• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권6호
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• pp.406-422
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• 2023

Sarcopenia is an age-related, progressive skeletal muscle disorder involving the loss of muscle mass and strength. Previous studies have shown that γ-aminobutyric acid (GABA) from fermented oysters aids in regulatory T cells (Tregs) cell expansion and function by enhancing autophagy, and concomitantly mediate muscle regeneration by modulating muscle inflammation and satellite cell function. The fermentation process of oysters not only increases the GABA content but also enhances the content of branched amino acids and free amino acids that aid the level of protein absorption and muscle strength, mass, and repair. In this study, the effect of GABA-enriched fermented sarco oyster extract (FSO) on reduced muscle mass and functions via Treg modulation and enhanced autophagy in aged mice was investigated. Results showed that FSO enhanced the expression of autophagy markers (autophagy-related gene 5 [ATG5] and GABA receptor-associated protein [GABARAP]), forkhead box protein 3 (FoxP3) expression, and levels of anti-inflammatory cytokines (interleukin [IL]-10 and transforming growth factor [TGF]-β) secreted by Tregs while reducing pro-inflammatory cytokine levels (IL-17A and interferon [IFN]-γ). Furthermore, FSO increased the expression of IL-33 and its receptor IL-1 receptor-like 1 (ST2); well-known signaling pathways that increase amphiregulin (Areg) secretion and expression of myogenesis markers (myogenic factor 5, myoblast determination protein 1, and myogenin). Muscle mass and function were also enhanced via FSO. Overall, the current study suggests that FSO increased autophagy, which enhanced Treg accumulation and function, decreased muscle inflammation, and increased satellite cell function for muscle regeneration and therefore could decrease the loss of muscle mass and function with aging.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제41권3호
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• pp.113-125
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• 2023

In this study, we explored the synergistic effects of whey protein concentrate (WPC) and soybean protein components after fermentation with lactic acid bacteria isolated from kimchi, and identified several peptides with desirable physiological functions, proteolysis, and immune effects. Antioxidant activity was determined using 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, ferric-reducing antioxidant power, and hydroxyl radical scavenging assays, followed by cross-validation of the four antioxidant activities. These assays revealed that samples with a 8:2 and 9:1 whey to soy ratio possessed higher antioxidant activity than the control samples. Antibacterial potency testing revealed high antibacterial activity in the 9:1 and 8:2 samples. Cytotoxicity testing of samples using 3-(4, 5-dimethyl thiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide revealed that only the 10:0, 1:9, and 0:10 samples had <80% viable cells, indicating no significant cytotoxicity. Nitric oxide (NO) assays revealed that NO expression was reduced in 8:2, 5:5, and 0:10 protein ratio fermentations, indicating low inflammatory reaction stimulatory potential. Cytokine expression was confirmed using an enzyme-linked immunosorbent assay kit. The 8:2 sample had the lowest inflammatory cytokine (interleukin [IL]-1α, IL-6, and tumor necrosis factor-α) levels compared with the lipopolysaccharide-treated group. Amino acid profiling of the 8:2 sample identified 17 amino acids. These results suggest that inoculating and fermenting Lactobacillus plantarum DK203 and Lactobacillus paracasei DK209 with an 8:2 mixture of WPC and soybean protein releases bioactive peptides with excellent anti-inflammatory and antioxidant properties, making them suitable for functional food development.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.880-890
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• 2024

The immunomodulatory effects of Euglena gracilis (Euglena) and its bioactive component, β-1,3-glucan (paramylon), have been clarified through various studies. However, the detailed mechanisms of the immune regulation remain to be elucidated. This study was designed not only to investigate the immunomodulatory effects but also to determine the genetic mechanisms of Euglena and β-glucan in cyclophosphamide (CCP)-induced immunosuppressed mice. The animals were orally administered saline, Euglena (800 mg/kg B.W.) or β-glucan (400 mg/kg B.W.) for 19 days, and CCP (80 mg/kg B.W.) was subsequently administered to induce immunosuppression in the mice. The mice exhibited significant decreases in body weight, organ weight, and the spleen index. However, there were significant improvements in the spleen weight and the spleen index in CCP-induced mice after the oral administration of Euglena and β-glucan. Transcriptome analysis of the splenocytes revealed immune-related differentially expressed genes (DEGs) regulated in the Euglena- and β-glucantreated groups. Gene ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analyses indicated that pathways related with interleukin (IL)-17 and cAMP play significant roles in regulating T cells, B cells, and inflammatory cytokines. Additionally, Ptgs2, a major inflammatory factor, was exclusively expressed in the Euglena-treated group, suggesting that Euglena's beneficial components, such as carotenoids, could regulate these genes by influencing immune lymphocytes and inflammatory cytokines in CCP-induced mice. This study validated the immunomodulatory effects of Euglena and highlighted its underlying mechanisms, suggesting a positive contribution to the determination of phenotypes associated with immune-related diseases and the research and development of immunotherapies.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제62권2호
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• pp.243-250
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• 2024

