• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• v.32 no.9
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• pp.1126-1133
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• 2022

This study investigated the contribution of lipoxygenase (LOX) inhibitors, nordihydroguaiaretic acid (NDGA), tetra-O-methyl nordihydroguaiaretic acid (M₄N) and zileuton (ZIL), and thromboxane A2 (TXA₂) inhibitor 4,5-diphenylimidazole (DPI) in the proliferation of Brucella abortus infection. None of the compounds affected the uptake of Brucella into the macrophages. We determined the effect of neutralizing leukotriene B4 (LTB4) receptor and showed that the uptake of the bacteria was inhibited at 30 min post-infection. M₄N treatment attenuated intracellular survival of Brucella at 2 h post-incubation but it was not observed in the succeeding time points. DPI treatment showed reduced survival of Brucella at 24 h post-incubation while blocking LTB4 receptor was observed to have a lower intracellular growth at 48 h post-incubation suggesting different action of the inhibitors in the course of the survival of Brucella within the cells. Reduced proliferation of the bacteria in the spleens of mice was observed in animals treated with ZIL or DPI. Increased serum cytokine level of TNF-α and MCP-1 was observed in mice treated with M₄N or ZIL while a lower IFN-γ level in ZIL-treated mice and a higher IL-12 serum level in DPI-treated mice were observed at 7 d post-infection. At 14 d post-infection, ZIL-treated mice displayed reduced serum level of IL-12 and IL-10. Overall, inhibition of 5-LOX or TXA₂ or a combination therapy promises a potential alternative therapy against B. abortus infection. Furthermore, strong ligands for LTB4 receptor could also be a good candidate for the control of Brucella infection.

• The Korean Journal of Food And Nutrition
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• v.29 no.6
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• pp.998-1007
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• 2016

The objective of this study was to investigate the effects of a lettuce (Lactuca sativa L.) extract on the inflammation of human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) and blood lipid improvement in hypercholesterolemic mice fed a high cholesterol diet. The lettuce extract (100% ethanol extract) inhibited the expression of intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 in HUVEC treated with tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$). The lettuce extract suppressed the adhesion of THP-1 to TNF-${\alpha}$-treated HUVEC. The lettuce extract decreased the TNF-${\alpha}$-stimulated production of proinflammatory cytokine interleukin-6, interleukin-8 and chemokine monocyte chemotactic protein 1. In hypercholesterolemic mice, the lettuce extract reduced serum total cholesterol, triglyceride, and low-density lipoprotein-cholesterol level, while the lettuce extract elevated high-density lipoprotein-cholesterol level, resulting in the decrease of atherogenic index and cardiac risk factor level. These results suggested that lettuce extract can be an useful resource to show an anti-inflammatory effect and improve lipid metabolism.

• Journal of Nutrition and Health
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• v.55 no.2
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• pp.227-239
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• 2022

Purpose: This study investigated the effects of water-soluble mulberry leaf extract (ME) on hepatic lipid accumulation in high-fat diet-fed rats via the regulation of hepatic microRNA (miR)-221/222 and inflammation. Methods: Male Sprague-Dawley rats (4 weeks old) were randomly divided into 3 groups (n = 7 each) and fed with 10 kcal% low-fat diet (LF), 45 kcal% high-fat diet (HF), or HF + 0.8% ME for 14 weeks. Lipid profiles and cytokine levels of the liver and serum were measured using commercial enzymatic colorimetric and enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. The messenger RNA (mRNA) and miR levels in liver tissue were assayed by real-time quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction. Results: Supplementation of ME reduces body weight and improves the liver and serum lipid profiles as compared to the HF group. The mRNA levels of hepatic peroxisome proliferator-activated receptor-gamma, sterol regulatory element binding protein-1c, fatty acid synthase, and fatty acid translocase, which are genes involved in lipid metabolism, were significantly downregulated in the ME group compared to the HF group. In contrast, the mRNA level of hepatic carnitine palmitoyl transferase-1 (involved in fatty acid oxidation) was upregulated by ME supplementation. Furthermore, administration of ME significantly downregulated the mRNA levels of inflammatory mediators such as hepatic tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin 6 (IL-6), monocyte chemoattractant protein-1, and inducible nitric oxide synthase. The serum levels of TNF-α, IL-6, and nitric oxide were also significantly reduced in ME group compared to the HF group. Expression of hepatic miR-221 and miR-222, which increase in the inflammatory state of the liver, were also significantly inhibited in the ME group compared to the HF group. Conclusion: These results indicate that ME has the potential to improve hepatic lipid accumulation in high-fat diet-fed rats via modulation of inflammatory mediators and hepatic miR-221/222 expressions.

