• Journal of Acupuncture Research
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• 제22권3호
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• pp.169-183
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• 2005

Cobrotoxin의 항암효과를 알아보고자 암세포인 PC-3 cell에 cobrotoxin을 처리한 후 cell viability, cell death, apoptosis, cell cycle 및 관련단백질, Adk, 및 MAP kinase 관련 단백질의 변화를 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. PC-3 세포에 각각 cobrotoxin을 각각 0-16 nM까지 투여시 대조군에 비하여 모두 농도 의존적으로 세포들의 모양이 길죽한 나선형 모양에서 둥글게 응축되는 모습으로 변하였으며 고농도로 갈수록 세포들의 성장이 억제를 보였다. 2. MTT assay를 이용하여 세포 생존력을 측정 한 결과, 0.1, 1 및 4nM의 cobrotoxin 처리군은 정상군에 비하여 세포활성의 감소를 나타내었고, 8, 16nM의 cobrotoxin 처리군은 정상군에 비하여 세포활성의 유의한 감소를 보였다. 3. PC3-cell에 cobrotoxin을 처리한후 FACS analysis를 통하여 세포주기를 측정한 결과 세포주기 중 S phase에서 0.0lnM cobrotoxin 처리군은 변함이 없지만, 1, 2, 4, 8 및 16 nM 의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비해 감소를 보였다. G2-M phase에서 0.1, 1, 2, 4, 8 및 16M의 cobrotoxin 처리군에서 정상군 에 비하여 증가를 보였다. 4. Cobrotoxin 처리후 Cox-2의 발현을 48시간 관찰한 결과 12시간에서 최대치를 이루었고, 6, 12 및 24시간후에서 대조군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 5. G1 phase에서 활성을 이루는 Cdk4, cyclin Dl의 발현을 살펴본 결과 Cdk4는 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, cobrotoxin 4, 8nM 처리군은 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. Cyclin Dl은 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리 군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였다. Cycline E는 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리 군에서 정상군에 비해 큰 변화가 없었다. G2/M phase에 관여하는 단백질인 Cyclin Bl 은 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, cobrotoxin 2, 4, 8M 처리군은 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 6. 세포성장 단백질인 Akt의 발현을 살펴본 결과 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, 4, 8nM친 cobrotoxln 처리군은 정상에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 7. MAP kinase에 관여하는 단백질인 ERK, p-ERK, JNK, p-JNK p38, p-p38에 미치는 영향을 살펴본 결과, ERK은 1, 2nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 4, 8nM의 cobrotokin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. p-ERK은 1, 2, 4nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. JNK와 p-JNK는 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를 나타내었다. p38는 1, 4, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를, 2nM의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. p-p38는 1nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 2, 4, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 8. PC 3-cells 성장의 억제 역시 세포사멸을 유도한 세포성장억제 인지를 알아보기 위해 DAPI staining을 통한 세포의 핵을 염색하여 그 모양을 관찰한 결과, 정상세포가 동글동글 하고 균일한데 비하여 세포사멸이 일어난 세 포는 핵이 응축되고, 여러 조각으로 나뉜 모습을 관찰할 수 있었다. 또한, 세포사멸을 살펴본 결과 1, 2, 4, 8 및 16nM cobrotoxin 처 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 유의한 변동을 나타내지 않았다. Bcl-2 는 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비해 농도 의존적으로 유의한 감소를 나타내었다. 9. 세포사멸 관련 유전자인 caspase family (caspase 3, 9)와 Bcl-2 family (Bcl-2, Bax), p53의 발현을 살펴본 결과, Bax는 1, 2, 4 및 Caspase 3과 9는 1, 2, 4nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 유의한 변동을 나타내지 않았으나, 8nM cobrotoxin 처리군에서는 유의한 감소를 나타내었다. 이상의 결과를 종합해보면, 일정수준(pico 또는 namo molar 수준)의 cobrotoxin이 prostate cancer cell의 성장을 억제하고, 세포사멸을 유도 하여 항암 효과가 있음을 확인할 수 있었으며 향후 cobrotoxin의 항암 효과를 실제 임상에 활용할 수 있게 되기를 기대한다.

