• Nutrition Research and Practice
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• 제12권3호
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• pp.191-198
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• 2018

BACKGROUD/OBJECTIVES: Neuroinflammation plays critical role in neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's disease (AD). We investigated the effect of three licorice varieties, Glycyrhiza uralensis, G. glabra, and Shinwongam (SW) on a mouse model of inflammation-induced memory and cognitive deficit. MATERIALS/METHODS: C57BL/6 mice were injected with lipopolysaccharide (LPS; 2.5 mg/kg, intraperitoneally) and orally administrated G. uralensis, G. glabra, and SW extract (150 mg/kg/day). SW, a new species of licorice in Korea, was combined with G. uralensis and G. glabra. Behavioral tests, including the T-maze, novel object recognition and Morris water maze, were carried out to assess learning and memory. In addition, the expressions of inflammation-related proteins in brain tissue were measured by western blotting. RESULTS: There was a significant decrease in spatial and objective recognition memory in LPS-induced cognitive impairment group, as measured by the T-maze and novel object recognition test; however, the administration of licorice ameliorated these deficits. In addition, licorice-treated groups exhibited improved learning and memory ability in the Morris water maze. Furthermore, LPS-injected mice had up-regulated pro-inflammatory proteins, such as inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2, interleukin-6, via activation of toll like receptor 4 (TLR4) and nuclear factor-kappa B ($NF{\kappa}B$) pathways in the brain. However, these were attenuated by following administration of the three licorice varieties. Interestingly, the SW-administered group showed greater inhibition of iNOS and TLR4 when compared with the other licorice varieties. Furthermore, there was a significant increase in the expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the brain of LPS-induced cognitively impaired mice that were administered licorice, with the greatest effect following SW treatment. CONCLUSIONS: The three licorice varieties ameliorated the inflammation-induced cognitive dysfunction by down-regulating inflammatory proteins and up-regulating BDNF. These results suggest that licorice, in particular SW, could be potential therapeutic agents against cognitive impairment.

• Nutrition Research and Practice
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• 제12권2호
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• pp.93-100
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• 2018

BACKGROUND/OBJECTIVE: Oxidative stress plays a key role in neuronal cell damage, which is associated with neurodegenerative disease. The aim of present study was to investigate the neuroprotective effects of perilla oil (PO) and its active component, alpha-linolenic acid (ALA), against hydrogen peroxide $(H_2O_2)$-induced oxidative stress in SH-SY5Y neuronal cells. MATERIALS/METHODS: The SH-SY5Y human neuroblastoma cells exposed to $250{\mu}M$ $H_2O_2$ for 24 h were treated with different concentrations of PO (25, 125, 250 and $500{\mu}g/mL$) and its major fatty acid, ALA (1, 2.5, 5 and $25{\mu}g/mL$). We examined the effects of PO and ALA on $H_2O_2$-induced cell viability, lactate dehydrogenase (LDH) release, and nuclear condensation. Moreover, we determined whether PO and ALA regulated the apoptosis-related protein expressions, such as cleaved-poly ADP ribose polymerase (PARP), cleaved caspase-9 and -3, BCL-2 and BAX. RESULTS: Treatment of $H_2O_2$ resulted in decreased cell viability, increased LDH release, and increase in the nuclei condensation as indicated by Hoechst 33342 staining. However, PO and ALA treatment significantly attenuated the neuronal cell death, indicating that PO and ALA potently blocked the $H_2O_2$-induced neuronal apoptosis. Furthermore, cleaved-PARP, cleaved caspase-9 and -3 activations were significantly decreased in the presence of PO and ALA, and the $H_2O_2$-induced up-regulated BAX/BCL-2 ratio was blocked after treatment with PO and ALA. CONCLUSIONS: PO and its main fatty acid, ALA, exerted the protective activity from neuronal oxidative stress induced by $H_2O_2$. They regulated apoptotic pathway in neuronal cell death by alleviation of BAX/BCL-2 ratio, and down-regulation of cleaved-PARP and cleaved caspase-9 and -3. Although further studies are required to verify the protective mechanisms of PO and ALA from neuronal damage, PO and ALA are the promising agent against oxidative stress-induced apoptotic neuronal cell death.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제4권1호
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• pp.84-87
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• 2007

