• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제49권5호
• /
• pp.270-286
• /
• 2019

Purpose: Despite the well-known anti-inflammatory effects of vitamin D in periodontal health, its mechanism has not been fully elucidated. In the present study, the effect of vitamin D on strengthening E-cadherin junctions (ECJs) was explored in human gingival keratinocytes (HGKs). ECJs are the major type of intercellular junction within the junctional epithelium, where loose intercellular junctions develop and microbial invasion primarily occurs. Methods: HOK-16B cells, an immortalized normal human gingival cell line, were used for the study. To mimic the inflammatory environment, cells were treated with tumor necrosis factor-alpha ($TNF-{\alpha}$). Matrix metalloproteinases (MMPs) in the culture medium were assessed by an MMP antibody microarray and gelatin zymography. The expression of various molecules was investigated using western blotting. The extent of ECJ development was evaluated by comparing the average relative extent of the ECJs around the periphery of each cell after immunocytochemical E-cadherin staining. Vitamin D receptor (VDR) expression was examined via immunohistochemical analysis. Results: $TNF-{\alpha}$ downregulated the development of the ECJs of the HGKs. Dissociation of the ECJs by $TNF-{\alpha}$ was accompanied by the upregulation of MMP-9 production and suppressed by a specific MMP-9 inhibitor, Bay 11-7082. Exogenous MMP-9 decreased the development of ECJs. Vitamin D reduced the production of MMP-9 and attenuated the breakdown of ECJs in the HGKs treated with $TNF-{\alpha}$. In addition, vitamin D downregulated $TNF-{\alpha}$-induced nuclear factor kappa B ($NF-{\kappa}B$) signaling in the HGKs. VDR was expressed in the gingival epithelium, including the junctional epithelium. Conclusions: These results suggest that vitamin D may avert $TNF-{\alpha}$-induced downregulation of the development of ECJs in HGKs by decreasing the production of MMP-9, which was upregulated by $TNF-{\alpha}$. Vitamin D may reinforce ECJs by downregulating $NF-{\kappa}B$ signaling, which is upregulated by $TNF-{\alpha}$. Strengthening the epithelial barrier may be a way for vitamin D to protect the periodontium from bacterial invasion.

• 생명과학회지
• /
• 제30권10호
• /
• pp.877-885
• /
• 2020

표고버섯에는 다양한 효능성분들이 존재하며 특히, β-glucan과 polyphenol 성분들은 항산화, 광노화, 주름개선 등의 피부개선 효능이 알려져 있다. 본 연구에서는 표고버섯 물 추출물에서 polyphenol과 β-glucan 함량을 확인하였으며 이러한 연구결과를 바탕으로 피부노화 억제효능을 조사하였다. Scratch wound healing assay를 통해 표고버섯 물 추출물 처리시 자외선 조사에 의해 손상된 HaCaT cell의 증식 유도 효과를 확인하였다. 또한 세포 내 생성된 ROS를 효과적으로 소거함으로써 세포 내 과도한 산화 스트레스를 줄여 다양한 염증성 사이토카인의 유발을 억제하고 피부노화 인자의 발현을 억제하는 것으로 생각된다. 세포 외 기질과 단백질을 분해하는 MMPs의 발현양상을 확인한 결과 표고버섯 물추출물은 MMP-1과 MMP-9의 발현을 억제하였으며, type I collagen의 생합성을 증가시켰다. 이를 통해 표고버섯 물 추출물은 세포를 활성화시켜 세포의 이동 및 증식을 유도함으로써 피부를 재생 및 collagen 합성을 촉진하고 collagen 분해 인자를 억제시킴으로써 피부의 주름억제 활성에 효능을 가지는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구를 통해 표고버섯 물 추출물은 화장품 분야에서 피부 노화 예방 및 개선소재로서의 개발 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.528-534
• /
• 2010

본 연구에서는 흑마늘 열수 추출물(ABG)의 암세포 전이억제 효능을 검정하였다. AGS AGS 인체위암세포의 이동성과 침윤성을 억제하였으며, 이는 TER의 증가와 연관성이 있었다. 또한 ABG에 의한 AGS 위암세포의 침윤성 억제는 TIMPs 발현 증가에 의한 MMPs의 발현 및 활성 저하에 의한 것임을 알 수 있었다. 아울러 AGS 위암세포에서 과발현을 나타내는 TJ 단백질인 claudins의 발현 저하 등이 ABG의 항전이 효과에 연관되어 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과는 흑마늘 열수 추출물이 단순한 암세포의 증식억제를 통한 암예방 및 항암활성 뿐만 아니라 암세포의 전이 또한 효과적으로 억제할 수 있음을 보여주며, 이와 연관된 보다 구체적인 분자세포생물학적 접근 및 in vivo 연구의 필요성이 요구됨을 의미한다.

