• 제목/요약/키워드: ROS(Reactive Oxygen Species)

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천초근 에탄올 추출물의 항산화 효능 및 대장암 세포 억제 효과 (Anti-colorectal Cancer and Anti-oxidant Activities of Rubiae radix Ethanol Extract in vitro)

  • 노종현;심미옥;정호경;이무진;장지훈;정다은;성태경;안병관;조현우
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.102-108
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    • 2018
  • 본 연구는 꼭두서니의 뿌리인 천초근의 물 추출물과 에탄올 추출물을 이용하여 대장암 세포에 대한 암세포 성장 억제 및 사멸효과가 있는지 알아보고자 수행하였다. ERA(천초근 에탄올 추출물)은 폴리페놀($45.77{\pm}2.03mg/g$)과 플라보노이드($22.82{\pm}1.33mg/g$)를 함유하고 있었으며, $H_2O_2$에 의해 증가된 ROS(reactive oxygen species)를 억제하는 효과를 나타냈지만 WRA(천초근 물 추출물)은 효과가 없었다. 또한 ERA는 $500{\mu}g/m{\ell}$의 농도로 대장암 세포주(HCT-116)에 처리했을 때 세포사멸을 유도할 뿐만 아니라 caspase-3 단백질 활성화, DNA fragmentation 및 apoptotic cell death를 일으키는 것으로 확인되었다. 이는 ERA가 HCT-116 세포주에 대해 apoptosis(세포자멸사)를 통해 항암효과를 나타내는 것으로 생각되지만 다른 연구결과들과 비교하였을 때 농도 대비 효능이 미미하다. 따라서 천초근 에탄올 추출물에 대장암 세포의 성장을 억제하는 유효성분을 분석하여 그 효능을 탐색하는 추가실험이 필요할 것으로 생각된다.

소도사자환이 ob/ob mouse에서 ROS/ RNS 생성 억제 및 NF-${\kappa}B$ 의존성 단백질에 미치는 영향 (Effects of Sotosaja-hwan on the Generation of ROS, RNS, and on the Expression of NF-${\kappa}B$-dependent Proteins in ob/ob Mouse)

  • 방용석;정지천
    • 대한한의학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.51-63
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    • 2009
  • Objectives: Peroxynitrite ($ONOO^-$), superoxide anion radical (${\cdot}{O_2}^-$ and nitric oxide (NO) are cytotoxic because they can oxidize several cellular components such as proteins, lipids and DNA. They have been implicated in the aging processes, and age-related diseases such as Alzheimer's disease, rheumatoid arthritis, cancer, diabetes, obesity and atherosclerosis. The aim of this study was to investigate the $ONOO^-$, NO, ${\cdot}{O_2}^-$ scavenging and NF-${\kappa}B$ related anti-inflammatory activities of Sotosaja-hwan in ob/ob mice. Methods: Mice were grouped and treated for 5 weeks as follows. Both the normal lean (C57/BL6J black mice) and control obese (ob/ob mice) groups have received standard chow. The experimental groups were fed with a diet of chow supplemented with 30 and 90 mg Sotosaja-hwan per 1 kg of body weight for 14 days. For this study, the fluorescent probes, namely 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA), 4,5-diaminofluorescein (DAF-2) and dihydrorhodamine 123 (DHR 123) were used. Western blotting was performed using anti-phospho-$I{\kappa}B$-${\alpha}$, anti-IKK-${\alpha}$, anti-NF-${\kappa}B$ (p50, p65), anti-COX-2, anti-iNOS, anti-YCAM-1 and anti-MMP-9 antibodies, respectively. Results: Sotosaja-hwan inhibited the generation of $ONOO^-$, NO and ${\cdot}{O_2}^-$ in the lipopolysaccharide (LPS)-treated mouse kidney postmitochondrial fraction in vitro. The generation of $ONOO^-$, NO, ${\cdot}{O_2}^-$ and PGE2 were inhibited in the Sotosaja-hwan-administered ob/ob mice groups. The GSH/GSSG ratio was decreased in the ob/ob mice, whereas the ratio was improved in the Sotosaja-hwan-administered groups. Sotosaja-hwan inhibited the protein expression levels of phospho-$I{\kappa}B$-${\alpha}$, IKK-${\alpha}$, NF-${\kappa}B$ (p50, p65), COX-2, iNOS, YCAM-1 and MMP-9 genes. Conclusions: These results suggest that Sotosaja-hwan is an effective $ONOO^-$, ${\cdot}{O_2}^-$ and NO scavenger and has NF-kB related anti-inflammatory activity in ob/ob mice. Therefore, Sotosaja-hwan might be a potential therapeutic drug against the inflammation process and inflammation-related diseases.

