• Journal of Ginseng Research
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• 제47권2호
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• pp.337-346
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• 2023

Background: Ginsenoside Rb2, a major active component of Panax ginseng, has various physiological activities, including anticancer and anti-inflammatory effects. However, the mechanisms underlying the rejuvenation effect of Rb2 in human skin cells have not been elucidated. Methods: We performed a senescence-associated β-galactosidase staining assay to confirm cellular senescence in human dermal fibroblasts (HDFs). The regulatory effects of Rb2 on autophagy were evaluated by analyzing the expression of autophagy marker proteins, such as microtubule-associated protein 1A/1B-light chain (LC) 3 and p62, using immunoblotting. Autophagosome and autolysosome formation was monitored using transmission electron microscopy. Autophagic flux was analyzed using tandem-labeled GFP-RFP-LC3, and lysosomal function was assessed with Lysotracker. We performed RNA sequencing to identify potential target genes related to HDF rejuvenation mediated by Rb2. To verify the functions of the target genes, we silenced them using shRNAs. Results: Rb2 decreased β-galactosidase activity and altered the expression of cell cycle regulatory proteins in senescent HDFs. Rb2 markedly induced the conversion of LC3-I to LC3-II and LC3 puncta. Moreover, Rb2 increased lysosomal function and red puncta in tandem-labeled GFP-RFP-LC3, which indicate that Rb2 promoted autophagic flux. RNA sequencing data showed that the expression of DNA damage-regulated autophagy modulator 2 (DRAM2) was induced by Rb2. In autophagy signaling, Rb2 activated the AMPK-ULK1 pathway and inactivated mTOR. DRAM2 knockdown inhibited autophagy and Rb2-restored cellular senescence. Conclusion: Rb2 reverses cellular senescence by activating autophagy via the AMPK-mTOR pathway and induction of DRAM2, suggesting that Rb2 might have potential value as an antiaging agent.

• 동의생리병리학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2023

The aim of this study is to evaluate the antidiabetic effect of the water extract of Aurantii fructus immaturus (WAF), in diabetic models using enzyme, cells and mice, and to suggest a putative mechanism explaining its antidiabetic effect. In an enzyme model using the enzyme α-glucosidase, WAF had no significant effect on α-glucosidase, as compared with acarbose, an antidiabetic drug. Nonetheless, WAF was capable of reducing the blood glucose levels during oral sucrose tolerance test and oral glucose tolerance test, implying that there would be other antidiabetic pathways in no relation to inhibition of α-glucosidase. In cell models using RIN-m5f β-cells and L6 myotubes, WAF, at its non-cytotoxic doses, augmented the secretion of insulin in RIN-m5f β-cells stimulated with 5 mM glucose. In addition, it enhanced the cellular uptake of glucose in L6 myotubes stimulated with deprivation of glucose for 12 h. Therefore, it is most likely that WAF may exert its antidiabetic effects, at least in part, by enhancing insulin secretion and glucose uptake. Meanwhile, in diabetic mice induced with peritoneal injection of streptozotocin (STZ), WAF significantly improved fast blood glucose levels, glycosylated hemoglobin levels, body weight loose, blood pressure, and diabetic adverse effects on functions of the kidney and the liver. Taken together, the water extract of Aurantii fructus immaturus may ameliorate diabetes in mice injected with STZ, at least in part, by enhancing insulin secretion and glucose uptake.

• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.523-529
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• 2023

유비퀴틴-프로테아좀 시스템은 E1-E2-E3 효소의 작용으로 단백질 안정성을 조절하며 이를 통해 진핵 세포 내 광범위한 과정을 조절한다. 특히 DNA 수리, 세포 주기, 전이, 혈관형성 및 사멸과 같은 종양의 생장 과정에서 주요한 역할을 하는데 이 과정에서 유비퀴틴 접합 효소인 UBE2는 활성화된 유비퀴틴을 타깃 단백질에 이동시켜주는 중간 매개체 역할을 한다. UBE2는 인간에게서 40개가 존재하며 이는 촉매 도메인의 확장 유무에 따라 4개의 그룹으로 분류된다. 최근 UBE2의 타깃 단백질의 특정 위치를 인식하는 기질 특이성에 대한 연구가 증가하는 추세이다. 특히 암에서 발현이 높은 UBE2는 암 환자의 나쁜 예후와 상관관계가 있어 종양 형성에서 UBE2의 중요성이 강조되고 있다. 본 총설에서는 암에서 UBE2의 역할에 대한 최신 연구 결과 및 동향에 대해 기술하였다. 또한 UBE2에 관한 기초 지식 및 분자적 메커니즘을 제공함으로써 궁극적으로는 UBE2가 종양 치료의 새로운 타깃이 될 수 있음을 시사한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제27권4호
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• pp.417-426
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• 2023

