• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.154-161
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• 2024

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal motor neuron disorder that causes progressive paralysis. L-Citrulline is a nonessential neutral amino acid produced by L-arginine via nitric oxide synthase (NOS). According to previous studies, the pathogenesis of ALS entails glutamate toxicity, oxidative stress, protein misfolding, and neurofilament disruption. In addition, L-citrulline prevents neuronal cell death in brain ischemia; therefore, we investigated the change in the transport of L-citrulline under various pathological conditions in a cell line model of ALS. We examined the uptake of [¹⁴C]L-citrulline in wild-type (hSOD1wt/WT) and mutant NSC-34/ SOD1^G93A (MT) cell lines. The cell viability was determined via MTT assay. A transport study was performed to determine the uptake of [¹⁴C]L-citrulline. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis was performed to determine the expression levels of rat large neutral amino acid transported 1 (rLAT1) in ALS cell lines. Nitric oxide (NO) assay was performed using Griess reagent. L-Citrulline had a restorative effect on glutamate induced cell death, and increased [¹⁴C]L-citrulline uptake and mRNA levels of the large neutral amino acid transporter (LAT1) in the glutamate-treated ALS disease model (MT). NO levels increased significantly when MT cells were pretreated with glutamate for 24 h and restored by co-treatment with L-citrulline. Co-treatment of MT cells with L-arginine, an NO donor, increased NO levels. NSC-34 cells exposed to high glucose conditions showed a significant increase in [¹⁴C]L-citrulline uptake and LAT1 mRNA expression levels, which were restored to normal levels upon co-treatment with unlabeled L-citrulline. In contrast, exposure of the MT cell line to tumor necrosis factor alpha, lipopolysaccharides, and hypertonic condition decreased the uptake significantly which was restored to the normal level by co-treating with unlabeled L-citrulline. L-Citrulline can restore NO levels and cellular uptake in ALS-affected cells with glutamate cytotoxicity, pro-inflammatory cytokines, or other pathological states, suggesting that L-citrulline supplementation in ALS may play a key role in providing neuroprotection.

• Animal Bioscience
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• 제37권3호
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• pp.509-521
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• 2024

Objective: It was shown that microRNAs (miRNAs) play an important role in milk protein synthesis. However, the post-transcriptional regulation of casein expression by exogenous miRNA (xeno-miRNAs) in ruminants remains unclear. This study explores the regulatory roles of alfalfa xeno-miR162 on casein synthesis in bovine mammary epithelial cells (bMECs). Methods: The effects of alfalfa xenomiR-162 and G protein subunit gamma 11 (GNG11) on proliferation and milk protein metabolism of bMECs were detected by 5-Ethynyl-2'-Deoxyuridine (EdU) staining, flow cytometry, cell counting kit-8 (CCK-8), enzyme-linked immunosorbent assay, quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR), and Western blot. Dual-luciferase reporter assay was used to verify the targeting relationship between GNG11 and xenomiR-162. Results: Results showed that over-expression of xenomiR-162 inhibited cell proliferation but promoted apoptosis, which also up-regulated the expression of several casein coding genes, including CSN1S1, CSN1S2, and CSN3, while decreasing the expression of CSN2. Furthermore, the targeting relationship between GNG11 and xenomiR-162 was determined, and it was confirmed that GNG11 silencing also inhibited cell proliferation but promoted apoptosis and reduced the expression of casein coding genes and genes related to the mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway. Conclusion: Alfalfa xenomiR-162 appears to regulate bMECs proliferation and milk protein synthesis via GNG11 in the mTOR pathway, suggesting that this xeno-miRNA could be harnessed to modulate CSN3 expression in dairy cows, and increase κ-casein contents in milk.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제15권3호
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• pp.127-137
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• 2015

본 연구에서는 파브리병의 마우스 모델과 세포모델을 대상으로 miRNA expression microarray를 적용시켜 질환 모델과 정상 대조군 간의 전체 miRNA의 발현 차이를 조사하였고, 발현량에서 차이를 보인 특정 miRNA를 선별한 후, 해당 miRNA의 표적 유전자의 발현량 변화를 살펴보아 파브리병의 신장병변에 대한 바이오마커 발굴과 발병기전을 알아보고자 하였다. MicroRNA array 결과, 파브리 마우스 신장 조직의 경우, 1,247개의 분석 대상 miRNA 중 5개가 발현이 증가되어 있으며 3개가 발현이 감소되어 있음을 확인하였다. 그 중에서 miR-149-5p의 발현이 파브리 마우스의 신장에서 2배 이상 감소되어 있으며, 특히 35주령 이하의 파브리 마우스에서 이러한 감소현상이 나타남을 확인하였고, 또한 lyso-Gb3를 처리하여 배양한 SV40 MES 13 세포에서도 miR-149-5p의 발현이 감소됨을 알 수 있었다. miR-149-5p의 발현감소는 EMT와 관련된 유전자의 발현을 증가시킴을 확인하였다. 본 연구를 통해 miR-149-5p의 생체지표로서의 가능성과 함께 miR-149-5p의 발현감소가 EMT를 통한 파브리병에서의 사구체 섬유화에 관여할 것이라는 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제31권8호
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• pp.710-718
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• 2021