• 대한한방내과학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.65-76
• /
• 2016

Objectives: The purpose of this study was to identify the inhibitory effects of Hwangheuk-san (HHS), a Korean multi-herb formula comprising four medicinal herbs, on cell migration and invasion, two critical cellular processes that are often deregulated during metastasis, using the human bladder cancer 5637 cell line.Methods: Cell viability, motility, and invasion were assessed by 3-(4,5-dimethyl-2 thiazolyl)-2,5-diphnyl-2H-tetrazolium bromide (MTT), wound healing migration, and Transwell assays, respectively. Gene expression was detected by Western blot analysis. In addition, the activities of matrix metalloproteinases (MMPs) and the values for transepithelial electrical resistance (TER) were analyzed using a Gelatinase Activity Assay Kit and an Epithelial Tissue Voltohmmeter, respectively.Results: Our data indicated that within the concentration range that was not cytotoxic, HHS effectively inhibited the cell motility and invasiveness of 5637 cells. HHS markedly decreased the expression and activity of MMP-2 and MMP-9, which was associated with unregulation of tissue inhibitors of metalloproteinase (TIMP)-1 and TIMP-2. Further investigation revealed that phosphorylation of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and AKT was decreased in HHS-treated 5637 cells, and a PI3K/AKT inhibitor synergistically reduced the inhibition of migration and invasion and also inactivated MMP-2 and MMP-9. Moreover, HHS increased the tightening of tight junctions (TJs), which was demonstrated by an increase in the TER, and reduced the expression the levels of claudin family members (claudin-3 and -4), which are major components involved in the tightening of TJs.Conclusions: The present findings demonstrated that HHS attenuated the migration and invasion of bladder cancer 5637 cells by modulating the activity of the PI3K/Akt signaling pathway and also through TJ tightening.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제41권3호
• /
• pp.224-231
• /
• 2008

본 연구는 십자화과 채소의 섭취로 체내유용 물질인 인돌이 전립선암 세포 PC3 cell의 항전이 효과 기전에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 인돌은 전립선암 세포중식을 농도 의존적으로 억제하였으며 인돌에 의한 세포 사멸의 영향과 관계없이 MMP-2, -9의 활성과 전사수준 및 단백질 발현을 억제하였다. 역으로 MMP활성 억제 물질인 TIMP-1,-2의 발현이 인돌 첨가에 의해 증가하였다. $NF{-\kappa}B$의 upstream에 존재하는 MAPK signaling 유전자인 ERK1/2, p38, JNK 발현이 인돌처리로 인산화를 억제하였다. 그리고 전립선암 세포 PC3 침윤성이 인돌 처리 시 유의적으로 감소하였다. 결론적으로 인돌은 PC3 인체 전립선암 세포의 전이 과정을 MAPK phthway를 통한 MMP 활성과 발현 억제, TIMP 발현 증가로 암 세포 전이 억제를 하는 것 으로 나타나 암 전이 억제 식품으로 가능성을 제시한다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.792-798
• /
• 2012

신선초 추출물의 접촉성 아토피 피부염 완화효과를 확인하고 이의 소재를 개발하기 위한 목적으로 신선초 DW 추출물, 50% 에탄올 추출물, 100% 에탄올 추출물을 DNFB로 아토피를 유도한 마우스 동물모델에 각각 처리하여 in vivo 실험과 in vitro 실험을 실시하였다. 그 결과, 신선초 추출물을 처리한 군의 귀 손상정도가 대조군에 비해 감소되었으며, 귀 조직을 HE 염색으로 전체 귀 두께와 상피 두께를 측정하였을 때에도 대조군에 비해 상당한 감소를 나타냈다. 또한 RT-PCR로 염증 분자마커인 MMP series의 mRNA 발현수준을 검토한 결과, 신선초 추출물은 MMPs에 비의존적으로 마우스 아토피 피부염의 완화작용에 작용하는 것으로 나타났다. 마지막으로 염증반응을 유도한 마우스 비장조직세포에서 염증성 cytokine인 IL-4는 신선초 녹즙에서 농도 의존적으로 감소되었으며, IL-13 또한 신선초 녹즙과 에탄올 추출물에서 상당한 억제효과가 있음을 확인하였다. 이상의 결과로 신선초 추출물의 항아토피 활성을 확인 하였으며, 관련 제품 개발에 유용한 소재가 될 가능성을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2006