The TRPM4 gene encodes a Ca²⁺-activated monovalent cation channel called transient receptor potential melastatin 4 (TRPM4) that is expressed in various tissues. Dysregulation or abnormal expression of TRPM4 has been linked to a range of diseases. We introduced the hemagglutinin (HA) tag into the extracellular S6 loop of TRPM4, resulting in an HA-tagged version called TRPM4-HA. This TRPM4-HA was developed to investigate the purification, localization, and function of TRPM4 in different physiological and pathological conditions. TRPM4-HA was successfully expressed in the intact cell membrane and exhibited similar electrophysiological properties, such as the current-voltage relationship, rapid desensitization, and current size, compared to the wild-type TRPM4. The presence of the TRPM4 inhibitor 9-phenanthrol did not affect these properties. Furthermore, a wound-healing assay showed that TRPM4-HA induced cell proliferation and migration, similar to the native TRPM4. Co-expression of protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 6 (PTPN6 or SHP1) with TRPM4-HA led to the translocation of TRPM4-HA to the cytosol. To investigate the interaction between PTPN6 and tyrosine residues of TRPM4 in enhancing channel activity, we generated four mutants in which tyrosine (Y) residues were substituted with phenylalanine (F) at the N-terminus of TRPM4. The YF mutants displayed properties and functions similar to TRPM4-HA, except for the Y256F mutant, which showed resistance to 9-phenanthrol, suggesting that Y256 may be involved in the binding site for 9-phenanthrol. Overall, the creation of HA-tagged TRPM4 provides researchers with a valuable tool to study the role of TRPM4 in different conditions and its potential interactions with other proteins, such as PTPN6.

• 대한한의학방제학회지
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• 제31권4호
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• pp.215-230
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• 2023

Objectives : Schisandra chinensis (Turcz.) Baill contains many nutrients and exhibits high physiological functions. It has been shown that Schisandra seed and pamace contains more nutrients than fruits and thus have higher antioxidant efficacy. In this study, seed and pamace of Schisandra chinensis (Turcz.) Baill (SPSC) were treated with hot-melt extrudate (HME) extrusion to produce water-soluble nanoparticles. Methods : SPSC was treated with HME to prepare nanoparticles. In this process, excipients (hydroxypropyl methylcellulose, pullulan, 2-hydroxylpropyl-beta-cyclodextrin, lecithin) were added to prepare a hydrophilic polymer matrix. To compare and analyze the antioxidant effect and schizandrin content, total flavonoid content, total phenol content and ABTS assay were measured. To confirm the effect of increasing the water solubility of the particles, particle size and water solubility index measurements were performed. The molecular of the material was analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Results : The particle size of HME extrudates decreased, while total phenols, flavonoids, schizandrin, antioxidant effect, and solubility increased. Through FT-IR, it was confirmed that the SPSC and the extrudate exhibit the same chemical properties. In addition, it was confirmed that when extracted with water, it exhibited a higher antioxidant effect than the ethanol extract. Conclusions : HME technology increased the solubility of SPSC, which are processing by-products, and improved their antioxidant effect to a higher degree. It was confirmed that SPSC could be used as an eco-friendly, high value-added material.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.279-285
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• 2024

Zonula occludens (ZO) 단백질은 세포 간의 접합 및 세포질 표면에서 구조적으로 기초를 제공하는 스캐폴딩 단백질로 통합 막 단백질과 세포골격 사이를 연결해주는 역할을 하며 구조적 기능 이외에도 세포 성장 및 증식 조절에도 참여를 한다. 최근 연구들에 따르면 ZO 단백질이 여러 질병 중에서도 암에 관여를 한다는 사실을 보여주고 있다. 특히, ZO 단백질은 암 미세환경에서 암세포의 성장과 발달에 영향을 주고 있다고 보고되고 있다. ZO 단백질은 혈관신생, 염증 반응, 상피-중간엽 전이, 중간엽 줄기 세포와의 상호작용을 통해 암 미세환경에서 다양한 기능을 수행한다. 이런 작용 메커니즘은 암의 종류 및 환경적 조건에 따라 달라질 수 있어 최근까지도 이와 관련된 연구들이 진행되면서 ZO 단백질이 참여하는 여러 신호전달기작들이 밝혀지고 있다. 이를 통해 암세포 환경에서 암 성장과 발달을 늦춰줄 수 있는 새로운 치료법도 고려해 볼 수 있다. 또한 ZO 단백질의 세포 및 생체 내 역할에 대한 연구는 계속되고 있지만, 신호전달 기작들이 생체 내 암 미세환경에서 어떻게 작용하는지에 대한 이해는 아직 부족하다. 따라서, 본 리뷰에서는 ZO 단백질 관련 암 미세환경의 특징 및 조절 기작을 소개하고 ZO 단백질의 특성을 활용하여 암 세포 환경을 억제하고 생체 내 ZO 단백질의 역할을 고찰하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제34권2호
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• pp.128-137
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• 2024

