• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.147-154
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• 2016

본 연구에서는 인간 골육종암세포주인 Saos-2 세포를 이용하여 Eucheuma cottonii 추출물(Extract of Eucheuma cottonii, EE)의 항암 활성 및 분자적 작용기전을 분석하였다. 먼저 EE가 세포증식에 미치는 영향을 WST-1^® assay를 통해 확인한 결과 EE는 인간 위암세포 AGS, 인간 간암세포 SK-Hep 1, 인간 뇌교모세포종 U87MG, 인간 정상 신장세포 HEK-293의 생존율에는 영향을 미치지 않고 Saos-2 세포주의 생존율만을 농도의존적으로 감소시킴을 확인 하였다. 또한 처리 농도가 증가함에 따라 Saos-2 세포의 외형적 변화가 나타남을 도립현미경을 통해 확인할 수 있었다. 그리고 DAPI staining을 통해 apoptosis classical hall marker라고 할 수 있는 DNA fragmentation이 EE 처리 농도 의존적으로 나타남을 관찰할 수 있었다. 이를 토대로 EE가 Saos-2 세포에서 세포 내의 어떠한 기작을 통해 apoptosis를 유도하는지 Western blot analysis를 통해 확인한 결과, Fas-Associated Death Domain(FADD)에 의한 caspase cascade signal pathway 발현이 증가하였고, apoptosis의 key protein 이라고 할 수 있는 cleaved caspase-3와 하위 인자인 cleaved PARP가 증가 함을 확인할 수 있었다. 이와 관련된 분자적 기전 분석을 위한 immunofluorescence staining과 Flow cytometry analysis를 추가로 수행한 결과, EE 처리시 caspase cascade signal pathway의 시발점인 FAS와 cleaved caspase-3의 발현증가가 실제 세포 내에서 일어남을 관찰 할 수 있었으며 apoptosis 유발군인 sub G1기가 증가 함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 EE는 인간 골육종암세포에서 FADD에 의한 caspase cascade signal pathway 발현증가가 유도되어 apoptosis를 유발시킨다는 것을 증명하였으며 새로운 골육종암 치료제로서의 개발 가능성과 기전연구를 위한 중요한 기초자료가 될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.509-518
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• 2016

천문동(Asparagus cochinchinensis)은 북아시아 지역에서 열병, 감기, 신장질환, 유방암, 염증질환, 뇌질환 등의 치료에 오랫동안 사용되어온 약용식물(medicinal plant)이다. 비록, 천문동의 항염증(ani-inflammatory) 효능에 대한 일부 연구들이 수행되었지만, 신경세포에서 항염증작용과 신경성장인자(nerve growth factor, NGF)의 연관성에 대한 연구는 수행된바 없다. 따라서, 본 연구에서는 신경세포에서 신경성장인자의 분비와 작용기전에 대한 천문동 열수추출물(aqueous extract from A. cochinchinensis, AEAC)의 영향을 연구하였다. AEAC로 처리된 B35세포의 배양액에 NGF단백질의 농도는 대조물질(vehicle) 처리군에 비하여 유의적으로 증가하였으며, 특별한 독성은 관찰되지 않았다. 또한, NGF mRNA의 발현도 단백질의 농도변화와 유사한 양상을 나타내었다. 더불어, B35세포로부터 분비된 NGF의 생리활성을 확인하기 위해, AEAC-조정배지(conditioned medium)를 미분화된 PC12세포에 처리한 후 이들 세포의 신경염성 성장(neuritic outgrowth)을 관찰하였다. PC12세포의 수상돌기 길이(dendritic length)는 vehicle처리군에 비하여 AEAC-조정배지처리군에서 유의적으로 증가하였다. 또한, High affinity NGF 수용체의 하위신호전달에 포함된 p-TrkA와 p-ERK의 발현은 AEAC-조정배지처리군에서 높았지만, low affinity NGF 수용체의 하위신호전달에서는 낮은 수준으로 관찰되었다. 이러한 결과는 AEAC가 신경세포에서 NGF발현과 분비의 조절에 기여하기 때문에 신경퇴행성질환(neurodegenerative disease) 치료제로서 우수한 후보물질임을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제24권10호
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• pp.1151-1156
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• 2014

