• 생명과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1371-1377
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• 2019

뇌에서 과량의 reactive oxygen species (ROS) 생성에 의해 유발되는 산화적 스트레스는 알츠하이머 질환과 같은 신경퇴행성 질환의 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 kaempferol, kaempferol-3-O-glucoside, quercetin, quercetin-3-β-D-glucoside와 같은 flavonoid와 그 배당체의 H₂O₂ 유도 산화적 스트레스에 대한 C6 신경교세포보호 효과를 확인하였다. H₂O₂만을 처리한 control군은 아무것도 처리하지 않은 normal군에 비해 세포 생존율 감소와 ROS 생성 증가를 통해 C6 신경교세포의 산화적 손상이 유도되었음을 확인하였다. 반면 4가지 flavonoid를 각각 처리한 군의 경우, H₂O₂를 처리한 control군에 비해 세포 생존율 증가와 ROS 생성 감소를 통해 산화적 손상 억제를 통한 신경교세포 보호 효과를 확인하였다. Flavonoid의 신경교세포 보호 작용 메커니즘을 규명하기 위해, inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2), and interleukine (IL)-1β 등의 염증 관련 단백질 발현을 측정하였다. H₂O₂를 처리한 control군은 normal군에 비해 iNOS, COX-2, IL-1β 단백질 발현 증가와 IκB-α 발현 감소를 통해 신경교세포의 산화적 손상으로 인한 염증 반응을 확인하였다. 반면, 4가지 flavonoid를 각각 처리한 군의 경우 iNOS, COX-2, IL-1β 단백질 발현 감소와 IκB-α 발현 증가를 나타내어, 염증 반응 개선을 통한 신경교세포 보호 효과를 확인하였다. 특히, quercetin과 그 배당체인 quercetin-3-β-D-glucoside를 처리한 군은 kaempferol과 그 배당체인 kaempferol-3-O-glucoside를 처리한 군에 비해 우수한 신경교세포 보호 효과를 나타내었다. 본 연구는 4가지 flavonoid가 신경교세포에서 산화적 스트레스 억제를 통해 신경퇴행성 질환을 예방 및 치료할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권4호
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• pp.327-332
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• 2019

알츠하이머 질환(Alzheimer's disease)은 대표적인 신경퇴행성 질환이며, 뇌 내 amyloid beta (Aβ) 축적에 의한 산화적 스트레스 및 염증반응은 대표적인 AD의 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 kaempferol (K), kaempferol-3-O-glucoside (KG), quercetin (Q) 및 quercetin-3-β-ᴅ-glucoside (QG)와 같은 4가지 flavonoids의 C6 신경교세포에서 Aβ로 인한 신경독성으로부터의 보호 효능을 살펴보고자 하였다. C6 신경교세포에 Aβ를 처리하였을 때 세포 생존율이 감소한 반면, 4가지 flavonoids 중에서 Q와 QG의 처리 시 세포 생존율 증가를 통해 신경교세포 보호 효과를 확인하였다. 또한, Aβ를 처리한 control군의 경우 reactive oxygen species (ROS) 생성을 유도한 반면, flavonoids의 처리 시 ROS 생성이 감소하였다. 특히 Aβ를 처리한 control군은 133.39%의 ROS 생성을 나타내었으며, 1 μM의 KG와 QG를 각각 처리시 107.44, 113.10%의 수치를 나타내어 ROS 생성 감소를 확인하였다. Flavonoids의 Aβ에 대한 신경교세포 보호 기전을 확인하기 위해 염증 관련 단백질 발현을 측정하였다. Aβ로 신경독성이 유도된 control군은 염증 관련 단백질 발현이 증가하였다. 그러나, flavonoids를 처리한 군의 경우 염증 매개 인자인 inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2 and interleukin-1β의 발현 감소를 확인하였다. 특히, KG와 QG를 처리한 군은 aglycone 형태인 K와 Q를 처리한 군에 비해 효과적으로 염증 매개 인자 발현을 감소시켰다. 본 연구는 flavonoids의 일종인 K, Q와 그 배당체인 KG, QG의 Aβ로 신경독성이 유도된 신경교세포에서 산화적 스트레스 및 염증반응 조절을 통한 보호 효과를 나타냄을 알 수 있었으며, 이들 생리활성성분은 AD 예방 및 치료 소재로써의 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.898-904
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• 2021