이 리뷰 논문에서는 혈관 투과성, 내피세포 모집, 종양관련 혈관 및 림프관의 유지 등에서 핵심적인 과정인 angiogenesis와 lymphangiogenesis에 있어서 vascular endothelial growth factors (VEGF)가 이행하는 중요한 역할에 대해 재조명하고자 한다. VEGF는 tyrosine-kinase receptor인 VEGFR-1, VEGFR-2, VEGFR-3를 통해 그 역할을 이행하며, 이러한 VEGF-VEGFR 시스템은 암에서뿐만 아니라 비정상적인 혈관 및 림프관 형성으로 인해 야기되는 다른 질병들에 있어서도 핵심적인 요소로 각광받고 있다. 암의 측면에서 보았을 때, VEGF와 그 수용체는 종양관련 혈관 및 림프관을 형성하는 과정에서 필수적이라는 점에서 치료적인 타겟으로 이목을 끌고 있다. 때문에 암세포의 성장을 방해하기 위한 항VEGF 항체, 수용체 길항체, 수용체 기능 억제제 등과 같은 여러 가지 시도들이 있었지만, 아직까지 그 임상효과가 불확실하며 더 많은 연구들이 필요한 실정이다. 이 논문에서는 VEGF의 생리적 역할을 VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D, PLGF에 따라 나누어 설명하면서 VEGF/VEGFR 시스템의 중요성을 강조한다. VEGFR-1과 VEGFR-3은 각각 angiogenesis와 lymphangiogenesis에 핵심적인 인자이며, VEGFR-2의 경우 두 가지 모두를 일으킨다. 전반적으로 이 리뷰는 현재까지 밝혀진 암을 포함한 다양한 질병에서의 VEGF와 VEGFR의 역할에 대해 상세히 설명하고자 하였다. 이를 통해 치료 표적으로서 VEGF와 VEGFR의 활용이 더욱 촉진될 것으로 기대된다.

• Animal Bioscience
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• 제37권4호
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• pp.609-621
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• 2024

Objective: Hair follicle stem cells (HFSCs) differentiation is a critical physiological progress in skin hair follicle (HF) formation. Goat HFSCs differentiation is one of the essential processes of superior-quality brush hair (SQBH) synthesis. However, knowledge regarding the functions and roles of miR-133a-3p and miR-145-5p in differentiated goat HFSCs is limited. Methods: To examine the significance of chi-miR-133a-3p and chi-miR-145-5p in differentiated HFSCs, overexpression and knockdown experiments of miR-133a-3p and miR-145-5p (Mimics and Inhibitors) separately or combined were performed. NANOG, SOX9, and stem cell differentiated markers (β-catenin, C-myc, Keratin 6 [KRT6]) expression levels were detected and analyzed by using real-time quantitative polymerase chain reaction, western blotting, and immunofluorescence assays in differentiated goat HFSCs. Results: miR-133a-3p and miR-145-5p inhibit NANOG (a gene recognized in keeping and maintaining the totipotency of embryonic stem cells) expression and promote SOX9 (an important stem cell transcription factor) expression in differentiated stem cells. Functional studies showed that miR-133a-3p and miR-145-5p individually or together overexpression can facilitate goat HFSCs differentiation, whereas suppressing miR-133a-3p and miR-145-5p or both inhibiting can inhibit goat HFSCs differentiation. Conclusion: These findings could more completely explain the modulatory function of miR-133a-3p and miR-145-5p in goat HFSCs growth, which also provide more understandings for further investigating goat hair follicle development.