약용식물은 염증, 감염증, 암과 같은 질병에 광범위하게 사용되고 있으며, 전통적으로 오래 동안 사용되어 왔다. 왕느릅나무(Ulmus macrocarpa Hance)는 느릅나무의 한 종으로서 중국, 일본을 비롯해 한국 전역에 분포하고 있으며, 줄기와 뿌리의 껍질을 유백피라 하여 한의학에서 피부염, 유방염, 부종 등에 사용하여 왔다. 이 연구의 목적은 유백피의 열수 추출물(Ulmus cortex water extract, UCWE)이 면역조절 기능을 가지고 있는지를 조사하는 것이다. UCWE 식이농도 30 mg/kg, 100 mg/kg, 300 mg/kg의 3개 군으로 나누어 14일 동안 식이한 후 면역반응을 측정하였다. IL-2, IL-12, IFN-${\gamma}$ 의 혈중 농도가 UCWE를 식이한 군에서 유의적으로 증가하였으며, lymphokine activated killer cells (LAK)을 이용한 세포매개 세포독성 시험에서도 정상군에 비해 UCWE를 식이한 군에서 유의적으로 증가하였다. 그러나, 간, 신장, 비장, 흉선의 무게변화는 UCWE를 식이한 군과 정상군과의 차이가 없었다. 이는 300 mg/kg 고농도의 2주간 식이가 장기에 영향을 거의 미치지 않는다는 것을 암시한다고 생각된다. 따라서, UCWE는 내부 장기에는 영향을 주지 않으며 면역기능을 향상시키는 효과를 가진다고 여겨진다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.85-91
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• 2010

본 연구에서는 부산 경북 지역 초 중학교 단체급식에 함유된 나트륨 함량 및 초 중학생들의 나트륨 섭취량 실태를 조사하여, 단체급식 중 나트륨 함량 및 섭취량 데이터를 확보하고자 하였으며 나트륨 섭취 저감화 사업 등의 과학적 기초자료 마련에 기여하고자 하였다. 식품군별 나트륨 함량은 소스류(1459 mg/100 g)와 절임류(1165 mg/100 g)가 높게 나타났고, 이어서 구이류(894 mg/100 g), 조림류(786 mg/100 g), 김치류(737 mg/100 g), 볶음류(624 mg/100 g), 무침 나물류(444 mg/100 g), 튀김류(434 mg/100 g) 순으로 높게 나타났다. 초등학생들의 식품 섭취량은 주식인 면류(223 g/인), 일품식류(186 g/인), 밥류(122 g/인), 죽류(116 g/인)가 높게 나타났고, 이어서 유제품(106 g/인), 탕 전골류(77 g/인), 국류(70 g/인), 찌개류(56 g/인), 과일류(44 g/인) 순으로 높게 나타났다. 초등학생들의 나트륨 섭취량은 주식인 면류(665 mg/인), 일품식류(558 mg/인), 죽류(329 mg/인)가 높게 나타났고, 이어서 탕 전골류(227 mg/인), 소스류(219 mg/인), 국류(200 mg/인), 구이류(194 mg/인), 찌개류(178 mg/인), 튀김류(159 mg/인)가 높게 나타났다. 중학생들의 식품 섭취량은 주식인 일품식류(325 g/인), 면류(323 g/인), 밥류(180 g/인), 죽류(156 g/인)가 높게 나타났고, 이어서 탕 전골류(131 g/인), 음료(123 g/인), 찌개류(98 g/인), 국류(90 g/인), 유제품(76 g/인) 순으로 높게 나타났다. 중학생들의 나트륨 섭취량은 주식인 일품식류(1039 mg/인), 면류(819 mg/인), 죽류(530 mg/인)가 높게 나타났고, 이어서 탕 전골류(374 mg/인), 튀김류(330 mg/인), 찜류(323 mg/인), 국류(316 mg/인), 볶음류(295 mg/인) 순으로 높게 나타났다. 한 끼당 나트륨 섭취량은 초등학생의 경우 1인당 605 mg(저학년 남자), 572 mg(저학년 여자), 774 mg(고학년 남자), 730 mg(고학년 여자)이며, 중학생의 경우 1인당 1423 mg(남자), 1063 mg(여자)로 나타났다. 이상으로 보아 고학년으로 올라갈수록 학교급식 한끼를 통해 섭취하는 나트륨의 양이 한국인(9세 이상) 나트륨 상한섭취량인 2000 mg/day에 가까워지고 있음을 알 수 있었다. 따라서 학생들의 위해가능 영양성분인 나트륨의 섭취량 저감화를 위해서는 학교급식에 대한 나트륨 섭취 권고안을 만들고, 저감화 방안을 제시하며, 이를 식단에 반영할 수 있는 지침을 개발하는 것이 시급함을 알 수 있었다. 본 연구결과를 통해 나트륨 섭취 저감화 등 어린이 보건 향상을 위한 식품안전정책의 기초자료로 활용될 수 있기를 기대한다.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권3호
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• pp.170-176
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• 2007

