• 생물정신의학
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• 제14권2호
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• pp.115-121
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• 2007

연구목적: 알코올의존에 내재된 분자생물학적 기전을 이해하고 알코올리즘 치료 약물의 새로운 표적을 알아내기 위해서는, 알코올에 반응하는 유전자 혹은 반응 경로를 알아내는 것이 필요하다. DNA microarray 기법의 발달로 고전적 연구 방법과 달리 동시에 수천 수만개의 유전자의 표현을 검사하는 것이 가능하게 되었다. 본 연구에서는 알코올을 흰쥐의 신경아교종 세포에 처리했을 때 어떤 유전자의 발현을 조절하는지 DNA microarray를 이용하여 알아보고자 하였다. 방 법: 흰쥐 신경아교종 C6 세포주를 배양하여 에탄올 처리하고 총 RNA를 분리한 후 유전자 발현 양상을 조사하기 위해 cDNA microarray를 수행하였다. 결 과: 에탄올 처리군과 대조군간의 유전자 발현의 차이를 비교 분석한 결과 에탄올이 처리된 군에서 대조군에 비해 15개의 유전자가 발현이 증가하였고 12개의 유전자가 발현이 감소하였다. 발현이 증가한 유전자는 Orthodenticle(Drosophila) homolog 1, procollagen type II, adenosine A2a receptor, GATA-bindning protein2를 포함하고 있었고, 발현이 감소한 유전자는 diacylglycerol kinase beta, PRKC, Protein phosphatase 1, clathrin-associated protein 17, nucleoporin p58, proteasome를 포함하였다. 결 론: 흰쥐의 신경아교종 세포주에 알코올을 처치하였을 때 급성기에 알코올에 반응하여 발현이 증가하거나 감소한 유전자는 전반적으로 전사의 조절, 신호전달체계, 허혈성 뇌손상의 중재, 신경세포의 퇴행에 관여하는 것들이었다. 본 연구는 유전자 발현 시스템을 이용하여 에탄올에 반응하는 새로운 후보 유전자들을 관찰하였다는데 의의가 있다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.787-795
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• 2021

등골나물은 오랫동안 음식으로 사용되어 왔으며 한방에서 한약재로 사용되어왔으며, 특히 등골나물 추출물은 항염 및 항산화 효과가 보고되었다. 심혈관 질환인 동맥경화증은 동맥 혈관에서 발생하는 만성 염증이며 다양한 질환에 관여하고 있다. 재협착 및 신경병증 증식과 같은 심혈관 질환은 주로 혈관 평활근 세포의 다중 성장인자로 인한 비정상적인 성장과 이동으로 인해 발생하며, 혈소판유래 성장인자는 손상된 혈관벽에서 방출되며 혈관 평활근 세포의 증식 및 이동에 관여한다. 본 연구에서는 혈관 평활근 세포의 비정상적인 증식 및 이동에 대한 등골나물 추출물의 효과를 확인하였고, 혈소판유래 성장인자로 유도된 혈관 평활근 세포내에서 신호전달 경로를 조사하였다. 혈소판유래 성장인자로 유도된 혈관 평활근 세포에서 등골나물 추출물의 전처리는 세포 증식 및 이동을 효과적으로 감소시켰다. 또한, 세포 내 신호전달 경로 AKT, phospholipase C gamma (PLC-γ) 및 mitogen-activated protein kinase (MAPK)의 웨스턴 블롯 실험 결과, 이들 경로의 인산화 억제를 확인하였다. 유세포분석 데이터는 혈관 평활근 세포의 세포주기가 등골나물 추출물에 의해 차단되었음을 보여주었다. 이 결과는 혈소판유래 성장인자가 세포주기와 세포 내 신호전달 인자를 조절하여 혈관 평활근 세포의 증식과 이동을 억제 할 수 있음을 시사한다. 또한, 이는 등골나물 추출물이 혈관 평활근 세포의 비정상적인 증식 및 이동을 차단하여 심혈관 질환 예방에 하나의 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제30권3호
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• pp.129-138
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• 2023

