• Journal of Neurogastroenterology and Motility
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• 제24권4호
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• pp.656-668
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• 2018

Background/Aims MicroRNAs (miRNAs) were reported to be responsible for intestinal permeability in diarrhea-predominant irritable bowel syndrome (IBS-D) rats in our previous study. However, whether and how miRNAs regulate visceral hypersensitivity in IBS-D remains largely unknown. Methods We established the IBS-D rat model and evaluated it using the nociceptive visceral hypersensitivity test, myeloperoxidase activity assay, restraint stress-induced defecation, and electromyographic (EMG) activity. The distal colon was subjected to miRNA microarray analysis followed by isolation and culture of colonic epithelial cells (CECs). Bioinformatic analysis and further experiments, including dual luciferase assays, quantitative real-time polymerase chain reaction, western blot, and enzyme-linked immunosorbent assay, were used to detect the expression of miRNAs and how it regulates visceral hypersensitivity in IBS-D rats. Results The IBS-D rat model was successfully established. A total of 24 miRNAs were differentially expressed in the distal colon of IBS-D rats; 9 were upregulated and 15 were downregulated. Among them, the most significant upregulation was miR-200a, accompanied by downregulation of cannabinoid receptor 1 (CNR1) and serotonin transporter (SERT). MiR-200a mimic markedly inhibited the expression of CNR1/SERT. Bioinformatic analysis and luciferase assay confirmed that CNR1/SERT are direct targets of miR-200a. Rescue experiments that overexpressed CNR1/SERT significantly abolished the inhibitory effect of miR-200a on the IBS-D rats CECs. Conclusions This study suggests that miR-200a could induce visceral hyperalgesia by targeting the downregulation of CNR1 and SERT, aggravating or leading to the development and progression of IBS-D. MiR-200a may be a regulator of visceral hypersensitivity, which provides potential targets for the treatment of IBS-D.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권2호
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• pp.167-175
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• 2021

Far-infrared rays (FIR) are known to have various effects on atoms and molecular structures within cells owing to their radiation and vibration frequencies. The present study examined the effects of FIR on gene expression related to glucose transport through microarray analysis in rat skeletal muscle cells, as well as on mitochondrial biogenesis, at high and low glucose conditions. FIR were emitted from a bio-active material coated fabric (BMCF). L6 cells were treated with 30% BMCF for 24 h in medium containing 25 or 5.5 mM glucose, and changes in the expression of glucose transporter genes were determined. The expression of GLUT3 (Slc2a3) increased 2.0-fold (p < 0.05) under 5.5 mM glucose and 30% BMCF. In addition, mitochondrial oxygen consumption and membrane potential (ΔΨm) increased 1.5- and 3.4-fold (p < 0.05 and p < 0.001), respectively, but no significant change in expression of Pgc-1a, a regulator of mitochondrial biogenesis, was observed in 24 h. To analyze the relationship between GLUT3 expression and mitochondrial biogenesis under FIR, GLUT3 was down-modulated by siRNA for 72 h. As a result, the ΔΨm of the GLUT3 siRNA-treated cells increased 3.0-fold (p < 0.001), whereas that of the control group increased 4.6-fold (p < 0.001). Moreover, Pgc-1a expression increased upon 30% BMCF treatment for 72 h; an effect that was more pronounced in the presence of GLUT3. These results suggest that FIR may hold therapeutic potential for improving glucose metabolism and mitochondrial function in metabolic diseases associated with insufficient glucose supply, such as type 2 diabetes.