• 대한치과교정학회지
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• 제27권2호
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• pp.283-296
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• 1997

악구강계는 측두하악관절, 근육신경계, 치아, 그리고 지지조직의 복합적구성체로 되어있어 다양한 구조를 이루고 있으며, 밀접한 생리적 관계를 유지하고 있다. 특히 하악은 저작근을 포함한 여러 근육을 운동원으로 하여 각종 기능을 수행하고 있으며, 이들 근기능의 활성도는 치근막을 비롯한 악관절과 근육 등의 여러 가지 형태의 수용기를 거쳐 말초신경계와 중추신경계의 복잡한 경로와 기전에 의해서 조절되어지는데, 교정치료, 특히 교정을 동반한 악교정 수술시에는 이러한 악구강계의 변화와 구강내 여러감각 수용기의 변화, 근활성도의 변화가 심하게 나타나며, 이는 하악골의 기능변화를 초래하게 된다. 이에 저자는 최근 급증하는 악교정수술환자의 하악골 근육의 생리적 활성도나 하악골의 운동변화를 분석하여 보다 객관적인 술전 및 술후의 평가기준을 제시하고자, Biopak을 이용하여 정상교합자와 하악전돌증을 주소로 내원하여 악교정수술을 시행받은 골격성 III급 부정교합자의 하악기능 양상을 총괄적으로 비교분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 각 군간의 근활성도 비교시 resting시에는 술전군이 정상군에 비해 더 큰 근활성도를 나타내었고, 수술후 그 측정치가 점차 감소함을 볼 수 있었다. clenching시에는 술전군의 교근과 전측두근의 근활성도가 정상군에 비해 더 감소되어 있었고 수술후 다시 증가하여 수술전과 술후 6개월군 사이에 통계적 유의차가 관찰되었다. 2. 각 근육 활성 도간의 비교시 resting시에는 전측두근의 활성도가 나머지 근육에 비해 다소 증가된 양상을 보였으나 통계적 유의차는 없었고, clenching시에는 모든 group에서 전측두근과 교근의 활성도가, swallowing시에는 악이복근의 활성도가 통계적 유의차를 보이며 크게 나타났다. 3. 하악운동범위의 비교시 전반적으로 술전군에서 제한된 운동 범위를 나타내었으며 최대개구량은 술후 6개월에, 전방운동량은 술후 3개월에 유의성 있는 증가를 보였다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권4호
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• pp.359-366
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• 2016

엑소좀은 세포에서 분비되는 작은 소낭체로서, 기원세포와 조직에 따라 다양한 기능을 수행하며, 세포생존 및 세포 간 커뮤니케이션에 중요한 역할을 한다. 최근 엑소좀을 활용하여 종양연구, 면역질환 개선, 질병진단 bio-marker 개발 등 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있으나, 피부세포에서 분비기전 및 피부 생리적 기능에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서 인체피부 유래 각질형성세포(HaCaT)로부터 분리된 엑소좀이 피부각질형성세포의 증식과 이주에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. HaCaT으로부터 ExoQuick-TC를 활용하여 엑소좀을 분리하고, 열처리 엑소좀(boiled exosome)과 무처리 엑소좀(unboiled exosome)으로 구분하였다. HaCaT 유래 엑소좀은 농도 의존적으로($0.1{\sim}20{\mu}g/mL$) HaCaT의 증식을 유도하였으며, $20{\mu}g/mL$에서 대조군(control)에 비해 각각 $186.96{\pm}3.87%$(열처리) 또는 $193.48{\pm}10.48%$(무처리)의 증식 유도활성을 나타내었다. 또한 HaCaT 유래 무처리 엑소좀은 농도 의존적인($0.1{\sim}20{\mu}g/mL$) HaCaT의 이주활성을 나타내었고, $20{\mu}g/mL$에서 대조군에 비해 $179.39{\pm}4.89%$의 이주를 유도하였다. 그러나 열처리 엑소좀은 이주 유도활성을 나타내지 않았다. 뿐만 아니라 무처리 HaCaT 유래 엑소좀은 collagen sprout outgrowth를 농도 의존적으로 유도함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해서 HaCaT 유래 엑소좀은 지질 및 열에 안정한 물질이 세포의 증식을 유도하고, 단백질 또는 열에 불안정한 물질이 세포의 이동 및 sprout out growth 활성에 관여하는 것으로 확인되었다. 따라서 피부각질형성세포 유래 엑소좀은 피부의 재상피화 및 상처치유 등의 활성을 나타낼 수 있으며, 향후 화장품소재로서 응용 가능성이 확인되었다.