• 제목/요약/키워드: Immune activity

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소아 영양 및 유아식 응용을 위한 신바이오틱스의 잠재력: 총설 (Potentials of Synbiotics for Pediatric Nutrition and Baby Food Applications: A Review)

  • 정후길;김선진;석민정;차현아;윤슬기;이나현;강경진
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제33권2호
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    • pp.111-118
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    • 2015
  • 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 신바이오틱스 등의 물질과 미생물을 조제분유에 강화하여 건강증진 기능성 유산균, 특히 비피더스균과 유산간균의 성장을 선택적으로 자극함으로써 장내균총에 유익한 효과를 나타내고자 하는 노력이 경주되고 있다. 지난 10년 동안, 모유 수유가 장내균총에 미치는 유용 효과를 도모하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함유하는 새로운 신바이오틱 조제분유가 제안되었다. 새로운 신바이오틱스는 상승 효과로 인해서 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스를 개별적으로 사용하는 경우 보다 더 도움이 되는 것으로 기대된다. 한편, 조제분유 및 건조 제품의 제조에 사용되는 가공 기술 및 저장 조건 등이 프로바이오틱스의 생존에 악영향을 미치게 된다. 충분한 유산균수($10^8cfu/g$)로 장내 예정된 부위에 도달하여 숙주에 긍정적인 효과를 나타내기 위해서는 식품 제조공정 및 위장관 통과 시 프로바이오틱스의 생존성을 유지하는 것이 가장 중요한 요소이다. 일반적으로 안전하다고 인정되며, 높은 생물학적 가치를 가지고 있는 물질을 이용하여 적절하고 비용 효율적인 마이크로캡슐화 기술이 개발되면 조제분유의 품질 향상이 가능하게 된다. 프로바이오틱스는 복합적인 효과를 나타낸다. 하나는 살아 있는 생균체가 장내균총에 유익하게 영향을 미쳐 면역조절 효과를 보여주는 것이며, 다른 하나는 사균체가 항-염증 반응을 나타내는 것이다. 최근에, 사균체 또는 정제되지 않은 미생물 분획물이 건강에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 명확하게 정의할 새로운 용어에 대한 필요성이 대두되었다. 그 결과, 충분한 양을 경구 또는 국소적으로 투여했을 때 인간과 동물에게 이로운 작용을 하는 사균체(손상되지 않거나 또는 파손된)나 정제되지 않은 세포 추출물(즉, 복잡한 화학적 조성)을 정의하기 위해 paraprobiotics라는 용어가 제안되었다. 프로바이오틱 균주 또는 프리바이오틱스를 조제분유에 강화했을 때 조제분유 수유아의 분변 미생물균총이 조정된다. 즉, 비피더스균 및 유산간균과 같은 건강 유익한 세균을 증가 시킴으로써, 프리바이오틱스는 분변 미생물균총의 조성을 변경하고, 이에 따라서 면역계의 활성을 조절한다. 따라서, 품질 향상을 위한 조제분유의 개발은 토착 장내균총의 대사 활성과 증식을 선택적으로 자극하는 비피더스균 등의 특정 프로바이오틱스 및 이눌린과 올리고당 등의 프리바이오틱스를 사용하여, 모유의 건강 유용 효과와 유사하게 접근하는 것에 초점을 맞추고 있다.

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TNF-α/IL-17A 유도된 HaCaT 세포주에서 Quercetin의 IκBα/STAT3 인산화 조절에 의한 CCL20 발현 억제 (Quercetin suppress CCL20 by reducing IκBα/STAT3 phosphorylation in TNF-α/IL-17A induced HaCaT cells)

