• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권9호
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• pp.5145-5151
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• 2013

Background: Numerous carcinogens and reactive oxygen species (ROS) may cause DNA damage including oxidative base lesions that lead to risk of nasopharyngeal carcinoma. Genetic susceptibility has been reported to play a key role in the development of this disease. The base excision repair (BER) pathway can effectively remove oxidative lesions, maintaining genomic stability and normal expression, with X-ray repair crosscomplementing1 (XRCC1), 8-oxoguanine glycosylase-1 (OGG1) and apurinic/apyimidinic endonuclease 1 (APE1) playing important roles. Aims: To analyze polymorphisms of DNA BER genes (OOG1, XRCC1 and APE1) and explore their associations, and the combined effects of these variants, with risk of nasopharyngeal carcinoma. Materials and Methods: We detected SNPs of XRCC1 (Arg399Gln), OGG1 (Ser326Cys), APE1 (Asp148Glu and -141T/G) using the polymerase chain reaction (PCR) with peripheral blood samples from 231 patients with NPC and 300 healthy people, furtherly analyzing their relations with the risk of NPC in multivariate logistic regression models. Results: After adjustment for sex and age, individuals with the XRCC1 399Gln/Gln (OR=1.96; 95%CI:1.02-3.78; p=0.04) and Arg/Gln (OR=1.87; 95%CI:1.29-2.71; p=0.001) genotype variants demonstrated a significantly increased risk of nasopharyngeal carcinoma compared with those having the wild-type Arg/Arg genotype. APE1-141G/G was associated with a significantly reduced risk of NPC (OR=0.40;95%CI:0.18-0.89) in the smoking group. The OR calculated for the combination of XRCC1 399Gln and APE1 148Gln, two homozygous variants, was significantly additive for all cases (OR=2.09; 95% CI: 1.27-3.47; p=0.004). Conclusion: This is the first study to focus on the association between DNA base-excision repair genes (XRCC1, OGG1 and APE1) polymorphism and NPC risk. The XRCC1 Arg399Gln variant genotype is associated with an increased risk of NPC. APE1-141G/G may decrease risk of NPC in current smokers. The combined effects of polymorphisms within BER genes of XRCC1 399Gln and APE1 148Gln may contribute to a high risk of nasopharyngeal carcinoma.

• BMB Reports
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• 제53권4호
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• pp.218-222
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• 2020

Excessive and hyperactive osteoclast activity causes bone diseases such as osteoporosis and periodontitis. Thus, the regulation of osteoclast differentiation has clinical implications. We recently reported that dehydrocostus lactone (DL) inhibits osteoclast differentiation by regulating a nuclear factor of activated T-cells, cytoplasmic 1 (NFATc1), but the underlying mechanism remains to be elucidated. Here we demonstrated that DL inhibits NFATc1 by regulating nuclear factor-κB (NF-κB), activator protein-1 (AP-1), and nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). DL attenuated IκBα phosphorylation and p65 nuclear translocation as well as decreased the expression of NF-κB target genes and c-Fos. It also inhibited c-Jun N-terminal kinase (JNK) but not p38 or extracellular signal-regulated kinase. The reporter assay revealed that DL inhibits NF-κB and AP-1 activation. In addition, DL reduced reactive oxygen species either by scavenging them or by activating Nrf2. The DL inhibition of NFATc1 expression and osteoclast differentiation was less effective in Nrf2-deficient cells. Collectively, these results suggest that DL regulates NFATc1 by inhibiting NF-κB and AP-1 via down-regulation of IκB kinase and JNK as well as by activating Nrf2, and thereby attenuates osteoclast differentiation.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권1호
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• pp.70-78
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• 2009

