• 농업생명과학연구
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• 제46권6호
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• pp.137-146
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• 2012

본 연구는 중간대뇌동맥을 폐쇄한 대뇌허혈성 손상모델에서 ferulic acid에 의해 조절되는 HO-1과 HO-2의 발현에 관하여 조사하였다. 흰쥐(Sprague-Dawley, 수컷)에 ferulic acid (100 mg/kg) 또는 vehicle을 중간대뇌동맥폐쇄술(MCAO) 후 정맥으로 주사하였고 중간대뇌동맥폐쇄술(MCAO)을 실시한 24시간 후 대뇌피질의 조직을 적출하였다. Hematoxylin과 eosin 염색을 통하여 MCAO로 유도된 뇌 손상시 ferulic acid의 보호효과를 확인하였다. MCAO을 시행한 대뇌피질에서는 응축된 핵과 신경세포의 괴사 소견을 보였으나, ferulic acid 투여군에서는 이들 신경세포의 병변을 현저히 완화시켰다. HO-1과 HO-2의 RNA와 단백질 발현의 변화를 reverse-transcription PCR과 Western blot으로 분석하였다. HO-1 발현은 MCAO 후 vehicle 투여군에서 현저히 감소하였으나, MCAO 후 ferulic acid를 투여한 실험군에서는 이들 감소의 완화를 보였으며, MCAO를 시행하지 않은 실험군의 수준으로 유지되었다. 그러나, HO-2의 발현은 MCAO 후 vehicle 투여군과 ferulic acid 투여군에서 유의적인 차이는 관찰되지 않았고 MCAO를 시행하지 않은 실험군의 수준으로 유지되었다. 따라서, 본 연구의 결과는 허혈성 뇌 손상시 ferulic acid는 HO-1 발현을 조절하였으나, HO-2의 발현에는 영향을 미치지 못함을 확인하였다. 결론적으로, 허혈성 뇌손상시 ferulic acid는 HO-1의 발현을 조절하여 신경세포를 보호하는 역할을 수행한다는 사실을 확인하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제43권2호
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• pp.305-311
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• 2019

Background: Gintonin is a ginseng-derived exogenous ligand of the G protein-coupled lysophosphatidic acid (LPA) receptor. We previously reported that gintonin stimulates gliotransmitter release in primary cortical astrocytes. Astrocytes play key roles in the functions of neurovascular systems. Although vascular endothelial growth factor (VEGF) is known to influence the normal growth and maintenance of cranial blood vessels and the nervous system, there is little information about the effect of gintonin on VEGF regulation in primary astrocytes, under normal and hypoxic conditions. Methods: Using primary cortical astrocytes of mice, the effects of gintonin on the release, expression, and distribution of VEGF were examined. We further investigated whether the gintonin-mediated VEGF release protects astrocytes from hypoxia. Results: Gintonin administration stimulated the release and expression of VEGF from astrocytes in a concentration- and time-dependent manner. The gintonin-mediated increase in the release of VEGF was inhibited by the LPA1/3 receptor antagonist, Ki16425; phospholipase C inhibitor, U73122; inositol 1,4,5- triphosphate receptor antagonist, 2-APB; and intracellular $Ca^{2+}$ chelator, BAPTA. Hypoxia further stimulated astrocytic VEGF release. Gintonin treatment stimulated additional VEGF release and restored cell viability that had decreased due to hypoxia, via the VEGF receptor pathway. Altogether, the regulation of VEGF release and expression and astrocytic protection mediated by gintonin under hypoxia are achieved via the LPA receptor-VEGF signaling pathways. Conclusion: The present study shows that the gintonin-mediated regulation of VEGF in cortical astrocytes might be neuroprotective against hypoxic insults and could explain the molecular basis of the beneficial effects of ginseng on the central nervous system.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.458-468
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• 2023