  • 김미란;김민영;황형서
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제63권3호
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    • pp.211-219
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    • 2020
  • Quercetin은 항산화 및 항염증 활성이 잘 알려져 있으나, 건선 피부염 조절에 대한 효능 연구는 거의 보고된 것이 없어, in vitro 건선 피부염 시험 모델인 TNF-α/IL-17A 유도 HaCaT 세포주를 이용해 quercetin에 의한 건선 피부염 개선 효과를 규명하였다. 먼저, TNF-α에 의해 활성화된 HaCaT 세포주에 quercetin을 처리한 결과, IL-1α, IL-1β, IL-6 등 염증성 사이토카인 발현이 TNF-α 처리군 대비 각각 49.1±7.14, 42.8±8.16, 34.5±2.52% 억제되었다. Th17세포 및 수지상세포 등 면역세포를 염증 반응 부위로 유인하는 케모카인 IL-8 및 CCL20의 mRNA 발현량 또한 TNF-α 처리군 대비 38.4±5.83, 52.9±4.59% 감소하였다. TNF-α 자극에 의해 건선피부에서 비특이적으로 증가되는 케라틴 단백질 KRT6A 및 KRT16 발현뿐만 아니라, IκBα 및 STAT3 단백질의 인산화 또한 quercetin에 의해 유의적으로 억제되었다. 또 다른 건선 유발 사이토카인으로 알려진 IL-17A로 HaCaT 세포주를 자극한 후 quercetin에 의한 영향을 관찰한 결과, IκBα mRNA 발현은 55.8±5.28% 감소하였고, STAT3 인산화는 36.3±6.81% 하향 조절되었다. 마지막으로 TNF-α/IL-17A를 동시 자극한 HaCaT 세포주에 quercetin을 처리한 결과, IL-1α, IL-1β, IL-6, TNF-α, CCL20 유전자 발현이 모두 억제되는 것을 확인하였다. 이를 통해 quercetin은 기존 항산화, 항염증 활성뿐만 아니라 건선 피부염 개선에 활성을 갖는 소재임을 확인할 수 있었다.

Solid-State Culture를 이용하여 조제한 노루궁뎅이버섯 균사체-뽕잎발효물의 면역 및 항염증 활성 (Immunomodulatory and Anti-Inflammatory Activity of Mulberry (Morus alba) Leaves Fermented with Hericium erinaceum Mycelium by Solid-State Culture)

  • 김훈;정재현;신지영;김동구;유광원
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.1333-1339
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    • 2011
  • 뽕잎(Morus alba leaves)의 생리활성을 증강시키기 위하여 solid-state culture 방법을 이용하여 노루궁뎅이버섯 균사체(Hericium erinaceum)를 뽕잎에 배양하여 조제한 노루궁뎅이버섯 균사체-뽕잎발효물(MA-HE)을 열수(MA-HE-HW)와 에탄올(MA-HE-E)로 추출하였다. MA-HE의 용매 추출물 중 MA-HE-HW는 $100\;{\mu}g$/mL의 시료농도에서 시료대조군인 비발효 뽕잎 또는 액체배양으로 얻은 노루궁뎅이 균사체 종균의 열수추출물(MA-HW와 HE-HW)보다 증강된 마이토젠 및 장관면역활성을 나타내었다(각각 saline 대조군의 1.41과 1.52배). 한편, LPS로 자극한 RAW 264.7 murine macrophage에서 염증반응에 중요하게 관여하는 매개인자인 nitric oxide, tumor necrosis factor-${\alpha}$, interleukin-$1{\beta}$ 및 IL-6의 생성 억제효과를 확인한 결과, MA-HE-E는 $1,000\;{\mu}g$/mL의 농도에서 LPS 처리군 및 시료대조군보다 유의적으로 증강된 항염증활성을 나타내었다(LPS 처리군의 45.1, 41.3, 70.2와 55.7% 억제). 또한, RAW 264.7 세포에 대하여 노루궁뎅이버섯 균사체-뽕잎발효물의 MA-HE-HW와 MA-HE-E는 $1,000\;{\mu}g$/mL의 고농도에서도 독성을 나타내지 않았으나 시료대조군 중 에탄올추출물인 HE-E와 MA-E는 각각 80.1과 30.7%의 세포생존률을 나타내어 독성이 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 solid-state culture를 이용한 노루궁뎅이버섯 균사체의 뽕잎발효는 비발효 뽕잎보다 면역활성 및 항염증활성을 증가시킬 뿐만 아니라 독성을 감소시키는데 중요하게 작용하고 있어 균사체 발효과정에서 뽕잎에 생물학적인 전환과정이 일어나고 있음을 확인할 수 있었다.

