• 한국식품영양과학회지
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• 제43권5호
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• pp.631-640
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• 2014

본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 보스웰리아 추출물의 골관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 $20{\mu}g/mL$ 이하로 결정하여 연골세포 사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방 효과를 확인하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 보스웰리아 추출물은 유의적으로 세포사멸을 억제하였으며 이러한 효과는 $5{\sim}20{\mu}g/mL$ 사이농도에서 비교적 높게 나타났다. 세포실험에서는 골관절염 발병에 따라 관절연골에 영향을 미치는 염증인자에 대한 기전연구를 진행하였으며, 연골세포에 LPS를 처리하여 염증을 유도한 후 보스웰리아 추출물의 효과를 확인한 실험 결과 면역과 염증반응을 조절하는 nuclear transcription factor ${\kappa}B(NF{\kappa}B)$, 염증관련 cytokine IL-6, TNF-${\alpha}$의 발현이 모두 보스웰리아 추출물 처리 시 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며 특히 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과가 뚜렷하고 일관되게 확인되었다. 또한 이들 cytokine에 의해 생성되는 COX-2 발현과 COX-2에 자극 받아 생성이 촉진되는 PGE2 생성을 확인한 결과 역시 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과적으로 생성이 억제되어 염증을 조절하는 것으로 나타났다. 특히 보스웰리아의 기능성분으로 알려진 보스웰릭산(boswellic acids)에 의해 억제되는 5-LO의 경우, 염증반응 유발의 핵심인자를 생성하는 효소로 알려져 있으며 이를 직접적으로 저해하는 것으로 알려진 보스웰리아의 효능을 확인 하고자 실험을 진행하였다. 실험 결과 염증을 유도한 연골세포에서 보스웰리아 추출물의 처리에 따라 5-LO 활성이 감소하였으며, 이는 곧 보스웰리아 추출물이 염증을 유발 핵심효소인 5-LO 활성을 효과적으로 억제함으로써 연골세포 보호 효과를 나타낸 것이다. 세포실험에서의 기전 결과를 바탕으로 골관절염을 유발한 동물모델에서의 보스웰리아 추출물의 섭취에 따른 효과가 나타날 것으로 기대되어 관절염 유발 동물모델에서 보스웰리아 추출물의 효능검증 실험을 진행하였으며, 세포실험 결과 및 기존의 연구내용을 참고하여 동물에서 보스웰리아의 섭취 농도를 50 mg/kg, 100 mg/kg 및 200 mg/kg으로 결정하고 AIN-93G diet에 보스웰리아 추출물 분말을 섞어 보스웰리아 diet를 제작하여 실험기간 동안 제공하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 보스웰리아 추출물 섭취에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 제작된 식이를 제공하고 유발 후 3주간 지속적으로 식이 제공 및 관찰하였다. 연골의 주요 구성 성분인 collagen 및 aggrecan은 골관절염 발병 시 여러 인자에 의해 분해되는 것으로 알려져 있으며, 골관절염 유발동물모델에서 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 유전자 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 변화를 살펴보았다. 그 결과 골관절염 유발 sham군에 비해 보스웰리아 추출물 섭취군에서 유의적으로 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 발현이 증가하였으며, 특히 BW200군에서 CLX 약물대조군과 비슷한 수준으로 발현이 증가하여 관절연골의 보호 효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현 변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 다른 실험 결과와 마찬가지로 보스웰리아 섭취군에서 MMPs 유전자 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 BW200군에서 MMPs 발현이 유의적으로 감소하였으며, 관절염에 효과적으로 사용되는 약물인 CLX 투여 양성대조군과 비슷한 수치를 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 보스웰리아 추출물은 골관절염에서 관절연골의 보호 효과가 있으며, 이는 골관절염 발생 시 나타나는 염증발현의 기전적인 측면뿐만 아니라 골관절염 유발 동물에서 섭취 효능까지 모두 일관되게 나타나 골관절염에서의 기능성 소재로써 개발가능성이 충분할 것으로 생각된다. 또한 추후 실험을 통해 골관절염이 유발된 동물에서 보스웰리아 추출물 섭취 시 관절연골의 형태학적인 변화 및 골상태의 분석과 더불어 관절염 유발 동물의 관절연골 및 혈액학적 분석을 진행하여 동물에서 기전적 측면을 보완하고 보스웰리아 추출물 효능에 대한 추가적인 검증을 하고자 한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제29권4호
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• pp.979-995
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• 1999

