• 운동영양학회지
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• 제13권2호
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• pp.161-167
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• 2009

The purpose of this study was to investigate whether two different exercises, acute exhaustive exercise and long-term endurance exercise training could affect to the expression of Mn-SOD, HSP70, and PPAR-γ protein in myocardium. The Wistar-Kyoto rats(n=24, 4 weeks) were used and randomly divided into 3 groups; endurance exercise training group (EET, n=8), acute exhaustive exercise group (AEE, n=8) or control group (CON, n=8). EET performed treadmill exercise for 12 weeks (5 days/week, 30~60 min/day). AEE exercised treadmill running (speed increased gradually to 14-26 m/min, 60 min ±10min) until exhausted when EET finished the program. Then, all the rats were sacrificed 48 hours rest at least after the last session of their own exercise program. Hearts were isolated and then the expression of Mn-SOD, HSP70, and PPAR-γ were analyzed by western blotting. One-way repeated ANOVA was used and p value under 0.05 was considered as statistical significance. The results were followed as; the expression of Mn-SOD of AEE was decreased compared with CON. However, the expression of Mn-SOD of EET was increased compared with CON. There was significant difference between AEE and EET in the expression of Mn-SOD. The expressions of HSP70 and PPAR-γ in the both AEE and EET were significantly increased compared with CON. In conclusion, acute exhaustive exercise might induce oxidative stress wheres endurance exercise training could ameliorate the oxidative conditions by increase of Mn-SOD, HSP70, and PPAR-γ. Therefore, we suggested that endurance exercise training could enhance the complementary antioxidant system and improve to prevent apoptosis. Further, a long-term moderat aerobic exercise program might play a important role in mitochondrial biogenesis in the heart.

• 한국식품과학회지
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• 제51권4호
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• pp.379-392
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• 2019

본 연구에서는 갑주백목 에탄올 추출물(ethanolic extraction from Diospyros kaki (Gabjubaekmok))을 이용하여 in vitro 항산화 활성과 더불어 $A{\beta}$로 유도된 인지기능 저하를 갖는 마우스 모델에서 인지기능 및 뇌 신경세포 보호 효과를 검증하였다. 갑주백목 추출물은 양성대조군과 비교하여 우수한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거활성($IC_{50}=83.30$, $403.88{\mu}g/mL$) 및 MDA 생성 억제 활성($IC_{50}=62.10{\mu}g/mL$)을 보여주었고, in vitro 아세틸콜린 분해효소 억제 활성은 $312.82{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었다. 또한, MC-IXC 뇌 신경세포에 과산화수소를 처리하여 산화적 스트레스를 유발시킨 뇌 신경세포 사멸에 대해 보호 효과를 나타냈다. 갑주 백목 추출물의 인지기능 개선 효과를 확인하기 위하여 $A{\beta}$를 사용하여 인지기능 장애 마우스 모델을 수립하였으며, Y-미로, 수동 회피 및 Morris 수중 미로 실험과 같은 행동실험을 통해 인지 및 기억능력에 대한 개선 효과를 나타냈다. 이후 마우스 뇌조직에서의 아세틸콜린 함량의 증가 및 아세틸콜린 분해효소의 활성을 억제함으로써 cholinergic 시스템을 보호하였고, SOD, 환원형 GSH 및 MDA 함량 측정을 통해 항산화 시스템을 개선시켜줌을 확인하였다. 더불어 뇌 조직의 미토콘드리아에서 ROS의 생성 억제, MMP 보호 및 ATP 함량을 회복시켜주었으며, western blot 분석을 통해 $TNF-{\alpha}$와 같은 염증성 사이토카인을 억제시켜 줌으로써 면역반응에 관여하는 JNK의 인산화를 감소시키고 Akt 신호전달을 활성화시켜 세포자동 사멸화를 억제시키는 것으로 확인되었다. 마지막으로 HPLC 분석을 통해서 갑주백목의 주요 생리활성물질이 갈산으로 확인되었다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 갑주백목 에탄올 추출물은 뇌 조직에서의 cholinergic 및 항산화 시스템 보호효과를 통해 $A{\beta}$ 처리에 대하여 학습 및 기억 능력을 개선 시킬 수 있는 천연 소재로서의 가능성뿐만 아니라 $A{\beta}$ 및 과산화수소로부터 유발된 산화적 스트레스의 환경에서 뇌신경세포를 보호함으로써 알츠하이머성 질환과 같은 퇴행성 뇌신경질환을 예방할 수 있는 고부가가치 건강기능식품 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제18권2호
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• pp.89-94
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• 2003