발효 조건이 막걸리 술덧 유래 다당의 면역자극 활성에 미치는 효과 (Effect of Crude Polysaccharide Isolated from Mageoli Mash under Different Fermentation Conditions on Immune-Stimulating Activity)

  • 이영경;남소현;김혜련;조장원;이영철;김영찬;홍희도
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.1835-1842
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    • 2014
  • 본 연구에서는 가장 대중적인 한국의 전통주 막걸리의 제조과정이 기능성 분획에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. Saccharomyces cerevisae 균주별, 발효온도별, 발효기간별로 다르게 만든 막걸리로부터 ethanol 침전법을 이용해 crude polysaccharides(CP-M)를 분리하여 peritoneal macrophage 활성화 효과와 세포 배양액 중의 interleukin(IL)-6와 -12 농도에 미치는 영향을 조사하였다. S. cerevisae 89-1-1, 98-2, 268-3, 113-4의 4가지 효모 중 S. cerevisae 113-4로 발효한 CP-M을 peritoneal macrophage에 $10{\mu}g/mL$ 처리했을 때 세포 배양액 중 nitric oxide(NO) 농도 $33.3{\mu}M$로 가장 높았으며, IL-6와 -12의 농도 역시 116.3 pg/mL와 59.8 pg/mL로 가장 높게 나타났다. S. cerevisae 113-4를 접종하여 온도별로 발효한 발효물에서 분리한 CP-M 중 $25^{\circ}C$에서 발효 후 얻은 CP-M을 peritoneal macrophage 세포에 처리했을 때, NO 농도가 Control 대비 2.7~3.3배, IL-6 농도는 5.7배까지 증가하였다. 그러나 15, 20, $30^{\circ}C$에서 발효하여 얻은 CP-M의 경우 peritoneal macrophage의 NO와 IL-6 생성량에는 Control(무처리구)과 비교하여 영향이 없었다. 발효기간별 영향을 관찰한 결과 5일째 술덧에서 분리한 CP-M에 의한 NO 생성량이 가장 높아 0일째 MCP에 비해 2.2배 증가하였다. 그러나 급격하게 IL-6와 -12의 농도가 감소한 10일째 MCP를 제외하고는 발효기간에 따른 IL-6와 -12의 유의적인 농도 차이는 없었다. 이상의 결과에서 가장 활성이 좋은 발효 조건은 S. cerevisae 113-4를 접종하여 $25^{\circ}C$에서 5일간 발효시킨 술덧의 CP-M이었다. 이때 CP-M의 조성은 neutral sugar 함량 78.6%, acidic polysaccharide 11.6%, 단백질 9.8%였다. 특히 neutral sugar의 구성당 비율은 mannose 47.8 mole%, glucose 29.6 mole%, galactose 12.7 mole%였다. 이상의 결과에서 면역증강 활성이 있는 기능성 조다당 CP-M은 mannose 함량이 높은 yeast 유래의 extracellular polysaccharide로 추정하였다.

LPS로 활성화된 RAW 264.7 대식세포에서 애기땅빈대(Euphorbia supina Rafin)의 염증매개물질 억제효과 (Inhibitory Effects of Euphorbia supina Rafin on the Production of Pro-Inflammatory Mediator by LPS-Stimulated RAW 264.7 Macrophages)

