• 대한한의학회지
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• 제26권3호
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• pp.27-42
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• 2005

Objectives : Alzheimer's disease (AD) is a progressive and fatal neurodegenerative disease characterized by amyloid plaques and neurofibrillary tangles. These plaques are associated with degenerating neuronal processes and consist primarily of fibrillary aggregates of beta-amyloid$ protein, generated from amyloid precursor protein (APP). Another amyloidogenic fragment, the carboxyl terminus (CT) of APP, which is composed of 99-105 amino acid residues containing the complete $A{\beta}$ sequence, also appears to be toxic to neurones. Recent evidence suggest that CT105, carboxy terminal 105 amino acids peptide fragment of APP, may be an important factor causing neurotoxicity in AD. Methods : Although a variety of oriental prescriptions including Pinelliae rhizoma have traditionally been utilized for the treatment of AD, their pharmacological effects and action mechanisms have not yet been fully elucidated. In the present study, we investigated effects of the dichloromethane extract of Pinelliae rhizoma (PINR) on neurotoxicity and the formation of reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) in SK-N-SH cells overexpressed with CT105. In addition, we evaluated its radical scavenging activity and effects on acetylcholinesterase (AChE) activity. Furthermore, effects on cognitive deficits induced by scopolamine treatment in rats were evaluated. Results ; We found in this study that PINR significantly inhibited apoptotic neuronal death induced by CT105 overexpression in SK-N-SH cells. Based on morphological examinations by phase-contrast microscopy, PINR reversed apoptotic changes of CT105-expressed cells. It was also found that PINR significantly promoted neurite outgrowth and inhibited formation of ROS nd NO. PINR was shown to scavenge DPPH radicals and noncompetitively inhibit AChE activity. Furthermore, it reduced scopolamine-induced memory impairment in rata, assessed by passive avoidance test. Conclusions : Taken together, these results demonstrate that PINR exhibits neuroprotective, antioxidant, and memory enhancing effects, and therefore may bs beneficial for the treatment of AD.

• 대한한의학회지
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• 제28권2호통권70호
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• pp.213-223
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• 2007

Objective : Alzheimer's disease (AD) is a geriatric dementia that is widespread in old age. With an aging populace, AD is a looming problem in public health service. Alzheimer's disease is characterized by specific neuronal degeneration in certain areas of the brain. Mutations and abnormal expression of several genes are associated with ${\beta}-amyloid$ deposits and Alzheimer's disease; among them APP, PS1, and PS2, SOD, free radical, ROS. Methods:We studied herbal medicines that have a relationship to brain degeneration. From pre-modern times, although a variety of oriental prescriptions of Aster tataricus have been traditionally utilized for the treatment of AD, their pharmacological effects and action mechanisms have not yet been fully elucidated. Result : Based on morphological observations by phase-contrast microscope, TUNEL assay and MTT in the culture media, $H_20_2-induced$ cell death was significantly inhibited by Aticus. We examined by ROS formation, catalase activity and GSH activity. We studied the protective effect and inhibitory effects of neurotoxicity in $H_20_2-induced$ PC-12 cells by Aticus. Findings from our experiments show that Aticus inhibits apoptosis, which has neurotoxicities and cell damage in PC-12 cells. In addition, treatment with Aticus ($>25{\mu}g/ml$ for 6hrs) partially prevented $H_20_2-induced$ cytotoxicity in PC-12 cells, and induced a protective effect. Conclusion : As the result of this study, in the Aticus group, the apoptosis in the nervous system was inhibited, protected against the degeneration of PC-12 cells by $H_20_2$. Taken together, Aticus exhibited inhibition of $H_20_2-induced$ apoptotic cell death. Aticus was found to induce protective effect on GSH and catalase in PC-12 cells. Based on these findings, Aticus may be beneficial for the treatment of AD.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제49권4호
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• pp.233-240
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• 2016