태반유래 중간엽줄기세포(PD-MSCs)는 재생의학에서 세포기반치료제로 잘 알려진 세포군이다. PD-MSCs의 손상된 부위로의 이동과 호밍 기능은 MSC 생착의 중요한 특성이다. miRNA는 최근 MSC의 증식, 생존 이동과 같은 중요한 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 담관결찰(BDL) 쥐 모델에서 PD-MSCs 호밍에 관련된 miRNA 및 표적 유전자를 동정하는 것으로, 마이크로어레이 분석을 이용하여 PD-MSCs 호밍에 관여하는 유전자 표적 miRNA를 선별하였다. BDL 쥐모델에 PD-MSCs을 이식한 일주일 후 간 조직에서 PD-MSCs 생착여 부는 면역형광분석법과 qRT-PCR에 의한 인간 Alu유전자 발현으로 확인되었다. 저산소 및 정상조건(Hyp/Nor)에서 이동한 PD-MSC에 비하여, PD-MSCs 이식한 BDL군 간 조직에서 miRNAs 발현의 차이가 크게 나타났으며, PD-MSCs 호밍 관련 miRNA와 표적유전자를 검증하였다. miR199a-5p 및 miR-148a-3p에 대한 표적 유전자 인테그린 α4 (ITGA4)와 α5 (ITGA5)의 발현은 이식(Tx)그룹에서(p<0.05) 유의하게 상향 조절되었다. 또한 인테그린 β1 (ITGB1)과 β8 (ITGB8)의 발현은 miR-183-5p 및 miR-145-5p억제에 의하여 크게 증가되었다. 따라서 이러한 결과는 BDL에 의해 손상된 쥐간에서 PD-MSCs가 호밍효과을 위해 인테그린 그룹과 관련된 miRNA 발현 조절에 관여함을 나타내었다. 본 연구결과는 miRNA에 의한 인테그린 그룹 조절기능이 BDL에 의해 유도된 간섬유증 쥐모델에서 PD-MSCs의 치료효과에 기여할 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.905-914
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• 2023

본 연구에서는 lactic acid (LA) 및 gluconolactone (GL)의 피부 장벽 개선 효능을 평가하기 위하여 피부세포에서 필라그린, 로리크린, hyaluronic acid (HA), hyaluronan synthase-2 (HAS2), aquaporine-3 (AQP3)의 발현량 및 임상시험을 통한 수분 함유량과 경표피수분손실량(transepidermal water loss, TEWL)을 평가하였다. 장벽 기능(필라그린, 로리크린)과 보습 기능(HA, HAS2, AQP3)에 관련된 인자들의 발현량을 qRT-PCR과 Western blot으로 측정한 결과, H2O2 처리에 의해 감소된 인자들의 발현량이 LA, GL 및 혼합물 처리로 mRNA전사량과 단백질 발현량을 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). LA와 GL 혼합물을 함유하는 나노에멀젼을 에멀젼 반전법으로 제조한 결과 평균 입자 크기는 299.9±0.287 nm로 확인되었다. 나노에멀젼의 TEWL을 Vapometer로 측정한 결과, 제품 사용 2주 후 및 제품 사용 4주 후에 제품 사용 전에 비하여 각각 15.53%, 26.73% 정도 TEWL이 감소하는 것으로 나타났다(p<0.001). 나노에멀젼의 피부 수분함유량을 Corneometer로 측정한 결과, 제품 사용 2주 후 및 제품 사용 4주 후에 제품 사용 전에 비하여 각각 15.40%, 26.59% 정도 수분 함유량이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.001). 따라서 LA 및 GL의 피부 장벽 기능 및 보습 효과는 피부 보습 관련 단백질인 HA, HAS2 및 AQP3 발현 증가와 피부 장벽 기능의 주요인자인 필라그린과 로리크린의 발현 증가를 통한 수분 함유량 증가 및 TEWL 감소에 의해 나타나는 것으로 기능성 화장품 소재로서의 개발 가능성을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제26권9호
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• pp.1056-1062
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• 2016

폐암은 전세계적으로 높은 발병율과 사망률을 보이는 암종으로 소세포암종과 비소세포암종으로 구분되어지며, 비소세포암이 75-80%를 차지하고 있다. miR-155의 유전자의 과 발현은 갑상선암, 유방암, 대장암, 자궁 경부암, 췌장선암(PDAC), 폐암 등의 고형암에서 관찰된다. 본 연구에서는 한국인 폐암 환자의 조직에서 특이적으로 발현되는 miRNA의 양상을 양성 폐질환자 와 비교 분석하고, 폐암환자의 임상병리학적 특성과의 상관성을 분석하여 miRNA가 암 진단의 생물표지자로서의 가능성을 조사하여 향후 암의 조기 진단 및 치료, 예후 연구에 기초 자료를 제공하고자 하였다. 파라핀 포매 된 비소세포폐암환자 및 양성 폐 질환자의 블록에서 total RN를의 분리하여, 정량 실시간연쇄중합반응을 통해 miR-155의 발현량을 정량 분석을 실시하였으며, miR-155의 발현과 폐암환자의 임상적 특징과의 상관관계를 분석하였다. 폐암 환자군과 양성 폐질환자의 miR-155의 △Ct 값을 분석한 결과 폐암환자군에서 유의하게 높게 발현되었다(p<0.001). 병리조직학적 분류에 따라서는 편평상피세포암종에서 선암종에 비해 높게 발현되었다. 분화도에 따라서는 저분화 암에서 고분화암에 비해 유의하게 높게 발현되었다(p=<0.001). 또한 miR-155의 과발현은 림프절 전이와도 통계적으로 유의성 나타내었다(p<0.05). 생존분석결과 miR-155의 과발현은 폐암환자의 생존률과 유의한 상관관계를 나타내었다(p<0.05). 본 연구의 결과로 miR-155의 발현은 폐암의 진행 및 전이에 중요한 역할을 할 것으로 생각되며, 폐암의 조기진단과 예후의 예측을 위하여 보다 다양한 종류의 miRNAs에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다.