척수소뇌성 실조증3는 신경세포의 손상으로 인해 생기는 질병으로 염색체14q32.1지역에 반복적인 CAG 삼염기 서열이 증가하면서 일어나는 것으로 알려져 있다. 본 증례는 척수소뇌성 실조증3으로 진단을 받은 부부에서 자연 임신한 태아를 산전진단한 경우로서 형광으로 포식된 표지자를 이용하여 CAG 지역을 증폭하여 빠르고 정확하게 반복수를 확인하는 방법을 이용하였다. 남편의 경우 CAG반복을 넘는 69개의 반복과 정상인 27개의 반복된 유전자를 갖고 있는 것으로 확인하였으며, 산모의 경우 정상인 26과 32개의 반복된 유전자를 갖고 있는 것으로 확인하였다. 태아는 부계의 27과 모계의 26개를 갖는 정상 유전자를 물려 받은 것으로 확인되어 건강한 아기를 분만하였다. 형광을 이용한 진단방법은 방사능을 사용하는 방법에 비해 안전하고 빠른 진단을 할 수 있으며 시료 채취 후 5-6시간 안에 정확하게 결과를 확인할 수 있는 방법이라 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권1호
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• pp.86-91
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• 2016

백년초를 80% (v/v) 에탄올-물 혼합용액으로 추출하여 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, 산화방지능, 신경세포 보호효과, AChE 및 BChE 활성저해능을 평가하였다. 백년초 100 g FW당 총페놀 함량은 409.9 mg GAE, 총플라보노이드 함량은 72.2 mg CE이었다. 백년초(100 g FW)의 산화방지능은 ABTS, DPPH, ORAC법에서 각각 381.2, 298.2, 3,219.9 mg VCE였다. 백년초 추출물은 $H_2O_2$의 산화 스트레스로부터 세포 내 산화 스트레스를 감소시켜 신경세포 PC-12의 생존율을 농도의존적으로 증가시켰다. 또한, 백년초 추출물은 AChE 및 BChE 활성을 저해하였다. 본 연구 결과로부터 백년초의 세포 내 산화 스트레스 감소에 의한 신경 세포 보호능과 AChE 및 BChE 저해능이 확인 되었으며, 이러한 결과를 통해 향후 백년초를 이용한 기능성 제품 및 여러 가공품 개발에 활용이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권3호
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• pp.358-365
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• 2011

본 연구에서는 시판 메밀차 열수 추출물의 항산화 효과 및 신경세포 보호효과를 조사하였다. 시판 메밀차 열수 추출물의 ABTS 라디칼 소거 활성, FRAP 및 MDA 생성 저해 실험결과 농도 의존적인 경향이 나타났으며 또한 높은 항산화 활성을 보여주었다. 과산화수소로 유발된 산화적 손상에 의한 ROS 축적량을 조사한 결과 $H_2O_2$ 단독 처리구보다 메밀차 열수 추출물 처리구에서 낮은 ROS 축적량을 나타내었다. MTT 및 LDH 분석을 통한 PC12 세포 중의 신경세포 보호효과를 측정한 결과 MTT 분석에서는 시판 메밀차 열수 추출물의 모든 농도에서 높은 세포 생존율을 나타냈고, LDH 분석에서는 추출물에 의한 농도 의존적인 세포질 효소 (LDH) 방출량 감소가 관찰되었다. 총 페놀성 화합물, rutin 및 quercitrin의 함량은 각각 9,608.10 mg/g, 13.42 및 0.90 mg/100 g이었다. 본 연구결과를 종합해 볼 때 rutin 및 quercitrin과 같은 다양한 페놀성 화합물을 함유한 시판 메밀차 추출물은 항산화 활성과 산화적 스트레스로 유발된 신경세포 보호효과를 나타내어 퇴행성 신경질환 등을 예방 할 수 있는 기능성 식품 소재로서의 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.

