• 농업과학연구
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• 제49권2호
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• pp.227-237
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• 2022

Amyloid beta (Aβ) is produced from an amyloid precursor protein by the activation of the amyloidogenic pathway, and it is widely known to cause Alzheimer's disease (AD). In this study, we investigated the neuroprotective effects of three flavonoids, quercitrin, isoquercitrin, and afzelin, from Acer okamotoanum against Aβ-induced neurotoxicity in SH-SY5Y neuronal cells. Aβ_25-35 treatments resulted in decreased cell viability and increased levels of nuclei condensation and fragmentation. However, an isoquercitrin treatment dose-dependently increased cell viability and decreased nuclei condensation and fragmentation levels. SH-SY5Y cells treated with Aβ_25-35 showed increased reactive oxygen species (ROS) production compared to that from cells not treated with Aβ_25-35. However, treatment with the three flavonoids significantly inhibited ROS production compared to an Aβ_25-35-treated control group, indicating that the three flavonoids blocked neuronal oxidative stress. For a closer examination of the neuroprotective mechanisms, we measured the expressions of the non-amyloidogenic pathway-related proteins of a disintegrin and metalloprotease 10 (ADAM10) and the tumor necrosis factor-α converting enzyme (TACE). An isoquercitrin treatment enhanced the expressions of ADAM10 compared to the control group. In addition, the three flavonoids activated the non-amyloidogenic pathway via the upregulation of TACE. In conclusion, we demonstrated neuroprotective effects of three flavonoids from A. okamotoanum, in particular isoquercitrin, on neurotoxicity by the regulation of the non-amyloidogenic pathway in Aβ_25-35-treated SH-SY5Y cells. Therefore, we suggest that flavonoids from A. okamotoanum may have some potential as therapeutics of AD.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.418-428
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• 2020

본 연구는 알츠하이머(Alzheimer's disease: AD) 형질전환 생쥐를 대상으로 저항성 운동(resistance exercise: RE)이 해마의 베타 아밀로이드(β-amyloid: Aβ) 단백질 대사, 신경세포사멸 및 인지기능에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. AD 비 형질전환 생쥐(non-transgenic: non-tg, n=14)와 형질전환 생쥐(transgenic: Tg, n=14)를 무선 배정하여 비 형질전환 생쥐 대조군 (non-tg-control: NTC, n=7), 비 형질전환 생쥐 저항성 운동군(non-tg-RE: NTRE, n=7), 형질전환 대조군(tg-control: TC, n=7) 및 형질전환 저항성 운동군(tg-RE: TRE, n=7)으로 구분하였다. RE는 특수 제작한 사다리 저항성 운동 기구를 사용하여 점진적으로 set 수를 증가시켜 총 8주간 실시하였다. 운동 후 인지기능 능력을 평가하기 위한 수중미로검사와 Aβ 단백질 대사, 신경세포사멸 지표 및 SIRT1/PGC-1α 단백질 발현 수준을 확인하였다. 수중미로검사 결과 거리와 시간 모두 TC 집단에서 유의하게 증가 되었지만 RE를 실시한 TRE 집단에서 거리와 시간이 감소 되어 인지능력이 개선된 것으로 확인되었다. 또한, TC 집단에서 증가된 Aβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소하는 것으로 나타났다. 신경세포사멸 관련 단백질인 Bcl-2/Bax ratio는 TC 집단에서 유의하게 감소되어 신경세포사멸이 증가 된 것으로 나타났지만 RE는 Bcl-2/Bax ratio을 증가시켜 신경세포사멸을 감소시킨 것으로 확인되었다. TC 집단에서 증가된 BACE1 및 ROCK1과 감소된 ADAM10과 RARβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소되거나 증가 된 것으로 나타났고, SIRT1/PGC-1α 단백질 발현은 TC 집단에서 감소 되었지만 RE를 통해 증가 된 것으로 나타났다. 따라서 8주간의 RE는 AD의 병리학적 특징인 Aβ 단백질 발현을 감소시키고 관련 생성 기전들을 조절하여(SIRT1/PGC-1α 기전 활성, 아밀로이드 생성기전 억제, 비-아밀로이드 생성기전 활성) 신경세포사멸 억제시키고 결과적으로 인지기능을 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.