• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.93-97
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• 2014

약물방출 고분자 코팅 스텐트는 수술후 재협착을 획기적으로 줄였지만, 약물방출이 균일한 구조체를 제작하는 것이 어렵고 체내에 구조체를 영구적으로 남겨야 하는 부담을 여전히 가지고 있다. 이를 해결하는 방안으로 생분해성 고분자로 스텐트를 제작하는 방법들이 활발하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 조형가공기술(solid freeform fabrication, SFF)의 하나인 쾌속조형기법(rapid prototyping technique)의 3차원 플로팅(3D plotting) 기술을 이용하여 파크리탁셀(PTX) 약물을 함유한 폴리카프로락톤(PCL) 3차원 구조체를 제작하였고, 생분해성 PCL 고분자로부터 PTX의 방출거동과 스텐트 제작 가능성을 고찰하였다. 약물을 포함한 구조체의 표면특성을 SEM으로 확인한 결과 굴곡이 자연스럽고 매끄러운 표면을 가지고 있었다. FTIR을 통해서 약물이 성공적으로 구조체에 포함되었음을 확인하였고, NMR과 HPLC를 통해서 PCL 구조체 중의 PCL함량과 PTX의 서서히 방출됨을 확인되었다. 또한 세포실험을 통해 구조체에서 방출된 약물이 생물학적으로 활성을 유지하고 있으며, 반복제작된 구조체에서도 균일한 활성의 약물이 방출됨을 확인하였다. 이와같은 쾌속조형기법을 이용하여 약물을 포함하는 구조체를 제작하고 분석함으로써, 생분해성 고분자 스텐트로서의 적용가능성을 제시하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권3호
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• pp.321-330
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• 2021

Oxidative stress plays a crucial role in the development of neuronal disorders including brain ischemic injury. Thioredoxin 1 (Trx1), a 12 kDa oxidoreductase, has anti-oxidant and anti-apoptotic functions in various cells. It has been highly implicated in brain ischemic injury. However, the protective mechanism of Trx1 against hippocampal neuronal cell death is not identified yet. Using a cell permeable Tat-Trx1 protein, protective mechanism of Trx1 against hydrogen peroxide-induced cell death was examined using HT-22 cells and an ischemic animal model. Transduced Tat-Trx1 markedly inhibited intracellular ROS levels, DNA fragmentation, and cell death in H2O2-treatment HT-22 cells. Tat-Trx1 also significantly inhibited phosphorylation of ASK1 and MAPKs in signaling pathways of HT-22 cells. In addition, Tat-Trx1 regulated expression levels of Akt, NF-κB, and apoptosis related proteins. In an ischemia animal model, Tat-Trx1 markedly protected hippocampal neuronal cell death and reduced astrocytes and microglia activation. These findings indicate that transduced Tat-Trx1 might be a potential therapeutic agent for treating ischemic injury.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제28권3호
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• pp.355-383
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• 2019

본 연구는 미세먼지($PM_{10}$) 노출로 인한 건강위험을 줄이기 위한 소비재인 마스크 착용과 내구재인 공기청정기 사용에 따른 회피비용지출이 개인들의 주관적 위험인지 혹은 객관적 미세먼지 농도에 영향을 받는지 실증분석을 수행하고 미세먼지 위험감소에 대한 지불의사를 측정하였다. 회피비용함수 추정에 있어서 위험인지의 내생변수 가능성을 고려하여 도구변수접근법을 이용하여 2단계 추정방법과 결합추정방법을 시도하였다. 2017년 10월 후반에 실시된 웹설문조사에 참여한 1,224명의 분석표본을 대상으로 실증분석 결과, 마스크 착용 비용함수의 경우 위험인지변수의 외생성 가정을 기각할 수 없는 반면에, 공기청정기 사용 비용함수의 경우 내생성 편의를 고려할 경우 위험인지변수의 계수추정치가 6~7배 높은 것으로 나타났다. 주관적 위험인지 수준이 높을수록 마스크 착용이나 공기청정기 사용 비용지출도 높은 것으로 나타났으나 미세먼지 농도는 주관적 위험인지를 통해서 간접적으로 회피비용지출에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 위험인지 평균에서 1단위 감소에 대한 한계지불의사는 마스크 착용의 경우 월평균 1,000원 그리고 공기청정기 사용의 경우 월평균 6,000원 정도로 측정되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1047-1054
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• 2019