본 연구에서는 치주질환과 관련이 깊은 것으로 알려진 구강내 spirochetes 균중 Treponema denticola 분쇄액(TDC)과 가장 최근에 분리 배양된 Treponema lecithinolyticum 분쇄액(TLC)이 치은섬유아세포의 cytokine 분비 및 matrix metalloproteinase(MMP) 활성에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 균의 분쇄액을 치은섬유아세포에 처리한 후 Interleukin-6(IL-6)와 $Interleukin-1{\beta}(IL-1{\beta})$의 분비 증가 여부를 ELISA를 통하여 측정하였으며, 또한 gelatinase zymography와 gelatin 분해능 측정을 통하여 교원질 분해 효소의 하나인 pro-MMP-2(progelatinase A)의 활성화 여부를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. TDC와 TLC가 치은섬유아세포의 IL-6 분비에 미치는 영향을 살펴 본 결과, TDC 와 TLC 처치군에서 세균 분쇄액이 없는 비처치군에 비해 IL-6 분비량이 증가하였으며 유의성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 2. TDC 와 TLC로 처리한 치은섬유아세포의 $IL-1{\beta}$ 분비는 측정 가능치(1pg/ml)이하의 분비량이 관찰되었다. 그러므로 $IL-1{\beta}$의 분비에는 영향이 없는 것으로 보인다. 3. 치은섬유아세포에서 분비되는 분자량 72 kDa의 pro-MMP-2가 TDC와 TLC에 의해 활성형으로 발현되어 zymography상에서 62kDa의 위치에 clear band로 나타났다. 4. 치은섬유아세포가 분비하는 MMP-2의 gelatin 분해능이, TDC와 TLC 처치군에서 비처치군보다 높게 나타났으며 유의 성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 5. TDC 처치군에서는 gelatin 분해능에 있어서 세균 자체의 serin protease의 영향이 있었으나 TLC 처치군에서는 치은섬 유아세포의 MMP에 의해서만 gelatin이 분해되었다. 이상의 결과를 보아 TDC와 TLC는 치은섬유 아세포를 자극하여 IL-6 의 분비는 증가시킬 수 있으나 $IL-1{\beta}$의 분비에는 영향을 미칠 수 없으며, 치은섬유아세포에서 분비되는 pro-MMP-2를 활성형으로 발현시켜 결합조직의 파괴를 야기함으로서 치주 질환의 병인론에 기여할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제24권6호
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• pp.1-14
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• 2007

