• Journal of Ginseng Research
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• 제44권2호
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• pp.341-349
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• 2020

Background: The replicative senescence of human dermal fibroblasts (HDFs) is accompanied by growth arrest. In our previous study, the treatment of senescent HDFs with Rg3(S) lowered the intrinsic reactive oxygen species (ROS) levels and reversed cellular senescence by inducing peroxiredoxin-3, an antioxidant enzyme. However, the signaling pathways involved in Rg3(S)-induced senescence reversal in HDFs and the relatedness of the stereoisomer Rg3(R) in corresponding signaling pathways are not known yet. Methods: We performed senescence-associated β-galactosidase and cell cycle assays in Rg3(S)-treated senescent HDFs. The levels of ROS, adenosine triphosphate (ATP), and cyclic adenosine monophosphate (cAMP) as well as the mitochondrial DNA copy number, nicotinamide adenine dinucleotide (NAD)⁺/1,4-dihydronicotinamide adenine dinucleotide (NADH) ratio, and NAD-dependent sirtuins expression were measured and compared among young, old, and Rg3(S)-pretreated old HDFs. Major signaling pathways of phosphatidylinositol 3-kinase/Akt, 5' adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK), and sirtuin 1/3, including cell cycle regulatory proteins, were examined by immunoblot analysis. Results: Ginsenoside Rg3(S) reversed the replicative senescence of HDFs by restoring the ATP level and NAD⁺/NADH ratio in downregulated senescent HDFs. Rg3(S) recovered directly the cellular levels of ROS and the NAD⁺/NADH ratio in young HDFs inactivated by rotenone. Rg3(S) mainly downregulated phosphatidylinositol 3-kinase/Akt through the inhibition of mTOR by cell cycle regulators like p53/p21 in senescent HDFs, whereas Rg3(R) did not alter the corresponding signaling pathways. Rg3(S)-activated sirtuin 3/PGC1α to stimulate mitochondrial biogenesis. Conclusion: Cellular molecular analysis suggests that Rg3(S) specifically reverses the replicative senescence of HDFs by modulating Akt-mTOR-sirtuin signaling to promote the biogenesis of mitochondria.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제19권3호
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• pp.283-289
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• 2015

This study surveys the improvement characteristics in old-aged muscular mitochondria by bio-active materials coated fabric (BMCF). To observe the effects, the fabric (10 and 30%) was worn to old-aged rat then the oxygen consumption efficiency and copy numbers of mitochondria, and mRNA expression of apoptosis- and mitophagy-related genes were verified. By wearing the BMCF, the oxidative respiration significantly increased when using the 30% materials coated fabric. The mitochondrial DNA copy number significantly decreased and subsequently recovered in a dose-dependent manner. The respiratory control ratio to mitochondrial DNA copy number showed a dose-dependent increment. As times passed, Bax, caspase 9, PGC-$1{\alpha}$ and ${\beta}$-actin increased, and Bcl-2 decreased in a dose-dependent manner. However, the BMCF can be seen to have had no effect on Fas receptor. PINK1 expression did not change considerably and was inclined to decrease in control group, but the expression was down-regulated then subsequently increased with the use of the BMCF in a dose-dependent manner. Caspase 3 increased and subsequently decreased in a dose-dependent manner. These results suggest that the BMCF invigorates mitophagy and improves mitochondrial oxidative respiration in skeletal muscle, and in early stage of apoptosis induced by the BMCF is not related to extrinsic death-receptor mediated but mitochondria-mediated signaling pathway.

• Experimental and Molecular Medicine
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• 제50권11호
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• pp.5.1-5.14
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• 2018

Oxidative stress-induced mitochondrial dysfunction is implicated in the pathogenesis of intervertebral disc degeneration (IVDD). Sirtuin 3 (SIRT3), a sirtuin family protein located in mitochondria, is essential for mitochondrial homeostasis; however, the role of SIRT3 in the process of IVDD has remained elusive. Here, we explored the expression of SIRT3 in IVDD in vivo and in vitro; we also explored the role of SIRT3 in senescence, apoptosis, and mitochondrial homeostasis under oxidative stress. We subsequently activated SIRT3 using honokiol to evaluate its therapeutic potential for IVDD. We assessed SIRT3 expression in degenerative nucleus pulposus (NP) tissues and oxidative stress-induced nucleus pulposus cells (NPCs). SIRT3 was knocked down by lentivirus and activated by honokiol to determine its role in oxidative stress-induced NPCs. The mechanism by which honokiol affected SIRT3 regulation was investigated in vitro, and the therapeutic potential of honokiol was assessed in vitro and in vivo. We found that the expression of SIRT3 decreased with IVDD, and SIRT3 knockdown reduced the tolerance of NPCs to oxidative stress. Honokiol ($10{\mu}M$) improved the viability of NPCs under oxidative stress and promoted their properties of anti-oxidation, mitochondrial dynamics and mitophagy in a SIRT3-dependent manner. Furthermore, honokiol activated SIRT3 through the AMPK-PGC-$1{\alpha}$ signaling pathway. Moreover, honokiol treatment ameliorated IVDD in rats. Our study indicated that SIRT3 is involved in IVDD and showed the potential of the SIRT3 agonist honokiol for the treatment of IVDD.