• BMB Reports
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• 제55권2호
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• pp.98-103
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• 2022

Increased mRNA levels of cancer upregulated gene (CUG)2 have been detected in many different tumor tissues using Affymetrix microarray. Oncogenic capability of the CUG2 gene has been further reported. However, the mechanism by which CUG2 overexpression promotes cancer stem cell (CSC)-like phenotypes remains unknown. With recent studies showing that pyruvate kinase muscle 2 (PKM2) is overexpressed in clinical tissues from gastric, lung, and cervical cancer patients, we hypothesized that PKM2 might play an important role in CSC-like phenotypes caused by CUG2 overexpression. The present study revealed that PKM2 protein levels and translocation of PKM2 into the nucleus were enhanced in CUG2-overexpressing lung carcinoma A549 and immortalized bronchial BEAS-2B cells than in control cells. Expression levels of c-Myc, CyclinD1, and PKM2 were increased in CUG2-overexpressing cells than in control cells. Furthermore, EGFR and ERK inhibitors as well as suppression of Yap1 and NEK2 expression reduced PKM2 protein levels. Interestingly, knockdown of β-catenin expression failed to reduce PKM2 protein levels. Furthermore, reduction of PKM2 expression with its siRNA hindered CSC-like phenotypes such as faster wound healing, aggressive transwell migration, and increased size/number of sphere formation. The introduction of mutant S37A PKM2-green fluorescence protein (GFP) into cells without ability to move to the nucleus did not confer CSC-like phenotypes, whereas forced expression of wild-type PKM2 promoted such phenotypes. Overall, CUG2-induced increase in the expression of nuclear PKM2 contributes to CSC-like phenotypes by upregulating c-Myc and CyclinD1 as a co-activator.

• 한국가금학회지
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• 제50권4호
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• pp.193-202
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• 2023

인플루엔자 A 바이러스(IAVs)는 많은 조류 종의 호흡 기관에 감염되며 사람을 비롯한 다른 동물로 전파될 수 있는 포장된 음극성 역전사 RNA 바이러스이다. 이 연구에서는 이전 연구의 마이크로어레이 데이터를 다시 분석하여 닭에서 공통 및 특이하게 발현되는 유전자(DEG) 및 그들의 생물학적 활동을 식별하였다. 고병원성(HPAIV) 및 저병원성(LPAIV) 인플루엔자 A 바이러스 감염된 닭 세포에서 각각 760개와 405개의 DEG가 발굴되다. HPAIV 및 LPAIV는 각각 670개와 315개의 DEG를 가지고 있으며, 이 중 90개의DEG가 두 바이러스에서 공유된다. HPAIV 감염으로 인해DEG의 기능 주석에 따르면 세포 주기의 기본적인 생물학적 기능과 연관된 다양한 유전자가 발굴되었다. 대상 유전자중에서 CDC Like Kinase 3(CLK3), Nucleic Acid Binding Protein 1(NABP1), Interferon-Inducible Protein 6(IFI6), PIN2 (TERF1) Interacting Telomerase Inhibitor 1(PINX1), 그리고Cellular Communication Network Factor 4(WISP1)의 발현은 polyinosinic:polycytidylic acid(PIC)로 처리된 DF-1 세포에서 변화되었다. 이것은 toll-like receptor 3(TLR3) 리간드인 TLR3 신호에 의해 이러한 유전자의 전사가 조절될 수 있음을 시사하며, 닭에서 AIV의 병리 생리학에 대한 더 나은 이해를 얻기 위해서는 AIV 감염 과정 중에 호스트 반응을 조절할 수 있는 메커니즘을 구명하는 데 더 많은 연구에 초점을 맞추는 것이 필요하다고 사료된다. 이러한 메커니즘에 대한 이해는 신규 치료 전략 개발에 활용될 수 있다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제24권2호
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• pp.129-139
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• 2007