Backgrounds : Rheumatoid Arthritis(RA) is known as the chronic inflammatory diseasethat induces persistent inflammation in the joint cavity. The destruction of cartilage occurs as the result of bones destoyed by pannus, several influential cytokines induced by the synovial capsulitis, varieties of proteinases, $O_2$ radicals, and the secondary degenerative changes of articular cartilage. The type 2 collagen-induced arthritis model is used in recent experimental research on rheumatoid arthritis. Cervus elaphus sibiricus (Nockyong) has the effect of relieving pain by nourishing the muscles, joints, and bones. It is also known to be efficacious in promoting and enhancing the immune system. The objective of this study was to investigate the effect of Cervus elaphus sibiricus herbal acupuncture to inhibit the generation of proinflammatory enzyme on type 2 collagen-induced arthritis. I investigated the inhibition of mRNA transcription of MIF(macrophage migration inhibitory factor), $TNF-{\alpha}$(Tumor necrosis $factor-{\alpha}$) and MMP-9 (matrix metalloproteinase-9) of Cervus elaphus sibiricus herbal acupuncture using an in vitro test. Also investigated was the inhibition of differentiation of Th 1 cells and activation of cytokines(MIF, $TNF-{\alpha}$, IL-6, MMP-9), which are known to cause initial RA ,and are also related to the morphology of the synovial membranes of the joint capsule, by an in vivo test, using CIA(collagen induced arthritis) model mice. Materials & methods : The laboratory animals used in this experiment were 4 week-old DBA female mice, weighing approximately 20 grams, and adjusted to the laboratory environment. The experiment was divided into the normal group(NOR)-no treated group, control group(CON)-CIA induced group, and sample group(SAM)-Cervus elaphus sibiricus herbal acupuncture treated group. RA was induced in the mice via injection of $50{\mu}{\ell}$ C II mixed CFA. The Cervus elaphus sibiricus herbal acupuncture solution was applied on $GB_{35}$(陽陵泉) for 26 days from the 3rd day of RA inducement. The concentration of the solution was determined via a MTT assay. To research the effect on the expression of MIF, $TNF-{\alpha}$ and MMP-9 mRNA, RT-PCR was performed on synovial membrane cells from the knee joint of CIA mice. C II induced RA knee joint's histo-chemical synovial membrane was observed using a specimen model via the Hematoxilin and Eosin dying technique. Results : The expression of mRNA of RA-related cytokines such as MIF, $TNF-{\alpha}$, and MMP-9 dosedependently decreased in the cell from the synovial membranes of the joint, which is treated with Cervus elaphus sibiricus herbal acupuncture solution. In mice treated with Cervus elaphus sibiricusherbal acupuncture, the damage of synovial membranes of the joint was lessened, and differentiation of Th 1 cells was suppressed. The activation of RA-related cytokines such as MIF was suppressed, and the generation of $TNF-{\alpha}$ and MMP-9 showed a statistically significant decreas. Conclusions : It is speculated that Cervus elaphus sibiricus herbal acupuncture has the therapeutic effect of palliating the damage of the tissue impaired by RA by inhibition of the initial RA progression and by regulating excessive differentiation of Th 1 cell as it suppresses the generation of RA-related cytokines during the highest stage of RA by acting on pro-inflammatory enzymes.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권9호
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• pp.4757-4761
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• 2012

Objectives: To explore the impact of low- vs conventional-dose chemotherapy via transcatheter arterial chemo-embolization (TACE) on serum fibrosis indicators and treatment efficacy of hepatocellular cancer patients (HCC). Materials and Methods: Patients fulfilling the eligibility criteria were assigned to TACE in Group A (with low-dose chemotherapy) or Group B (conventional-dose chemotherapy). Four serum fibrosis related indicators, hyaluronic acid(HA), human pro-collagen type-III (hPC-III), laminin (LN), and collagen type-IV(IV-C) before TACE were compared with the values 7 days after TACE. The response rate and survival time were also compared between the two groups. Results: Fifty patients with HCC were enrolled in this study, including 25 in Group A and 25 in Group B. No significant differences were detected between the two groups in the four indicators before TACE. After TACE, the value of the four serum indicators increased significantly in Group B. However, no significant differences regarding these four indicators were found in Group A after TACE. Significant differences were demonstrated between the two groups after TACE, but median survival time and 1 or 2 year overall survival rates did not differ (P>0.05). Conclusions: Low-, compared with conventional-dose chemotherapy exerts the same impact on the variation of fibrosis related indicators and has no influence on median survival time and survival rate after TACE in HCC patients.

• 융합정보논문지
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• 제11권12호
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• pp.236-243
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• 2021

본 연구는 자색당근(black carrot, BC) 소재로 초임계추출물에 대해 DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능, 총 폴리페놀 함량 측정을 통해 항산화 활성, 인간의 정상 섬유아세포에서 콜라겐 생성과 MMP-1 발현을 조사하여 항주름 효능을 평가하고자 하였다. 그 결과 자색당근 초임계추출물 내 총 폴리페놀 함량 (9.037±1.123 mg GAE/g), DPPH, ABTS 분석 결과로 높은 항산화 효과를 확인하였다. NHDF 세포에서 초임계추출물 농도에 의한 세포독성은 거의 없었으며, 이때 추출물은 농도 의존적으로 MMP-1 단백질 및 MMP-1 mRNA 발현을 억제하고, 콜라겐 type I 유전자 mRNA 수준 증가에 의한 type I procollagen의 합성을 촉진하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 자색당근 초임계추출물은 우수한 항산화 효능과 친환경(solvent free)물질, 항노화 원료로서 화장품, 식품, 미용식품 등 다양한 산업분야에 있어 활용 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권4호
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• pp.389-397
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• 2018

