• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.973-980
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• 2014

본 연구에서는 식물에 존재하는 신규 기능성 소재 개발의 일환으로 Decaisnea insignis 에탄올 추출물(DIEE)의 항산화 및 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 DIEE의 항산화능을 DPPH 라디칼 소거능을 통해 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 아스코르빈산과 유사한 정도의 높은 소거활성을 보여 DIEE가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 DIEE의 소거능을 분석한 결과, 농도의존적인 강한 ROS 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 hemeoxygenase 1 (HO-1) 및 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2(Nrf2)의 단백질 발현이 DIEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1 및 Nrf2의 발현 유도는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 DIEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 DIEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 $NF-{\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 DIEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권1호
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• pp.90-97
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• 2021

Ultraviolet B (UVB) radiation causes DNA base modifications. One of these changes leads to the generation of 8-oxoguanine (8-oxoG) due to oxidative stress. In human skin, this modification may induce sunburn, inflammation, and aging and may ultimately result in cancer. We investigated whether phloroglucinol (1,3,5-trihydroxybenzene), by enhancing the expression and activity of 8-oxoG DNA glycosylase 1 (Ogg1), had an effect on the capacity of UVB-exposed human HaCaT keratinocytes to repair oxidative DNA damage. Here, the effects of phloroglucinol were investigated using a luciferase activity assay, reverse transcription-polymerase chain reactions, western blot analysis, and a chromatin immunoprecipitation assay. Phloroglucinol restored Ogg1 activity and decreased the formation of 8-oxoG in UVB-exposed cells. Moreover, phloroglucinol increased Ogg1 transcription and protein expression, counteracting the UVB-induced reduction in Ogg1 levels. Phloroglucinol also enhanced the nuclear translocation of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) as well as Nrf2 binding to an antioxidant response element located in the Ogg1 gene promoter. UVB exposure inhibited the phosphorylation of protein kinase B (PKB or Akt) and extracellular signal-regulated kinase (Erk), two major enzymes involved in cell protection against oxidative stress, regulating the activity of Nrf2. Akt and Erk phosphorylation was restored by phloroglucinol in the UVB-exposed keratinocytes. These results indicated that phloroglucinol attenuated UVB-induced 8-oxoG formation in keratinocytes via an Akt/Erk-dependent, Nrf2/Ogg1-mediated signaling pathway.

• 한국식품과학회지
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• 제52권2호
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• pp.138-143
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• 2020

본 연구에서는 다양한 만성 대사성 질환에 기초적 유발 기전인 산화적 스트레스 및 염증에 대한 폴리페놀 함유 블랙 초크베리의 보호 효과를 살펴보았다. 블랙 초크베리는 DPPH, ·OH, 및 NO 등 다양한 라디컬 소거능을 나타냈다. 내독소인 LPS에 의해 활성화된 대식세포 내 ROS 증가는 폴리페놀 함유 블랙 초크베리에 의해 감소하였다. 이는 블랙 초크베리가 전사인자인 NRF2의 핵 내 이동 및 이로 인해 조절되는 SOD에 의한 ROS 소거능 및 NOX2에 의한 ROS 생성 저하에 의한 것으로 나타났다. 블랙 초크베리의 염증 보호 효과는 활성화된 대식세포에서 증가하는 NF-κB의 핵 내 이동에 따른 COX-2, iNOS와 같은 염증 매개인자 관련 효소와 TNF-α, IL-6, IL-1β와 같은 염증성 사이토카인의 저하에 의한 것으로 나타났다. 결론적으로 블랙 초크베리의 산화적 스트레스 및 염증 보호 효과는 항산화 효소 관련 전사 인자인 NRF2 조절 기전 및 염증 관련 전사 인자인 NF-κB와 관련 유전자 발현의 조절을 통하여 나타났다. 추후 블랙 초크베리 내 기능성 물질에 대한 심도 있는 기전 연구를 통해 천연물 유래 기능성 소재로서의 역할을 할 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권4호
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• pp.375-379
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• 2018