항산화, 항암 및 항염증 효능 등의 생리 활성이 보고된 우엉 뿌리의 열수 추출물을 제조하여 advanced glycation end products (AGEs) 형성 저해 효과를 확인하였다. AGEs는 bovine serum albumin (BSA)과 단당류인 glucose, fructose, galactose를 혼합하여 $37^{\circ}C$에서 3주간 배양하여 생성하였고 매주 형광도 측정, fructosamine 분석, ${\alpha}$-dicarbonyl compounds 함량 분석을 통해 AGEs의 생성량을 확인하였다. 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 저해능을 AGEs 생성 억제제로 알려져 있는 aminoguanidine (AG)의 저해능과 비교하였다. 우엉 뿌리 추출물은 BSA와 단당류인 glucose, fructose, galactose 각각의 당화반응을 억제하였으며 특히 배양 3주차에서 BSA와 glucose의 당화반응 결과물인 AGEs 생성을 유의적으로 저해하였다. 농도 2 mg/mL 이상의 우엉 뿌리 추출물은 1 mM AG보다 AGEs 생성 저해능이 우수하였으며 농도 4 mg/mL의 우엉 뿌리 추출물은 배양 3주차에서 AGEs 생성을 약 80% 이상 억제하는 효능을 나타냈다. 체내 혈당은 당뇨병과 같은 질환과 식이의 영향을 받으므로 다양한 glucose 농도에서 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 억제능을 조사하였다. 그 결과 AGEs 생성은 glucose의 농도에 비례하여 증가하였으며 우엉 뿌리 추출물은 당뇨환자의 식후에 관찰되는 혈당인 25 mM glucose 군에서 1 mM의 AG보다 높은 우수한 저해 효과를 확인하였다. 본 연구 결과는 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 억제라는 새로운 기능성을 밝히며 향후 당뇨 합병증 예방 효능을 가진 기능성 식품으로의 개발 가능성을 제시한다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제24권2호
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• pp.80-99
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• 2016

Objectives : Instrumental chemical analysis was utilized to investigate the effect of Add-Omit-Saenghyeoryunbu-eum(AO-SHU) on diabetic treatment. One of the most exciting, yet also controversial, arguments is the safety and biological mechanisms of the natural medicine on human body. Therefore, the aim of this study is to provide a better understanding on bioactive chemical components, hazards of heavy metal contamination and biological mechanism of the diabetic medicine composed of 12 different natural herbs. Methods : To study bioactive compound and metallic component in the diabetic medicine in detail, LC-MS/MS (Liquid Chromatography-Mass/Mass), GC (Gas Chromatography) and ICP (Inductively Coupled Plasma) were utilized to characterize the extract of the diabetic medicine and the result was compared with 18 marker substances selected from literature survey. In addition, in vitro assay experiments including GPR 119 activity and human DGAT-1 inhibition, and OGTT (Oral Glucose Tolerance Test) were performed to verify the effectiveness of this medicine on diabetic treatment. Results : Out of 18 marker substances, 9 bioactive compounds were identified from LC-MS/MS analysis which include Citruline, Catalpol, Berberine, Ginsenoside Rb1, Ginsenoside Rg1, Oleanolic acid, β-Sitosterol, Mangiferin, and Schizandrin. ICP study on 245 residual pesticides revealed that 239 species were not detected but 6 species, Dimethomorph, Trifloxystrobin, Pyraclostrobin, Isoprocarb, Carbaryl and Flubendiamide, while the amounts are trace levels, below permitted concentrations. The biological activity was observed in vitro assay and Oral Glucose Tolerance Test(OGTT), which are consistent with a preliminary clinical test result, a drop in blood sugar level after taking this herbal medicine. Conclusions : Instrumental chemical analysis using LC-MS/MS, GC, and ICP was conducted successfully to identify bioactive compounds in AO-SHU for the treatment of diabetes, finding 9 bioactive compounds. Furthermore, in vitro assay experiments and OGTT show that AO-SHU has its biological activities, which imply that it can be a candidate for the future diabetes remedy.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제22권1호
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• pp.17-26
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• 2014

${\alpha}$-Asarone exhibits a number of pharmacological actions including neuroprotective, anti-oxidative, anticonvulsive, and cognitive enhancing action. The present study investigated the effects of ${\alpha}$-asarone on pro-inflammatory cytokines mRNA, microglial activation, and neuronal damage in the hippocampus and on learning and memory deficits in systemic lipopolysaccharide (LPS)-treated C57BL/6 mice. Varying doses of ${\alpha}$-asarone was orally administered (7.5, 15, or 30 mg/kg) once a day for 3 days before the LPS (3 mg/kg) injection. ${\alpha}$-Asarone significantly reduced TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ mRNA at 4 and 24 hours after the LPS injection at dose of 30 mg/kg. At 24 hours after the LPS injection, the loss of CA1 neurons, the increase of TUNEL-labeled cells, and the up-regulation of BACE1 expression in the hippocampus were attenuated by 30 mg/kg of ${\alpha}$-asarone treatment. ${\alpha}$-Asarone significantly reduced Iba1 protein expression in the hippocampal tissue at a dose of 30 mg/kg. ${\alpha}$-Asarone did not reduce the number of Iba1-expressing microglia on immunohistochemistry but the average cell size and percentage areas of Iba1-expressing microglia in the hippocampus were significantly decreased by 30 mg/kg of ${\alpha}$-asarone treatment. In the Morris water maze test, ${\alpha}$-asarone significantly prolonged the swimming time spent in the target and peri-target zones. ${\alpha}$-Asarone also significantly increased the number of target heading and memory score in the Morris water maze. The results suggest that inhibition of pro-inflammatory cytokines and microglial activation in the hippocampus by ${\alpha}$-asarone may be one of the mechanisms for the ${\alpha}$-asarone-mediated ameliorating effect on memory deficits.