갈근(Puerariae Radix)의 $70\%$ ethanol 추출물 중 ethyl acetate 분획물(EPR)은 염증성 cytokine을 처리한 마우스 대식세포 및 토기 연골조직세포에서 염증의 발현과 관련된 NO 생성 저해효과를 보였고, 관절조직의 주요 성분 중 하나인 proteoglycan의 분해 억제효과와 관절조직 분해효소인 MMP-9의 활성이 억제되었다. 또한, 통증유발물질인 프로스타글란딘의 유의성 있는 감소를 보여 통증억제 효과가 있음을 확인하였을 뿐만 아니라 초산 유발 진통 효과테스트인 동물 모델에서도 효과적으로 통증을 억제함을 확인하였다. 즉, 갈근의 $70\%$ ethanol 추출물 중 ethyl acetate 분획물(EPR)은 독성의 문제뿐만 아니라, 소염, 진통 효과 및 연골 조직세포의 분해를 억제하는 다양한 효과를 나타내는 장점을 지니고 있어 관절염 치료제의 훌륭한 후보약재가 될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.287-294
• /
• 2019

갯메꽃은 해안 사구에 분포하며 식물로 높은 환경 적응력을 가지고 있으며 갯메꽃은 항산화, 해열, 살균, 이뇨작용 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 암전이 과정에서 중요한 역할을 한다고 알려진 matrix metalloproteinases (MMPs)의 일종인 MMP-2와 MMP-9의 활성에 대한 갯메꽃의 억제효과를 methylene chloride (MC) 및 methanol (MeOH) 추출물과 조추출물, 유기용매 분획물을 시료로 하여 인체 섬유육종 HT-1080 세포를 이용하여 ELISA (Enzyme-linked immunosorbent), gelatin zymography, Wound healing assay, RT-PCR, western blot 실험을 통해 조사하였다. 갯메꽃의 MC 및 MeOH 추출물, 조추출물과 4가지 유기용매 분획물이 HT-1080 세포에서 MMP-2와 MMP-9 생성 억제 활성을 나타냄을 확인하였다. 그 중에서도 n-hexane, 85% aq.MeOH 분획물이 전반적으로 MMP-2와 MMP-9에 대한 높은 억제활성을 보였다. 이들 결과로부터 85% aq.MeOH과 n-hexane 분획물에 MMP 억제 활성이 높은 물질이 존재할 것으로 추측되어지며, 갯메꽃 추출물 및 분획물이 암침윤 및 전이를 억제하는 효과적인 항암소재로서의 가능성이 있음을 제시한다. 이에 본 연구팀은 85% aq.MeOH과 n-hexane 분획물에 있는 활성물질을 분리하기 위한 연구를 추가적으로 수행할 계획이다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제54권4호
• /
• pp.412-421
• /
• 2021

본 연구는 TAA 복강투여로 유발된 간 손상 동물모델에서 인진호 열수 추출물의 간보호 효능을 평가하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. TAA로 인해 줄어드는 체중은 인진호 열수 추출물을 투여한 군에서 유의하게 증가하였으며, 간손상에 의해 증가한 혈중 암모니아 함량과 MPO 활성은 인진호 열수 추출물 투여군에서 유의하게 감소하였다. 간 조직의 western blotting 결과, 인진호 열수 추출물 투여가 산화적 스트레스 관련 인자들의 발현을 유의적으로 감소시키고, 항산화 관련 인자들의 발현을 유의하게 증가시켰으며, MMPs의 발현은 감소시키고 TIMP-1의 발현은 증가시킴을 확인할 수 있었다. 따라서 인진호 열수 추출물은 TAA로 유발된 간손상 동물모델에서 항산화 작용을 통해 산화적 스트레스를 억제하여 간보호 효과를 보이는 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권5호
• /
• pp.631-640
• /
• 2014