본 연구진은 메틸말리올라이드가 인간 피부 세포주인 HaCaT 세포에서 NRF2를 유도하고 이를 통하여 항산화 효과를 나타내는지 알아보았다. MTT assay를 통하여 메틸말리올라이드는 $10{\mu}M$ 농도에서 24 h 동안 HaCaT 세포에 처리하여도 HaCaT 세포 독성을 나타내지 않는 것을 확인하였다. 본 연구진이 구축한 HaCaT-ARE-GFP-luciferase 세포에 메틸말리올라이드를 처리하고 루시퍼라아제 활성을 측정한 결과 메틸말리올라이드는 양성 대조군인 레스베라트롤보다 ARE 결합에 따른 루시퍼라아제 활성을 더욱 강하게 증가시키는 것을 확인하였다. 또한 HaCaT 세포에 메틸말리올라이드 처리 시 NRF2에 의하여 유도되는 항산화 단백질인 HO-1과 NQO1 mRNA 및 단백질 발현이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 마지막으로 메틸말리올라이드는 HaCaT 세포에서 TPA에 의해서 유도된 DNA 및 지질의 산화를 강력하게 억제하였다. 결론적으로 본 연구는 메틸말리올라이드가 NRF2 유도를 통하여 피부 산화적 스트레스를 억제하며 이는 메틸말리올라이드가 신규 항산화 화장품의 소재로 적합하다는 것을 시사한다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제27권7호
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• pp.757-762
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• 2004

The protective adaptive response to electrophiles and reactive oxygen species is mediated by the induction of phase II detoxifying genes including glutathione S-transferases (GSTs). NF-E2-related factor-2 (Nrf2) phosphorylation by protein kinase C (PKC) is a critical event for its nuclear translocation in response to oxidative stress. Previously, we have shown that peroxynitrite plays a role in activation of Nrf2 and Nrf2 binding to the antioxidant response element (ARE) via the pathway of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-kinase) and that nitric oxide synthase in hepatocytes is required for GSTA2 induction. In view of the importance of PKC and Pl3-kinase in Nrf2-mediated GST induction, we investigated the role of these kinases in peroxynitrite formation for GSTA2 induction by oxidative stress and determined the relationship between PKC and PI3-kinase. Although PKC activation by phorbol 12-myristate-13-acetate (PMA) did not increase the extents of constitutive and inducible GSTA2 expression, either PKC depletion by PMA or PKC inhibition by staurosporine significantly inhibited GSTA2 induction by tert-butylhydroquinone (t-SHa) a prooxidant chemical. Therefore, the basal PKC activity is req- uisite for GSTA2 induction. 3-Morpholinosydnonimine (SIN-1), which decomposes and yields peroxynitrite, induced GSTA2, which was not inhibited by PKC depletion, but slightly enhanced by PKC activation, suggesting that PKC promotes peroxynitrite formation for Nrf2-mediated GSTA2 induction. Treatment of cells with S-nitroso-N-acetyl-penicillamine (SNAP), an exogenous NO donor, in combination with t-BHQ may produce peroxynitrite. GSTA2 induction by SNAP ＋ t-BHQ was not decreased by PKC depletion, but rather enhanced by PKC activation, showing that the activity of PKC might be required for peroxynitrite formation. LY294002 a P13-kinase inhibitor blocked GSTA2 induction by t-BHQ, which was reversed by PMA-induced PKC activation. These results provide evidence that PKC may playa role in formation of peroxynitrite that activates Nrf2 for GSTA2 induction and that PKC may serve an activator for GSTA2 induction downstream of PI3-kinase.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권10호
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• pp.5543-5552
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• 2013

Colorectal cancer (CRC), a complex multi-step process involving progressive disruption of homeostatic mechanisms controlling intestinal epithelial proliferation/inflammation, differentiation, and programmed cell death, is the third most common malignant neoplasm worldwide. A number of promising targets such as inducible nitric acid (iNOS), cyclooxygenase (COX)-2, NF-E2-related factor 2 (Nrf2), $Wnt/{\beta}$-catenin, Notch and apoptotic signaling have been identified by researchers as useful targets to prevent or therapeutically inhibit colon cancer development. In this review article, we aimed to explore the current targets available to eliminate colon cancer with an update of dietary and non-nutritional compounds that could be of potential use for interaction with regulatory molecules to prevent CRC.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권8호
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• pp.1310-1317
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• 2018

The stems of Dendrobium moniliforme have been used in traditional herbal medicine for the treatment of fever and lack of body fluid in Korea. In this study, we investigated anti-inflammatory effects of the aqueous extract of D. moniliforme stems (DM) in response to lipoteichoic acid (LTA), a major constituent of the cell wall of Gram-positive bacteria. DM inhibited LTA-induced expression of a pro-inflammatory mediator inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the murine macrophages. And DM induced expression of heme oxygenase-1 (HO-1) at the transcriptional level. Conversely, the knockdown of HO-1 expression by siRNA markedly reversed the inhibitory effects of DM on LTA-induced iNOS expression. We also demonstrated that nuclear translocation of Nrf2 was increased following treatment with DM. In addition, DM-mediated Nrf2 activation and HO-1 expression were suppressed by PI3K/Akt and p38 inhibitors; treatment with DM also resulted in phosphorylation of Akt and p38. These results suggest that DM inhibits the expression of iNOS in LTA-stimulated macrophages, and that these effects are mediated by the upregulation of HO-1 expression via PI3K/Akt/p38-Nrf2 signaling.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.976-983
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• 2015

