanism of Trx1 against hippocampal neuronal cell death is not identified yet. Using a cell permeable Tat-Trx1 protein, protective mechanism of Trx1 against hydrogen peroxide-induced cell death was examined using HT-22 cells and an ischemic animal model. Transduced Tat-Trx1 markedly inhibited intracellular ROS levels, DNA fragmentation, and cell death in H2O2-treatment HT-22 cells. Tat-Trx1 also significantly inhibited phosphorylation of ASK1 and MAPKs in signaling pathways of HT-22 cells. In addition, Tat-Trx1 regulated expression levels of Akt, NF-κB, and apoptosis related proteins. In an ischemia animal model, Tat-Trx1 markedly protected hippocampal neuronal cell death and reduced astrocytes and microglia activation. These findings indicate that transduced Tat-Trx1 might be a potential therapeutic agent for treating ischemic injury.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.95-103
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• 2019

대표적인 치주질환인 치주염은 출혈, 통증 및 치아 손실을 초래하며, 산화적 스트레스는 치주염의 주요 원인으로 알려져 있다. 본 연구는 지방조직 유래 무막줄기세포추출물의 $H_2O_2$ 유도 산화적 손상에 대한 치주염 보호 효과를 확인하고자, 치주인대 섬유모세포(human periodontal ligament fibroblasts; HPLF)를 이용하여 세포 생존율, 염증 및 세포 사멸 관련 단백질 발현을 측정하였다. $H_2O_2$로 산화적 스트레스를 유도한 HPLF 세포에 무막줄기세포추출물 처리 시, $H_2O_2$만을 처리한 control군에 비해 유의적으로 세포 생존율이 증가함을 통해 산화적 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인하였다. 또한, 무막줄기세포추출물은 nuclear factor kappa light chain enhancer of activated B cells, inducible nitric oxide synthase 및 interleukin-6와 같은 염증 관련 단백질 발현을 감소시켜 $H_2O_2$로 유도된 염증반응 보호 효과를 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라, 무막줄기세포추출물 처리 군은 caspase-9, -3, poly (ADP-ribose) polymerase 단백질 발현 감소와 B-cell lymphoma 2 (Bcl-2)-associated X protein/Bcl-2 비율을 저하시켜 $H_2O_2$ 유도 산화적 손상에 대한 세포사멸 보호 효과를 보였다. 따라서 지방조직 유래 무막줄기세포추출물은 $H_2O_2$ 유도 산화적 손상에 대한 HPLF 세포의 염증반응 및 세포사멸을 저해함으로써 치주염으로부터 보호 효과가 있어, 치주질환 치료용 소재로써의 활용 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권3호
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• pp.220-227
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• 2019

Stevia rebaudiana (Asteraceae), a perennial plant, has been used as a low-calorie sweetener and is being developed as a therapeutic agent for diabetes, hypertension, myocardial diseases, and microbial infections. Despite the common use of its leaves and stem, the bioavailability of the components present in S. rebaudiana flowers, when used as ingredients of cosmetics, has not been well investigated. Herein, we investigated the antioxidative and antimelanogenic effects of an aqueous extract of S. rebaudiana flowers (Stevia-F). Total flavonoid and phenolic content in Stevia-F were determined to be $8.64{\pm}0.23mg$ of quercetin equivalents/100 g and $631.5{\pm}2.01mg$ of gallic acid equivalents/100 g, respectively. The $IC_{50}$ values of Stevia-F for reducing power, and 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate radical, hydrogen peroxide, and nitric oxide scavenging activities were 5541.96, 131.39, 466.34, and $10.44{\mu}g/mL$, respectively. Stevia-F showed inhibitory effects on the tyrosinase ($IC_{50}=134.74{\mu}g/mL$) and ${\alpha}$-glucosidase ($IC_{50}=114.81{\mu}g/mL$) activities. No significant cytotoxicity of Stevia-F was observed in B16F10 cells, treated with up to $100{\mu}g/mL$ of the extract for 24 and 48 h (p > 0.05). Stevia-F ($1-100{\mu}g/mL$) suppressed ${\alpha}$-melanocyte stimulating hormone-induced melanin production in B16F10 cells (p < 0.05) and also inhibited the cellular tyrosinase activity (p < 0.05). Overall, our results show that Stevia-F possesses potential for inhibiting tyrosinase and ${\alpha}$-glucosidase activities and has significant antioxidant capacity. The antimelanogenic potential of Stevia-F should extend the usage of S. rebaudiana flowers in the development of skin-whitening products.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.461-469
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• 2019