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세포 및 동물모델에서의 알코올에 의해 유발된 간손상에 대한 지구자 추출물의 보호효과 (Hepatoprotective Effects of Hovenia dulcis Fruit on Ethanol-Induced Liver Damage in vitro and in vivo)

  • 유양희;정국영;이유현;전우진;이부용
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.154-159
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    • 2009
  • 알코올에 의해 유도된 간 손상에 대한 지구자 추출물의 보호효과를 연구하였다. HepG2/2E1 세포에서 알코올로 유도된 ROS 생성과 산화적 손상에 대한 지구자 추출물 보호효과를 확인하였다. C57BL/6마우스를 대조군(NC), 알코올군(ET), 알코올과 지구자 추출물 1 g/kg body weight 투여군(ET-HD)으로 나누었다. 5 g/kg body weight의 알코올을 1주일간 ET와 ET-HD군에 투여하였다. 알코올 투여는 혈청 alanine amintransferase(ALT), aspartate aminotransferase(AST) 및 alkaline phosphatase(ALP)를 증가시키고, 지구자 추출물은 이러한 간 기능 지표효소의 증가를 억제시켰다. 간조직의 항산화 효소 활성은 알코올 투여에 의해 감소되었고, ET-HD군에서 SOD 및 GST 활성은 ET군과 비교하여 통계적으로 유의하게 높아졌다. GSH 함량은 ET군에서 NC군에 비하여 유의적으로 낮아졌고, ET-HD군에서 ET군과 비교하여 통계적으로 유의하게 높아졌으며, NC군과 유사한 함량을 나타내어 간 보호 효과를 확인할 수 있었다. 지질과산화물 함량은 ET-HD군과 NC군이 유사한 함량을 나타냄으로써 알코올에 의해 유도된 지질과산화물 증가에 의한 간손상으로부터 지구자 추출물의 보호 효과를 보여 주었다. 이상의 결과로부터, 지구자 추출물은 세포 및 동물 모델에서 알코올로 유도된 간 손상으로부터 항산화 방어 대사의 증가와 지질과산화율의 감소에 의해 간세포 보호 활성을 나타냄을 확인하였다. 이에 지구자 추출물은 알코올성 간 손상으로부터 보호 효과를 갖는 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

항산화성 바이오 미네랄 활성수에 의한 항노화 및 미백효과 (Anti-aging and Anti-melanogenesis Efficacy by Antioxidative Mineral-bio Water)

  • 최현경;오명진;허명준;경경환;박장서
    • 대한화장품학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.57-63
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    • 2009
  • 자외선에 노출된 피부는 활성산소종을 형성한다. 이는 피부의 염증 반응을 야기시키며 콜라겐 생성 억제를 통해 피부 노화를 촉진시킨다. 본 연구에서는 2종류의 항산화성 미네랄 바이오 활성수1과 2(MIBA-W1, MIBA-W2)를 이용하여 항염증 및 항노화 기초 효능과 함께 미백효능을 측정하였다. 두 종류 MIBA-W 모두가 UV에 의해 증가된 TNF-${\alpha}$를 상당량 줄여주는 것으로 나타나 항염증 효능이 있는 것이 확인되었다. 한편 UVB에 의해 감소되는 콜라겐 합성량은 MIBA-W1에 의해 0.01 % 농도에서 대조군 수준으로 증가하였으나 MIBA-W2는 농도가 증가할수록 콜라겐 합성량이 증가하는 경향을 보였다. 한편 MIBA-W2는 ${\alpha}$-MSH로 처리된 B16-F1 melanoma 세포에서의 멜라닌 합성을 억제하는 것이 관찰되었다. MIBA-W2 의 경우 고형분 0.001 % (부피비 5 %)의 농도에서 ${\alpha}$-MSH에 의한 멜라닌의 합성을 ${\alpha}$-MSH positive control 대비 약 50 % 감소시키는 효과를 보였다. 종합하면 두 종류의 MIBA-W는 항염증 효능과 미백기능을 가지는 피부생리활성을 가지고 있는 것이 확인되었으며 따라서 기능성화장품 소재로 개발될 수 있는 가능성을 보였다.