• 대한한방내과학회지
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• 제40권5호
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• pp.851-864
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• 2019

Multiple system atrophy is a neurodegenerative disease that causes diverse bodily dysfunctions (cerebellar, pyramidal, automatic, and urological, in any combination), as well as Parkinsonism. Patients with multiple system atrophy commonly display antecollis, a condition where the patient's head tilts forward more than 45 degrees. Despite its common occurrence in these patients, no current standardized therapies are effective for treating antecollis. In this study, Korean medicinal treatments, including Chuna manual therapy, pharmaco-acupuncture, bee venom acupuncture, acupuncture, herbal medicine, and moxibustion therapy, were administered to the patient over a 27-day period. After the treatment, assessments of the head position on the EPIS-PD scale (Part I) and at a standing position from the side (Part II) both revealed improvements. As the head flexion angle decreased, the patient's head posture improved, as determined by a decrease in angle from 80 degrees to 30 degrees in the upright, standing position. As a result, patients who previously were unable to walk without the support of walking frames could now roam freely and independently, with significant increases in both walking speed and distance. In essence, this study suggests that Korean medicine is an effective treatment for patients with multiple system atrophy who suffer from antecollis and gait disorders.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.527-535
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• 2021

라이소좀은 산성가수분해 효소를 가진 세포 내 소기관으로 단백질 및 고분자를 분해한다. 영양분 상태에 따라 세포 내 다양한 신호 전달 경로를 조절하는 신호 경로 중추로, 세포 항상성 조절에 중요한 역할을 한다. 따라서 이러한 라이소좀의 기능 이상은 라이소좀 저장질환, 퇴행성 신경질환 및 암을 발생시킬 수 있다. 암세포에서는 다양한 자극에 의한 lysosomal membrane permeabilization (LMP)가 일어날 수 있으며, 카텝신과 같은 라이소좀 내 효소 및 내용물이 세포질로 유출되어 다양한 형태의 라이소좀 의존적인 암세포사멸을 유도한다. 본 보고에서는 LMP 증가를 통한 다양한 형태의 세포사멸 유도 기전 및 항암제 민감성 증진에 대해 서술하였다. 미미한 LMP 유도는 일부 카텝신이 세포질로 유출되어 전형적인 세포사멸(apoptosis)을 일으키는 반면 강력한 LMP 유도는 라이소좀의 파열로 많은 카텝신 및 활성산소의 유출로 non-apoptotic 세포사멸을 일으킨다. 이러한 LMP 유도는 라이조솜 내에 포획된 항암제가 세포질로 유출되어 다른 타겟 소기관으로 작용하여 항암제에 대한 내성을 극복하고 민감성을 증진시킬 수 있다. 따라서, LMP 유도제 및 라이소좀 항성 작용제(lysosomotropic agent)에 의한 라이소좀 막 분열은 종양치료에 있어 새로운 전략이 될 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.555-564
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• 2021

시상은 신경 기능 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 뇌의 중앙에 위치한 시상은 수면, 각성, 감정 조절에 관여하며, 다발성 경화증, 본태성 떨림, 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 또한, 시상의 철 침전물이 나이가 들면서 우울 증상을 유발할 수 있다는 보고가 있다. 연구 간에 차이가 있지만, 시상과 감정 조절, 처리 등의 신경 기능이 밀접한 관계가 있어 시상 영역이 신경 장애에 분명한 영향을 미친다고 추론할 수 있다. Tractography 분석을 통해 각 피질하 영역의 세부 영역 간의 연결성을 매트릭스 형태로 조사하여 강한 연결성과 약한 반구간 연결성을 보였다. 60세 이상 그룹에서 시상의 WM 연결성이 두 그룹보다 약한 것으로 나타났다. 두 그룹을 비교한 결과 젊은 그룹(10-39세 및 40-59세)가 60세 이상 그룹보다 연결 강도가 높았고 각 반구에서 3개의 연결 경로에서 통계적으로 유의한 차이가 발견되었다. 노화로 인한 시상 관련 연결 강도의 감소는 불안 및 우울증과 같은 정서적 및 신경학적 장애에 영향을 미칠 수 있으며 네트워크 측정은 임상 조건 전반에 걸쳐 인지 장애를 평가하는 데 도움이 될 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권4호
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• pp.515-525
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• 2022