목적: 선천면역장애 환자들은 감염에 취약할 뿐만 아니라, 면역이 정상인 사람들에 비해 암 발생률도 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구는 단일 기관에서 추적 중인 선천면역장애 환자들에서의 암 발생을 조사하여 보고자 하였다. 방법: 1994년 11월부터 2023년 9월까지 삼성서울병원에서 선천면역장애 진단 하에 추적하는 환자를 대상으로 후향적으로 의무기록을 리뷰하였다. 선천면역장애 환자 중에서 암으로 진단된 환자를 확인하였다. 결과: 총 194명의 선천면역장애 환자 중, 7명(3.6%)의 환자에서 암이 진단되었다. 5명의 환자가 림프종으로 진단받았으며 그 중 4명의 환자는 Epstein-Barr 바이러스 연관 림프종이었다. 나머지 암은 위암과 다발 골수종이었다. 암 진단 당시 나이는 중앙값 18세 (범위, 1세–75세)였다. 암이 발생한 환자들의 면역결핍 질환은 X-linked lymphoproliferative disorder-1 (XLP-1) 3명, activated phosphoinositide 3-kinase delta disease (APDS) 2명, cytotoxic T-lymphocyte antigen 4 (CTLA-4) haplo-insufficiency 2명이었다. 개별 질환별로 분석하였을 때, XLP-1 환자의 75.0%, APDS 환자의 40.0%, CTLA-4 환자의 50.0%에서 암이 발생하였다. XLP-1 환자는 APDS 및 CTLA-4 haplo-insufficiency 환자에 비해 더 이른 나이에 암이 발생하였다 (중앙연령 5세, P<0.001). 한 명은 조혈모세포 이식 치료 중 사망하였다. 결론: 국내 단일 기관에서 진료받는 선천면역장애 환자들의 3.6%에서 암이 발생하였다. 선천면역장애 환자들을 진료하는 의료진들은 이들 환자에서 감염이나 염증 등의 문제외에도 암 발생의 가능성, 특히 Epstein-Barr 바이러스 감염과 연관된 암의 비중이 높은 것에 대한 인식을 갖는 것이 중요하다.

• 대한수의학회지
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• 제54권4호
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• pp.209-218
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• 2014

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), an animal model of human multiple sclerosis (MS), reflects pathophysiologic steps in MS such as the influence of T cells and antibodies reactive to the myelin sheath, and the cytotoxic effect of cytokines. Galectin-9 (Gal-9) is a member of animal lectins that plays an essential role in various biological functions. The expression of Gal-9 is significantly enhanced in MS lesions; however, its role in autoimmune disease has not been fully elucidated. To identify the role of Gal-9 in EAE, we measured changes in mRNA and protein expression of Gal-9 as EAE progressed. Expression increased with disease progression, with a sharp rise occurring at its peak. Gal-9 immunoreactivity was mainly expressed in astrocytes and microglia of the central nervous system (CNS) and macrophages of spleen. Flow cytometric analysis revealed that $Gal-9^+CD11b^+$ cells were dramatically increased in the spleen at the peak of disease. Increased expression of tumor necrosis factor (TNF)-R1 and p-Jun N-terminal kinase (JNK) was observed in the CNS of EAE mice, suggesting that TNF-R1 and p-JNK might be key regulators contributing to the expression of Gal-9 during EAE. These results suggest that identification of the relationship between Gal-9 and EAE progression is critical for better understanding Gal-9 biology in autoimmune disease.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제44권4호
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• pp.128-148
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• 2019

Massive environmental monitoring has been conducted continuously since the Fukushima Daiichi Nuclear Power accident in March of 2011 by different monitoring methods that have different features together with migration studies of radiocesium in diverse environments. These results have clarified the characteristics of radiological environments and their temporal change around the Fukushima site. At three months after the accident, multiple radionuclides including radiostrontium and plutonium were detected in many locations; and it was confirmed that radiocesium was most important from the viewpoint of long-term exposure. Radiation levels around the Fukushima site have decreased greatly over time. The decreasing trend was found to change variously according to local conditions. The air dose rates in environments related to human living have decreased faster than expected from radioactive decay by a factor of 2-3 on average; those in pure forest have decreased more closely to physical decay. The main causes of air dose rate reduction were judged to be radioactive decay, movement of radiocesium in vertical and horizontal directions, and decontamination. Land-use categories and human activities have significantly affected the reduction tendency. Difference in the air dose rate reduction trends can be explained qualitatively according to the knowledge obtained in radiocesium migration studies; whereas, the quantitative explanation for individual sites is an important future challenge. The ecological half-lives of air dose rates have been evaluated by several researchers, and a short-term half-life within 1 year was commonly observed in the studies. An empirical model for predicting air dose rate distribution was developed based on statistical analysis of an extensive car-borne survey dataset, which enabled the prediction with confidence intervals. Different types of contamination maps were integrated to better quantify the spatial data. The obtained data were used for extended studies such as for identifying the main reactor that caused the contamination of arbitrary regions and developing standard procedures for environmental measurement and sampling. Annual external exposure doses for residents who intended to return to their homes were estimated as within a few millisieverts. Different forms of environmental data and knowledge have been provided for wide spectrum of people. Diverse aspects of lessons learned from the Fukushima accident, including practical ones, must be passed on to future generations.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권1호
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• pp.70-78
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• 2009