본 연구의 목적은 흑모 성장과 관련 있는 천연물을 개발하기 위하여 흑미, 흑임자, 현미, 서목태 및 적하수오의 에탄올 추출혼합물의 melanin 합성에 대한 효능을 조사한 것이다. 흑모가 백모로 변화되는 원인으로 $H_2O_2$가 모낭 주위에 축적되어 melanin 합성이 저하되어 백모가 유발되는 것으로 보고된 바 있다. MIXEE는 DPPH radical에 대한 소거능력과 활성산소에 대한 환원력이 있는 것으로 관찰되었다. 뿐만 아니라 세포내 $H_2O_2$ 수준을 감소시켰는데, 이러한 결과는 MIXEE는 산화를 억제하여 $H_2O_2$에 의하여 감소된 melanin 합성을 촉진 시킬수 있다는 것을 나타내었다. 한편 in vitro에서 MIXEE는 tyrosinase 활성에는 영향을 주지 않았지만 L-dopa에서 melanin 합성을 촉진하였다. 더욱이, B16F1세포에서 MIXEE는 melanin 생성을 세포수준에서 촉진하였다. Western blot을 이용한 단백질 발현 분석에서 MIXEE는 SOD-2 및 SOD-3. 특히 DOPA에서 melanin 이 생성되는 과정에 관여하는 효소인 TRP-2 발현에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 입증되었다. 이상의 결과는 MIXEE가 백발화과정을 가역화시키는 과정에서 주요한 역할을 하는 melanin 생성을 촉진하는 하나의 약학 소재로 응용될 수 있다는 것을 시사하고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권4호
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• pp.397-403
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• 2018

조팝나무(Spiraea prunifolia) 잎을 80% MeOH 수용액으로 추출한 뒤, 감압 농축한 추출물을 EtOAc, n-BuOH과 $H_2O$층으로 계통 분획을 실시하였다. n-BuOH분획에 대하여 $SiO_2$, ODS column chromatograph 및 중압분취 장비를 반복실시하여 2종의 phenolic glucoside화합물을 분리 및 정제하였다. NMR 및 Mass데이터를 해석하여, isosalicin (1)와 crenatin (2)로 구조 동정 하였다. 분리한 2종의 화합물에 대하여 UPLC-MS/MS 질량 분석기를 기반으로 다중반응검지 (MRM mode) 분석법을 이용하여 정량분석 하였다. 그 결과, crenatin은 9.53 mg/g 및 isosalicin은 0.65 mg/g이 조팝나무 잎 추출물에 함유된 것을 확인하였다. 조팝나무 잎에서 분리된 화합물이 $H_2O_2$에 의해 유발된 산화스트레스로부터 신경세포 보호효과를 검증한 결과, 신경모세포종인 SK-N-MC 세포에 대해서 화합물 1 및 2 (100 mM) 모두 세포 독성은 보이지 않았으며, 특히 화합물 2 (crenatin)는 $H_2O_2$처리에 따른 신경세포의 외형적 변화, 세포 손상, 세포 사멸을 억제하여 산화스트레스로부터 신경세포를 보호하는 효과가 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.977-985
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• 2019

쑥부쟁이는 국화과에 속하는 다년생 식물로서 다양한 질병의 예방 및 치료에 오랫동안 사용되어 왔다. 최근 연구에서 쑥부쟁이 잎 추출물이 항산화 및 항염증 효과가 있는 것으로 알려져 있지만, 정확한 효능 평가에 관한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 RAW 264.7 대식세포에서 쑥부쟁이 잎 에탄올 추출물(EEAY)의 항산화 효능이 항염증 효능과 연관이 있는지의 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, EEAY는 $H_2O_2$ 처리에 의한 RAW 264.7 세포의 세포 독성을 유의적으로 억제시켰으며, 이는 Nrf2 및 HO-1의 발현 증가와 관련이 있음을 보여 주었다. 또한 EEAY는 $H_2O_2$에 의한 apoptosis를 유의적으로 억제하였으며, 이는 caspase-3의 활성 억제에 따른 PARP의 분해 차단과 연관성이 있었다. 그리고 EEAY는 대표적인 항 염증성 사이토카인인 IL-10의 발현 및 생산을 증가시켰으며, 이는 전사 및 번역 수준에서의 TLR-4 및 Myd88 발현 증가와 관련이 있었다. 아울러 EEAY는 LPS에 의한 염증성 매개인자인 NO의 생성 증가를 현저히 억제하였으며, EEAY에 의한 NO 생성의 억제 효과는 HO-1 유도제인 hemin에 의해 더욱 증가되었다. 따라서 본 연구의 결과는 EEAY에 의한 산화적 및 염증성 스트레스에 대한 RAW 264.7 대식세포의 보호 효과에 최소한 Nrf2/HO-1 신호 경로의 활성화가 관여할 가능성을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1164-1170
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• 2019