Coptis japonica (C. japonica) is a perennial medicinal plant that has anti-inflammatory activity. C. japonica contains numerous biologically active alkaloids including berberine, palmatine, epi-berberine, and coptisine. The most well-known anti-inflammatory principal in C. japonica is berberine. For example, berberine has been implicated in the inhibition of iNOS induction by cytokines in microglial cells. However, the efficacies of other alkaloids components on microglial activation were not investigated yet. In this study, we investigated the effects of three alkaloids (palmatine, epi-berberine and coptisine) from C. japonica on lipopolysaccharide (LPS)-induced microglial activation. BV2 microglial cells were immunostimulated with LPS and then the production of several inflammatory mediators such as nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) were examined as well as the phosphorylation status of Erk1/2 mitogen activated protein kinase (MAPK). Palmatine and to a lesser extent epi-berberine and coptisine, significantly reduced the release of NO, which was mediated by the inhibition of LPS-stimulated mRNA and protein induction of inducible nitric oxide synthase (iNOS) from BV2 microglia. In addition to NO, palmatine inhibited MMP-9 enzymatic activity and mRNA induction by LPS. Palmatine also inhibited the increase in the LPS-induced MMP-9 promoter activity determined by MMP-9 promoter luciferase reporter assay. LPS stimulation increased Erk1/2 phosphorylation in BV2 cells and these alkaloids inhibited the LPS-induced phosphorylation of Erk1/2. The anti-inflammatory effect of palmatine in LPS-stimulated microglia may suggest the potential use of the alkaloids in the modulation of neuroinflammatory responses, which might be important in the pathophysiological events of several neurological diseases including Alzheimer's disease (AD), multiple sclerosis (MS), Parkinson's disease (PD) and stroke.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제5권3호
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• pp.225-234
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• 2011

Arabidopsis mutants with T-DNA insertion in seven calmodulin genes (CAM) were used to determine the specific role of CAM in the tolerance of plants to oxidative stress induced by paraquat and hydrogen peroxide ($H_2O_2$) treatments. Arabidopsis calmodulin mutants (cam) were screened for seedling growth, seed germination, induced oxidative damage, and levels of ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) shunt metabolites. Only the cam5-4 and cam6-1 mutants exhibited an increased sensitivity to paraquat and $H_2O_2$ during seed germination and seedling growth. In response to treatments with $3{\mu}M$ paraquat and 1 mM $H_2O_2$, only the cam5-4, cam6-1 mutants showed significant changes in malonaldehyde (MDA) levels in root and shoot tissues, with highly increased levels of MDA. In terms of the GABA shunt metabolites, GABA was significantly elevated in root and shoot tissues in response to the paraquat treatments in comparison to alanine and glutamate, while the levels of all shunt metabolites increased in root tissue but not in the shoot tissue following the $H_2O_2$ treatments. GABA, alanine and glutamate levels were significantly increased in root and shoot of the cam1, cam4, cam5-4, and cam6-1 mutants in response to paraquat (0.5, 1 and $3{\mu}M$), while they were increased only in the root tissue of the cam1, cam4, cam5-4, and cam6-1 mutants in response to $H_2O_2$ (200 and $500{\mu}M$, 1 mM). These data show that the cam5-4 and cam6-1 mutants were sensitive to the induced oxidative stress treatments in terms of seed germination, seedling growth, and oxidative damage. The accumulation of GABA shunt metabolites as a consequence of the induced oxidative stress treatments (paraquat and $H_2O_2$ treatments) suggests that the GABA shunt pathway and the accumulation of GABA metabolites may contribute in antioxidant machinery associated with reactive oxygen species and in the acquisition of tolerance in response to induced oxidative stress in Arabidopsis seedlings.

• 한국식품영양학회지
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• 제26권3호
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• pp.485-491
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• 2013

본 연구에서는 피로 회복 또는 원기 회복에 효능이 있는 것으로 알려진 홍경천과 홍삼을 이용하여 홍경천-홍삼 복합 발효물의 산화적 손상 억제 효과를 평가하고자 $H_2O_2$로 산화적 스트레스를 유도시킨 C2C12 근육세포에 홍경천-홍삼 복합 발효물의 처리한 후, 세포의 morphology, cell viability 및 항산화 효소들의 유전자 발현 양상을 비교, 분석하였다. 홍경천-홍삼 복합 발효물은 C2C12 근육세포의 cell viability를 유의적으로 증가시켰으며, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD 및 GPx 등과 같은 세포내 항산화 효소의 발현을 증가시킬 뿐만 아니라, 근육세포 분화의 주요 전사인자인 Myo D의 발현 또한 증가시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로, 홍경천-홍삼 복합 발효물은 세포내 항산화 효소 시스템을 증가시켜 외부로부터의 산화적 손상에 대한 방어효능을 갖는 것으로 나타났으며, 향후 in vivo 시스템 이용한 추가적인 연구가 수행된다면, 홍경천-홍삼 복합 발효물을 이용한 항피로 건강기능식품의 소재개발이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권4호
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• pp.357-362
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• 2017