B cell과 T cell을 이용한 면역세포의 생육 촉진 실험에서, B${\cdot}$T cell은 배양 6일째 수피 추출물이 각각 $4.2{\times}10^4$cells/ml, $5.0{\times}10^4$cells/ml로 가장 높은 세포농도를 나타냈다. 면역세포를 이용한 cytokine의 분비량 측정실험에서는 수피추출물이 배양 시간에 따른 cytokine의 분비가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 각 세포의 TNF-${\alpha}$의 분비량은 6일째 최고의 분비량을 나타내었고, 수피 추출물의 경우 대조군에 비해 7-8배 가량 더 높은 분비량을 나타낸 것을 확인하였다. IL-6의 경우 6일째 최고의 분비량을 나타내었고, 수피 추출물에서 가장 높은 분비량을 나타내었다. 또한 때죽나무 추출물을 첨가한 배지에 의한 NK cell의 면역활성을 측정하였으며, 모든 추출물에서 배양시간에 따라 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 그 중 때죽나무 수피 추출물에서 B cell의 경우 $14.1{\times}10^4$cells/ml, T cell의 경우 $15.3{\times}10^4$cells/ml 으로 가장 높은 생육 활성을 나타내었다. 인간 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성을 살펴본 결과, 각 추출물은 1.0mg/ml의 농도에서 최고 27.4%의 세포독성을 나타내었다. 또한 항암활성 효과를 살펴보기 위하여 2가지의 암세포를 이용하였는데, AGS와 MCF-7에서 뿌리추출물의 경우 1.0mg/ml의 농도에서 65정도의 높은 억제활성을 나타내었고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 고농도에서는 모두 1.5이상으로 나타나 모두 암세포에 대한 선택성이 있는 것으로 나타났다. Bcl-2 단백질 정량을 통한 항암활성 실험에서는, IOD 값이 수피, 목부, 잎 순으로 각각 72, 186, 200의 결과를 나타내었다. 본 실험 결과를 통하여 때죽나무의 기능성 소재로서의 가능성을 엿볼 수 있었고, 유용성분 분리와 생리활성에 대한 연구가 보다 다각적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1268-1275
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• 2010

본 연구에서는, 장수상황버섯(Phellinus baumii) 균사체를 이용한 한약재 고체발효 추출물의 암세포 성장억제 효과를 확인하고자 36종의 한약재 및 이들의 고체발효 한약재 추출물을 대상으로, 인간 대장암세포(HCT116) 성장억제능, 정상세포(HEK-293, 3T3-L1 및MC3T3-E1)에 대한 세포독성 및 인간 적혈구 용혈활성을 평가하였다. 선별된 36종의 한약재 추출물은 100 ${\mu}g/ml$ 농도에서, 사인, 천궁, 석곡, 백선피, 시체, 두충, 백과, 신이, 와송, 삼칠, 견우자, 원지 및 괄루인의 13종에서 암세포 성장률이 50% 이하를 나타내었으며, 균사체 추출물은 46.3%의 성장률을 나타내었다. 반면 25종의 발효한약재 추출물은 대부분 암세포 성장억제능의 변화가 미미하였으나, 백선피, 백과, 신이, 황부자, 산약, 현삼 및 괄루인은 암세포 증식억제능이 유의적으로 감소하였으며, 도인, 골쇄보, 구기자 및 패모에서는 암세포 성장억제능이 유의적으로 증가하였다. 특히 골쇄보, 구기자 및 패모 추출물의 대장암세포에 대한 $IC_{50}$는 각각 394, 917 및 149 ${\mu}g/ml$이었으나, 발효 후 각각 28, 85 및 80 ${\mu}g/ml$를 나타내었다. 또한 발효 골쇄보, 구기자 및 패모 추출물은 200 ${\mu}g/ml$ 농도까지 정상세포에서 미미한 세포독성을 나타내었다. 이러한 결과는 장수상황버섯 균사체를 이용한 한약재 고체발효가 새로운 항암 활성물질 개발 및 신규의 생리활성물질 생산에 이용될 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권9호
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• pp.1243-1252
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• 2009