  • 박성철;손대열
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.486-492
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    • 2011
  • 본 연구는 애기땅빈대(Euphorbia supina Rafin.) 열수(ESW) 및 에탄올 추출물(ESE)의 항염증 효과를 조사하기 위하여 RAW 264.7 세포에서 LPS에 의해 생성되는 염증매개물질에 대한 억제효과를 조사하였다. ESW와 ESE은 조사된 모든 농도에서 95% 이상의 생존율을 보여 세포독성이 없는 것으로 확인되었다. ESW의 경우, NO의 생성을 100, 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 21.6%, 31.9%, 44.3%, 54.8% 억제하였고, PGE2의 생성은 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 25.7%, 34%, 38.2% 억제하여 농도 의존적이고 유의적인 억제효과가 확인되었다. IL-6의 생성은 250, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 66.1%, 54.3% 억제하였다. IL-10, TNF-${\alpha}$의 생성은 $500\;{\mu}g$/mL 농도에서 유의적인 증가를 나타냈다. ESE의 경우, NO의 생성을 100, 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 38.3%, 66%, 74.7%, 77.5%, $PGE_2$의 생성은 100, 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 40%, 51.8%, 92.4%, 94.7% 농도 의존적이고 유의적으로 억제하였다. IL-6의 생성은 100, 250, 500, $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 각각 43.9%, 48.9%, 69.7%, 89.4% 억제하였다. IL-10의 생성은 $500\;{\mu}g$/mL 농도에서 44.1% 억제하였고, TNF-${\alpha}$의 생성은 $1000\;{\mu}g$/mL 농도에서 92.4% 억제하였다. 결과를 종합해 볼때, 애기땅빈대는 ESW보다는 ESE의 경우가 LPS로 활성화된 RAW 264.7 대식세포에서의 염증매개물질 억제효과가 좋은 것으로 나타났으며, ESE는 저농도보다는 $500\;{\mu}g$/mL 이상의 고농도에서 NO, $PGE_2$, IL-6, IL-10, TNF-${\alpha}$와 같은 염증매개물질 억제효과가 좋은 것으로 확인되었다. 따라서 애기땅빈대 ESE는 $500\;{\mu}g$/mL 농도 이상에서 염증매개물질 억제 보조제로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

폐결핵 환자에서 SICAM-1, sE-selectin sVCAM-1농도의 변화 (sICAM-1, sE-selectin, sVCAM-1 Concentration in Patients with Pulmonary Tuberculosis)

  • 오상미;장재호;최상인;이흥범;이용철;이양근
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권6호
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    • pp.1256-1262
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    • 1997
  • 연구배경 : 유착분지는 염증세포와 내피세포의 유착과, 이동, 동원에 관여하는 것으로 알려졌다. 이러한 유착분자가운데 ICAM-1, VCAM-1, E-selectin은 각종 염증질환이나 알레르기질환, 박테리아나 바이러스성 질환 및 어떤 암종에서 혈청내 농도가 증가되어 있음이 보고되었다. 결핵은 Mycobacterium tuberculosis에 의하여 생기는 감염으로 세포면역반응이 중요한 역할을 하며 결핵병변 부위로 여러 염증세포들이 모여드는 것이 병인에 중요한 역할을 하고 여기에 유착분자들이 관여하는 것으로 보인다. 이에 저자들은 경증, 중등증, 중증 결핵 환자의 혈청에서 sICAM-1, sVCAM-1, sE-selectin농도를 측정하여 결핵의 활성 정도와 농도와의 관계, 결핵 병인과의 관계에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법 : 1995년 1월부터 1996년 3월까지 전북대학교병원 내과에 입원하여 진단 받은 환자 51명을 대상으로 하였으며, 정상 대조군운 5명으로 하였다. 결핵의 진단은 흉부 X선 촬영 및 도말검사나 배양경사로 하였으며 환자군은 국제 결핵 협회분류에 따라 각각 경증, 중등증, 중증으로 분류하였다. Genzyme사의 Predicta ICAM-1 ELISA kit, R & D systems사의 VCAM-1 ELISA kit와 E-selectin ELISA kit를 이용하여 혈청 sICAM-1, sVCAM-1, sE-selectin 농도를 측정하였다. 결 과 : sICAM-1은 정상대조군에 비해 중등증 및 중증의 활동성 폐결핵환자에서 유의있게 증가하였고, 질병의 증도에 따라 sICAM-1의 농도가 유의있게 증가하였다. sVCAM-1은 정상 대조군에 비해 활동성 폐결핵 환자에서 유의있게 증가하였으나 질병의 중증도에 따른 유의한 차이는 없었다. sE-selectin은 중증의 활동성 폐결핵 환자에서만 유의있게 증가하였다. 결 론 : sICAM -1, sVCAM-1, sE-selectin이 결핵의 병인에 관여하고, 이중 sICAM-1과 sVCAM-1이 유의하게 결핵의 활성도를 반영하며, 특히 sICAM-1은 중증도를 반영하는 유용한 지표로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