본 연구는 은행외종피 추출물의 항산화 및 DNA 손상 보호용 조성물에 관한 것으로 HaCaT 세포에서 은행외종피 물과 메탄올 추출물의 과산화수소의 공격에 대한 항산화 효과 및 DNA 손상보호에 대한 것이다. 이를 위해 은행외종피 물 추출물(GOSWE)와 은행외종피 메탄올 추출물(GOSME)의 항산화력을 위해서는 DPPH와 과산화수소 소거능을 실시하였다. GSOWE와 GOSME는 DPPH 소거능에서 다소 차이를 보였다. 더욱이, GOSME는 과산화수소 소거능에서 GOSWE보다 탁월한 효과를 발휘하였다. 1 mM $H_2O_2$ 처리된 HaCaT 세포의 세포생존실험에서 GOSME는 세포생존력을 향상시켰다. GOSME는 1 mM $H_2O_2$에 의한 플라스미드 DNA 단편화 저해능과 HaCaT세포에서 게놈 DNA 단편화 억제능이 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 GOSME는 활성산소제거를 통한 산화적 스트레스관련 세포손상 억제를 통한 세포사멸억제 및 과산화수소 유발 DNA 손상을 억제 할 수 있다는 것을 제시하였다. 결론적으로 GOSME는 산화적스트레스에 의한 피부질환에 대한 치료 및 방어제로 이용 될 수 있는 신소재로 평가 할 수 있다.

• 한국동물생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.10-19
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• 2019

Morphology of cumulus-oocyte-complexes (COCs) at germinal vesicle (GV) stage as one of the evaluation criteria for oocyte maturation quality after in vitro maturation (IVM) plays important roles on the meiotic maturation, fertilization and early embryonic development in pigs. When cumulus cells of COCs are insufficient, which is induced the low oocyte maturation rate by the increasing of reactive oxygen species (ROS) in porcine oocyte during IVM. The ROS are known to generate including superoxide and hydrogen peroxide from electron transport system of mitochondria during oocyte maturation in pigs. To regulate the ROS production, the cumulus cells is secreted the various antioxidant enzymes during IVM of porcine oocyte. Our previous study showed that Mito-TEMPO, superoxide specific scavenger, improves the embryonic developmental competence and blastocyst formation rate by regulating of mitochondria functions in pigs. However, the effects of Mito-TEMPO as a superoxide scavenger to help the anti-oxidant functions from cumulus cells of COCs on meiotic maturation during porcine oocyte IVM has not been reported. Here, we categorized experimental groups into two groups (Grade 1: G1; high cumulus cells and Grade 2: G2; low cumulus cells) by using hemocytometer. The meiotic maturation rate from G2 was significantly (p < 0.05) decreased (G1: $79.9{\pm}3.8%$ vs G2: $57.5{\pm}4.6%$) compared to G1. To investigate the production of mitochondria derived superoxide, we used the mitochondrial superoxide dye, Mito-SOX. Red fluorescence of Mito-SOX detected superoxide was significantly (p < 0.05) increased in COCs of G2 compared with G1. And, we examined expression levels of genes associated with mitochondrial antioxidant such as SOD1, SOD2 and PRDX3 using a RT-PCR in porcine COCs at 44 h of IVM. The mRNA levels of three antioxidant enzymes expression in COCs from G2 were significantly (p < 0.05) lower than COCs of G1. In addition, we investigated the anti-oxidative effects of Mito-TEMPO on meiotic maturation of porcine oocyte from G1 and G2. Meiotic maturation and mRNA levels of antioxidant enzymes were significantly (p < 0.05) recovered in G2 by Mito-TEMPO ($0.1{\mu}M$, MT) treatment (G2: $68.4{\pm}3.2%$ vs G2 + MT: $73.9{\pm}1.4%$). Therefore, our results suggest that reduction of mitochondria derived superoxide by Mito-TEMPO may improves the meiotic maturation in IVM of porcine oocyte.