본 연구에서는 초고압 공정을 통하여 기존의 일반 열수추출공정과 비교함으로써 초고압 공정에 의한 항산화 활성 증진 및 항암활성 증진 효과를 확인하였다. 기존의 추출공정과 비교하여 높은 압력 하에서 추출수율이 증가한 것은 시료의 세포막이 비가역적으로 분해되어 막 투과성이 증가되어 물질 이동이 용이하게 되어 용매가 세포 안으로 들어가 보다 많은 성분이 세포 밖으로 쉽게 용출되어 나오는 결과라고 추정된다. DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, 네 가지의 추출물 중 15분간 초고압 처리한 추출물의 활성이 1.0 mg/mL의 농도에서 94.56%로 가장 높은 활성을 보였고, 또한 BHA의 93.24%보다 높은 활성을 보였다. SOD 유사활성 결과를 살펴보면 15분간 초고압 처리를 한 추출물의 활성이 모든 농도에서 대조군으로 비교한 BHA의 활성보다 높았고, 열수추출의 활성보다 높은 결과를 나타내었다. 인간의 정상 폐 세포인 HEL299를 이용한 세포 독성은 초음파 공정을 15분간 처리한 추출물 1.0 mg/mL의 농도에서 20.12%로, 일반 열수 추출물의 24.53%보다 낮은 세포독성을 나타내어 초고압 공정을 통한 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었다. 또한 인간 정상 신장 세포인 HEK293을 이용한 세포 독성실험에서도 1.0 mg/mL의 농도에서 초고압 처리를 15분 동안 한 추출물이 23.54%를 나타내어 일반 열수 추출물보다 약 3% 낮은 독성을 보였다. 암세포 억제활성 측정은 AGS, A549, MCF-7, Hep3B, Caco-2의 세포를 이용하여 실험을 하였다. 위의 4가지 암세포에서 1.0 mg/mL의 농도에서 70% 이상의 높은 암세포 억제 활성을 보였고, 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적사멸도는 1.0 mg/mL의 농도에서 4 정도로 나타났으며, 초고압 공정에 의한 추출물의 사멸도가 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 기존의 일반 열수 추출에 비해 초고압 공정을 통한 추출물의 수율향상 및 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었는데, 이는 초고압에 의한 고로쇠 수피 표면조직의 파괴와 성분 변화로 인한 유용물질 및 신물질의 대량 용출과 함께 독성물질이 파괴되거나 변성되어 나타난 결과라고 생각 된다. 또한 항산화 활성 및 항암활성 증진효과를 확인할 수 있었는데 이를 통해 고로쇠나무의 항산화제 및 항암 신소재로의 가능성을 확인할 수 있었다. 더 나아가 초고압 공정에 의해 용출된 성분의 분리 및 성분 분석에 관한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권3호
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• pp.197-206
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• 1997

목적 : Phospholipase D (PLD)는 phosphatidylcholine을 phosphatidic acid (PA)와 choline으로 가수분해 시키는 효소이다. 최근 이 효소는 다른 phospholipase들과 유사하게 세포 신호전달과정에 관여하는 것으로 알려져 많은 관심의 대상이 되고 있으며, 아울러 발암과정에 관여하리라는 추측을 하게 하고 있다. 이 실험에서는 쥐를 방사선 조사하여 각 조직에서 올레산-PLO에 미치는 영향을 관찰하였다. 방법 : PLD assay를 위한 반응 혼합물에는 $0.1\;\muCi$의 $1,2-di[1^{14}C]palmitoyl$ phosphatidylcholine, 0.5mM phosphatidylcholine, 5mM sodium oleate, $0.2\%$ taurodeoxycholate, 50mM HEPES buffer(pH 6.5), 10mM $CaCl_2$와 25mM KF 를 함께 넣어주었다. 생성된 PA는 TLC로 분리하여 그 방사능을 측정하였다. 사용된 동물은 암컷 Wistar 쥐로서 코발트 60 원격치료 기기를 이용, 조사범위를 $10cm\times10cm$로하여 분당 선량율 2.7Gy로 방사선 조사선랸 l0Gy와 25Gy를 조사 하였다. 결과 : PLD 활성은 폐조직에서 가장 높았으며 신장, 근육, 리, 비장, 골수, 흥선. 간의 순으로 나타났다. 방사선 조사결과 PLD 활성에 변동을 보인 조직은 흥선, 비장, 폐와 골수이며, 특히 흉선과 비장은 PLD의 할성이 각각 2배 이상 증가한 것으로 관찰되었다. 이와는 반대고 골수의 PLD는 $30\%$ 이상 감소한 것으로 나타났다. 한편 PLD 활성값이 가장 낮은 판은 방사선 영향을 거의 받지 않는 것처럼 보였다. 결론 : 동물전신에 방사선 조사시 PLD가 가장 민감한 영향을 받는 조직은 림프양 기관과 조혈 세포인 것으로 보여 PLD가 이들 조직의 생리기능과 밀접한 관계가 있음을 암시해 주고있다. 더 나아가 방사선 긴장 (radiation stress)이 이들 조직의 세포증식내지 괴사현상연구에 중요한 수단을 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권5호
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• pp.515-520
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• 2007