본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 보스웰리아 추출물의 골관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 $20{\mu}g/mL$ 이하로 결정하여 연골세포 사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방 효과를 확인하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 보스웰리아 추출물은 유의적으로 세포사멸을 억제하였으며 이러한 효과는 $5{\sim}20{\mu}g/mL$ 사이농도에서 비교적 높게 나타났다. 세포실험에서는 골관절염 발병에 따라 관절연골에 영향을 미치는 염증인자에 대한 기전연구를 진행하였으며, 연골세포에 LPS를 처리하여 염증을 유도한 후 보스웰리아 추출물의 효과를 확인한 실험 결과 면역과 염증반응을 조절하는 nuclear transcription factor ${\kappa}B(NF{\kappa}B)$, 염증관련 cytokine IL-6, TNF-${\alpha}$의 발현이 모두 보스웰리아 추출물 처리 시 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며 특히 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과가 뚜렷하고 일관되게 확인되었다. 또한 이들 cytokine에 의해 생성되는 COX-2 발현과 COX-2에 자극 받아 생성이 촉진되는 PGE2 생성을 확인한 결과 역시 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과적으로 생성이 억제되어 염증을 조절하는 것으로 나타났다. 특히 보스웰리아의 기능성분으로 알려진 보스웰릭산(boswellic acids)에 의해 억제되는 5-LO의 경우, 염증반응 유발의 핵심인자를 생성하는 효소로 알려져 있으며 이를 직접적으로 저해하는 것으로 알려진 보스웰리아의 효능을 확인 하고자 실험을 진행하였다. 실험 결과 염증을 유도한 연골세포에서 보스웰리아 추출물의 처리에 따라 5-LO 활성이 감소하였으며, 이는 곧 보스웰리아 추출물이 염증을 유발 핵심효소인 5-LO 활성을 효과적으로 억제함으로써 연골세포 보호 효과를 나타낸 것이다. 세포실험에서의 기전 결과를 바탕으로 골관절염을 유발한 동물모델에서의 보스웰리아 추출물의 섭취에 따른 효과가 나타날 것으로 기대되어 관절염 유발 동물모델에서 보스웰리아 추출물의 효능검증 실험을 진행하였으며, 세포실험 결과 및 기존의 연구내용을 참고하여 동물에서 보스웰리아의 섭취 농도를 50 mg/kg, 100 mg/kg 및 200 mg/kg으로 결정하고 AIN-93G diet에 보스웰리아 추출물 분말을 섞어 보스웰리아 diet를 제작하여 실험기간 동안 제공하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 보스웰리아 추출물 섭취에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 제작된 식이를 제공하고 유발 후 3주간 지속적으로 식이 제공 및 관찰하였다. 연골의 주요 구성 성분인 collagen 및 aggrecan은 골관절염 발병 시 여러 인자에 의해 분해되는 것으로 알려져 있으며, 골관절염 유발동물모델에서 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 유전자 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 변화를 살펴보았다. 그 결과 골관절염 유발 sham군에 비해 보스웰리아 추출물 섭취군에서 유의적으로 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 발현이 증가하였으며, 특히 BW200군에서 CLX 약물대조군과 비슷한 수준으로 발현이 증가하여 관절연골의 보호 효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현 변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 다른 실험 결과와 마찬가지로 보스웰리아 섭취군에서 MMPs 유전자 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 BW200군에서 MMPs 발현이 유의적으로 감소하였으며, 관절염에 효과적으로 사용되는 약물인 CLX 투여 양성대조군과 비슷한 수치를 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 보스웰리아 추출물은 골관절염에서 관절연골의 보호 효과가 있으며, 이는 골관절염 발생 시 나타나는 염증발현의 기전적인 측면뿐만 아니라 골관절염 유발 동물에서 섭취 효능까지 모두 일관되게 나타나 골관절염에서의 기능성 소재로써 개발가능성이 충분할 것으로 생각된다. 또한 추후 실험을 통해 골관절염이 유발된 동물에서 보스웰리아 추출물 섭취 시 관절연골의 형태학적인 변화 및 골상태의 분석과 더불어 관절염 유발 동물의 관절연골 및 혈액학적 분석을 진행하여 동물에서 기전적 측면을 보완하고 보스웰리아 추출물 효능에 대한 추가적인 검증을 하고자 한다.