본 연구는 새로운 기능성 화장품 소재 개발을 위해 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물을 이용하여 섬유아세포내에서의 항노화 효과를 확인 하고자 하였다. 노랑어리연꽃 추출물 및 분획물의 CCD-986sk 세포를 이용하여 항노화 효과를 측정한 결과, EA 분획물이 UVB에 의해 증가된 ROS 발현을 50% 이상 억제하였으며, BuOH 분획물의 경우 pro-collagen mRNA 발현을 $25{\mu}g/mL$에서 50% 이상 발현을 증가시켰다. EA 분획물과 BuOH 분획물 모두 MMP-1 protein과 mRNA발현을 농도 의존적으로 저해시켰으며, BuOH 분획물의 경우 $10{\mu}g/mL$에서 40% 이상의 MMP-1 mRNA 발현 억제율을 확인하였다. 이는 노화 인자인 활성산소종의 생성 억제와 주름과 밀접한 관련이 있는 콜라겐의 합성 및 분해억제를 통해 항산화 및 주름 개선 효과가 있는 것으로 판단되었으며 특히 EA 와 BuOH 분획물의 높은 효능이 확인되었다. 따라서 노랑어리연꽃 EA 및 BuOH 분획물은 화장품 분야에서 항노화 소재로서의 활용가치가 있을 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제33권4호
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• pp.273-281
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• 2009

Antioxidants partially ameliorated the detrimental effects of reactive oxygen species (ROS) on sperm characteristics during in vitro storage. The objective of the present study was to investigate the single or synergetic antioxidative effect of curcumin and Vit. E on the characteristics of fresh boar sperm during in vitro storage. The sperm viability in curcumin, Vit. E supplementation and curcumin+Vit. $E+H_2O_2$ groups remained over 85.0% in 3 hr incubation period, but in 6 hr incubation period, curcumin+Vit. $E+H_2O_2$ groups was sharply dropped than those of curcumin and Vit. E group. The membrane intergrity in all evaluated groups except for $H_2O_2$ group did not significantly difference in 3 hr incubation period. The viability in curcumin or Vit. E supplementation were significantly increased than in curcumin+$H_2O_2$ and Vit. $E+H_2O_2$ group in 6 hr incubation period. The percentage of mitochondrial activity and acrosome intergrity obtained similar trends within same incubation periods irrespective of treatment. The lipid peroxidation of spermatozoal plasma membrane ranged from $11.6{\sim}17.5\;nM/l{\times}10^6$ and $14.0{\sim}19.0\;nM/l{\times}10^6$ in 3 hr and 6 hr incubation periods. In conclusion, curcumin or Vit. E surpplementation alone or cooperatively improved sperm viability index (motility, membrane intergrity, viability and survival rates) and fertility index (mitochondria activity, acrosome intergrity and lipid peroxidation) of fresh boar sperm, indicating that curcumin and Vit. E have a antioxidative properties through its scavenging activity against hydrogen peroxide.