본 연구는 lipopolysaccharide (LPS)로 자극된 RAW264.7 세포에 대한 풀무치 유래 항균 펩타이드 locustacin의 항염증 메커니즘을 조사하였다. Locustacin (50, 100, 200 ㎍/ml)은 세포 독성 없이 LPS로 자극된 대식세포의 nitric oxide (NO) 생성을 유의하게 감소시켰고, 단백질과 mRNA 수준에서 inducible NO synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2)와 같은 전염증 매개체의 발현을 억제하였다. Locustacin은 LPS 처리로 증가된 염증성 사이토카인인 interleukin (IL)-6 및 IL-1β 함량과 이들의 유전자 발현을 모든 처리 농도에서 농도의존적으로 감소시켰다. 한편, LPS에 의해 인산화된 extracellular signal regulated kinase (ERK), p38 및 c-Jun N-terminal kinase (JNK)는 locustacin (100, 200 ㎍/ml) 처리로 억제되었다. 또한, LPS에 의해 유도된 inhibitory kappa B alpha (IκB-α)의 분해를 locustacin이 단백질 수준에서 억제한다는 것을 발견했다. 결론적으로, locustacin은 LPS 처리된 대식세포에서 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 인산화, nuclear factor kappa B (NF-κB) 활성화 및 하위 염증 매개체를 억제함으로써 항염증 효과를 가지고 있음을 확인하였다. 이러한 결과들은 풀무치 전사체 분석을 통해 확인된 locustacin이 항염증제 후보물질로서 개발 가능성이 있음을 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.303-312
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• 2019

신장에서 발생한 산화적 스트레스는 조직을 손상시키고 이는 만성신장질환으로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 LLC-$PK_1$ 신장세포를 이용하여 산화적 스트레스 개선 효과를 살펴보았다. LLC-$PK_1$ 세포에 무막줄기세포추출물을 처리했을 때 체내 항산화 단백질인 heme-oxygenase-1, thioredoxin reductase 1, 및 NADPH quinine oxidoreductase-1의 발현이 증가함을 확인하였다. LLC-$PK_1$에 산화적 스트레스를 유도하기 위하여 3-morpholinosydnonimine (SIN-1)을 처리한 결과 세포생존율이 감소하여 산화적 스트레스로 인해 세포가 손상됨을 확인하였다. 그러나 무막줄기세포추출물을 처리하였을 때 세포생존율이 증가하였으며, $2.5{\mu}g/mL$에서 세포생존율이 58.84%에서 64.43%까지 증가하였다. 또한 무막줄기세포추출물은 LLC-$PK_1$ 세포에서 SIN-1으로 유도된 염증 및 세포사멸을 조절하였다. 염증 관련 단백질인 inducible nitric oxide synthase와 cyclooxygenase-2는 무막줄기세포 추출물을 처리했을 때 단백질 발현이 감소하였고, 세포사멸과 관련된 B-cell lymphoma-2-associated X protein/B-cell lymphoma-2 비율과 cleaved caspase-3, cleaved-poly (ADP-ribose) polymeras의 단백질 발현이 감소함을 확인하였다. 결과적으로 무막줄기세포출물은 SIN-1을 처리한 LLC-$PK_1$ 세포에서 산화적 스트레스에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있었으며, 이들 결과를 바탕으로 무막줄기세포추출물의 항산화 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.987-994
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• 2021

이전 연구에서 흰점박이꽃무지 유충 유래 항균 펩타이드 Protaetiamycine 2와 6의 항염증 효과를 입증하였다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)로 염증을 유도한 RAW264.7 대식세포에서 흰점박이꽃무지 유충의 새로운 항균 펩타이드인 Protaetiamycine 9의 염증 조절 기전을 검토하였다. 항염증 활성을 확인하기 위하여 RAW 264.7 세포에 독성이 나타나지 않는 범위(25-100 ㎍/ml)로 Protaetiamycine 9를 1시간 동안 전처리한 후, 24시간 동안 LPS (100 ng/ml)로 염증을 유도하였다. Protaetiamycine 9 (25-100 ㎍/ml)는 LPS 자극으로 증가된 nitric oxide (NO) 분비를 농도의존적으로 감소시켰고, 염증 매개 인자의 생성에 관여하는 inducible NO synthase (iNOS) 및 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현을 유의적으로 억제하였다. Protaetiamycine 9는 LPS로 유도된 inhibitory kappa B alpha (IκB-α)의 분해를 저해하고, extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) 및 p38을 포함하는 mitogen-activated protein kinases (MAPKs)의 인산화를 억제함으로써 염증성 사이토카인(interleukin (IL)-6와 IL-1β)의 생성과 유전자 발현을 효과적으로 억제하였다. 따라서, Protaetiamycine 9는 염증반응의 신호전달경로인 NF-κB와 MAPKs의 활성화를 억제함으로써 항염증 효과를 나타내는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.887-896
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• 2023