목적 : Signal transducers and activators of transcription 6 (Stat 6) 유전자는 면역세포의 발달에 있어서 중요한 유전인자이며, IL-4와 같은 사이토카인에 의해 유전자 발현이 조절된다. 본 연구에서는 Stat 6 유전자 제거 생쥐와 정상 (wild type, W/T) 생쥐에 carrageenan으로 염증을 유도한 후 족삼리에 침치료를 시행하여 시상하부에서의 유전자 발현 양상을 분석하고자 하였다. 방 법 : BALB/c (W/T, n=12) and BALB/c-Stat 6 유전자 제거 생쥐 (n=12)의 발뒤꿈치 표피에 1% carrageenan을 30 ul 주사하여 염증을 유도하였다. 침은 염증 유도 30분 후에 족삼리(ST36)에 시침하였으며, 염증유도에 의한 부종 증가율을 매 시간마다 측정하여 총 5시간동안 측정하였다. 마이크로에러이는 Stat 6 유전자 제거 생쥐를 염증 유발 군과 염증유발 후 침을 처치한 군으로 나누고, 시상하부를 적출하여 RNA를 분리한뒤 마이크로어레이 프로파일을 분석하였다. 결 과 : 염증에 의한 부종증가율을 비교한 결과, Stat 6 유전자 제거 생쥐 그룹의 부종증가율이 W/T 생쥐의 부종 증가율보다 약 50 % 정도 감소하였으며, 각 3, 4, 5시간째에 유의한 차이를 나타내었다. (각 p<0.05). W.T생쥐군과 Stat 6 유전자 제거 생쥐군 모두에서, 침 처치군이 염증 유발 군에 비해, 염증 유발 2시간 후부터 유의한 감소를 나타내었다. 시상하부의 유전자 발현을 관찰한 결과, 39개의 유전자가 3배 이상 감소하였으며, 19개의 유전자는 3배 이상 증가하였다. 결 론 : W/T 생쥐군과 Stat 6 유전자 제거 생쥐 모두에서 침의 진통효과는 나타나며, 이의 기전에는 시상하부에서의 침 치료에 의한 염증관련 유전자들의 감소와, 항염증과 관련된 유전자들이 증가가 관여하는 것으로 보인다., 10, 11), 내측전완피신경(TE5, 6, 7, 8, 9, 10, 11), 후상완피신경(TE12, 13), 상외측상완피신경(TE13), 외측쇄골상신경(TE14, 15),대이개신경(TE16, 17, 18, 19), 소후두신경(TE19, 20), 이개측두신경(TE20, 21, 22), 안면신경측두지(TE22, 23), 관골측두신경(TE23), 중층에 견갑상신경(TE15), 견갑배신경(TE15), 경상설골근신경(TE17), 후이개신경(TE18, 19, 20), 안면신경측두지(TE20, 21, 22), 심층에 후골간신경(TE5, 6, 7), 요골신경심지(TE8, 9, 12, 13), 견갑상신경(TE14), 액와신경가지(TE14), 부신경(TE16), 안면신경과 부신경가지(TE17), 설인신경(TE17), 설하신경(TE17), 경신경고리(TE17), 미주신경(TE17), 안면신경 (TE18). 3) 혈(血) 관(管) : 천층에 척측정맥배측지(TE1, 2), 고유수장지동맥배측지(TE1), 배측중수골동맥배측지(TE2), 배측중수골정맥(TE3), 척측피정맥(TE4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11), 배측정맥궁(TE4), 부요측피정맥(TE6, 8, 9),요측피정맥(TE10, 11), 후견봉정맥가지(TE13, 14), 후이개동 ${\cdot}$ 정맥(TE16, 17, 18, 19, 20), 전이개동 ${\cdot}$ 정맥(TE20), 천측두동 ${\cdot}$ 정맥(TE22, 23), 중층에 후상완회선동맥(TE14), 견갑배동맥(TE15), 견갑상동맥(TE15),천측두동 ${\cdot}$ 정맥(TE21), 관골측두동 ${\cdot}$ 정맥(TE23), 심층에 배측중수골동맥(TE3), 배측수근동맥궁(TE4), 후골간동맥(TE4, 5, 6, 7, 8, 9), 전골간동맥(TE6, 7, 9)

• 동의생리병리학회지
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• 제17권2호
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• pp.529-541
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• 2003