• 생명과학회지
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• 제18권6호
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• pp.814-825
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• 2008

아스코크로린(Ascochlorin, ASC)은 Ascochyta viciae로부터 추출된 프레닐페놀 물질로, 혈청 콜레스테롤과 트리글리세라이드 수치를 감소시키고 종양 성장을 억제한다는 연구 결과가 보고되어 있다. 본 논문에서는 아스코크로린이 생리학적 혹은 병리학적인 작용과 염증반응에서 약리학적으로 유도되는 반응을 어떻게 조절하며, 이러한 메커니즘에 대해 이해하기 위해 mouse macrophage Raw264.7 세포에 아스코크로린을 처리하여 이에 대한 프로테옴의 특이적인 발현에 대해 분석하였다. 따라서 본 연구는 LPS를 처리한 mouse macrophage Raw264.7 세포에 아스코크로린을 처리하여 염증과정에 관련된 단백질의 발현 양상을 확인하기 위해 프로테오믹스를 시행하였다. Mouse macrophage RAW264.7 세포에 아스코크로린을 처리한 조건과 무처리한 조건으로 나누어 two-dimensional electrophoresis (2-D SDS-PAGE), matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)와 bioinformatics 방법으로 아스코크로린을 처리한 mouse macrophage Raw264.6 세포의 프로테옴을 분석하였다. 그 결과 mouse macrophage Raw264.7 세포에 아스코크로린 처리 시 Calreticulin이 4배 감소, ${\beta}-actin$도 4배 감소 그리고 vimentin이 1.5배 감소함을 확인 할 수 있었다. 그러나 rabaptin 아스코크로린 처리에 의해 3배 증가함을 확인 할 수 있었다. 이러한 단백질 발현은 RT-PCR을 수행하여 결과에 대해 재확인 하였으며, 프로테오믹스와 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 LPS 처리에 의해 활성화된 mouse macrophage RAW264.7 세포에 ASC를 처리한 후 이차원 전기영동법을 이용하여, 단백질의 발현 변화 및 양상을 규명하고 단백질 지도를 확립 하였으며, RAW264.7 세포를 이용한 면역세포 모델에서 ASC의 항염증 작용을 중심으로 생리활성 조절기능을 확인 할 수 있었다. 향후 분자 기능 조절 연구와 전 임상 연구를 통해 ASC의 생리활성 조절 기능을 규명한다면 ASC는 항염증 및 항암활성을 갖는 약물로 개발될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.92-97
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• 2014

Cordycepin은 Cordyceps militaris에서 처음 유래된 nucleoside adenosine 유도체의 일종으로 면역증강 및 항암활성을 포함한 다양한 약리 기능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 LNCap 인체 전립선 암세포 모델을 이용하여 cordycepin에 의한 항암활성 기전을 연구하였다. Cordycepin 처리에 따라 LNCap 세포는 처리 농도 의존적으로 증식이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 poly ADP-ribose polymerase의 단편화 현상과 Annexin V 염색에 의한 정량적 분석으로 확인하였다. Cordycepin 처리에 따른 flow cytometric analysis 결과로서 cordycepin이 세포주기 G2/M기 정체 현상을 유발하였음을 알 수 있었으며, 이는 cyclin B1 및 cyclin A의 발현 감소와 연관성이 있었다. 또한 cordycepin이 처리된 LNCap 세포에서 cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p21Waf1/Cip1의 발현이 증가되었지만, CDK2, CDC2 및 Cdc25C의 발현에는 큰 영향을 미치지 않았으며, cordycepin에 의하여 증가된 p21 단백질은 CDK2 및 CDC2와의 복합체를 형성하고 있었다. 본 연구의 결과는 LNCap 전립선 암세포에서 cordycepin에 의한 G2/M 및 apoptosis 유발은 p53 비존적인 CDK inhibitor p21의 발현 증가가 중요한 역할을 하고 있음을 보여주는 것이다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.249-255
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• 2015