Background: The incidence of ischemic cerebrovascular disease is increasing in recent years and has been one of the leading causes of neurological dysfunction and death. Ginsenoside Rg1 has been found to protect against neuronal damage in many neurodegenerative diseases. However, the effect and mechanism by which Rg1 protects against cerebral ischemia-reperfusion injury (CIRI) are not fully understood. Here, we report the neuroprotective effects of Rg1 treatment on CIRI and its possible mechanisms in mice. Methods: A bilateral common carotid artery ligation was used to establish a chronic CIRI model in mice. HT22 cells were treated with Rg1 after OGD/R to study its effect on [Ca²⁺]_i. The open-field test and poleclimbing experiment were used to detect behavioral injury. The laser speckle blood flowmeter was used to measure brain blood flow. The Nissl and H&E staining were used to examine the neuronal damage. The Western blotting was used to examine MAP2, PSD95, Tau, p-Tau, NOX2, PLC, p-PLC, CN, NFAT1, and NLRP1 expression. Calcium imaging was used to test the level of [Ca²⁺]_i. Results: Rg1 treatment significantly improved cerebral blood flow, locomotion, and limb coordination, reduced ROS production, increased MAP2 and PSD95 expression, and decreased p-Tau, NOX2, p-PLC, CN, NFAT1, and NLRP1 expression. Calcium imaging results showed that Rg1 could inhibit calcium overload and resist the imbalance of calcium homeostasis after OGD/R in HT22 cells. Conclusion: Rg1 plays a neuroprotective role in attenuating CIRI by inhibiting oxidative stress, calcium overload, and neuroinflammation.

• 생명과학회지
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• 제32권8호
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• pp.611-621
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• 2022

DMSO (dimethyl sulfoxide)는 친유성 화합물을 용해하는 성질과 뇌혈관장벽(Blood-brain barrier)을 투과하는 화학적 특성으로 인해 근위축성 측삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis) 등의 퇴행성 뇌신경질환을 타겟으로 하는 전임상 연구에서 용매로 널리 활용되고 있다. 그러나 DMSO를 활용한 연구 결과에 대하여 본 물질에 대한 생화학적 효과는 간과되고 있다. 본 연구에서는 근위축성 측삭경화증의 질환동물 모델인 SOD1-G93A형질 전환 마우스에 5% DMSO를 장기간 경구 투여하여 질병 표현형에 미치는 영향을 생존기간을 포함하여 신경학적, 기능학적, 조직학적으로 분석하였다. DMSO를 투여한 SOD1-G93A 동물군에서 DMSO 비투여군 보다 생존 기간과, 로타로드와 악력 측정으로 평가한 근육 기능이 유의미하게 증가했고, neurological score 가 감소했다. 반면, DMSO 투여군에서 DMSO 비투여군 대비하여 척수 운동 신경 세포와 신경근접합부가 보존되지 않았다. DMSO 투여는 SOD1-G93A형질 전환 마우스의 운동 신경 세포의 조직학적 영향을 미치지 않았지만, 신경 증상 완화와 생존 기간 등 개선된 마우스의 quality of life을 확인하였다. 본 연구 결과, DMSO를 이용한 퇴행성 뇌 질환 전임상 연구 및 후보 약물 효능 평가 시 DMSO의 생화학적 특성에 대한 종합적인 고려가 필요한 것으로 보인다.