리기테다 소나무 솔방울의 항산화 활성 및 산화적 DNA 손상에 대한 억제 효과 (Antioxidant Activity and DNA Protective Effect against Oxidative Stress of Pinus rigida × taeda Cone)

  • 최지수;장태원;민영실;이만효;박재호
    • 융합정보논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.168-176
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    • 2020
  • 활성산소종이 DNA를 손상하고 암을 유발하는데 기인하는 것으로 밝혀지면서 활성산소를 제거하기 위한 항산화 물질 개발 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 리기테다 소나무 솔방울 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효과 및 산화적 스트레스에 의해 야기된 DNA 손상 보호 효과를 조사하기 위해 수행되었다. 항산화 활성을 확인하기 위해 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성, 환원력, Fe2+ 킬레이팅 활성을 평가하였으며, 항산화 활성과 연관된 총 페놀 및 비타민 C의 함량도 분석하여 식물 화학물질을 확인하였다. 산화적 DNA 손상 억제 효과는 φX-174 RF I plasmid DNA 절단 분석법을 이용하여 측정하였다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성은 농도 의존적으로 나타났다. 환원력과 Fe2+ 킬레이팅 활성은 200 ㎍/㎖에서 각각 77.32 ± 2.28%, 64.09 ± 1.01%의 활성을 나타냈다. 또한, 리기테다 소나무 솔방울은 산화적 스트레스에 대한 plasmid DNA 보호 효과를 보였다.

The Antitumor Effects of Selenium Compound $Na_5SeV_5O_{18}{\cdot}3H_2O$ in K562 Cell

  • Yang, Jun-Ying;Wang, Zi-Ren
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제29권10호
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    • pp.859-865
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    • 2006
  • With an approach to study the anti-tumor effects and mechanism of selenium compound, we investigated the anti-tumor activity and mechanism of $Na_5SeV_5O_{18}{\cdot}3H_2O$ (NaSeVO) in K562 cells. The results showed that $0.625{\sim}20\;mg/L$ NaSeVO could significantly inhibit the proliferation of K562 cells in vitro in a time- and concentration-dependent manner as determined by microculture tetrazolium (MTT) assay, the IC50 values were 14.41 (4.45-46.60) and 3.45 (2.29-5.22) mg/L after 48 hand 72 h treatment with NaSeVO respectively. In vivo experiments demonstrated that i.p. administration of 5, 10 mg/kg NaSeVO exhibited an significant inhibitory effect on the growth of transplantation tumor sarcoma 180 (S180) and hepatoma 22 (H22) in mice, with inhibition rate 26.8% and 58.4% on S180 and 31.3% and 47.4% on H22, respectively. Cell cycle studies indicated that the proportion of G0/G1 phase was increased at 2.5 mg/L while decreased at 10 mg/L after treatment for 24, 48 h. Whereas S phase was decreased at 2.5-5 mg/L and markedly increased at 10 mg/L after treatment for 48 h. After treatment for 24 h, 10 mg/L NaSeVO also markedly increased S and G2/M phases. Take together, the result clearly showed that NaSeVO markedly increased S and G2/M phases at 10 mg/L. The study of immunocytochemistry showed that the expression bcl-2 is significantly inhibited by 10 mg/L NaSeVO, and bax increased. Morphology observation also revealed typical apoptotic features. NaSeVO also significantly caused the accumulation of $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$, reactive oxygen species (ROS) and the reduction of pH value and mitochondrial membrane potential in K562 cells as compared with control by confocal laser scanning microscope. These results suggest that NaSeVO has anti-tumor effects and its mechanism is attributed partially to apoptosis induced by the elevation of intracellular $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and ROS concentration, and a reduction of pH value and mitochondria membrane potential (MMP).