본 연구는 환경 호르몬으로. 분류된 67종 중의 하나인, 선저 도료나 어망, 어구 및 방오페인트 재료로 사용되어지고 유기주석화합물(tributyltin)을 사용하여 설치류의 웅성생식세포에서 세포자연사를 일으키는 작용기작을 조사하였다 먼저 흰쥐의 레이딕 세포주인 R2C에 유기주석화합물을 농도별(1∼500 nM)로 처리한 후 DNA fragment현상을 전기영동법을 통하여 조사하였다. 그 결과 유기주석화합물을 처리한 군들에서 대조군에 비하여 세포자연사현상이 농도 의존적으로 증가하였다. 유기주석화합물이 세포 내 칼슘이온(Ca$^2$$^{+}$)및 유해 산소종(reactive oxygen species)에 미치는 영향을 조사해본 결과 유기주석화합물 처리시 세포 내 칼슘이온 및 유해 산소종이 시간에 의존적으로 크게 증가하였다. 또한 칼슘 킬레이터인 BAPTA를 전 처리한 경우 유기주석화합물에 의해 유도된 칼슘이온 및 유해 산소종이 대조군에 비해 유의성 있게 감소하였다. 이러한 세포자연사 과정이 미토콘드리아의 cytochromec방출에 의한 과정인지를 화인하기 위해 세포질 내 cytochrome c양을 western blot법을 사용하여 확인해 본 결과 유기주석화합물처리 시간 및 농도에 따라 증가하며, 이 또한 BAPTA를 전처리 한 경우 대조군에 비하여 유의성 있게 감소하였다. 또한 유기주석화합물이 세포자연사 유발 시 caspase-3 효소 활성과의 관계를 확인하기 위해 ELISA법을 사용하여 확인해 본 결과 유기주석화합물 처리 농도에 의존적으로 증가하였으며, caspase-3효소 억제자로 잘 알려진 Z-DEVD FMK을 전 처리한 경우 유기주석화합물을 처리한 군에 비해 세포자연사율이 크게 감소하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 유기주석화합물은 세포 내 칼슘이온의 증가를 일으키고, 그로 인하여 세포질 내 유해산소종 및 cytochrome c의 양이 증가함으로써 세포자연사 다음 단계인 caspase효소 활성의 증가를 통하여 흰쥐의 레이딕 세포주인 R2C의 세포자연사를 일으킬 것이라 추론할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1070-1077
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• 2017

활성산소종으로 유도되는 연골 세포의 apoptosis는 퇴행성 관절염의 발병 기전에 중요한 역할을 한다. Schisandrin 속의 과일에서 발견되는 생체 활성 화합물인 schisandrin A는 여러 가지 약리학적 작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 현재까지 schisandrin A의 유도체들의 항산화 효과에 대해서는 여러 연구가 보고되었지만, schisandrin A의 항산화 효능의 분자 기전은 아직 미해결 상태로 남아 있다. 본 연구는 SW1353 인간 연골세포에서 산화적 스트레스($H_2O_2$)에 대한 schisandrin A의 세포 보호 여부를 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 schisandrin A는 PARP 단백질의 분해와 caspase-3의 활성 차단을 통해 $H_2O_2$에 의해 유도된 성장 억제와 apoptosis를 유의적으로 억제하였다. 이러한 schisandrin A의 anti-apoptotic 효과는 미토콘드리아 기능 손상의 억제와 pro-apoptotic Bax의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소의 차단과도 관련이 있었다. 또한, schisandrin A는 ROS의 생성과 DNA 손상 마커인 H2AX의 인산화도 효과적으로 저해하였다. 따라서 SW1353 연골세포에서 schisandrin A는 산화적 스트레스에 의한 ROS 생성의 억제를 통하여 apoptosis와 DNA 손상을 보호하였음을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구의 결과는 schisandrin A가 ROS의 과잉 생산으로 인한 산화적 장애에 치료적 잠재력이 있음을 보여준다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권6호
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• pp.618-630
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• 2021