이동성 유전인자는 인간 유전체의 45%를 차지하며 기능성 유전자 내부로 자유롭게 들어갈 수 있다. 이들은 진화과정에서 중복현상으로 다수의 복사수로 생성되며, 생물종다양성 및 계통유전체학 분야에 기여한다. 이동성 유전인자의 대부분은 메틸화 또는 아세틸화 현상과 같은 후성유전학적 조절에 의해 제어된다. 다양한 생물종은 그들만의 고유의 이동성 유전인자를 가지고 있으며, 일반적으로 DNA트란스포존과 레트로트란스포존으로 나뉜다. 레트로트란스포존은 LTR의 유무에 따라 다시 HERV와 LINE으로 구분된다. 이동성 유전인자는 프로모터, 인핸서, 엑손화, 재배열 및 선택적 스플라이싱과 같은 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 또한 이들은 유전체의 불안정성을 야기시켜 다양한 질병을 유발하기도 한다. 따라서, 암과 같은 질병을 진단하는 바이오 마커로 사용될 수 있다. 최근, 이동성 유전인자는 miRNA를 만들어 내는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 miRNA는 타겟 유전자의 seed 영역에 결합함으로서 mRNA의 분해 및 번역을 억제하는 역할을 수행한다. 이동성 유전인자 유래의 miRNA는 기능성 유전자의 발현에 큰 영향을 미친다. 다양한 생물종과 조직에서 서로 다른 miRNA의 비교 분석 연구는 생물학적 기능과 관련하여 진화학과 계통학 영역에서 흥미 있는 연구 분야라 할 수 있겠다.

• Molecules and Cells
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• 제42권6호
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• pp.480-494
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• 2019

Aggregates of disease-causing proteins dysregulate cellular functions, thereby causing neuronal cell loss in diverse neurodegenerative diseases. Although many in vitro or in vivo studies of protein aggregate inhibitors have been performed, a therapeutic strategy to control aggregate toxicity has not been earnestly pursued, partly due to the limitations of available aggregate models. In this study, we established a tetracycline (Tet)-inducible nuclear aggregate (${\beta}23$) expression model to screen potential lead compounds inhibiting ${\beta}23$-induced toxicity. High-throughput screening identified several natural compounds as nuclear ${\beta}23$ inhibitors, including peucedanocoumarin III (PCIII). Interestingly, PCIII accelerates disaggregation and proteasomal clearance of both nuclear and cytosolic ${\beta}23$ aggregates and protects SH-SY5Y cells from toxicity induced by ${\beta}23$ expression. Of translational relevance, PCIII disassembled fibrils and enhanced clearance of cytosolic and nuclear protein aggregates in cellular models of huntingtin and ${\alpha}$-synuclein aggregation. Moreover, cellular toxicity was diminished with PCIII treatment for polyglutamine (PolyQ)-huntingtin expression and ${\alpha}$-synuclein expression in conjunction with 6-hydroxydopamine (6-OHDA) treatment. Importantly, PCIII not only inhibited ${\alpha}$-synuclein aggregation but also disaggregated preformed ${\alpha}$-synuclein fibrils in vitro. Taken together, our results suggest that a Tet-Off ${\beta}23$ cell model could serve as a robust platform for screening effective lead compounds inhibiting nuclear or cytosolic protein aggregates. Brain-permeable PCIII or its derivatives could be beneficial for eliminating established protein aggregates.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.223-228
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• 2021