Achyranthoside C dimethyl ester (ACDE)는 우슬에서 분리한 oleanolic acid glycoside이다. 본 연구에서는 RAW264.7 대식세포에서 ACDE의 항염증 효과를 관찰하고 그 작용 기전을 연구하였다. ACDE는 세포에 독성을 유도하지 않으면서 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현을 유도하였다. ACDE 는 HO-1의 발현에 관여하는 전사인자인 nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)를 핵으로 이동시켰다. 또한 ACDE에 의한 HO-1의 발현은 phosphatidylinositol 3-kinase (PI-3K) 및 mitogen activated protein kinases (MAPK) 억제제에 의해 감소되었으며, ACDE가 Akt, c-Jun kinase (JNK), extracellular signal regulated kinase (ERK), p38 kinase의 인산화를 유도하였다. 한편 ACDE는 lipopolysaccharide (LPS)로 인한 nitric oxide (NO)의 생성과 inducible NO synthase (iNOS) 발현을 억제하였으며 HO-1 siRNA를 처리했을 때 ACDE가 iNOS의 발현을 억제하지 못하였다. 이상의 결과를 종합해보면, ACDE는 대식세포에서 PI3K/Akt 및 MAPK와 Nrf2 신호전달과정을 통해 HO-1의 발현을 유도함으로써 NO와 같은 염증매개물질의 생성을 억제한다는 것을 알 수 있다. 이러한 연구결과는 ACDE가 항염증제로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제31권4호
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• pp.265-281
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• 2023

Objectives : Ukgan-san plus Citri Pericarpium and Pinelliae Rhizoma (UCP) is used as a traditional herbal formula in Korea and Japan for treatment of fever, fever-induced convulsions, and liver dysfunction and so on. In this study, we investigated the cytoprotective effect and underlying mechanism of UCP against oxidative stress induced by cotreatment of arachidonic acid (AA) and iron. Methods : To evaluate the hepatoprotective effects of UCP against AA + iron-induced oxidative stress in HepG2 cell, cell viability and changes on apoptosis-related proteins were assessed by MTT and immunoblot analyses. The changes in intracellular reactive oxygen species (ROS), glutathione (GSH), and mitochondrial membrane permeability (MMP) were investigated against to the oxidative stress. Furthermore, to verify underlying molecular mechanism, NF-E2-related factor 2 (Nrf2) and its downstream target genes were examined by immunoblot analysis. Results : Treatment of UCP increased the cell viability and altered the expression levels of apoptosis-related proteins such as PARP, caspase-9, caspase-3, Bcl-2. UCP also inhibited the GSH depletion, excessive ROS production and mitochondrial dysfunction induced by AA + iron. In addition, the Nrf2 and the Nrf2 target genes activation were increased by UCP. Conclusions : These results indicated that UCP has the ability to protect against oxidative stress-induced hepatocyte damage, which may be mediated with Nrf2 pathway.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1437-1444
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• 2017

본 연구에서는 갈조류인 큰열매모자반 에탄올 추출물(Ethanol extract of Sargassum Macrocarpum, EESM)의 항염증 활성을 조사하였다. Lipopolysaccharide (LPS)로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EESM에 의한 항염증 효과를 조사한 결과 EESM은 nitric oxide (NO)와 prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)의 분비를 억제하는 결과를 보였고, 이는 inducible NO synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현 역시 억제하였다. 또한 전염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-alpha ($TNF-{\alpha}$)와 interleukin 1 beta ($IL-1{\beta}$)의 발현도 억제하였다. 이러한 염증반응이 어떤 신호경로를 통해 일어나는지 알아보기 위해 nuclear factor kappa B ($NF-{\kappa}B$), phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt 그리고 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 신호전달 경로를 조사한 결과 EESM에 의해 $NF-{\kappa}B$가 세포질에서 핵으로 이동과 Akt 단백질의 인산화가 억제되었고 MAPK에 속하는 kinase 중 ERK의 단백질 인산화가 억제되었다. 따라서 EESM이 $NF-{\kappa}B$ 신호계를 포함한 PI3K/Akt 및 MAPK/ERK 신호경로를 동시에 관여하고 있음을 알 수 있었다. 또한 heme oxygenase-1 (HO-1)과 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 EESM에 의해 HO-1 및 Nrf2의 발현이 증가됨을 보였다. 본 연구 결과 EESM은 높은 항염증 활성을 갖는 것으로 확인되였으며 향후 잠재적인 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.