별불가사리(Asterina pectinifera Muller and Troschel)는 우리나라 전국 연안에서 흔히 볼 수 있는 토속종으로, 패류 양식장에 피해를 주는 불가사리류 중의 하나이다. 별불가사리 퇴치를 위해 대부분 건조하여 비료로 활용하고 있으며, 고부가가치 창출을 위한 다양한 연구가 진행되었으나 실제 활용은 미미한 실정이다. 따라서, 별불가사리로부터 피부 유용성분을 밝혀 새로운 활용 방안을 모색하고자 하였다. 성분연구를 통해 별불가사리로 부터 2종의 polyhydroxysteroid와 1종의 saponin을 분리하였으며, 이의 구조를 각각 $5{\alpha}$-cholestane-$3{\beta},6{\alpha},7{\alpha},8,15{\alpha},16{\beta},26$-heptol, $5{\alpha}$-cholestane-$3{\beta},4{\beta},6{\alpha},7{\alpha},8,15{\beta},16{\beta},2$6-octol 및 asterosaponin $P_1$으로 동정하였다. 이 물질들의 피부 효능을 확인한 결과 asterosaponin $P_1$이 표피 줄기세포의 증식을 촉진시키고, 각질형성세포에서 히알루론산을 합성하는 효소인 hyaluronan synthase-2와 hyaluronan synthase-3 유전자의 발현을 증가시킴을 확인하였다. 또한, asterosaponin $P_1$은 섬유아세포에서 진피의 주요 콜라겐인 type 1 콜라겐의 생합성을 촉진하는 효능을 보였다. 이상의 결과들로부터, 별불가사리로부터 분리한 asterosaponin $P_1$은 노화에 동반되는 피부 증상을 개선하는 항노화 화장품 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한한의학회지
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• 제44권2호
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• pp.119-131
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• 2023

Objectives: Betula Platyphylla(BP) has been used as a analgesic, anti-microbial, anti-oxidant drug in Eastern Asia. However, it is still unknown whether BP ethanol extract could exhibit the inhibitory activities against ultraviolet B(UVB)-induced skin injury on human keratinocytes, HaCaT cells. This study was aimed to investigate the protective activity of BP ethanol extract on UVB-irradiated skin injury in HaCaT cells. Methods: The skin injury model of HaCaT cells was established under UVB stimulation. HaCaT keratinocyte cells were pre-treated with BP ethanol extract for 1 h, and then stimulated with UVB. Then, the cells were harvested to measure the cell viability, production of reactive oxygen species(ROS), pro-inflammatory cytokines such as interleukin(IL) 1-beta, IL-6, and tumor necrosis factor(TNF)-𝛼, hyaluronidase, type 1 collagen, matrix metalloproteinase(MMP)s. In addition, we examined the mitogen activated protein kinases(MAPKs) and inhibitory kappa B alpha(I𝜅;-B𝛼) as inhibitory mechanisms of BP ethanol extract. Results: The treatment of BP ethanol extract inhibited the UVBinduced cell death and ROS production in HaCaT cells. BP ethanol extract treatment inhibited the UVB-induced increase of IL-1beta, IL-6, and TNF-𝛼. BP ethanol extract treatment inhibited the increase of hyaluronidase, MMP and decrease of collagen. BP ethanol extract treatment inhibited the activation of MAPKs and the degradation of I𝜅-B𝛼. Conclusions: Our result suggest that treatment of BP ethanol extract could inhibit the UVB-induced skin injury via deactivation of MAPKs and nuclear factor kappa B(NF-𝜅B) in HaCaT cells. This study could suggest that BP ethanol extract could be a beneficial agent to prevent skin damage or inflammation.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권6호
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• pp.615-628
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• 2023

국내 미세먼지의 증가는 만성 호흡기 질환과 피부 염증 및 노화를 유발하여 국민 전체의 건강을 위협하는 심각한 문제로 대두되었다. 본 연구는 미세먼지 유발 피부 염증과 노화에 대해 식용곤충인 쌍별귀뚜라미 70% 에탄올 추출물 (AE-GBE)의 미세먼지에 대한 활성산소 소거능, 세포내 β-galactosidase 효소 활성, MMP-1 발현, 콜라겐 생성, 그리고 염증성 반응에 대해 알아보았다. AE-GBE는 HDF 세포에서 ERM-CZ100에 의해 유도될 수 있는 활성산소종, DNA 단편화 수준 및 β-galactosidase 활성을 유의하게 감소시켰다. 또한 IL-1β, IL-6, TNF-α와 같은 전염증성 사이토카인의 생성과 이들 사이토카인에 의해 발현되는 것으로 알려진 COX2 단백질의 발현을 현저히 감소시켰으며, MMP-1을 억제하여 콜라겐 분해를 막았다. 따라서 본 연구결과는 쌍별귀뚜라미 추출물이 미세먼지 유발 피부 염증에 대한 잠재적인 치료 표적이 될 수 있으며 더 나아가 피부 노화를 늦추는 데 긍정적인 효과를 가질 수 있음을 시사한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제41권6호
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• pp.293-301
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• 2011