Yukmijihwang-tang has been widely used as an and-aging herbal medicine for hundred years in Asian countries. Numerous studies show that Yukmijihwangtang has anti-oxidative effect both in vivo and in vitro. It has been reported that Moutan Cortex Radicis extract (MCR) was the most effective herb in Yukmijihwang-tang on undifferentiated PC12 cells upon oxidative-stressed with hydrogen peroxide. The purpose of this study is to; 1) evaluate the recovery of neuronal damage by assessing the anti-oxidant effect of MCR on PC12 cells differentiated with nerve growth factor (NGF), 2) identify candidate genes responsible for anti-oxidative effect on differentiated PC12 cells by oligonucleotide chip microarray. PC12 cells, which were differentiated by treating with NGF, were treated without or with hydrogen peroxide in the presence or absence of various concentration of MCR. Cell survival was determined by using MTS assay. Measurement of intracellular reactive oxygen species (ROS) generation was determined using the H2DCFDA assay The viability of cells treated with MCR was significantly recovered from stressed PC12 cell. In addition, wide rage of concentrations of MCR shows dose-dependent inhibitory effect on ROS production in oxidative-stressed cells. Total RNAs of cells without treatment(Control group), only treated with H₂O₂ (stressed group) and treated with both H₂O₂ and of MCR (MCR group) were isolated, and cDNAs was synthesized using oligoT7(dT) primer. The fragmented cRNAs, synthesized from cDNAs, were applied to Affymetrix GeneChip Rat Neurobiology U34 Array. mRNA of Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II delta subunit(CaMKII), neuron glucose transporter (GLUT3) and myelin/oligodendrocyte glycoprotein(MOG) were downregulated in Stressed group comparing to Control group. P2X2-5 receptor (P2X2R-5), P2X2-4 receptor (P2X2R-4), c-fos, 25 kDa synaptosomal attachment protein(SNAP-25a) and GLUT3 were downregulated, whereas A2 adenosine receptor (A2AR), cathechol-O-methyltransferase(COMT), glucose transporter 1 (GLUT1), EST223333, heme oxygenase (HO), VGF, UI-R-CO-ja-a-07-0-Ul.s1 and macrophage migration inhibitory factor (MIF) were upregulated in MCA group comparing to Control group. Expression of Putative potassium channel subunit protein (ACK4), P2X2A-5, P2X2A-4, Interferon-gamma inducing factor isoform alpha precursor (IL-18α), EST199031, P2XR, P2X2 purinoceptor isoform e (P2X2R-e), Precursor interleukin 18 (IL-18) were downregulated, whereas MOO, EST223333, GLUT-1, MIF, Neuronatin alpha, UI-R-C0-ja-a-07-0-Ul.s1, A2. adenosine receptor, COMT, neuron-specific enolase (NSE), HO, VGF, A rat novel protein which is expressed with nerve injury (E12625) were upregulated in MCR group comparing to Stressed group. The results suggest that decreased viability and AOS production of PC12 cell by H₂O₂ may be, at lease, mediated by impaired glucose transporter expression. It is implicated that the MCR treatment protect PC12 cell from oxidative stress via following mechanisms; improving glucose transport into the cell, enhancing expression of anti-oxidative genes and protecting from dopamine cytotoxicity by increment of COMT and MIF expression. The list of differentially expressed genes may implicate further insight on the action and mechanism behind the anti-oxidative effects of herbal extract Moutan Cortex Radicis.

• 생명과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1672-1679
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• 2012

