• Toxicological Research
• /
• 제27권4호
• /
• pp.225-229
• /
• 2011

Extract of Taraxacum platycarpum (AF-343) has been reported to have several biological properties such as skin hydration and anti-inflammatory effects. Although clinical evidences of skin hydration and antiinflammatory effect were proven in clinical trial, precise mechanism of skin hydration was not fully understood yet. In this study, we have focused skin hydration mechanism related filaggrin, collagen, and matrix metalloproteinase (MMP) in vitro and animal study. Herein, skin hydration mechanism of AF-343 is due to recovery of filaggrin in mice model and increased production of collagen with suppression of matrix MMP in vitro fibroblast cell line.

• Experimental and Molecular Medicine
• /
• 제50권12호
• /
• pp.9.1-9.12
• /
• 2018

Endometriosis is a disease characterized by implants of endometrial tissue outside the uterine cavity and is strongly associated with infertility. Focal adhesion of endometrial tissue to the peritoneum is an indication of incipient endometriosis. In this study, we examined the effect of various cytokines that are known to be involved in the pathology of endometriosis on endometrial cell adhesion. Among the investigated cytokines, transforming growth factor-${\beta}1$ ($TGF-{\beta}1$) increased adhesion of endometrial cells to the mesothelium through induction of ${\alpha}2-6$ sialylation. The expression levels of ${\beta}$-galactoside ${\alpha}2-6$ sialyltransferase (ST6Gal) 1 and ST6Gal2 were increased through activation of $TGF-{\beta}RI/SMAD2/3$ signaling in endometrial cells. In addition, we discovered that terminal sialic acid glycan epitopes of endometrial cells engage with sialic acid-binding immunoglobulin-like lectin-9 expressed on mesothelial cell surfaces. Interestingly, in an in vivo mouse endometriosis model, inhibition of endogenous sialic acid binding by a $NeuAc{\alpha}2-6Gal{\beta}1$-4GlcNAc injection diminished $TGF-{\beta}1$-induced formation of endometriosis lesions. Based on these results, we suggest that increased sialylation of endometrial cells by $TGF-{\beta}1$ promotes the attachment of endometrium to the peritoneum, encouraging endometriosis outbreaks.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제46권1호
• /
• pp.39-53
• /
• 2022

Ginsenoside Rb₁ (Rb₁), one of the most important ingredients in Panax ginseng Meyer, has been confirmed to have favorable activities, including reducing antioxidative stress, inhibiting inflammation, regulating cell autophagy and apoptosis, affecting sugar and lipid metabolism, and regulating various cytokines. This study reviewed the recent progress on the pharmacological effects and mechanisms of Rb₁ against cardiovascular and nervous system diseases, diabetes, and their complications, especially those related to neurodegenerative diseases, myocardial ischemia, hypoxia injury, and traumatic brain injury. This review retrieved articles from PubMed and Web of Science that were published from 2015 to 2020. The molecular targets or pathways of the effects of Rb₁ on these diseases are referring to HMGB1, GLUT4, 11β-HSD1, ERK, Akt, Notch, NF-κB, MAPK, PPAR-γ, TGF-β1/Smad pathway, PI3K/mTOR pathway, Nrf2/HO-1 pathway, Nrf2/ARE pathway, and MAPK/NF-κB pathway. The potential effects of Rb₁ and its possible mechanisms against diseases were further predicted via Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway and disease ontology semantic and enrichment (DOSE) analyses with the reported targets. This study provides insights into the therapeutic effects of Rb₁ and its mechanisms against diseases, which is expected to help in promoting the drug development of Rb₁ and its clinical applications.

• BMB Reports
• /
• 제56권9호
• /
• pp.482-487
• /
• 2023

Hematopoiesis is regulated by crosstalk between long-term repopulating hematopoietic stem cells (LT-HSCs) and supporting niche cells in the bone marrow (BM). Here, we describe the role of KAI1, which is mainly expressed on LT-HSCs and rarely on other hematopoietic stem-progenitor cells (HSPCs), in niche-mediated LT-HSC maintenance. KAI1 activates TGF-β1/Smad3 signal in LT-HSCs, leading to the induction of CDK inhibitors and inhibition of the cell cycle. The KAI1-binding partner DARC is expressed on macrophages and stabilizes KAI1 on LT-HSCs, promoting their quiescence. Conversely, when DARC+ BM macrophages were absent, the level of surface KAI1 on LT-HSCs decreases, leading to cell-cycle entry, proliferation, and differentiation. Thus, KAI1 acts as a functional surface marker of LT-HSCs that regulates dormancy through interaction with DARC-expressing macrophages in the BM stem cell niche. Recently, we showed very special and rare macrophages expressing α-SMA+ COX2+ & DARC+ induce not only dormancy of LT-HSC through interaction of KAI1-DARC but also protect HSCs by down-regulating ROS through COX2 signaling. In the near future, the strategy to combine KAI1-positive LT-HSCs and α-SMA/Cox2/DARC triple-positive macrophages will improve the efficacy of stem cell transplantation after the ablative chemo-therapy for hematological disorders including leukemia.