염증반응(inflammation)은 발병, 진행, 악성 전이를 포함한 암의 진행과정(tumorigenesis)에서 중요한 역할을 수행하기 때문에 암 치료를 위한 전략으로 고려되고 있다. 감태(Ecklonia cava) 열수추출물(AEC)의 항암활성 동안 나타나는 항염증 반응을 연구하기 위하여, 비만세포(mast cells)의 분포, inducible nitric oxide synthase (iNOS)단백질, cyclooxygenase-2 (COX-2)단백질, nuclear factor (NF)-κB단백질, inflammasome 구성 단백질, inflammatory cytokines 발현의 변화는 AEC를 5주간 경구투여한 CT26 대장암을 내포하는 BALB/cKorl syngeneic 마우스에서 분석하였다. AEC를 처리한 후, 고형암의 무게와 조직 절편의 괴사 부위가 vehicle처리그룹에 비하여 감소하였다. 비만세포의 수는 vehicle처리그룹에 비하여 AEC처리그룹에서 증가했지만 COX-2와 iNOS의 발현은 AEC처리그룹에서 감소하였다. 또한, NF-κB, NLR family pyrin domain containing 3 (NLRP3), apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain (ASC)과 Caspase-1 (Cas-1)단백질의 발현도 유사한 감소가 관찰되었다. 더불어, tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1α (IL-1α)와 interleukin-6 (IL-6)의 mRNA 발현이 vehicle처리그룹에 비하여 AEC처리그룹에서 감소하였다. 이러한 결과는 AEC가 CT26 고형암을 내포하는 BALB/cKorl syngeneic 마우스에서 항암활성은 염증반응과 밀접한 관련이 있음을 제시하고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.204-212
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• 2023

미백은 멜라닌 세포 내 멜라닌 생성 억제 기능을 의미한다. 기존 미백소재의 피부 부작용 때문에 최근에는 천연 소재를 활용한 미백 연구가 활발히 진행되고 있다. 무화과(Ficus Carica L.)는 뽕나무과에 속하는 열매로 줄기와 잎 성분의 미백 활성은 보고되었으나 무화과 열매의 미백 활성은 알려지지 않아 본 연구를 통해 멜라닌 생성 억제, 항산화 및 항염증 활성을 규명하고자 하였다. 무화과 열매 추출물(Figs fruits extract, FFE)의 라디칼 소거 활성은 DPPH/ABTS 분석에서 최대 농도에서 대조군 대비 34.52±1.98%/60.71±1.26% 수준으로 관찰되었다. CCK-8 assay를 통한 FFE의 세포독성은 약 10% 농도부터 관찰 되어 독성이 없는 최대 농도를 5%로 설정하여 모든 실험에 적용하였다. FFE는 inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, interleukin-6 및 tumor necrosis factor-α 유전자 발현 억제와 함께 NO 생성을 농도 의존적으로 감소시켜 항염증 활성이 있음을 알 수 있었다. 또한 미백 기능 규명을 위해 α-MSH로 자극된 B16F10 세포에서 FFE를 농도별로 처리한 결과 세포 내 멜라닌 생성을 유의하게 하향 조절했을 뿐만 아니라 시험관 내에서 tyrosinase 활성이 억제되었다. 또한 FFE는 RT-PCR에서 α-MSH 처리군에 비해 Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) mRNA 발현을 약 94.34% 감소시켰다. 마지막으로, FFE는 α-MSH로 자극된 B16F10 세포에서 MITF, cAMP response element-binding protein 및 tyrosinase 단백질 발현을 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과를 통해 우리는 FFE가 tyrosinase 효소 활성을 직접적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 α-MSH 신호 기전 내 MITF 유전자 발현 조절을 통해 멜라닌 생성을 억제할 수 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.678-683
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• 2011