Cyclophosphamide (CP)는 면역 억제제 뿐만 아니라 암 및 림프종 등의 치료에 널리 사용된다. CP는 DNA 알킬화제로서, 간세포에서 대사되어 4-hydrocyclophosphamide (4H-CYP)와 aldophosphamide로 분리된다. Ulmus macrocarpa Hance는 부종, 유방염, 종양 및 기타 염증성 질환에 사용되어 왔다. 이 연구의 목적은 CP의 부작용에 대하여 U. macrocarpa Hance 열수 추출물이 조직학적 수준에서 CP의 부작용에 대한 간과 신장의 보호 기능과 U. macrocarpa Hance 자체의 잠재적 독성 영향을 조사하고자 하였다. 마우스 모델을 사용하여 헤마톡실린 및 에오신(H&E) 염색과 DAPI 염색으로 간과 신장을 조직학적으로 분석하였다. CP 처리한 마우스에서 간세포의 형태는 글리코겐 축적을 나타내지 않았고, 세포 밀도도 감소하였다. 그러나 UMWE+CP 처리군에서는 간세포의 형태와 세포 밀도는 정상 간세포 패턴과 유사하였다. 또한, UMWE으로만 처리한 마우스에서도 간세포의 형태와 세포 밀도는 정상 간세포와 유사했다. 신장의 경우에는 정상 마우스와 비교했을 때 H&E 염색으로는 CP 또는 UMWE 처리된 마우스의 신장에서 명백한 차이를 나타내지 않았다. 즉, U. macrocarpa Hance의 열수추출물은 간과 신장에 아무런 영향을 유발하지 않으면서 CP가 유발한 독성을 감소시키는것으로 요약된다. 따라서 U. macrocarpa Hance는 제약 산업에 사용될 수 있는 가능성을 나타내었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.264-272
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• 2021

Background: Gintonin is a ginseng-derived exogenous G-protein-coupled lysophosphatidic acid (LPA) receptor ligand, which exhibits in vitro and in vivo functions against Alzheimer disease (AD) through lysophosphatidic acid 1/3 receptors. A recent study demonstrated that systemic treatment with gintonin enhances paracellular permeability of the blood-brain barrier (BBB) through the LPA1/3 receptor. However, little is known about whether gintonin can enhance brain delivery of donepezil (DPZ) (Aricept), which is a representative cognition-improving drug used in AD clinics. In the present study, we examined whether systemic administration of gintonin can stimulate brain delivery of DPZ. Methods: We administered gintonin and DPZ alone or coadministered gintonin with DPZ intravenously or orally to rats. Then we collected the cerebral spinal fluid (CSF) and serum and determined the DPZ concentration through liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) analysis. Results: Intravenous, but not oral, coadministration of gintonin with DPZ increased the CSF concentration of DPZ in a concentration- and time-dependent manner. Gintonin-mediated enhancement of brain delivery of DPZ was blocked by Ki16425, a LPA1/3 receptor antagonist. Coadministration of vascular endothelial growth factor (VEGF) + gintonin with DPZ similarly increased CSF DPZ concentration. However, gintonin-mediated enhancement of brain delivery of DPZ was blocked by axitinip, a VEGF receptor antagonist. Mannitol, a BBB disrupting agent that increases the BBB permeability, enhanced gintonin-mediated enhancement of brain delivery of DPZ. Conclusions: We found that intravenous, but not oral, coadministration of gintonin facilitates brain delivery of DPZ from plasma via LPA1/3 and VEGF receptors. Gintonin is a potential candidate as a ginseng-derived novel agent for the brain delivery of DPZ for treatment of patients with AD.

• 한국안전학회지
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• 제36권2호
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• pp.49-57
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• 2021

In the case of military supplies, any potential failure and causes of failures must be considered. This study is aimed at examining the failure modes of a rotorcraft landing system to identify the priority items. Failure mode and effects analysis (FMEA) is applied to the rotorcraft landing system. In general, the FMEA is used to evaluate the reliability in engineering fields. Three elements, specifically, the severity, occurrence, and detectability are used to evaluate the failure modes. The risk priority number (RPN) can be obtained by multiplying the scores or the risk levels pertaining to severity, occurrence, and detectability. In this study, different weights of the three elements are considered for the RPN assessment to implement the FMEA. Furthermore, the FMEA is implemented using a fuzzy rule base, similarity aggregation model (SAM), and grey theory model (GTM) to perform a comparative analysis. The same input data are used for all models to enable a fair comparison. The FMEA is applied to military supplies by considering methodological issues. In general, the fuzzy theory is based on a hypothesis regarding the likelihood of the conversion of the crisp value to the fuzzy input. Fuzzy FMEA is the basic method to obtain the fuzzy RPN. The three elements of the FMEA are used as five linguistic terms. The membership functions as triangular fuzzy sets are the simplest models defined by the three elements. In addition, a fuzzy set is described using a membership function mapping the elements to the intervals 0 and 1. The fuzzy rule base is designed to identify the failure modes according to the expert knowledge. The IF-THEN criterion of the fuzzy rule base is formulated to convert a fuzzy input into a fuzzy output. The total number of rules is 125 in the fuzzy rule base. The SAM expresses the judgment corresponding to the individual experiences of the experts performing FMEA as weights. Implementing the SAM is of significance when operating fuzzy sets regarding the expert opinion and can confirm the concurrence of expert opinion. The GTM can perform defuzzification to obtain a crisp value from a fuzzy membership function and determine the priorities by considering the degree of relation and the form of a matrix and weights for the severity, occurrence, and detectability. The proposed models prioritize the failure modes of the rotorcraft landing system. The conventional FMEA and fuzzy rule base can set the same priorities. SAM and GTM can set different priorities with objectivity through weight setting.