본 연구는 육계에서 고밀도 사양체계가 간의 지놈 전사체, 특히 스트레스 및 지방대사 연관 유전자들의 발현에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실시하였다. 공시된 시험동물의 대조군 사육밀도는 $495cm^2$/수, 고밀도군은 $245cm^2$/수를 35일령까지 유지하였다. 대조구와 비교하여 고밀도 사양 육계에서 체중, 증체량, 사료섭취량이 유의적(p<0.05)으로 감소되는 것으로 나타났다. 폐사율은 고밀도군에서 15.7%로서 대조군(3.7%)에 비해 폐사율이 4.2배 높았다. 육계의 사육밀도에 따른 스트레스관련 유전자 HMGCR, $HSP90{\alpha}$, HSPA5 (GRP78/Bip), DNAJC3, ATF4 등의 발현이 증가하였으며, interferon-${\gamma}$, PDCD4 등의 발현은 감소하였다. Endoplasmic reticulum (ER) stress 관련 HSPA5 (GRP78/Bip), DNAJC3 그리고 ATF4은 유전자들은 고밀도 사양계에서 유전자의 발현이 2-3배 증가함을 보였다. 고밀도 사양은 지방산 합성에 관여하는 효소들(ACSL5, TMEM195, ELOVL6)의 유전자 발현증가와 지방산산화(${\beta}$-oxidatin)에 관여하는 효소들(ACAA1, ACOX1, EHHADH, LOC423347, CPT1A)의 RNA 발현 증가를 유도하였다. 본 연구는 밀사에 의한 스트레스가 닭의 간에서 지방을 합성하기 위한 유전자들의 발현을 증가시키고, 합성된 지방산을 분해하여 에너지를 생산하기 위한 지방산의 산화도 높게 유지하고 있음을 보여주었다. 닭의 주요 지방대사기관인 간에서 외부적 환경인자(사육환경)에 의한 스트레스와 생리적 대사(지방대사 및 소포체 스트레스)가 서로 밀접한 관계가 있음을 분자생물학적 수준에서 확인하였다. 따라서 스트레스저감 사육환경제공 및 친환경 사육방법 도입 등 동물복지를 고려한 가금사양체계가 필요한 것으로 사료된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (C)
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• pp.246-251
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• 2006

마이크로어레이 실험은 수 천에서 수 만개의 유전자 발현 결과를 동시에 측정할 수 있어 질병의 발현 형질 분류 등에 유용하게 이용되고 있다. 그러나 마이크로어레이 실험은 동일한 플랫폼의 실험이라 할지라도 환경 등에 따라 그 실험 결과에 차이가 나는 등 오차를 항상 포함하고 있다. 또한 마이크로어레이 실험은 아직 고가의 실험으로 분류되어 다수의 샘플에 대한 반복 실험 결과를 얻기 어려운 상황이다. 따라서 이종의 플랫폼, 데이터 포맷, 정규화 기법 등이 서로 다른 데이터를 효율적으로 통합하여 유용한 정보를 추출하는 새로운 방식의 개발이 필요하다. 본 논문은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기초 단계 연구 결과이다. 마이크로어레이 실험 데이터로부터 통계적 방법을 이용하여 유의(informative) 유전자를 추출하고 유전자 온톨로지(Gene Ontology : GO)와의 연계를 통하여 유전자 정보의 기능적 분류 결과를 사용자에게 제공하는 유전자 기능 분석 시스템의 설계 및 구현 방안을 보인다. 본 시스템의 실험방법에서는 3-Fold Filtering 기법을 통하여 발현 차가 큰 유전자를 추출하고, t-검정 기법에 의하여 이들 유전자를 순위화 하였으며, 이 중 상위 100개의 유전자를 유의 유전자로 추출하였다. 다음, 이 들 유의 유전자의 t-검정 값을 GO의 유전자 기능을 나타내는 해당 텀 (term)에 가중치로 부과하여 각 유전자들과 기능적으로 연관성이 높은 텀들을 추출한다. 또한 본 연구의 유효성을 검증하기 위하여 본 시스템에 의한 마이크로어레이 데이터 분석 결과를 전문가에 의한 유전자 기능 분석 결과와 비교한다.투명성 있는 서비스를 제공하고 높은 신뢰성과 안정성이 확보될 수 있도록 구성하고자 한다. Query 수행을 여러 서버로 분산처리하게 함으로써 성능에 대한 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 Load Balancing System을 제안한다.할 때 가장 효과적인 라우팅 프로토콜이라고 할 수 있다.iRNA 상의 의존관계를 분석할 수 있었다.수안보 등 지역에서 나타난다 이러한 이상대 주변에는 대개 온천이 발달되어 있었거나 새로 개발되어 있는 곳이다. 온천에 이용하고 있는 시추공의 자료는 배제하였으나 온천이응으로 직접적으로 영향을 받지 않은 시추공의 자료는 사용하였다 이러한 온천 주변 지역이라 하더라도 실제는 온천의 pumping 으로 인한 대류현상으로 주변 일대의 온도를 올려놓았기 때문에 비교적 높은 지열류량 값을 보인다. 한편 한반도 남동부 일대는 이번 추가된 자료에 의해 새로운 지열류량 분포 변화가 나타났다 강원 북부 오색온천지역 부근에서 높은 지열류량 분포를 보이며 또한 우리나라 대단층 중의 하나인 양산단층과 같은 방향으로 발달한 밀양단층, 모량단층, 동래단층 등 주변부로 NNE-SSW 방향의 지열류량 이상대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate

• Childhood Kidney Diseases
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• 제15권1호
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• pp.38-48
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• 2011

목 적: 국소성 분절성 사구체 경화증(Focal segmental glomerulosclerosis, 이하 FSGS)은 소아신부전의 원인 중 가장 흔한 사구체 질환이다. 일차성 FSGS의 병인은 아직 알려져 있지 않으므로, 저자들은 FSGS의 동물 모델을 대상으로 cDNA 마이크로어레이를 이용한 유전자 발현 양상 분석을 통하여 유전자 발현 수준에서의 FSGS의 질환의 특성을 밝히고자 하였다. 방 법: 사람의 일차성 FSGS와 유사한 질병경과를 보이는 동물모델인 FGS/kist 생쥐의 신피질 조직을 대조군 생쥐(FGS/kist 생쥐의 조상 strain인 RFM/kist 생쥐)와 AB 1700 mouse chip을 이용한 마이크로어레이 실험으로 비교하였다. 결 과: FGS 질병특이 유전자가 62개 추출되었다. 이들은 세포주기/사멸, 면역반응과 지질 대사/혈관 질환과 관련된 유전자들로써, 유전자간 network의 중심유전자가 면역반응(TNF, IL-6/4, IFNg)과 세포사멸 조절 유전자(TP 53), 그리고 지질대사의 중요 유전자인 PPARG이었다. 결 론: 이 연구에서 저자들은 자발적인 FSGS의 임상경과를 보이는 FGS/Kist 생쥐의 신장조직의 유전자 발현의 분석을 통하여 신장세포사멸과 면역반응에 뒤따르는 기질 섬유화, 그리고 지질 대사의 이상과 조기 혈관 질환이 FSGS의 병태생리에 기여할 것임을 다시 확인할 수 있었다. 추가적인 연구가 계속된다면 global transcriptome profiling 기법으로 병인 탐색 및 치료방법 개발 에 의미 있는 결과를 도출할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6774-6781
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• 2014

인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)의 주요 생리활성물질인 진세노사이드(ginsenoside) Rb1과 Rg1의 효능검증 및 작용점을 규명하고자 HaCaT 피부각질세포에서 유전체 분석(gene expression profiles)을 실시하였다. 진세노사이드 Rb1과 Rg1 각각의 처리 농도 및 시간에 따른 HaCaT 세포에 대한 세포독성은 나타나지 않았으며, $10{\mu}g/mL$의 진세노사이드 Rb1과 Rg1 각각을 6 및 24 시간 처리하여 유전체 분석 결과, 진세노사이드 Rb1과 Rg1의 24 시간 처리군에서 항노화 및 피부탄력 관련 유전자인 fibroblast growth factor (FGF2)의 활성이 증가된 것으로 나타났다. 또한 진세노사이드 Rb1의 24 시간 처리군에서는 항산화 작용점에 있는 일련의 유전자군, FANCD2, FGF2, LEPR, FAS 등의 활성을 확인하였다. 향후 확인된 항노화 및 피부탄력 관련 주요인자들의 작용 및 상관관계를 구체적으로 확인하고, 특히 진세노사이드 Rb1의 신호전달을 완성하고자 한다.