Background: As a complication of Type II Diabetes Mellitus (T2DM), the etiology, pathogenesis, and treatment of cognitive dysfunction are still undefined. Recent studies demonstrated that Ginsenoside Rg1 (Rg1) has promising neuroprotective properties, but the effect and mechanism in diabetes-associated cognitive dysfunction (DACD) deserve further investigation. Methods: After establishing the T2DM model with a high-fat diet and STZ intraperitoneal injection, Rg1 was given for 8 weeks. The behavior alterations and neuronal lesions were judged using the open field test (OFT) and Morris water maze (MWM), as well as HE and Nissl staining. The protein or mRNA changes of NOX2, p-PLC, TRPC6, CN, NFAT1, APP, BACE1, NCSTN, and Ab1-42 were investigated by immunoblot, immunofluorescence or qPCR. Commercial kits were used to evaluate the levels of IP3, DAG, and calcium ion (Ca²⁺) in brain tissues. Results: Rg1 therapy improved memory impairment and neuronal injury, decreased ROS, IP3, and DAG levels to revert Ca²⁺ overload, downregulated the expressions of p-PLC, TRPC6, CN, and NFAT1 nuclear translocation, and alleviated Aβ deposition in T2DM mice. In addition, Rg1 therapy elevated the expression of PSD95 and SYN in T2DM mice, which in turn improved synaptic dysfunction. Conclusions: Rg1 therapy may improve neuronal injury and DACD via mediating PLC-CN-NFAT1 signal pathway to reduce Aβ generation in T2DM mice.

• IMMUNE NETWORK
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• 제20권4호
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• pp.32.1-32.15
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• 2020

Influenza virus is the major cause of seasonal and pandemic flu. Currently, oseltamivir, a potent and selective inhibitor of neuraminidase of influenza A and B viruses, is the drug of choice for treating patients with influenza virus infection. However, recent emergence of oseltamivir-resistant influenza viruses has limited its efficacy. Morin hydrate (3,5,7,2',4'-pentahydroxyflavone) is a flavonoid isolated from Morus alba L. It has antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective, and anticancer effects partly by the inhibition of the NF-κB signaling pathway. However, its effects on influenza virus have not been studied. We evaluated the antiviral activity of morin hydrate against influenza A/Puerto Rico/8/1934 (A/PR/8; H1N1) and oseltamivir-resistant A/PR/8 influenza viruses in vitro. To determine its mode of action, we carried out time course experiments, and time of addition, hemolysis inhibition, and hemagglutination assays. The effects of the co-administration of morin hydrate and oseltamivir were assessed using the murine model of A/PR/8 infection. We found that morin hydrate reduced hemagglutination by A/PR/8 in vitro. It alleviated the symptoms of A/PR/8-infection, and reduced the levels of pro-inflammatory cytokines and chemokines, such as TNF-α and CCL2, in infected mice. Co-administration of morin hydrate and oseltamivir phosphate reduced the virus titers and attenuated pulmonary inflammation. Our results suggest that morin hydrate exhibits antiviral activity by inhibiting the entry of the virus.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권1호
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• pp.1-11
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• 2016