본 연구에서는 생강을 효소처리하여 수용화율을 높인 후 고초균을 이용하여 발효시킨 생강발효물 (FGEs)을 제조하고, 이를 SH-SY5Y에 6-OHDA와 함께 처리하여 세포 보호 효과 및 AChE 저해 활성을 평가하였다. 그 결과, 6-OHDA로 자극된 신경세포에서 FGE를 처리한 모든 실험군에서 세포 생존율이 증가하고 LDH 농도가 감소하였다. 6-OHDA로 유발된 세포자멸사를 억제할 수 있는지 확인하기 위해 핵의 형태학적인 변화 및 caspase-3 활성을 확인하였다. FGE를 처리한 모든 실험군에서 핵의 손상 및 apoptotic body의 감소와 caspase-3 억제 활성을 확인할 수 있었다. 또한 FGE는 AChE의 활성을 유의적으로 감소시켰다. 시료 간의 활성 차이를 비교하였을 때, 생강에 효소 처리 후 고초균으로 발효한 추출물군 (E/BKG와 E/BCG)의 신경세포 보호 활성이 효소 처리하지 않은 발효생강군 (BKG와 BCG) 보다 유의적으로 크게 나타났다. 그러나 발효에 사용된 고초균 2종 간의 활성은 유사하였으며 처리군 간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과로부터 효소처리하여 수용화율을 높여 고초균으로 발효한 FGE는 신경세포 보호 및 AChE 저해 효과를 나타내어 향후 신경질환 연구를 위한 기초자료 제공 및 고부가가치 식품소재 개발에 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제27권4호
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• pp.323-333
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• 2009

파라벤은 p-하이드록시 벤조산(p-hydroxybenzoic acid)의 알킬에스테르로, 비교적 빠르게 흡수, 대사 및 배설되는 살균성 보존제로 식품, 화장품, 약품 등에 널리 사용되고 있다. 실제 인체는 파라벤 복합물에 노출된다. 파라벤의 안전성에 관한 연구결과들에 대한 고찰 결과 파라벤 종류에 따라 다양한 독성종말점을 대상으로 파라벤의 급성, 아급성 및 만성독성 영향은 비교적 적은 것으로 나타났다. 파라벤은 에스트로젠 유사활성을 가지며 화장품을 통한 경피흡수를 통해 유방암과의 상관성이 보고되었으나, 이와 상반된 견해도 있다. 파라벤의 항안드로젠성은 남성생식기계의 장애를 유발할 수 있으나 이와 상반된 견해도 있다. 파라벤은 정자의 미토콘드리아 기능 및 남성호르몬 생성을 저해할 수 있으나 이와 상반된 견해도 있다. 배아발달에는 독성이 없는 것으로 나타났다. 세포독성으로는 세포용혈, 미토콘드리아 막투과성 변화, 세포사멸 등을 유발할 수 있다. 수환경에서 파라벤은 환경에스트로젠으로 작동하여 어류에서 내분비장애 효과를 발휘한다. 결론적으로 파라벤은 저독성물질로 분류할 수 있으나, 인체 및 수생동물들에서 파라벤의 노출경로 및 농도, 사용기간 등에 따른 독성과 내분비계장애 효과에 대하여는 다양한 종말점을 대상으로 좀 더 구체적인 독성자료들이 요구된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권2호
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• pp.279-286
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• 2020

A novel compound named 'kanakugiol' was recently isolated from Lindera erythrocarpa and showed free radical-scavenging and antifungal activities. However, the details of the anti-cancer effect of kanakugiol on breast cancer cells remain unclear. We investigated the effect of kanakugiol on the growth of MCF-7 human breast cancer cells. Kanakugiol affected cell cycle progression, and decreased cell viability in MCF-7 cells in a dose-dependent manner. It also enhanced PARP cleavage (50 kDa), whereas DNA laddering was not induced. FACS analysis with annexin V-FITC/PI staining showed necrosis induction in kanakugiol-treated cells. Caspase-9 cleavage was also induced. Expression of death receptors was not altered. However, Bcl-2 expression was suppressed, and mitochondrial membrane potential collapsed, indicating limited apoptosis induction by kanakugiol. Immunofluorescence analysis using α-tubulin staining revealed mitotic exit without cytokinesis (4N cells with two nuclei) due to kanakugiol treatment, suggesting that mitotic catastrophe may have been induced via microtubule destabilization. Furthermore, cell cycle analysis results also indicated mitotic catastrophe after cell cycle arrest in MCF-7 cells due to kanakugiol treatment. These findings suggest that kanakugiol inhibits cell proliferation and promotes cell death by inducing mitotic catastrophe after cell cycle arrest. Thus, kanakugiol shows potential for use as a drug in the treatment of human breast cancer.