표고버섯 분말을 첨가한 천연조미료의 추출물 및 분획물에 대한 항산화 활성은 에틸아세테이트 분획물에서 $RC_{50}$값 $155{\mu}g$으로서 다른 시료보다 강한 항산화 활성을 나타내었다. 표고버섯 분말을 첨가한 천연조미료 추출물 및 그 분획물들의 항돌연변이 효과의 검토는 Salmonella Typhimurium의 변이주인 TA98과 TA100을 이용한 Ames test로 확인하였다. 그 결과 직접변이원인 MNNG에 대해 시료농도 $200{\mu}g/plate$에서 핵산과 에틸아세테이트 분획물은 TA100에서 $79{\sim}84%$의 강한 항돌연변이원성을 보였고 다른 시료에서도 65% 이상의 저해효과를 보였다. 4NQO에 대해서는 TA98과 TA100에서 에틸아세테이트 분획물이 가장 높은 저해효과를 나타내었다. 암세포 성장 억제효과를 검토한 결과 표고버섯 분말을 첨가한 천연조미료 에탄을 추출물 1 mg/mL 첨가 시 HeLa, Hep3B, MCF-7, AGS 및 A549에서 각각 83.3%, 61%, 81.3%, 58.9% 및 36.7%의 억제효과를 보였다. 표고버섯 분말을 첨가한 천연조미료 분획물에 대한 억제효과는 시료 농도 1 mg/mL 첨가 시 에틸 아세테이트 분획물의 경우 폐암세포인 A549 세포에 대하여 55.7%의 억제효과를 보인 것을 제외하고는 $71{\sim}85%$ 정도의 높은 억제효과를 보였으나 물 분획물의 경우 다른 추출물과 비교 시 암세포에 대해 상대적으로 낮은 억제효과를 나타내었다. 이러한 암세포에 대한 높은 억제효과에 비해 인간 신장 정상세포 293에 대한 시료를 첨가 시 40% 이하의 생육 억제율을 나타냄으로써 정상세포에 대해서는 낮은 독성효과를 가짐을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제30권4호
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• pp.331-342
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• 2020

미세교세포(Microglial cells)에서 신경염증반응(neuroinflammatory responses)의 억제는 알츠하이머질환, 파킨슨질환, 헌팅턴질환과 같은 신경퇴행성질환(neurodegenerative diseases)을 치료하기 위한 주요 표적으로 고려되고 있다. 천문동(Asparagus cochinchinesis)은 열, 기침, 신장 질환, 유방암, 염증성질환 및 뇌질환을 치료하는 데 오랫동안 사용 되어온 전통 치료제(Traditional medicine)이다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)로 활성화된 BV-2 미세교세포에서 항염증효과가 있는 천문동 뿌리 열수추출물(Aqueous extract from A. cochinchinesis root, AEAC)의 신경보호 메커니즘을 연구하였다. 먼저, 어떤 유의적인 세포독성은 플라보노이드(flavonoid), 페놀(phenol), 사포닌(saponin)을 함유하는 AEAC를 4가지 농도로 처리된 BV-2세포에서 검출되지 않았다. 또한, nitric oxide (NO), cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA 및 inducible nitric oxide synthase (iNOS) mRNA 수준은 AEAC+LPS 처리군에서 비하여 21%정도 감소하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α과 IL-1β) 및 항염증성 사이토카인(IL-6와 IL-10)농도에 대한 유사한 감소는 비록 감소비율은 다르지만, Vehicle+LPS 처리군에 비해 AEAC+LPS 처리군에서 검출되었다. 더불어, LPS 처리 후 mitogen-activated protein (MAP) kinase의 인산화수준의 증가는 AEAC 전처리군에서 유의하게 회복되었고, 세포주기에서 G2/M의 억제(arrest)는 AEAC+LPS 처리군에서 개선되었다. 또한, LPS 처리로 유도된 ROS의 증가도 AEAC 전처리군에서 감소되었다. 따라서, 이러한 결과는 AEAC가 MAPK 신호전달 경로, 세포주기 및 ROS (reactive oxygen species) 생성의 조절을 통해 LPS 자극에 대한 항신경염증 활성을 유도함을 제시하고 있다.