본 연구는 한국인이 일상생활에서 주로 상용하는 미나리에 대해 기억력 관련 효과와 항산화 효과, 미나리 추출물의 flavonoid 중 isorhamnetin을 분석하여 기능성식품 개발 및 이용에 기여하고자 실시하였다. Acetylcholinesterase의 활성 억제를 측정한 결과 화순미나리 추출물이 28.59%로 가장 높게 나타났으며, 나주미나리 추출물 25.11%와 유의적인 차이가 없었다. SH-SY5Y 세포사멸에 미치는 영향을 측정한 결과 DMSO와 비교하여 화순미나리 추출물 37.23%와 나주미나리 추출물 36.68%로 세포사멸이 유의적으로 감소하였다. 수동회피실험 결과 scopolamine 처리에 의해 기억력이 손상된 동물모델에서 미나리 추출물을 투여하였을 때 vehicle control보다 latency time이 높게 나타났다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 측정 결과 화순, 나주, 의령 미나리 추출물 모두 미나리 처리 그룹군 간에도 유의적 차이가 있었고(P<0.05), 화순미나리 추출물이 총 폴리페놀 함량 117 mg/g, 총 플라보노이드 함량 30 mg GAE/g으로 가장 높게 측정되었다. TBARS 측정 결과 미나리 추출물 $440{\mu}g/mL$의 농도에서 화순미나리 추출물이 50.7%의 억제력으로 가장 높았으며, 나주와 의령미나리 추출물보다 유의하게 높았다. 미나리 추출물의 플라보노이드 중 isorhamnetin을 분석한 결과 표준용액과 미나리 추출물의 머무름 시간이 14분대로 피크 유지시간이 일치하였으며, 동일한 spectrum을 나타내어 정확한 isorhamnetin의 분리를 확인하였다. 또한 LC/MS/MS를 통한 분석 결과 표준용액과 미나리 추출물에서 동일 시간대에 TIC를 확인하였고 precursor ion은 317 $[M-H]^+$ m/z, product ion은 302 $[M-H]^+$ m/z로 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과에 기초하여 미나리 추출물은 천연 항산화제와 기억력 개선제로써의 활용 가치를 시사한다고 사료된다. 또한 건강기능성 소재로서 식품산업 분야의 이용률 향상에 도움이 될 것으로 판단된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권5호
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• pp.558-564
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• 2006

목 적 : 경뇌 전자기 자극법은 변조 자기장을 이용하여 뇌세포에 대한 직접적인 영향을 주지 않으면서 중추 신경계를 자극할 수 있는 비침습적인 방법이다. 이전의 연구들은 대부분 생체 동물을 대상으로 수행되어져 왔으며 배양 조직에서의 연구는 별로 이루어진 바 없다. 이에 본 연구에서는 배양된 해마 절편에서 다른 주파수의 전자기 자극이 신경원에 미치는 영향과 약물에 의한 세포 손상 후 전자기 자극의 세포보호효과 여부에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 : 생후 8일된 실험쥐의 대뇌를 적출하여 dissection microscope 하에서 양쪽 해마 부위를 분리하고 tissue chopper를 이용하여 $450{\mu}M$ 두께로 절편을 만든 후 Stoppini가 고안한 방법대로 배양을 시행하였다. 각각 5개의 건강한 해마 절편이 포함된 inserts를 선택하고, 전자기 자극군에 대해 0.67 Hz와 50 Hz의 주파수로 각각 배양 5일부터 3일 간격으로 6차례 전자기 자극을 가하였다. 또한, 배양 제 14일에 inserts 2개에 $100{\mu}M$ NMDA에 노출시키고 3일 후부터 3일 간격으로 insert 1개에 전자기 자극을 3차례 시행하였고 다른 1개의 insert와 대조군에는 자극을 가하지 않았다. 결 과 : 전자기 자극 후 신경원의 활성도를 알아보기 위해 NeuN 단백 발현을 western blotting을 이용하여 측정한 후 ${\beta}$-actin 단백 발현과의 비를 얻어 각 군에서 비교 분석하였다. 대조군($1.01{\pm}0.27$)에 비해 전자기 자극군에서 NeuN의 발현이 증가되어 있었으며, 특히 저주파 자극군($1.12{\pm}0.14$)에서보다 고주파 자극군($1.27{\pm}0.17$)에서 현저하였고 고주파 자극군에서는 대조군에 비해 통계적으로 유의한 증가를 보였다(P<0.05). 또한, NMDA 노출 후 실험군(전자기 자극군 : $1.15{\pm}0.27$, 전자기 비자극군 : $0.92{\pm}0.09$)에서 대조군($1.26{\pm}0.04$)에 비해 NeuN 발현이 감소되었으나 전자기 비자극군에서 더 많이 감소한 것을 알 수 있었다. 결 론 : 배양된 해마조직의 신경세포에 대한 전자기 자극은 저주파 자극군에 비해 고주파 자극군에서 대조군보다 통계적으로 유의한 수준의 NeuN 발현의 증가를 관찰할 수 있었고, NMDA 노출 후 전자기 자극을 가한 군에서 대조군보다 NeuN 발현 감소가 관찰되기는 하였으나 고주파 자극군에서는 통계적으로 유의하지 않은 정도였던 것으로 보아 전자기 자극이 신경원 활성을 증가시켜 신경세포의 발생 및 증식을 유도하며 세포 손상에 대한 신경보호효과도 보인다는 것을 알 수 있었다. 따라서 전자기 자극은 여러 신경 질환에 있어서 치료적 역할을 할 수 있는 가능성이 있다고 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권4호
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• pp.481-487
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• 2010