We investigated organ specific Toxocara canis larval migration in mice infected with T. canis larvae. We observed the worm burden and systemic immune responses. Three groups of BALB/c mice (n=5 each) were orally administered 1,000 T. canis 2nd stage larvae to induce larva migrans. Mice were sacrificed at 1, 3, and 5 weeks post-infection. Liver, lung, brain, and eye tissues were collected. Tissue from 2 mice per group was digested for larval count, while the remaining 3 mice underwent histological analysis. Blood hematology and serology were evaluated and compared to that in a control uninfected group (n=5) to assess the immune response. Cytokine levels in bronchoalveolar lavage (BAL) fluid were also analyzed. We found that, 1 week post-infection, the mean parasite load in the liver (72±7.1), brain (31±4.2), lungs (20±5.7), and eyes (2±0) peaked and stayed constant until the 3 weeks. By 5-week post-infection, the worm burden in the liver and lungs significantly decreased to 10±4.2 and 9±5.7, respectively, while they remained relatively stable in the brain and eyes (18±4.2 and 1±0, respectively). Interestingly, ocular larvae resided in all retinal layers, without notable inflammation in outer retina. Mice infected with T. canis exhibited elevated levels of neutrophils, monocytes, eosinophils, and immunoglobulin E. At 5 weeks post-infection, interleukin (IL)-5 and IL-13 levels were elevated in BAL fluid. Whereas IL-4, IL-10, IL-17, and interferon-γ levels in BAL fluid were similar to that in controls. Our findings demonstrate that a small portion of T. canis larvae migrate to the eyes and brain within the first week of infection. Minimal tissue inflammation was observed, probably due to increase of anti-inflammatory cytokines. This study contributes to our understanding of the histological and immunological responses to T. canis infection in mice, which may have implications to further understand human toxocariasis.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.133-141
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• 2012

우리는 방사선피부염 동물 모델을 확립하여, 이차 면역 기관에서의 면역 세포 비율 변화를 관찰하였다. 또한, 방사선 조사에 의한 병소에서 transforming growth factor-${\beta}1$ (TGF-${\beta}1$)과 interlukin-10 (IL-10)의 발현을 증가시킨 세포를 분석하였다. Hairless-1 (HR-1) 쥐의 posterior dorsal 부위에 6 일간 매일 10 Gy 씩 electron (E)-ray를 국부 조사하여 방사선피부염 모델을 만들었다. FACS를 이용하여 면역 세포 비율의 변화를 분석한 결과 비장과 림프절에 존재하는 항원제시세포와 T 세포 및 B 세포들의 비율이 E-irradiation에 의해 영향을 받았다. 피부에서 세포 특이적인 마커와 사이토카인들의 발현 양상은 면역형광염색법으로 확인하였다. 방사선 조사 후, TGF-${\beta}1$과 interlukin-17 (IL-17)은 regulatory T 세포(Treg)보다 keratin-14 (K-14)를 발현하는 진피의 끝부분에서 높게 발현되었다. Interlukin-10 (IL-10)는 Treg 뿐만 아니라 T helper 17 (Th17) 세포, dendritic 세포, macrophage 중 어느 것과도 같은 위치에서 검출되지 않았다. 우리의 데이터는 방사선피부염 동물 모델의 병소 안에서, TGF-${\beta}1$이 증식된 keratinocyte에 과발현된다는 것을 나타낸다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권10호
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• pp.817-826
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• 2004