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한국산 겨우살이 분획물의 면역세포의 생육증진 및 세포독성 (Growth enhancement and cytotoxicity of Korean mistletoe fractions on human cell lines)

  • 이소진;이미경;최근표;유창연;노성규;김종대;이현용;이진하
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.62-70
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    • 2003
  • 기주목(상수리나무, 밤나무, 자작나무, 버드나무)별 겨우살이 ethanol 추출물의 5가지 분획물(hexane fr., chloroform fr., ethyl acetate fr., butanol fr., aqueous fr.)을 이용하여 in vitro에서 사람 면역세포주에 대한 생육활성, 사람 정상 세포주에 대한 세포독성, 사람의 각종 암 세포주에 대한 생육 저해능을 조사하였다. 4종의 한국산 겨우살이 분획물들의 정상세포에 대한 세포독성은 밤나무 겨우살이 chloroform fr.(28%)을 제외한 모든 겨우살이 분획물 0.5mg/ml이하의 농도로 투여시 정상세포에 대한 세포독성이 20%이하로 나타났다. 또한 암세포 생육 저해능의 경우, 폐암 세포주 A549와 위암세포주 AGS에 대하여 상수리나무, 밤나무, 버드나무 겨우살이 분획물에서 80%이상의 생육억제 효과를 보였다. Human B 세포주와 T 세포주에 대한 생육촉진 실험에서, B 세포주에 대하여 상수리나무 겨우살이 hexane fr. buthanol fr., 밤나무 겨우살이 hexane fr., 자작나무 겨우살이 ethyl acetate fr., 버드나무 겨우살이 hexane fr. chloroform fr. ethyl acetate fr.은 배양 3일에서 5일 사이 control에 비하여 약 $1.5{\sim}3$배의 세포 생육촉진을 보였다. T 세포주에 대하여 상수리나무 겨우살이 chloroform fr. ethyl acetate fr., 밤나무 겨우살이 chloroform fr. ethyl acetate fr., 자작나무 겨우살이 hexane fr. chloroform fr. ethyl acetate fr., 버드나무 겨우살이 hexane fr. chloroform fr. ethyl acetate fr.은 배양 3일에서 5일 사이 control에 비하여 약 $1.5{\sim}2.3$배의 세포 생육촉진을 보였다. 한국산 겨우살이 분획물들은 정상세포 대한 독성이 약하고, 면역세포의 생육을 촉진하며, 암세포 생육을 저해하는 효과가 있는 결과로부터 겨우살이는 신체질병에 대한 효과가 기대되며, 앞으로 보다 상세한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

사료 내 β-Glucanase 활성이 강화된 복합효소제 급여가 육계의 생산성과 혈청성분 및 육질에 미치는 영향 (The Effects of Dietary Enzyme Mixture Fortified with β-Glucanase Activity on the Growth Performance, Serum Components, and Meat Quality of Broiler Chicks)