• 환경생물
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• 제24권1호
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• pp.81-88
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• 2006

열대 남태평양에 위치한 축 라군에서 flow cytometry와 HPLC를 이용 초미소 식물플랑크톤 조사를 하였다. Synechococcus, Prochlorococcus 그리고 picoeukaryotes의 풍도와 지시색소 분포 양상을 분석하였고 추정된 탄소 생체량에서의 기여율을 조사하였다. 남세균인 Synechococcus와 Prochlorococcus는 축 라군에서 대비되는 분포 특성을 보였다. Synechococcus는 웨노섬 주변 정점에서 높은 풍도를 보인 반면, 북동수로 쪽으로 멀어지며 풍도가 감소하였다. Prochlorococcus는 이와 반대의 분포특성을 나타냈으며, picoeukaryotes는 특정적인 수역별 변화를 보이지 않았다. Prochlorococcus의 지시색소인 divinyl chlorophyll a (Chl. $\alpha2$)는 $1.2\sim180.3\;ng\;L^{-1}$의 농도 범위를 보였으며, 웨노섬 주변 정점들보다 북동수로에 접한 정점들에서 높게 나타났다. 이는 Prochlorococcus의 풍도와 유사한 분포로서, chl. a2가 생체량의 좋은 지표임을 나타냈다. 반면 zeaxanthin은 $61.4\sim135.8\;ng\;L^{-1}$의 농도 범위로 정점별 변화가 풍도변화에 비해 작은 특징을 보였는데 이는 Prochlorococcus로부터 유래된 zeaxanthin의 영향으로 판단된다. Synechococcus의 추정된 탄소 생체량은 전체 초미소 식물플랑크톤 생체량의 68%를 차지하였다. Prochlorococcus와 picoeukaryotes는 각각 17.1%와 14.9%의 생체량을 나타냈다.

• 환경생물
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• 제24권1호
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• pp.67-80
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• 2006

환경특성이 초미소 식물플랑크톤의 분포에 미치는 영향을 파악하기 위해 서태평양의 열대와 아열대 수역(TSWP)과 동해에서 2002년 9월 조사를 하였고, 동중국해 대륙붕수역 (C-ECS)은 2003년 8월에 조사를 수행하였다. 초미소 식물플랑크톤은 flow cytometry 방법을 이용 Synechoroccus, Prorhlorococcus 그리고 picoeukaryotes의 3개체군으로 구분 계수하였다. 물리화학적 환경이 상이한 3곳의 조사수역 별로 초미소 식물플랑크콘들의 수직분포, 100m 수심까지 적분된 풍도를 비교하였다. 분석결과 synechococcus와 Prochlorococcus의 적분된 개체수는 3곳의 조사수역에서 서로 상반되는 결과를 보였다. Synechococcus는 TSWP에서 정점평균 $84.5X10^{10}\;cells\;m^{-2}$의 풍도를, C-ECS에서 $305.6X10^{10}\;cells\;m^{-2}$를 동해에선 $124.5X10^{10}\;cells\;m^{-2}$의 풍도를 보여 영영염이 풍부한 지역에서 풍도가 증가하는 경향을 보였다. 이에 반해 Prochlorococcus는 빈 영양 환경의 TSWP에서 $504.5X10^{10}\;cells\;m^{-2}$의 가장 높은 풍도를 보였으며, 영양염 환경이 양호한 C-ECS에서 낮은 풍도를 보이는 독특한 분포양상을 나타냈다. Picoeukaryotes는 Synechococcus와 유사한 지역적 변화를 보였으나 풍도는 약 1/10정도를 나타냈다. Synechococcus와 picoeukaryotes는 모든 정점에서 출현한 반면 Prochlorococcus는 일반적으로 C-ECS와 동해의 저염 환경에서 출현하지 많았다. Synechococcus와 Prochlorococcus의 수층별 평균 풍도의 수직분포는 표면 혼합층에서 유사한 수준을 보이다 이심에서 급격한 감소를 나타냈다. 그러나 TSWP에선 풍도의 급격한 감소가 나타나지 많고 100 m 수심까지 높은 풍도를 나타냈다. Picoeukaryotes는 C-ECS에서 100 m까지 유사한 수준의 풍도를 보였으며, 동해의 $20\sim30\;m$ 수심에선 최대 풍도층이 나타났다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제22권3호
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• pp.155-167
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• 2005