메밀의 항산화 및 카드뮴 방어 효능에 관한 연구 (Studies on the Antioxidative Effect of the Buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) Extract and its Protective Role against Cadmiun-mediated Stress)

  • 윤창순;김남경;정재형;장경진;고인영;최신욱
    • 대한화장품학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.197-206
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    • 2005
  • 본 연구에서는 춘천 지역에서 재배되고 있는 메밀의 부위별(종피, 종자, 줄기) 추출물을 이용하여 MTT assay 항산화 효능(수퍼옥사이드 라디칼, 하이드록실 라디칼 소거능), rutin과 phytic acid에 대한 함량 측정, 대표적인 중금속 중의 하나인 카드뮴에 대한 세포 수준에서 방어 효능을 평가하였고, 이들 자료를 토대로 주된 식품재료로 쓰이고 있는 메밀을 기능성 화장품의 소재로써 개발할 수 있는 가능성을 조사하여 보았다. HaCaT 세포와 B16F10 세포를 이용한 세포 독성 실험에서는 각 추출물 $100 {\mu}g/mL$의 농도 범위에서는 독성이 없는 것으로 나타났다. 수퍼옥사이드 라디칼에 대한 소거능은 종피>줄기>종자 추출물 순이었으며, 종피나 줄기는 거의 비슷한 수준의 효능을 보여 주었으며, 항산화 효능에 관여하는 주요 물질중의 하나인 rutin은 줄기 부위에 가장 많이 함유하고 있었다. 하이드록실 라디칼에 대한 소거능은 각 추출물 모두 거의 없는 것을 확인할 수 있었다. 중금속에 대한 chelate 물질로 알려진 phytic acid는 rutin처럼 줄기 부위에 높은 농도로 함유되어 있었다. 카드뮴에 대한 독성은 HaCaT 세포에서 $50{\mu}M$의 농도일 때 $50\%$ 정도의 치사율을 보였으며, 카드뮴을 추출물과 같이 처리하였을 때는 카드뮴의 독성에 대해 약 $10\%$ 정도 방어 효과를 나타냈다. Confocal laser scanning microscope를 이용하여 카드뮴에 의한 세포내 활성산소종의 생성을 확인하였고. 생성된 활성 산소 종에 대한 방어 효능은 줄기추출물에서 가장 우수한 것을 확인하였다.

($H_2O_2$와 ascorbic acid가 사람 치주인대섬유모세포의 TIMP-2, Type 1 collagen, PDLs22 발현에 끼치는 효과 (Effects of $H_2O_2$ and ascorbic acid on TIMP-2, Type1 collagen, and PDLs22 levels in human periodontal ligament fibroblasts)