  • 조진국;정수진;주은정;최진영;김병석;윤병선;남기택;황성구
    • 한국축산식품학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.409-415
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    • 2007
  • 본 연구에서는 Ross 208 종의 broiler 31,800수를 대조구와 복합 효소제 첨가구로 나누어 5주간에 걸쳐 대조구는 옥수수-대두박을 기초로 한 시판 육계사료를 급여하고, 시험구는 ${\beta}-glucanase$를 강화한 복합 효소제를 0.3% 첨가 급여하여 생산성과 혈청성분과 육질에 미치는 영향을 조사하였다. 시험기간 동안의 각 시험구의 증체량 및 사료 효율, 생산지수, 육성율을 측정하였고 무작위로 각 시험구당 20수를 선발하여 혈청 콜레스테롤 및 glucose 농도를 측정하였다. 또 ND와 IBD 항원을 음용 투여한 브로일러의 ND와 IBD에 대한 항체역가를 조사하였으며, 육질검사로 도체의 pH 및 육색, 가열감량, 보수력, 전단력을 측정하였다. 사육시험 결과, 0.3% 복합 효소제 시험구가 대조구에 비해 평균체중 19%, 생산지수 6.8%, 사료효율 5.5%, 육성율 5%의 증가를 나타내었다. 복합 효소제 시험구는 대조구보다 혈청내 HDL-콜레스테롤 양을 증가시키고 glucose의 양을 감소시켰다. 육계 혈청 내 ND 및 IBD 항원에 대한 항체역가도 복합 효소제 시험구가 대조구보다 높았다. 육질검사에 있어서는 복합 효소제 시험구가 대조구보다 육색과 전단력은 차이가 없었으나 보수력(p<0.05)과 가열감량이 개선되는 결과를 나타내었다. 이상의 결과로부터 ${\beta}-glucanase$ 활성을 강화한 복합 효소제의 첨가 급여는, 육계의 생산성과 혈청성분과 면역기능과 육질을 개선시키는 효과가 있는 것으로 사료된다.

녹용 에탄올 추출물이 2,3,7,8 Tetrachlorodibenzo-p-dioxin에 노출된 랫드의 일반 혈액 화학 지수 및 조직 병변에 미치는 효과 (Effect of Antler Velvet Ethanol Extract on Common Serum Chemistry Panels and Histopathological Change in Rats Exposed to 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin)

  • 최경운;황석연;이수찬;김시관
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.1178-1184
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    • 2006
  • 본 연구에서는 TCDD에 노출된 랫드에 있어 녹용의 에탄올 추출물(EAV)이 혈액상(complete blood count) 및 임상화학지수(common serum chemistry panels) 및 장기별 조직 병변에 미치는 효과를 구명하기 위하여 수행되었다. 본 연구 결과 TCDD에 노출된 랫드의 혈액상 및 혈액화학적 지수 중 혈소판 수 감소(p<0.01), AST(p<0.01) 및 ALT (p<0.05) 활성 증가, CPK (p<0.01) 및 LDH(p<0.05) 활성 감소, BUN 활성 증가(p<0.05), glucose 함량 감소(p<0.05), lipase 활성 증가(p<0.05), TG(p<0.01) 및 LDH-cholesterol(p<0.05) 함량 증가가 대조군에 비하여 유의하게 변화한 것으로 관찰되었다. 특히 혈소판 수 감소, serum lipase 활성 증가, abdominal lipoprotein lipase(LPL) 활성 저하 및 male에서 serum estrogen 함량 증가는 동물 종과 관계없이 매우 재현성이 있게 나타나는 독성 반응으로 본 실험에서도 대조군 대비 현저한 차이를 보였다. 본 실험에서 TCDD-노출 랫드의 체중 감소는 복부 지방 조직내 LPL 활성 저화와 serum에 존재하는 HSL의 활성 증가와 관련이 있을 것으로 사료된다. 또한 장기별 무게에 있어서도 TCDD는 고환의 무게를 현저하게 감소시켰다(p<0.01). 한편, 녹용의 에탄올 추출물(EAV)은 TCDD에 노출된 랫드에 있어 LDH의 활성 감소(p<0.05), glucose 함량 감소(p<0.05), lipase 활성 증가(p<0.05), 고환 무게 감소(p<0.01)에 대하여 유의하게 억제하는 것으로 관찰되었다. TA군의 흉선은 거의 퇴화되어 CO 흉선 무게의 3.8%에 불과하였다. TCDD에 노출된 랫드에 EAV를 전처리하면 TA군과 비교하여 비록 무게 감소는 유의하게 억제되나 CO군과 비교하면 현저하게 작은 값을 나타냈다(p<0.01). 이상의 결과로 보아 녹용은 랫드에 있어 다이옥신에 의하여 야기되는 일반 혈액화학지수 및 조직 병변에 미치는 효과를 개선시킬 수 있다고 판단한다.