Cobrotoxin의 항염증 치료 기전에 대해 연구하기 위하여 성상세포에 LPS 및 SNP로 염증을 유도한 후 NF-${\kappa}B$와 DNA의 결합 능력, NF-kB Dependent Luciferase 발현, Astrocyte의 세포활성, NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50, P-$1{\kappa}B$, $1{\kappa}BB$ 및 염증(炎症)관련 유전자(遺傳子)인 Cox-2, iNOS, cPLA2의 발현과 GSH와 DTT로 sulf-hydryl기를 환원시 NF-${\kappa}B$와 DNA의 결합 능력, NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50 발현에 미치는 영향과 Cobrotoxin의 성상세포 내 유입 등을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. LPS 로 염증을 유발한 후 NF-${\kappa}B$와 DNA의 결합 능력을 관찰한 결과 Cobrotoxin 0.1${\mu}g/m{\ell}$ 처리군, Astrocyte 내에서의 Cobrotoxin 0.1, 0.5${\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 모두 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 2. LPS로 염증을 유발한 후 Astrocyte 내에서 NF-${\kappa}B$ Dependent Luciferase 발현을 살펴본 결과 Cobrotoxin 모든 처리군에서 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 3. SNP로 염증을 유발한 후 Cobrotoxin이 NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50, P-$1{\kappa}B$, $1{\kappa}B$ 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과 P50와 $1{\kappa}B$는 Cobrotoxin 0.1, 0.5 및 $1{\mu}g/m{\ell}$ 모든 처리군에서 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었고, P-$1{\kappa}B$는 Cobrotoxin $0.1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 대조군에 비하여 억제를, Cobrotoxin 0.5, $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 각각 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 4. LPS로 염증을 유발한 후 Cobrotoxin이 NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50, P-$1{\kappa}B$, $1{\kappa}B$ 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과 P50와 $1{\kappa}B$는 Cobrotoxin 0.5, $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 각각 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 5. SNP로 염증을 유발한 후 Cobrotoxin이 염증(炎症) 관련 유전자(遺傳子)인 Cox-2, iNOS, cPLA2 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과 Cox-2, iNOS, cPLA2 모두 Cobrotoxin $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 6. LPS로 염증을 유발한 후 Cobrotoxin이 염증(炎症) 관련 견전자(遣傳子)인 Cox-2, iNOS, cPLA2 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과 Cox-2와 cPLA2의 경우 Cobrotoxin 0.1, 0.5 및 $1{\mu}g/m{\ell}$ 모든 처리군에서, iNOS의 경우 Cobrotoxin 0.5, $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 7. Astrocyte내에서 SNP로 염증을 유발한 후 GSH와 DTT로 sulf-hydryl기를 환원하여 NF-${\kappa}B$와 BNA의 결합 능력을 관찰한 결과 Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 DTT 1mM Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 DTT 5mM의 동시처리군은 각각 Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에 비하여 유의한 증가를 나타내었다. 8. Astrocyte 내에서 LPS로 염증을 유발한 후 GSH와 DTT로 sulf-hydryl기를 환원하여 NF-${\kappa}B$와 DNA의 결합 능력을 관찰한 결과 cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 DTT 1mM Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 DTT 5mM의 동시처리군과 Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 GSH 1mM Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 GSH 5mM의 동시처리군 모두에서 Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에 비하여 유의한 증가를 나타내었다. 9. Astrocyte 내에서 SNP로 염증을 유발한 후 GSH와 DTT로 sulf-hydryl기 환원시 NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50 발현에 미치는 영향을 관찰한 결과 SNP, Cobrotoxin $1{\mu}g/m{\ell}$와 DTT 1 또는 5mM 동시처리군과 SNP, Cobrotoxin $1{\mu}g/m{\ell}$와 GSH 1 또는 5mM 동시처리군 모두에서 Cobrotoxin $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에 비하여 발현의 유의한 증가를 나타내었다. 10. Cobrotoxin의 세포 내 유입 확인을 살펴본 결과 Astrocyte 내에서 Cobrotoxin이 세포내로 유입되는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 Cobrotoxin 처리는 성상 세포 들을 대상을 LPS 및 SNP로 유도된 NF-${\kappa}B$ 관련 염증 기전과 iNOS, COX-2, cPLA2와 같은 염증관련 유전자의 발현 및 NO, PGE2,에 유의한 변동을 나타내었고, 이들 결과는 Cobrotoxin의 항염증 효과 및 그 치료기전에 대하여 입증한 것이며, 향후 안전성 연구를 바탕으로 신경계 및 심혈관계 염증치료에 약침개발과 같은 적극적인 활용이 기대된다.