Purpose: We have previously reported that tetra-cell adhesion molecule (T-CAM) markedly enhanced the differentiation of osteoblast-like cells grown on anorganic bone mineral (ABM). T-CAM comprises recombinant peptides containing the Arg- Gly-Asp (RGD) sequence in the tenth type III domain, Pro-His-Ser-Arg-Asn (PHSRN) sequence in the ninth type III domain of fibronectin (FN), and the Glu-Pro-Asp-Ilu-Met (EPDIM) and Tyr-His (YH) sequence in the fourth fas-1 domain of ${\beta}$ig-h3. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the cellular activity of osteoblast-like cells and the new bone formation on ABM coated with T-CAM, while comparing the results with those of synthetic cell binding peptide (PepGen P-15). Methods: To analyze the cell viability, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay was performed, andto analyze gene expression, northernblot was performed. Mineral nodule formations were evaluated using alizarin red stain. The new bone formations of each group were evaluated using histologic observation and histomorphometrc analysis. Results: Expression of alkaline phosphatase mRNA was similar in all groups on days 10 and 20. The highest expression of osteopontin mRNA was observed in the group cultured with ABM/P-15, followed by those with ABM/T-CAM and ABM on days 20 and 30. Little difference was seen in the level of expression of collagen type I mRNA on the ABM, ABM/T-CAM, and ABM/P-15 cultured on day 20. There were similar growth and proliferation patterns for the ABM/T-CAM and ABM/P-15. The halo of red stain consistent with $Ca^{2+}$ deposition was wider and denser around ABM/T-CAM and ABM/P-15 particles than around the ABM particles. The ABM/T-CAM group seemed to have bone forming bioactivity similar to that of ABM/P-15. A complete bony bridge was seen in two thirds of the defects in the ABM/T-CAM and ABM/P-15 groups. Conclusions: ABM/T-CAM, which seemed to have bone forming bioactivity similar to ABM/P-15, was considered to serve as effective tissue-engineered bone graft material.

• Journal of Ginseng Research
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• 제36권2호
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• pp.161-168
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• 2012

The abnormal maturation and ossification of articular chondrocytes play a central role in the pathogenesis of osteoarthritis (OA). Inhibiting the enzymatic degradation of the extracellular matrix and maintaining the cellular phenotype are two of the major goals of interest in managing OA. Ginseng is frequently taken orally, as a crude substance, as a traditional medicine in Asian countries. Ginsenoside $Rb_1$, a major component of ginseng that contains an aglycone with a dammarane skeleton, has been reported to exhibit various biological activities, including anti-inflammatory and anti-tumor effects. However, a chondroprotective effect of ginsenoside $Rb_1$ related to OA has not yet been reported. The purpose of this study was to demonstrate the chondroprotective effect of ginsenoside $Rb_1$ on the regulation of pro-inflammatory factors and chondrogenic genes. Cultured rat articular chondrocytes were treated with 100 ${\mu}M$ ginsenoside $Rb_1$ and/or 500 ${\mu}M$ hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and assessed for viability, reactive oxygen species production, nitric oxide (NO) release, and chondrogenic gene expression. Ginsenoside $Rb_1$ treatment resulted in reductions in the levels of pro-inflammatory cytokine and NO in $H_2O_2$-treated chondrocytes. The expression levels of chondrogenic genes, such as type II collagen and SOX9, were increased in the presence of ginsenoside $Rb_1$, whereas the expression levels of inflammatory genes related to chondrocytes, such as MMP1 and MMP13, were reduced by approximately 50%. These results suggest that ginsenoside $Rb_1$ has potential for use as a therapeutic agent in OA patients.