폐암 세포에서 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 NF-${\kappa}B$의 활성화 (Activation of NF-${\kappa}B$ in Lung Cancer Cell Lines in Basal and TNF-${\alpha}$ Stimulated States)

  • 황보빈;이승희;유철규;이춘택;한성구;심영수;김영환
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권5호
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    • pp.485-496
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    • 2002
  • 연구배경 : Nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$)는 면역기능, 급성기 반응, 세포주기 조절 등 다양한 세포활동을 조절하는 전사인자로서 외부 자극에 의해 세포질에 존재하던 NF-${\kappa}B$가 핵 속으로 이동되어 여러 유전자의 ${\kappa}B$ element에 결합하여 그 유전자의 전사를 가져온다. 최근 들어 암의 발생과 증식 및 전이에 있어 NF-${\kappa}B$의 역할이 주목받고 있다. 즉, 여러 종류의 암세포에서 NF-${\kappa}B$의 과발현 및 지속적인 활성화가 알려져 NF-${\kappa}B$와 암의 발생 및 증식과의 관련성이 제시되고 있고, NF-${\kappa}B$의 항 아포프토시스 기능은 암세포의 생존에서 중요한 역할을 하는 것으로 이해되고 있다. 또한 ICAM-l, VCAM-l 등 세포 부착물질의 발현에 영향을 끼쳐 암 전이와의 관련성도 제시되고 있다. 폐암에서 NF-${\kappa}B$의 역할에 관한 연구는 많지 않은 상태로 폐암 조직 및 폐암 세포주에서 p50과 c-Rel의 과발현이 보고된 바 있다. 그러나 NF-${\kappa}B$의 과발현이 NF-${\kappa}B$의 활성화를 의미하는 것은 아니며 현재까지 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성화 유무에 관한 연구는 없는 실정이다. 방 법 : 본 연구에서는 정상 기관지 세포주와 폐암 세포주에서 기저 상태와 외부 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 비교하여 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성도를 평가하였다. 정상 기관지 상피세포로는 BEAS-2B 세포주를 사용하였고 폐암 세포주로는 A549, NCI-H358, NCI-H441, NCI-H522, NCI-H2009, NCI-H460, NCI-H1229, NCI-H1703, NCI-H157, NCI-H187, NCI-H417, NCI-H526 등 12종을 실험에 사용하였다. NF-${\kappa}B$의 활성화는 p65와 p50의 핵내 발현과 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 이용한 NF-${\kappa}B$ DNA binding activity로 평가하였다. 결 과 : NCI-H358과 NCI-H460 세포를 제외한 모든 폐암 세포주와 BEAS-2B 세포의 기저상태에서 핵 단백질내에 p65와 p50의 발현이 관찰되었다. TNF-$\alpha$로 자극하고 30분이 경과한 후에는 핵 내 p65와 p50의 발현이 증가하였다. NCI-H358과 NCI-H460 세포에서는 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 핵 단백질 내의 p65의 발현이 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극했을 때에도 p65의 발현은 증가하지 않았다. 그러나 이 두 세포주에서는 TNF-${\alpha}$로 자극 시 p50보다 분자량이 작은 두 종의 단백질의 발현이 증가되어 p50의 변형된 형태로 생각되었다. 기저 상태에서의 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능은 실험에 사용한 모든 세포주에서 거의 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극 시 유의하게 증가하였다. TNF-${\alpha}$ 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex는 NCI-H358 과 NCI-H460을 제외한 모든 세포주에서는 p50/p65 heterodimer로 확인되었고 NCI-H358과 NCI-H460에서는 변형된 p50/p50 homodimer가 활성화되었다. 결 론 : 이상의 결과로 일부 폐암 세포주에서 외부 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex의 구성에 차이를 보였지만 전체적으로는 정상 기관지 세포주와 비교해 폐암 세포해서 NF-${\kappa}B$ 활성화에 있어 큰 차이가 없었다.