오미자 종자에서 추출된 정유(Schisandrae Semen essential oil, SSeo)의 항암활성 및 작용 기전 해석을 위하여 U937 백혈병 세포를 대상으로 apoptosis 유도 여부를 조사하였다. SSeo 처리에 의한 U937 세포의 증식 억제는 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 DAPI 염색을 통한 apoptotic body 출현의 증가, agarose gel 전기영도에 의한 DNA의 단편화 유도 및 flow cytometry 분석에 의한 Sub-G1기 세포 빈도의 증가로 확인하였다. SSeo 처리에 의한 apoptosis 유도에서 IAP family 단백질에 속하는 XIAP, cIAP-1 및 survivin의 발현 감소와 anti-apoptotic Bcl-2 단백질의 발현 저하, DR4 및 DR5의 발현 증가와 연관성이 있었다. SSeo 처리는 또한 Bid truncation, 미토콘드리아 기능 손상, caspases (-3, -8 and -9)의 활성화와 활성형 caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화를 동반하였다. 본 연구의 결과는 오미자 정유의 생화학적 항암기전 해석을 이해하고 향후 지속적인 연구를 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.518-528
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• 2013

꿀풀과(Labiatae)에 속하는 황금(黃芩, S. baicalensis)은 한국, 중국, 몽골 및 시베리아 동부 등지에 분포하는 여러해살이 초본식물로서 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 한방에서는 뿌리 말린 것을 이질, 발열 및 황달의 치료제로 사용되고 있다. 또한 최근 연구에 따르면 황금 추출물은 항염증, 항당뇨, 항균, 항알레르기, 항바이러스, 항고혈압, 항산화 및 항암 효능을 가지는 것으로 알려져 있으나 신세포암에서의 항암효능 및 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 신세포암 Caki-1 세포에서 황금 에탄올 추출물(ethanol extract of S. baicalensis, EESB)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EESB 처리에 의한 Caki-1 세포의 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있었으며, 이는 DR4 Fas ligand 및 Bax 단백질의 발현 증가와 Bid, XIAP 및 cIAP-1의 발현 억제와 관련이 있었다. EESB는 또한 미토콘드리아의 기능 손상과 caspase-3의 기질단백질인 PARP, ${\beta}$-catenin 및 $PLC{\gamma}$-1 단백질의 단편화를 유발하였다. 그러나 EESB 처리에 의하여 유발되었던 apoptosis가 pan-caspases inhibitor인 z-VED-fmk를 이용하여 caspases의 활성을 억제하였을 경우 현저하게 감소되어, EESB에 의한 apoptosis 과정에 caspase의 활성 증대가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 황금의 항암작용을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이고 나아가 향후 수행될 추가 실험을 위한 기초 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제39권2호
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• pp.116-124
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• 2015

Background: Ginseng, the root of Panax ginseng (PG), is used widely as a herbal medicine to prevent and treat various diseases. Panax ginseng has pharmacological effects on neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease (AD). The present study evaluated the neuroprotective effects of PG and its possible neuroprotective mechanisms in advanced glycation end product (AGE)-induced AD in a rat model. Methods: Advanced glycation end products were injected bilaterally into the CA3 region of the rats' brains. The Morris water maze test and step-down type passive avoidance test were performed to evaluate their memory and cognitive abilities. The oxidation indexes in the hippocampus were detected. Immunohistochemistry was conducted to visualize the receptors for advanced glycation end products (RAGEs) and nuclear factor-kappa-light-chain-enhancer of activated B cell (NF-${\kappa}B$). Results: Behavioral results showed that PG (1 g/kg, 0.5 g/kg, and 0.25 g/kg) significantly shortened the escape latency, remarkably increased the number of crossing times, significantly decreased the number of errors, and prolonged the latency in rats with AGE-induced AD. Panax ginseng also significantly reduced the malondialdehyde level, increased the glutathione content, and increased superoxide dismutase activity in the hippocampus. Panax ginseng significantly decreased the expression of RAGE and NF-${\kappa}B$. The blockade of anti-RAGE antibody could significantly reduce AGE-induced impairments and regulate these expressions. Conclusion: Our results demonstrated that PG significantly inhibits AGE-induced memory impairment and attenuates Alzheimer-like pathophysiological changes. These neuroprotective effects of PG may be associated with the RAGE/NF-${\kappa}B$ pathway. Our results provided the experimental basis for applying PG in preventing and treating AD.