본 연구에서는 열대과일 리치의 부산물인 과피를 기능성 식품 산업 소재로써의 활용가능성을 알아보기 위해 영양화학성분 분석, 항산화 및 신경세포 보호효과에 대해서 조사하였다. 리치 과피의 일반성분은 수분 0.11%, 조단백질 13.97%, 조지방 0.04%, 조회분 0.33% 및 가용성 무질소물 85.52%이었다. 주요 무기성분으로는 K 989.35 mg/100 g, Ca 399.81 mg/100 g 및 P 264.65 mg/100 g이었으며, 용매별 리치 과피의 총 페놀 함량을 측정한 결과는 열수 추출물 8.02 mg/g, 50% 메탄올 추출물 12.28 mg/g,으로 각각 나타났다. 주요 아미노산으로는 proline이 672.59 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 차지하였다. 주요 지방산으로는 palmitic acid(42.86%), stearic acid(14.88%)이었으며, 리치 과피의 DPPH와 ABTS radical 소거활성을 측정한 결과 열수 추출물에 비해 50% 메탄올 추출물의 소거활성이 상대적으로 높게 나타났다. 특히 열수와 50% 메탄올 추출물의 최대 처리농도 5 mg/mL에서 DPPH와 ABTS radical 소거활성은 각각 17.68, 37.35%와 39.79, 50.33%로 나타났다. FRAP assay을 이용한 항산화 활성은 농도의존적인 경향을 보였으며, 열수 추출물에 비하여 50% 메탄올 추출물이 상대적으로 우수하였다. MTT, LDH assay를 통한 신경세포 보호효과를 측정한 결과 MTT 실험에서는 리치 과피 추출물의 모든 농도에서 positive control로서의 vitamin C와 유사한 세포 생존율을 나타냈고, LDH 실험에서는 추출물에 의한 농도 의존적 효소 방출량 감소가 관찰되었고, 특히 최대 $500\;{\mu}g/mL$ 농도에서는 50% 메탄올 추출물이 열수추출물 보다 약 1.7배 가량의 방출량 저해 효과가 나타났다. 본 연구결과를 종합해 볼 때, 우수한 영양 구성 성분과 physiological phenolics를 함유한 리치 과피 추출물은 항산화 및 산화적 스트레스로부터 신경세포 보호효과를 나타내면서 퇴행성 신경질환 등을 예방할 수 있는 기능성 산업소재로서의 가치가 높다고 판단된다.

• 한방재활의학과학회지
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• 제19권2호
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• pp.73-88
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• 2009