• 한국치위생학회지
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• 제11권5호
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• pp.629-636
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• 2011

Objectives : The purpose of this study was to determine the effects of oral health on the quality of life of elderly patients with dentures or implants. It is our intention that through this analysis we can aid seniors in making the choice between dentures or implants, considering future masticatory function and the likely effects of this decision on the patients quality of life. Methods : This survey was conducted between November 1, 2010 and November 25, 2010, in Kyunggi-Do, whasung city. The research was carried out at one public health center, among elderly patients. 105 seniors were surveyed using the direct interviewing method, oral health related quality of life was measured by the Philadelphia Geriatric Center(PGC) Morale Scale. Collected data was examined using the SPSS 13.0 program, using frequency, mean, and standard deviation analysis, T-test and $x^2$ test. Results : The number of residual teeth for patients who have implants was $20.45{\pm}5.85$, while among those patients with dentures the number was considerably lower, $8.11{\pm}7.66$(p<0.05). The results of patients masticatory function, was $28.13{\pm}2.40$ for those with implants, and $25.35{\pm}4.15$ with dentures. The results were better for those with implants. Among implant patients overall satisfaction was rated $25.21{\pm}3.63$, higher than for those with dentures $20.20{\pm}6.79$(p<0.05). Quality of life was scored higher for patients with implants($12.76{\pm}2.61$) compared to those with dentures($10.47{\pm}3.52$)(p<0.05). The subjects masticatory function was highly related to the number of remaining teeth and greater masticatory function had a positive effect on patients quality of life and life satisfaction. Conclusion : Dental treatments such as dentures and implants will have a great influence on patients quality of life and life satisfaction. Implants can improve the oral health related quality of life and satisfaction and the general quality of life more than denture therapy.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1455-1460
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• 2018

최근 들어 급속한 고령화 사회가 진행되고 있으며 이로 인해 골관절염과 골다공증 등의 퇴행성 골질환 환자수도 동반하여 증가하고 있다. 따라서 고령화에 따른 골관련 질환의 새로운 제어와 치료법 개발을 위해 성체줄기세포의 골세포 분화유도를 활용한 재생의학도 활발히 연구되고 있다. 또한 관련 연구에서 줄기세포의 분화과정에서 미토콘드리아의 산화적인산화가 중요하다고 알려지고 있다. 흥미롭게도 최근 연구에서 아스피린의 주성분인 salicylate가 동물세포의 미토콘드리아 생합성을 증진시키는 효과가 보고되었다. 그러나 성체줄기세포에서 salicylate가 골세포분화나 미토콘드리아 생합성을 유도할 수 있는지에 대한 연구결과는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인체 골막 유래의 성체줄기세포를 이용하여 골세포분화나 미토콘드리아 생합성에 대한 salicylate의 영향을 분석하였다. 골막 유래 성체줄기세포의 골세포 분화유도 과정에 동반한 salicylate 처리는 잘 알려진 골세포분화 표지자인 alkaline phosphatase의 활성을 증가시키는 결과를 본 연구에서 얻었다. 이러한 연구결과는 salicylate가 줄기세포로부터 골세포로의 분화를 조절할 수 있는 물질이 될 수 있음을 제시한다. 또한 이러한 골세포 분화과정에서 미토콘드리아 생합성도 salicylate 처리에 의해 증가됨이 관찰되었다. 따라서, 미토콘드리아 생합성이나 기능을 조절하는 물질이 성체줄기세포의 골세포 분화과정에도 영향을 줄 수 있으며, 이러한 물질이 골세포분화나 재생의학의 새로운 조절 물질로 응용될 수 있음을 제시한다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제57권1호
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• pp.53-64
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• 2024