배경: 심혈관 수술 시 일반적으로 사용하는 저체온 체외순환이 세포의 저체온 손상, 말초혈관계의 비정상적 반응 및 수술 후 높은 출혈 경향을 일으키는데 비해 정상체온 체외순환은 이러한 저체온 체외순환의 유해한 효과들을 예방하고 심장의 빠른 회복을 가져다준다고 한다. 저자들의 연구는 염증 및 혈액학적 반응에 대한 저체온 체외순환과 정상체온 체외순환의 영향을 비교하기 위해 전향적으로 실시되었다. 대상 및 방법: 심장수술이 계획된 34명의 성인 환자들을 연구목적에 따라 무작위로 저체온 체외순환군(비인두 온도 26～28$^{\circ}C$, n=17, 저체온군)과 정상체온 체외순환군(비인두 온도&35.5$^{\circ}C$, n=17, 정상체온군)으로 나누었다. 심근보호는 양 군 모두 비혈액성 냉각심정지법을 적용하였다. 환자들로부터 체외순환 시작 전(Pre-CPB), 체외순환 실시 10분(CPB-10), 체외순환 종료 후(CPB-OFF)에 요골동맥으로부터 혈액을 채취하여 총 백혈구 수, 혈소판 수, interleukin-6 (IL-6)농도의 변화율(백분율로 표시), D-dimer 농도, protein C 활성도 및 Protein S 활성도를 측정하였고 수술 후 24시간 출혈량, 혈액제제 사용량도 조사하여 양 군 간에 비교 평가하였다. 결과: Pre-CPB에 비해 CPB-OFF의 경우 정상체온군의 총 백혈구 수(10,032$\pm$65/mm$^3$) 및 IL-6 증가율(353$\pm$7.0%)이 저체온군의 총 백혈구 수(7,254$\pm$$48/mm^3$) 및 IL-6 증가율(298$\pm$7.3%)보다 유의하게 높았다(p=0.02 및 p=0.03). 그러나 정상체온군의 protein C activity (32$\pm$3.8%) 및 protein S activity (35$\pm$4.1%)는 저체온군의 protein C activity (45$\pm$4.3%) 및 Protein S activity (51$\pm$3.8%)보다 유의하게 낮았다(p=0.04 및 p=0.009). 체외 순환 중 혈소판 수와 D-dimer농도의 변화는 양 군 간에 유의한 차이가 없었다. 정상체온군의 수술 후 24시간 출혈량(850$\pm$23.2 mL) 및 수혈을 위한 농축적혈구(1,402$\pm$20.5 mL), 신선냉동혈장(970$\pm$20.8 mL), 농축 혈소판(252$\pm$6.4 rnL) 사용량은 저체온군의 수술 후 24시간 출혈량(530$\pm$21.5 mL) 및 수혈을 위한 농축적혈구(696$\pm$15.7 mL), 신선냉동혈장(603$\pm$18.2 mL), 농축혈소판(50$\pm$0.0 mL) 사용량보다 유의하게 더 높았다(p=0.04 및 p=0.01, p=0.04, p=0.01). 결론: 정상체온 체외순환은 저체온 체외순환에 비해 더 높은 염증반응, 수술 후 더 많은 출혈 및 혈액제제 사용량의 증가를 유발하므로, 저자들은 심장수술시 정상체온 순환법을 일상적으로 사용하기 위해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.17-25
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• 2018

본 연구에서는 아토피 피부염 동물 모델에 대한 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004의 면역조절 효과를 확인하고자 하였다. 가려움증의 횟수와 유출된 evans blue, 그리고 혈청 IgE와 histamine의 농도는 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004를 섭취한 그룹에서 아토피 피부염 유발그룹에 비해 유의적으로 감소하는 결과를 나타내었다. 아토피 피부염이 유발되면 전사 수준에서 Th2 및 Th17 세포의 전사인자 및 cytokine은 과발현되며, ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004를 섭취하였을 때 이를 유의적으로 감소되었다. 또한 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004는 Th1 및 Treg 세포의 전사인자(T-bet, GATA-3, $ROR{\gamma}T$, Foxp3) 및 cytokine (INF-${\gamma}$, IL-4, IL-17, TGF-${\beta}$)의 발현을 증가시킴으로써 면역 균형을 조절하는 것으로 나타났다. Galectin-9과 filaggrin은 아토피피부염 유발 처리군에서 유의적으로 가장 낮았으며, ${\beta}$-1,3/1,6-glucan 처리군에서 유의적으로 가장 높게 나타났다. 이와 반대로 TSLP는 아토피 피부염 유발그룹에서 유의적으로 가장 높았으며 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004를 섭취한 그룹은 대조군과 유사한 수준이었다. 이러한 결과를 통해 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004는 아토피 피부염 동물 모델에서 면역조절 작용 및 아토피 피부염의 개선 효과를 가짐을 알 수 있었다. 따라서 ${\beta}$-1,3/1,6-glucan과 L. plantarum LM1004는 아토피 피부염에 유용한 천연소재로서 사용될 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권1호
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• pp.26-33
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• 2017