• 한국안광학회지
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• 제9권1호
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• pp.173-180
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• 2004

콘택트렌즈 관리용액으로 사용되는 합성보존제로서 대표적인 $H_2O_2$와 천연보존제인 자몽씨 추출물(DF-100)이 결막세포에 미치는 저해효과를 비교 조사하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 자몽씨 추출물의 주성분은 Narigin이며, 이는 항산화를 일으키는 Flavonoid의 구성성분중 하나이다. $H_2O_2$와 자몽씨 추출물(DF-100)의 세포는 MTT assay에 의해 측정하였고, DNA 손상은 Comet assay 측정으로 분석하였다. 5%의 자몽씨 추출물은 과산화수소에 의해 손상된 세포를 회복시켜주는 효과를 나타내었으며, 또한 배양 결막세포주에 과산화수소 및 자몽씨 추출물을 농도별로 동시 처리하여 24시간 뒤 LDH leakage assay용 이용한 세포독성을 측정하여 분석하였다. 자몽씨 추출물은 과산화수소의 세포증식 저해와 apoptosis를 현저하게 억제해 주었다. 또한 자몽씨 추출물은 bioflavonoids의 구성성분이며 이는 음식으로써도 제공된다. 이 연구는 자몽씨 추출물이 anti-oxidant와 anti-apoptopic activity로 천연보존제로 유용하게 사용될 수 있는 것을 보여준다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제32권2호
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• pp.51-57
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• 2007

Cyclosporin A (CsA) plays an important role in clinical medicine and basic biology as an immunosuppressant and a mitochondrial permeability blocker, respectively. It was reported that CsA has a protective role by preventing apoptosis and promoting the proliferation in severed neurons. However, the molecular mechanisms for CsA-induced neuronal cell proliferation are unclear. In this study, we examined the mechanisms underlying the CsA-induced proliferation of PC12 cells. CsA increased the viability of PC12 cells in a dose(over $0.1{\sim}10\;{\mu}M$)-and time-dependent manner. The level of ROS generation was decreased in the CsA-treated PC12 cells. Expression of Bcl-2, an antiapoptotic molecule that inhibits the release of cytochrome c from the mitochondria into the cytosol, was upregulated, whereas Bax, a proapototic molecule, was not changed in the CsA-treated PC12 cells. CsA downregulated the mRNA expression of VDAC 1 and VDAC 3, but VDAC 2 was not changed in the CsA-treated PC12 cells. The level of cytosolic cytochrome c released from the mitochondria and the caspase-3 activity were attenuated in the CsA-treated PC12 cells. These results suggest that the mitochondria-mediated apoptotic signal and Bcl-2 family may play an important role in CsA-induced proliferation in PC12 cells.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권9호
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• pp.1420-1430
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• 2018

Objective: Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) is a major ingredient of catechin polyphenols and is considered one of the most promising bioactive compounds in green tea because of its strong antioxidant properties. However, the protective role of EGCG in bovine oocyte in vitro maturation (IVM) has not been investigated. Therefore, we aimed to study the effects of EGCG on IVM of bovine oocytes. Methods: Bovine oocytes were treated with different concentrations of EGCG (0, 25, 50, 100, and $200{\mu}M$), and the nuclear and cytoplasmic maturation, cumulus cell expansion, intracellular reactive oxygen species (ROS) levels, total antioxidant capacity, the early apoptosis and the developmental competence of in vitro fertilized embryos were measured. The mRNA abundances of antioxidant genes (nuclear factor erythriod-2 related factor 2 [NRF2], superoxide dismutase 1 [SOD1], catalase [CAT], and glutathione peroxidase 4 [GPX4]) in matured bovine oocytes were also quantified. Results: Nuclear maturation which is characterized by first polar body extrusion, and cytoplasmic maturation characterized by peripheral and cortical distribution of cortical granules and homogeneous mitochondrial distribution were significantly improved in the $50{\mu}M$ EGCG-treated group compared with the control group. Adding $50{\mu}M$ EGCG to the maturation medium significantly increased the cumulus cell expansion index and upregulated the mRNA levels of cumulus cell expansion-related genes (hyaluronan synthase 2, tumor necrosis factor alpha induced protein 6, pentraxin 3, and prostaglandin 2). Both the intracellular ROS level and the early apoptotic rate of matured oocytes were significantly decreased in the $50{\mu}M$ EGCG group, and the total antioxidant ability was markedly enhanced. Additionally, both the cleavage and blastocyst rates were significantly higher in the $50{\mu}M$ EGCG-treated oocytes after in vitro fertilization than in the control oocytes. The mRNA abundance of NRF2, SOD1, CAT, and GPX4 were significantly increased in the $50{\mu}M$ EGCG-treated oocytes. Conclusion: In conclusion, $50{\mu}M$ EGCG can improve the bovine oocyte maturation, and the protective role of EGCG may be correlated with its antioxidative property.