Coptis japonica (C. japonica) is a perennial medicinal plant that has anti-inflammatory activity. C. japonica contains numerous biologically active alkaloids including berberine, palmatine, epi-berberine, and coptisine. The most well-known anti-inflammatory principal in C. japonica is berberine. For example, berberine has been implicated in the inhibition of iNOS induction by cytokines in microglial cells. However, the efficacies of other alkaloids components on microglial activation were not investigated yet. In this study, we investigated the effects of three alkaloids (palmatine, epi-berberine and coptisine) from C. japonica on lipopolysaccharide (LPS)-induced microglial activation. BV2 microglial cells were immunostimulated with LPS and then the production of several inflammatory mediators such as nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) were examined as well as the phosphorylation status of Erk1/2 mitogen activated protein kinase (MAPK). Palmatine and to a lesser extent epi-berberine and coptisine, significantly reduced the release of NO, which was mediated by the inhibition of LPS-stimulated mRNA and protein induction of inducible nitric oxide synthase (iNOS) from BV2 microglia. In addition to NO, palmatine inhibited MMP-9 enzymatic activity and mRNA induction by LPS. Palmatine also inhibited the increase in the LPS-induced MMP-9 promoter activity determined by MMP-9 promoter luciferase reporter assay. LPS stimulation increased Erk1/2 phosphorylation in BV2 cells and these alkaloids inhibited the LPS-induced phosphorylation of Erk1/2. The anti-inflammatory effect of palmatine in LPS-stimulated microglia may suggest the potential use of the alkaloids in the modulation of neuroinflammatory responses, which might be important in the pathophysiological events of several neurological diseases including Alzheimer's disease (AD), multiple sclerosis (MS), Parkinson's disease (PD) and stroke.

• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.129-137
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• 2009

$Ca^{2+}$은 다양한 자극과 빛, biotic, abiotic 스트레스, 호르몬 등의 반응에 대한 세포내 2차 신호전달물질로써 중요한 역할을 한다. $Ca^{2+}$의 반응자들은 특정 물질과 경로를 활성화함으로써 신호전달 기능을 한다고 알려져 있는 $Ca^{2+}$ 결합 단백질들이다. 이들 단백질 중, calmidulin (CaM)은 식물과 동물의 특정 단백질의 활성을 조절하는 것으로 잘 알려져 왔다. 특히, 식물은 다양한 CaM 유전자와 특징적인 protein kinase와 전사인자를 포함한 많은 종류의 CaM 관련 단백질들을 가지고 있다. 이로 인해서 식물은 주변의 여러 가지 신호등을 인지할 수 있을 뿐만 아니라 변화된 환경에 적응할 수 있는 것이다. 하지만, 대부분의 CaM이나 이들과 관련된 단백질들의 기능은 최근 활발히 연구되고 있지만 아직 많은 작용 기작이 연구의 대상이 되고 있다. 따라서 CaM의 기능을 좀 더 이해한다면 식물의 환경적 자극에 대한 반응과 식물의 성장과 발달에 있어서 CaM의 역할을 규명하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 본 논문은 $Ca^{2+}$-CaM의 신호전달 시스템과, CaM과 관련된 단백질들, 그리고 식물의 biotic, abiotic 스트레스에 대한 외부 자극의 반응에 있어서 CaM의 작용에 대해 기술하였다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제55권4호
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• pp.306-313
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• 2023