• 대한임상검사과학회지
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• 제53권1호
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• pp.88-95
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• 2021

본 연구에서는 제모된 마우스 모델을 대상으로 목향 추출물의 경구 투여가 발모에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 목향 70% prethanol 추출물(ALD)을 제조하여 추출수율과 추출물에 함유된 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 각각 27.30±0.01과 28.39 mg gallic acid equivalent (GAE)/g extract로 측정되었다. ALD를 제모된 CL57BL/6 마우스에 6주간 경구 투여하며 관찰한 결과, 식이량과 체중 변화에 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 혈액 생화학적 검사 및 조직학적 검사를 통해 ALD의 6주간 반복 투여가 주요 장기인 간과 신장의 기능에 미치는 영향을 살펴본 결과, 대조군에 비해 간기능과 콩팥기능 모두 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 이와 더불어 ALD 투여에 따른 모발 성장 정도를 육안적으로 관찰한 결과, ALD 투여군에서 대조군 및 판시딜 투여군(양성 대조군)보다 현저하게 발모가 증가함을 확인하였다. 또한 모낭수와 진피의 콜라겐 생성 정도를 비교한 결과, 대조군 및 판시딜 투여군 대비 ALD 투여군에서 두 항목 모두 유의적으로 증가함을 알 수 있었다. 본 연구로부터 ALD의 경구 투여는 제모된 마우스 모델에서 모발 성장을 촉진하며 진피내 콜라겐 합성 증가와 모낭수 증가를 유도한다는 결론을 도출할 수 있었으며, 이는 ALD를 함유하는 경구용 발모 촉진제 개발을 위한 기초자료로써 그 가치가 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권2호
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• pp.255-265
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• 2022

Background: Ginsenoside Rb1, a bioactive component isolated from the Panax ginseng, acts as a remedy to prevent myocardial injury. However, it is obscure whether the cardioprotective functions of Rb1 are related to the regulation of endogenous metabolites, and its potential molecular mechanism still needs further clarification, especially from a comprehensive metabolomics profiling perspective. Methods: The mice model of acute myocardial ischemia (AMI) and oxygen glucose deprivation (OGD)-induced cardiomyocytes injury were applied to explore the protective effect and mechanism of Rb1. Meanwhile, the comprehensive metabolomics profiling was conducted by high-performance liquid chromatography and quadrupole time-of-flight mass spectrometry (HPLC-Q/TOF-MS) and a tandem liquid chromatography and mass spectrometry (LC-MS). Results: Rb1 treatment profoundly reduced the infarct size and attenuated myocardial injury. The metabolic network map of 65 differential endogenous metabolites was constructed and provided a new inspiration for the treatment of AMI by Rb1, which was mainly associated with mitophagy. In vivo and in vitro experiments, Rb1 was found to improve mitochondrial morphology, mitochondrial function and promote mitophagy. Interestingly, the mitophagy inhibitor partly attenuated the cardioprotective effect of Rb1. Additionally, Rb1 markedly facilitated the phosphorylation of AMP-activated protein kinase α (AMPKα), and AMPK inhibition partially weakened the role of Rb1 in promoting mitophagy. Conclusions: Ginsenoside Rb1 protects acute myocardial ischemia injury through promoting mitophagy via AMPKα phosphorylation, which might lay the foundation for the further application of Rb1 in cardiovascular diseases.