• IMMUNE NETWORK
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• v.3 no.1
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• pp.1-7
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• 2003

Type II collagen (CII), major component of hyaline cartilage, has been considered as an auto-antigen in rheumatoid arthritis (RA). However, the clinical and biological significances with regard to the CII autoimmunity need to be clarified in human RA. The presence of antibodies to CII has been identified in sera, synovial fluid, and cartilage of patients with RA. In our study, the increased titer of IgG anti-CII in sera was well correlated with C-reactive protein, suggesting that this antibody may reflect the inflammatory status of RA. The titer of anti-CII antibodies (anti-CII Abs) tended to be higher in early stages of diseases. In our extending study, among 997 patients with RA, 269 (27.0%) were positive for circulatory IgG antibody to CII, those levels were fluctuated over time. It is hard to assess the significant amount of T cell responses to CII and CII (255~274) in RA. By using a sensitive method of antigen specific mixed lymphocyte culture, we can detect the presence of CII-reactive T cells in peripheral blood mononuclear cells of RA patients. Sixty seven (46.9%) of 143 patients showed positive CII reactive T cell responses to CII or CII (255~274). The frequencies of CII reactive T cells were more prominent in inflamed synovial fluid (SF) than in peripheral blood. These T cells could be clonally expanded after consecutive stimulation of CII with feeding of autologous irradiated antigen presenting cells (APC). Moreover, the production of Th1-related cytokine, such as IFN-${\gamma}$, was strongly up-regulated by CII reactive T cells. These data suggest that T cells responding to CII, which are probably presenting the IFN-${\gamma}$ producing cells, may play an important role in the perpetuation of inflammatory process in RA. To evaluate the effector function of CII reactive T cells, we investigated the effect of CII reactive T cells and fibroblasts-like synoviocytes (FLS) interaction on the production of pro-inflammatory cytokines. When the CII reactive T cells were co-cultured with FLS, the production of IL-15 and TNF-${\alpha}$ from FLS were significantly increased (2 to 3 fold increase) and this increase was clearly presented in accord to the expansion of CII reactive T cells. In addition, the production of IFN-${\gamma}$ and IL-17, T cell derived cytokines, were also increased by the co-incubation of CII reactive T cells with FLS. We also examined the impact of CII reactive T cells on chemokines production. When FLS were co-cultured with CII stimulated T cells, the production of IL-8, MCP-1, and MIP-1${\alpha}$ were significantly enhanced. The increased production of these chemokines was strongly correlated with increase the frequency of CII reactive T cells. Conclusively, immune response to CII was frequently found in RA. Activated T cells in response to CII contributed to increase the production of proinflammatory cytokines and chemokines, which were critical for inflammatory responses in RA. The interaction of CII-reactive T cells with FLS further augmented this phenomenon. Taken together, our recent studies have suggested that autoimmunity to CII could play a crucial role not only in the initiation but amplification/perpetuation of inflammatory process in human RA.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.36 no.3
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• pp.276-283
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• 2007

This study was carried out to investigate the effect of isoflavone on the atherogenic effect in C57BL/6 mice. C57BL/6 female mice, 5 weeks of age, were fed on chow diets for 2 weeks during adjustment period. Mice weighing approximately $17.9{\pm}0.9\;g$ were divided into 4 groups and were fed on the experimental diets containing isoflavone for 8 weeks. Experimental groups were control (atherogenic diet), IF-10 (atherogenic diet with isoflavone 10 mg/100 g diet), IF-40 (atherogenic diet with isoflavone 40 mg/100 g diet) and IF-100 (atherogenic diet with isoflavone 100 mg/100 g diet). Food efficiency ratio was not different among the experimental groups. Plasma triglyceride (TG) concentrations were lower after 4 weeks in isoflavone supplementation groups than in control group, whereas monocyte chemoattractant protein-1 and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) levels of plasma were significantly (p<0.05) decreased in the isoflavone supplementation groups in a dose dependent manner. Both hepatic TG and cholesterol levels were significantly lowered in IF-100 than control. Hepatic glutathione concentrations were higher in the IF-100 group than in the other groups. Hepatic antioxidant enzyme activities including glutathione-reductase, glutathione-peroxidase, catalase, and Mn-superoxide dismutase were significantly higher in the isoflavone supplemen-tation groups in a dose dependent manner. From the above results, it is concluded that isoflavone may reduce the risk of atherosclerosis via hypolipidemic, anti-oxidative and anti-inflammatory effects.

• Food preservation and processing industry
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• v.8 no.2
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• pp.6-12
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• 2009

면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.