본 연구에서는 울릉도 특산 약용 작물 추출물이 항염증에 대한 실험연구가 이루어져 있지 않은 것에 착안하여 LPS에 의해 활성화된 대식세포로부터 유도되는 염증반응에 대한 억제효과를 조사하였다. 울릉도 자생 식물인 곰취, 미역취, 삼나물의 세가지 식물 추출물을 이용하여 피부 염증에 대하여 연구를 하였다. 산화질소와 cytokine의 생산은 면역세포의 대표적인 염증인자이다. 세포는 LPS 처리 후 한 시간 뒤에 곰취, 미역취, 삼나물 70% 아세톤 추출물을 처리를 하였다. 세포 독성이 나타나지 않는 농도인 1, 10, 100 ug/ml를 사용하였다. 곰취, 미역취, 삼나물 70% 아세톤 추출물은 NO, $PGE_2$, TNF-${\alpha}$, IL-1${\beta}$, IL-6, iNOS, COX-2의 생성을 저해 시켰다. $PGE_2$는 100 ug/ml의 농도에서 60%에 가까운 저해율을 나타내었다. iNOS와 COX-2 역시 100 ug/ml의 농도에서 각각 54%, 65%가 저해가 되었다. 게다가 곰취, 미역취, 삼나물 70% 아세톤 추출물은 염증성 사이토 카인인 TNF-${\alpha}$, IL-1${\beta}$, IL-6의 생성을 감소 시켰다. 이러한 결과로 곰취, 미역취, 삼나물 추출물은 염증 예방과 치료에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.38-43
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• 2013

CopA3를 이용하여 피부 염증에 대하여 연구를 하였다. 산화질소와 cytokine의 생산은 면역세포의 대표적인 염증인자이다. 세포는 LPS 처리 후 한 시간 뒤에 CopA3를 처리하였다. 세포 독성이 나타나지 않는 농도인 5, 25, 50, 100 ${\mu}g/ml$를 사용하였다. CopA3는 NO, TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6, iNOS, COX-2의 생성을 저해 시켰다. iNOS와 COX-2 역시 100 ${\mu}g/ml$의 농도에서 각각 54%, 65%가 저해가 되었다. 게다가 CopA3는 염증성 사이토 카인인 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6의 생성을 감소 시켰다. 이러한 결과로 CopA3는 염증 예방과 치료에 효과적임을 확인 할 수 있었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제36권2호
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• pp.135-145
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• 2012

Previously, we reported that Helicobacter pylori-associated gastritis and gastric cancer are closely associated with increased levels of hydrogen sulfide ($H_2S$) and that Korean red ginseng significantly reduced the severity of H. pylori-associated gastric diseases by attenuating $H_2S$ generation. Because the incubation of endothelial cells with $H_2S$ has been known to enhance their angiogenic activities, we hypothesized that the amelioration of $H_2S$-induced gastric inflammation or angiogenesis in human umbilical vascular endothelial cells (HUVECs) might explain the preventive effect of Korean red ginseng on H. pylori-associated carcinogenesis. The expression of inflammatory mediators, angiogenic growth factors, and angiogenic activities in the absence or presence of Korean red ginseng extracts (KRGE) were evaluated in HUVECs stimulated with the $H_2S$ generator sodium hydrogen sulfide (NaHS). KRGE efficiently decreased the expression of cystathionine ${\beta}$-synthase and cystathionine ${\gamma}$-lyase, enzymes that are essential for $H_2S$ synthesis. Concomitantly, a significant decrease in the expression of inflammatory mediators, including cyclooxygenase-2 and inducible nitric oxide synthase, and several angiogenic factors, including interleukin (IL)-8, hypoxia inducible factor-1a, vascular endothelial growth factor, IL-6, and matrix metalloproteinases, was observed; all of these factors are normally induced after NaHS. An in vitro angiogenesis assay demonstrated that NaHS significantly increased tube formation in endothelial cells, whereas KRGE pretreatment significantly attenuated tube formation. NaHS activated p38 and Akt, increasing the expression of angiogenic factors and the proliferation of HUVECs, whereas KRGE effectively abrogated this $H_2S$-activated angiogenesis and the increase in inflammatory mediators in vascular endothelial cells. In conclusion, KRGE was able to mitigate $H_2S$-induced angiogenesis, implying that antagonistic action against $H_2S$-induced angiogenesis may be the mechanism underlying the gastric cancer preventive effects of KRGE in H. pylori infection.