패혈증은 병원성 감염에 의해 여러 장기에 나타나는 전신성 염증 반응으로, 현재로서는 유망한 치료제가 없다. Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3)은 세포 신호전달 전사 인자로서 항염증 및 염증 반응과 관련된 다양한 세포의 생물학적 과정에서 중요한 역할을 한다. Niclosamide는 FDA에서 승인된 구충제로 STAT3 조절에 관여한다고 알려져 있다. C57BL/6 마우스에 복강 주사로 지질 다당체 (lipopolysaccharide, LPS)를 투여해 패혈증을 유발하였고, Niclosamide를 LPS 주사 2시간 후에 경구 투여하였다. 본 연구에서 Niclosamide가 LPS로 유발된 패혈증 모델의 생존률과 폐 손상을 완화시켰고, 혈청 내 interleukin (IL)-6, 종양괴사인자(tumor necrosis factor-α, TNF-α), IL-1β, AST, ALT, LDH 수치를 유의하게 감소시켰다. 또한 폐 조직 면역 블롯을 통해 PI3K, AKT, NF-κB, STAT3 신호 전달 경로가 Niclosamide에 의해 조절되는 것을 확인하였다. Niclosamide는 LPS를 자극한 RAW 264.7 세포주에서 IL-6, TNF-α, IL-1β와 같은 염증성 사이토카인의 발현을 감소시켰으며, 또한 STAT3의 인산화를 감소시켰다. 본 연구를 통해 Niclosamide에 의한 STAT3 조절이 염증 반응을 억제함으로써 패혈증 모델에 대한 새로운 치료 전략을 제시하였다.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 2007년도 추계 학술대회
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• pp.57-58
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• 2007

Purpose: Ginseng is a well-known medical plant used in traditional Oriental medicine. Korean red ginseng (KRG) has been known to have potent biological activities such as radical scavenging, vasodilating, anti-tumor and anti-diabetic activities. However, the mechanism of the beneficial effects of KRG on diabetes is yet to be elucidated. The present study was designed to investigate the anti-diabetic effect and mechanism of KRG extract in C57BL/KsJ db/db mice. Methods: The db/db mice were randomly divided into six groups: diabetic control group (DC), red ginseng extract low dose group (RGL, 100 mg/kg), red ginseng extract high dose group (RGH, 200 mg/kg), metformin group (MET, 300 mg/kg), glipizide group (GPZ, 15 mg/kg) and pioglitazone group (PIO, 30 mg/kg), and treated with drugs once per day for 10 weeks. During the experiment, body weight and blood glucose levels were measured once every week. At the end of treatment, we measured Hemoglobin A1c (HbA1c), blood glucose, insulin, triglyceride (TG), adiponectin, leptin, non-esterified fatty acid (NEFA). Morphological analyses of liver, pancreas and white adipose tissue were done by histological observation through hematoxylin-eosin staining. Pancreatic islet insulin and glucagon levels were detected by double-immunofluorescence staining. To elucidate an action of mechanism of KRG, DNA microarray analyses were performed, and western blot and RT-PCR were conducted for validation. Results: Compared to the DC group mice, body weight gain of PIO treated group mice showed 15.2% increase, but the other group mice did not showed significant differences. Compared to the DC group, fasting blood glucose levels were decreased by 19.8% in RGL, 18.3% in RGH, 67.7% in MET, 52.3% in GPZ, 56.9% in PIO-treated group. With decreased plasma glucose levels, the insulin resistance index of the RGL-treated group was reduced by 27.7% compared to the DC group. Insulin resistance values for positive drugs were all markedly decreased by 80.8%, 41.1% and 68.9%, compared to that of DC group. HbA1c levels in RGL, RGH, MET, GPZ and PIO-treated groups were also decreased by 11.0%, 6.4%, 18.9%, 16.1% and 27.9% compared to that of DC group, and these figure revealed a similar trend shown in plasma glucose levels. Plasma TG and NEFA levels were decreased by 18.8% and 16.8%, respectively, and plasma adiponectin and leptin levels were increased by 20.6% and 12.1%, respectively, in the RGL-treated group compared to those in DC group. Histological analysis of the liver of mice treated with KRG revealed a significantly decreased number of lipid droplets compared to the DC group. The control mice exhibited definitive loss and degeneration of islet, whereas mice treated with KRG preserved islet architecture. Compared to the DC group mice, KRG resulted in significant reduction of adipocytes. From the pancreatic islet double-immunofluorescence staining, we observed KRG has increased insulin production, but decreased glucagon production. KRG treatment resulted in stimulation of AMP-activated protein kinase (AMPK) phosphorylation in the db/db mice liver. To elucidate mechanism of action of KRG extract, microarray analysis was conducted in the liver tissue of mice treated with KRG extract, and results suggest that red ginseng affects on hepatic expression of genes responsible for glycolysis, gluconeogenesis and fatty acid oxidation. In summary, multiple administration of KRG showed the hypoglycemic activity and improved glucose tolerance. In addition, KRG increased glucose utilization and improved insulin sensitivity through inhibition of lipogenesis and activation of fatty acid $\beta$-oxidation in the liver tissue. In view of our present data, we may suggest that KRG could provide a solid basis for the development of new anti-diabetic drug.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제23권3호
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• pp.247-268
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• 1996

여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.