본 연구에서는 상지에 배양한 상황버섯 균사체 유래 다당류의 기능성 식품 소재로의 활용 가능성을 확인하기 위해 조다당류의 분리 및 정제를 통해 분획을 얻었으며, 다양한 면역증강 효과를 확인하였다. 건조된 조다당류를 DEAE-sepharose CL-6B를 이용하여 크로마토그래피한 후 340 nm에서의 흡광도, 단백질, 당 및 uronic acid 함량을 분석한 결과, 증류수로 용출되는 비흡착 분획(PF-1, 분획번호 3~15)과 흡착된 후 NaCl 용액에 의해 용출되는 분획(PF-2, 분획번호 24~33)을 얻었다. 분획물 PF-1 및 PF-2의 유용성분 함량으로 총당 함량은 각각 75.51%, 52.38%, 총단백질 함량은 1.63%, 8.41%, uronic acid 함량은 17.53%, 15.04% 및 ${\beta}-glucan$ 함량은 28.33%, 25.04%로 나타났다. PF-1 및 PF-2에 대해 대식세포주에 처리하여 세포생존율을 확인한 결과 $100{\mu}g/mL$ 농도까지 유의적으로 세포사멸이 나타나지 않아 세포독성이 없음을 확인할 수 있었다. Nitric oxide 생성량은 PF-1 $100{\mu}g/mL$에서는 nitric oxide 생성량이 $23.11{\mu}M$로 나타나 양성대조군으로 사용된 LPS 100 ng/mL 처리군($30.30{\mu}M$)의 약 76%의 효과가 있는 것으로 확인되었으며, cytokine 생성량($TNF-{\alpha}$ 및 IL-6) 또한 무처리군에 비하여 높은 생성량을 나타내었다. Polymerase chain reaction을 통한 면역 관련 유전자 발현분석 결과, iNOS, COX-2, $TNF-{\alpha}$, IL-6에서 PF-1 분획에서 높은 발현량을 나타내어 면역 증강을 목적으로 한 기능성 식품 개발에 활용 가능하다고 판단된다.

• 한방비만학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-9
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• 2017

Objectives: This study was performed to identify the anti-inflammatory effect of Pulsatilla koreana (PK) methanol extract on lipopolysaccharide (LPS) induced inflammatory. Methods: There were five groups. They were control group, LPS-exposed PK methanol extract group ($0{\mu}g/ml$, $10{\mu}g/ml$, $30{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$). To measure out cytotoxicity of PK, we performed the MTT assay. To evaluate the anti-inflammatory effect of PK, we examined the inflammatory mediators, such as nitric oxide (NO), prostaglandin E2 (PGE2), and pro-inflammatory cytokines (interleukin $[IL]-1{\beta}$, IL-6, tumor necrosis $factor-{\alpha}$ [$TNF-{\alpha}$], IL-10). Results: 1. The extract of PK (${\sim}100{\mu}g/ml$) itself did not have any cytotoxic effect in RAW 264.7 cells. 2. The concentration of plasma NO and PGE2 in PK methanol extract group showed a lower values than those of control group. 3. The concentration of plasma $IL-1{\beta}$, plasma IL-6, and plasma $TNF-{\alpha}$ in PK methanol extract group showed a lower values than those of control group. 4. The concentration of Plasma IL-10 in PK methanol extract groups showed higher than control group; however, these values showed no significantly different. Conclusions: According to this study, the extract of PK could be used as a protective agent against inflammation.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권5호
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• pp.673-680
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• 2015

본 연구에서는 우렁쉥이 껍질 유래 다당류의 기능성식품 소재로의 활용 가능성을 확인하기 위하여 조다당류의 분리 및 정제를 통해 획분을 얻었으며 다양한 면역증강 효과를 확인하였다. 건조된 조다당류를 DEAE-sepharose CL-6B를 이용하여 크로마토그래피한 후 총당 및 uronic acid 함량을 분석한 결과, 증류수로 용출되는 비흡착 획분(APF-I, fraction No. 11~17)과 흡착된 후 NaCl 용액에 의해 용출되는 획분(APF-II, fraction No. 22~37)을 얻었다. 정제된 APF-I 및 APF-II의 이화학적 특성으로 총당 함량은 각각 66.62%, 27.03%, uronic acid 함량은 47.53%, 15.87%, hexosamine 함량은 16.62%, 46.79% 및 단백질 함량은 2.43%, 4.94%로 나타났다. APF-I 및 APF-II에 대해 RAW 264.7 세포에 처리하여 독성을 평가한 결과 $5{\mu}g/mL$ 농도까지 유의적으로 세포사멸이 나타나지 않아 세포독성이 없음을 확인할 수 있었다. Nitric oxide 생산량은 APF-I이 $5{\mu}g/mL$ 농도에서 $22.23{\mu}m$ 함량을 나타내어 LPS 대비 73.48%로 타 구간에 비해 높은 생성량을 나타내었으며, cytokine 생성량(TNF-${\alpha}$ 및 IL-6) 또한 APF-I $5{\mu}g/mL$ 농도에서 각각 LPS 대비 104%, 100.1%를 나타내어 LPS와 유사한 생성량을 나타내었다. Polymerase chain reaction을 통한 면역관련 유전자 발현 분석 결과, iNOS, COX-2, TNF-${\alpha}$, IL-6에서 APF-I 구간에서 LPS 처리군 보다 높은 발현량을 나타내어 면역증강을 목적으로 한 기능성식품 개발에 활용 가능하다고 사료된다.