목 적 : 규칙적인 운동이 신경보호 효과와 도파민성 신경원의 재구축, 운동기능 향상에 영향을 미친다는 실험실적 연구결과에도 불구하고, 아직까지 파킨슨병 질환자의 트레드밀 운동이 뇌신경 변화에 영향을 미치는지에 대해서는 논란이 되고 있는 상황이다. 더군다나, 증상의 진전이 흑질선조체의 뇌신경 변화에 의한 것인지, 운동에 의한 전반적인 효과인지, 의욕에 영향을 받은 것이지 또한 확실치 않은 상황이다. 이에 본 연구자는 트레드밀 운동이 파킨슨 유발 실험쥐의 뇌신경 변화를 유발하는 것을 밝히고자 본 실험을 수행하였다. 방 법 : 본 실험에서는 파킨슨 모델을 만들기 위해 수컷 C57BL/6 쥐에 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine(MPTP) 30 mg/kg과 프로베네시드 20 mg/kg을 매 12시간마다 10회 투여(총 5일)하여 파킨슨병을 유발하였다. 이후 운동군을 경사도 $0^{\circ}$, 18 m/min의 속도로, 하루 40분의 트레드밀 운동을 수행하였다. 운동수행의 마지막에는 모든(염류 비교군, 비운동 비교군) 동물의 뇌를 적출하여 신경원성, 신경화학적 변화가 어떤지 비교군, 비운동군과 비교분석하였다. 본 실험에서 Synphilin 단백질은 알파시누크린의 발현 징후로 사용되었다. 흑질과 선조체의 뇌세포를 western blotting에 의해 염색하여 분석하였다. 결 과 : 염류 비교군의 경우 synphilin 단백질의 발현이 발견되지 않았다. 파킨슨 유발을 위한 MPTP(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine) 투여는 알파시누크린의 응집을 의미하는 synphilin 단백질의 발현이 급증하였다. 하지만, 트레드밀 운동군에서는 synphilin 단백질의 발현이 비운동군에 비해 유의하게 낮았다. 이는 트레드밀 운동이 알파시누크린의 응집도를 낮추는데 영향을 미친다는 것으로 사료된다. 결 론 : 본 연구에는 트레드밀 운동이 파킨슨 모델의 뇌에서 알파시누크린 응집체의 제거를 촉진하고, 병의 진행, 세포사멸을 억제하는 것으로 밝혀졌다.

• Neonatal Medicine
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• 제15권1호
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• pp.32-37
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• 2008

목 적 : 신생아 질식은 신생아 사망과 영구적 신경발달 장애의 중요한 원인이다. 이에 대한 여러 치료 방법이 시도되어 왔으나 현재까지 임상에 적용 가능한 치료 혹은 예방법은 개발되지 못하고 있다. 산모의 고열은 신생뇌에 악영향을 미치는 것으로 알려져 왔으나 최근 동물에서 시행한 고온 전처치가 뇌손상을 예방한다는 상반된 효과가 보고된 바 있다. 이에 저자들은 신생 동물의 저산소 허혈 뇌손상에 있어서의 고온 전처치의 효과를 조사하고자 이 연구를 시행하였다. 방 법 : 신생쥐를 사용하여 생후 6일에 이들을 두 군으로 나누어 전처지군은 $40^{\circ}C$의 고온 환경에, 대조군은 상온에 2시간 노출시켰다. 24시간 후 두 군 모두 편측 온목동맥 결찰 후 산소 농도 8%의 저산소 환경에 2시간 노출시켜 저산소 허혈을 유도하였으며 저산소 허혈후 7일에 뇌를 적출하여 뇌손상 정도를 비교하였다. 결 과 : 고온 전처치군 16례 중 5례(31.2%)에서 뇌손상이 관찰되어 대조군(17례 중 11례, 64.7%)에 비해 유의성 있게 뇌손상 빈도가 낮았다(P<0.05). 뇌피질, 해마, striatum 및 시상에서 관찰한 손상 부위의 분포 양상과 손상 정도는 전처치군과 대조군 사이에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결 론 : 신생쥐에 있어서 2시간의 고온 전처치는 저산소 허혈 뇌손상의 빈도를 감소시켰다. 이는 산모의 발열이 저산소 허혈 뇌손상 보호 효과를 나타낼 가능성을 시사하나 임상 적용에 앞서 다양한 환경 온도 및 장시간의 노출 시간으로 그 효과와 안정성에 대한 연구가 계속되어야 할 것으로 생각된다.

• 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.