• 생명과학회지
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• 제24권7호
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• pp.713-720
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• 2014

본 연구에서는 Ardisia arborescens 에탄올 추출물(AAEE)의 항산화능과 항염증 생리활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 먼저 AAEE의 항산화능을 DPPH radical 소거능으로 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주를 이용한 $H_2O_2$ 및 LPS의 유도에 의해 생성된 ROS에 대한 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 발현이 유도되는 HO-1, TrxR1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현이 AAEE의 처리에 의해 농도의존적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1, TrxR1 및 Nrf2의 발현 변화는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 AAEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 세포독성 없이 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 AAEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 AAEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 치위생과학회지
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• 제13권3호
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• pp.321-329
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• 2013

과산화수소는 치아미백에 널리 사용되는 물질로 과다 사용시 치수세포에 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구의 목적은 활성산소인 과산화수소에 의해 유도되는 상아모세포의 단계별 분화와 LOX isoforms과의 관계를 밝히고자 하였다. 치수세포에 분화유도 배지와 과산화수소를 시간과 농도별로 처리한 후 LOX 유전자 발현은 RT-PCR로 측정하였고, LOX enzyme activity는 고감도 형광분석으로 확인하였다. 또한 가장 많은 발현억제를 보인 LOX와 LOXL을 선택하여 siRNA 처리 후 분화표지자의 발현변화와 LOX enzyme activity를 확인하였다. 1. 과산화수소 처리에 따라 LOX, LOXL, LOXL3 mRNA 발현은 농도와 시간 의존적으로 감소하였으나 LOXL2와 LOXL4 mRNA는 변화가 없었다. 2. 과산화수소 처리된 LOX enzyme activity는 0.3 mM과 24시간에서 가장 많은 증가를 보였다. 3. ALP, OPN, OCN의 mRNA 발현은 LOX와 LOXL siRNAs 모두에서 억제되었고, DMP1과 DSPP는 LOX siRNA에서 더 많은 억제 효과를 보였다. 하지만, 분화단계별(초기, 중기, 말기) 차이는 보이지 않았다. 4. LOX와 LOXL siRNAs를 처리하여 LOX enzyme activity를 측정한 결과 LOX siRNA를 처리한 실험군에서 더 많은 억제효과를 보였다. 이러한 결과는 상아모세포 성장과 분화과정에 낮은 농도의 과산화수소가 분화를 유도하고 여기에 LOX가 관련됨을 알 수 있었다. 결론적으로, 과산화수소는 LOX 유전자 발현조절을 통해 치수세포의 성장과 분화에서 중추적인 역할을 할 것이라고 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1223-1229
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• 2013

우르솔산(Ursolic acid)은 다양한 약재, 과일 그리고 야채 등으로 부터 분리되는 식물성 생리활성물질로서, 천연 항산화제로 널리 알려져 있지만, 배아줄기세포에서 우르솔산의 기능에 대한 연구는 아직까지 잘 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 저산소 상태에서 우르솔산이 배아줄기세포의 성장에 미치는 효과에 대해 조사하였다. 48시간 동안의 저산소 환경은 배아줄기세포의 미분화상태 및 전능성을 유지에 있어서 영향을 미치지 않았지만, 세포 내 활성산소종의 지속적인 생산과 이로 인한 lactate dehydrogenase 활성을 촉진 시켰다. 저산소에 의해 유도된 배아줄기세포의 산화적 스트레스는 $30{\mu}M$의 우르솔산의 처리로 인해 유의적으로 감소되었으며, 이러한 우르솔산의 활성산소 소거능력은 항산화제인 N-acetyl-cysteine (NAC)의 효과와 유사하였다. 저산소 환경은 또한 유의적으로 배아줄기세포의 생존과 증식을 감소 시킬 뿐만 아니라, 세포의 자살 및 노화를 유도함이 관찰되었지만, 강한 항산화 능력을 지닌 우르솔산은 세포를 저산소로부터 보호하여 정상수준으로 세포의 생존과 증식을 유지시키고, 세포 자살 관련 단백질(cleaved caspase-3, Bcl-2, 그리고 cIAP) 및 세포 노화 관련 단백질(beta-galactosidase)을 조절하는 탁월한 약리학적 효과를 가지고 있었다. 따라서 본 연구결과를 통해, 우르솔산은 강력한 천연 항산화제이며, 저산소에 의해 유도된 유해 기작을 제어함으로서, 배아줄기세포의 전능성을 유지시킬 수 있는 기능성 물질이라는 것을 알 수 있었다.