  • 최용선;김소영;최성미;장현선;김병옥
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제37권4호
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    • pp.655-669
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    • 2007
  • Reactive oxygen species (ROS) have been implicated in the pathogenesis of various diseases. And vitamin C has shown a protective effect for the tissues. The aim of this study was to evaluate the effects of $H_2O_2$ and ascorbic acid on matrix metalloproteinase-1 (MMP-1), tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP: TIMP-1, TIMP-2), Type 1 collagen, fibronectin, and PDLs22 level in human periodontal ligament fibroblasts (hPDLF) via reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). hPDLF was obtained from a healthy periodontium and cultured in Dulbecco's modified Eagles's medium plus 10% fetal bone serum. The concentration of ascorbic acid in hPDLF was $50{\mu}g/ml$, and that of $H_2O_2$ in hPDLF was 0.03% and 0.00003%. Ascorbic acid only, $H_2O_2$ only and mixture of ascorbic acid and $H_2O_2$ were applied with hPDLF for 1-, 3-, and 30-min. respectively. The gene expression of MMP-1-, TIMP-1-, TIMP-2-, Type 1 collagen-, fibronectin-, and PDLs22-mRNA in hPDLF was analysed via RT-PCR. The results were as follows; 1. hPDLF in response to 30-min. incubation with 0.03% $H_2O_2$ did not show any gene expression. 2. In all the experimental groups, the gene expression of fibronectin mRNA showed the decreased tendency compared to control. 3. In all the experimental groups, the gene expression of TIMP-1 mRNA showed the tendency similar to control. 4. hPDLF in response to 30-min. incubation with 0.03% $H_2O_2$ and ascorbic acid increased mRNA induction for MMP-1. 5. In all the experimental groups, hPDLF increased mRNA induction for PDLs22, collagen type 1, and TIMP-2 compared to control. Within the limited experiments, $H_2O_2$ and ascorbic acid increased mRNA induction for PDLs22, collagen type 1, TIMP-2 in hPDLF. More research will be needed in order to confirm the relative importance of the different roles of ROS and antioxidants in hPDLF from a periodontal regeneration or repair standpoint.

Decaisnea insignis 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증 활성 (Anti-oxidative and Anti-inflammatory Activities of Decaisnea insignis Ethanol Extract)

  • 진경숙;이지영;권현주;김병우
    • 생명과학회지
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    • 제24권9호
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    • pp.973-980
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    • 2014
  • 본 연구에서는 식물에 존재하는 신규 기능성 소재 개발의 일환으로 Decaisnea insignis 에탄올 추출물(DIEE)의 항산화 및 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 DIEE의 항산화능을 DPPH 라디칼 소거능을 통해 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 아스코르빈산과 유사한 정도의 높은 소거활성을 보여 DIEE가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 DIEE의 소거능을 분석한 결과, 농도의존적인 강한 ROS 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 hemeoxygenase 1 (HO-1) 및 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2(Nrf2)의 단백질 발현이 DIEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1 및 Nrf2의 발현 유도는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 DIEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 DIEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 $NF-{\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 DIEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

자외선에 노출된 광반응성 나노물질의 생태독성 연구 (Ecotoxicity Studies of Photoactive Nanoparticles Exposed to Ultraviolet Light)

  • 김신웅;이우미;신유진;안윤주
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.63-71
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    • 2012
  • 현대산업에서 나노기술의 이용성이 증가되면서 나노물질이 가질 수 있는 잠재적인 위해성에 대한 관심이 증가되고 있는 추세이다. 나노물질은 다양한 경로를 통해 환경으로 유출되고 있으며, 수생태계로 유출된 나노물질은 태양광에 포함된 자외선에 노출될 개연성이 높다. 광반응성 나노물질은 광활성 조건에서 생태독성이 변화할 가능성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 광반응성 나노물질이 생태계에서 자외선에 노출되었을 때 유발될 수 있는 생태독성 변화에 대한 연구동향을 파악하고자, 수서 및 토양생물을 대상으로 가용한 모든 자료를 조사하여 분석하였다. 본 연구에서 조사된 광반응성 나노물질은 zinc oxide, titanium dioxide, 그리고 fullerene이었으며, 미생물, 지렁이, 토양선충, 조류, 그리고 어류 등을 대상으로 한 나노물질 생태독성연구를 분석하였다. 그 결과, 자외선에 노출된 나노물질의 광독성영향에 대한 연구는 현재까지 매우 부족한 상태로, 현재까지 발표된 나노물질에 대한 광독성 연구는 8개였고, 일부 연구에서는 광반응성 나노물질의 광이온화와 나노물질로부터 용출된 이온독성을 함께 제시하였다. 광반응성 나노물질은 생체 내에서 산소활성종 생성을 유발하고 산화스트레스를 증가시키는 것으로 확인되었다.