본 연구는 근생성 효능을 가진 천연화합물을 발굴하고자 oxypeucedanin hydrate가 근생성과 미토콘드리아에 미치는 영향 및 항암제 유도 미토콘드리아 손상에 대한 완화효과를 C2C12 근원세포와 zebrafish 모델을 통해 각각 확인하였다. 그 결과, oxypeucedanin hydrate는 다핵의 근관세포의 수와 분화말기 표지자인 Myh4의 발현량을 증가시켰고 근육단백질 분해 인자인 MuRF1과 MAFbx의 발현량은 감소시켰다. 또한 미토콘드리아 생합성 조절인자인 Pgc1α, Tfam과 전자전달계 구성인자인 Sdha, Cox1의 발현은 증가시키고, 미토콘드리아 융합인자인 Opa1의 발현 또한 증가시킴과 동시에 미토콘드리아 분열을 표지하는 Drp1의 발현은 감소시켰다. 한편 zebrafish 모델을 통해 항암제 유도 미토콘드리아 손상에 대한 개선효과를 확인한 결과, oxypeucedanin hydrate는 항암제에 의해 유도된 미토콘드리아 손상을 완화시켰다. 이상의 결과들은 oxypeucedanin hydrate가 미토콘드리아 기능 증진을 매개로 근원세포 분화 촉진 및 근육 단백질 분해 저하 효과를 나타냄을 시사한다. 따라서 본 연구를 통해 oxypeucedanin hydrate가 근생성 효과를 나타낼 수 있는 잠재적인 유효소재로서의 가능성을 제시하였다.

• 한국가금학회지
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• 제40권3호
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• pp.197-205
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• 2013

동결 닭 원시생식세포의 생식계열 키메라를 이용한 생체에의 복원을 실용화하기 위해서는, 닭 원시생식세포의 동결보존기술의 향상에 의해 동결 및 융해 후의 많은 생존세포를 확보하는 것이 반드시 필요하다. 닭 원시생식세포는 배양 5.5일령의 닭 원시생식선으로부터 채취하고, MACS 방법에 의해서 순수 닭 원시생식세포를 분리했다. 15% 각각의 EG를 동결보호제로 사용한 처리군이 각 군의 농도에 상관없이 유의적(p<0.05)으로 PG 처리군보다 동결 및 융해 후의 세포의 생존율이 높음을 확인하였다. 특히, 10% EG 처리군에서 85.63%로 동일한 농도의 PG 처리군(66.81%)보다 유의적(p<0.05)으로 가장 높은 생존율을 보였다. 한편, 상업용 닭(한협3호)에서도 오계와 비슷한 경향의 결과를 확인하였다. 이상의 결과들로부터 유리화 동결에 있어서 가장 높은 생존율을 보인 10% EG이 최적의 동결 보호제로서 사용 가능함을 확인하였다.

• 지능정보연구
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• 제24권1호
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• pp.101-124
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• 2018

최근 다양한 분야에서 새로운 기술이 출현하고 있으며, 이들 대부분은 기존 기술들의 융합(Convergence)을 통해 형성되고 있다. 또한 가까운 미래에 출현하게 될 유망한 융합 기술을 예측함으로써 변화하는 기술 지형에 선제적으로 대응하기 위한 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 이러한 수요에 부응하여 많은 기관과 연구자들은 미래 유망 융합 기술 예측을 위한 분석을 수행하고 있다. 하지만 이와 관련한 기존의 많은 연구들은 (i) 고정된 기술 분류 기준을 분석에 사용함으로써 기술 분야의 동적 변화를 반영하지 못했다는 점, (ii) 예측 모형 수립 과정에서 주로 범용성 네트워크 지표를 사용함으로써 기술의 융합이라는 목적에 부합하는 고유 특성을 활용하지 못했다는 점, 그리고 (iii) 유망 분야 예측 모형의 정확성 평가를 위한 객관적 방법을 제시하지 못했다는 점 등에서 한계를 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 (i) 토픽 모델링을 통해 기존의 고정된 분류 기준이 아닌 실제 기술시장의 동적 변화에 따른 새로운 기술군을 도출하고, (ii) 기술 성숙도 및 기술군 간 의존 관계에 따라 각 기술군의 융합적 특성을 반영하는 잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality) 지표를 산출하였으며, (iii) 잠재 성장 중심성에 근거하여 예측한 유망 기술의 성숙도 증가량을 시기별로 측정하여 예측 모형의 정확도를 평가하는 방안을 제시한다. 이와 더불어 제안 방법론의 성능 및 실무 적용 가능성의 평가를 위해 특허 문서 13, 477건에 대한 실험을 수행하였으며, 실험 결과 제안한 잠재 성장 중심성에 따른 예측 모형이 단순히 현재 활용되는 영향도 기반의 예측 모형에 비해 최대 약 2.88배 높은 예측 정확도를 보임을 확인하였다.