• 생명과학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.501-508
• /
• 2017

Bone morphogenetic proteins (BMPs)는 다양한 세포기능을 조절하는 중요한 사이토카인 중 하나이다. 최근 BMP와 일주기 유전자들이 연관되어 있다는 연구결과들이 보고되고 있지만 조골세포에서 일주기 유전자인 Per1의 역할은 아직 명확하지 않다. 본 연구에서는 조골세포 분화에서 Per1의 역할을 조사하였다. MC3T3-E1 세포에서 BMP2 처리에 의해 Per1 mRNA 발현과 luciferase 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 Per1 과발현 실험을 통해서 Per1 유전자가 Runx2, ALP, OC의 발현을 증가시켰으며 ascorbic acid와 ${\beta}$-glycerophosphate에 의한 ALP 염색과 석회화가 Per1 과발현에 의해 더욱 증가하는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 일주기 리듬을 조절하는 Per1 유전자가 조골세포의 분화를 촉진하는 인자로 작용함을 시사한다.

• 생명과학회지
• /
• 제31권8호
• /
• pp.699-709
• /
• 2021

생활습관 개선을 통한 근육량향상은 대사 증후군의 위험을 줄이는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 갈조류인 고리매(Scytosiphon lomentaria) 에탄올 추출물이 골격근 성장억제조절 단백질인 마이오스타틴 신호전달을 억제하는지와 고 급식으로 유도된 비만 제브라피시의 대사 항상성에 대한 효과를 확인하였다. 고리매 에탄올 추출물(10 ㎍/ml)은 pGL3- (CAGA) 12-루시퍼라제 분석에서 마이오스타틴(1 nM/ml) 신호를 완전히 차단하였다. 또한 웨스턴 블롯 분석에서 마이오스타틴 신호를 차단하여 Smad2 인산화가 억제되는 것을 확인하였다. 제브라피쉬의 치어에 대한 연구는 고 급식 대조군 그룹의 체내 포도당 농도는 정상 급식 대조군 그룹보다 유의하게 높았지만, 12.5 ug의 고리매 에탄올을 처리한 고 급식 그룹과 18.75 ug의 고리매 에탄올로 처리한 고 급식 그룹의 체내 포도당 수준은 정상 급식 대조군 그룹과 유사하였다. 고 급식 그룹의 GLUT2 유전자의 mRNA 발현 수준은 정상 급식 대조군 그룹에 비해 현저히 낮았다. 하지만, 고리매 에탄올 추출물을 처리한 실험군 그룹의 GLUT2 유전자의 발현은 정상 급식 대조군 그룹의 GLUT2 유전자의 발현과 거의 유사하게 나타났다. 그러므로 고리매 에탄올 추출물은 GLUT2유전자의 발현 조절을 통하여 체내 포도당 조절이 가능함을 보여준다. 본 연구의 결과는 고리매 에탄올 추출물이 대사 증후군 치료에 도움을 주는 소재 및 마이오스타틴 억제제로서의 가능성을 시사합니다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.370-381
• /
• 2017

단백질 탈 인산화는 단백질 탈 인산화 효소에 의해 매개되는 과정으로 세포 생존에 매우 중요하다. 단백질 탈 인산화 효소 중에서 최근 CTD (carboxy-terminal domain) 탈 인산화 효소들이 등장하고 있으며 이들에 대한 새로운 생물학적 역할이 밝혀지고 있다. 이 효소의 그룹에는CTD 탈 인산화 효소 1(CTDP1), CTD 소형 탈 인산화 효소 1(CTDSP1), CTD 소형 탈 인산화 효소 2(CTDSP2), CTD 소형 탈 인산화 효소 유사(CTDSPL), CTD 소형 탈 인산화 효소 유사 2(CTDSPL2), CTD 핵 탈 인산화 효소(CTDNEP1) 및 유비퀴틴 유사 도메인 함유CTD 탈 인산화 효소 1(UBLCP1)들이 존재한다. CTDP1은 RNA 중합 효소 II (RNAPII)의 CTD의 두 번째 인산화 된 세린을 탈 인산화 시키고, CTDSP1, STDSP2 및 CTDSPL은 RNAPII의 CTD의 다섯 번째 인산화 된 세린을 탈 인산화 시킨다. 그리고 CTDSP1은 SMAD들, CDCA3, Twist1, 종양억제 단백질인 PML, c-Myc과 같은 새로운 기질을 탈 인산화 시키는 것으로 밝혀지고 있다. CTDP1은 유사 분열 조절 및 암세포 성장과 관련이 있다. CTDSP1, CTDSP2 및 CTDSPL은 종양 억제 기능 및 줄기 세포 분화와 관련이 있다. CTDNEP1은 LIPIN1을 탈 인산화 시키고 핵막 형성과 관련이 있다. CTDSPL2는 조혈 줄기 세포 분화와 관련이 있다. UBLCP1은 26S 프로테아좀을 탈 인산화 시키고 핵 프로테아좀 활성 조절과 관련이 있다. 결론적으로, CTD 탈 인산화 효소의 새로운 기능과 역할은 최근의 연구에서 밝혀지고 있으며, 이 리뷰는 CTD 탈 인산화 효소의 새롭게 밝혀진 역할들을 요약하고자 정리한 것이다.

• Molecules and Cells
• /
• 제37권7호
• /
• pp.547-553
• /
• 2014

Glioblastoma multiforme (GBM) is one of the most common brain malignancies and has a very poor prognosis. Recent evidence suggests that the presence of cancer stem cells (CSC) in GBM and the rare CSC subpopulation that is resistant to chemotherapy may be responsible for the treatment failure and unfavorable prognosis of GBM. A garlic-derived compound, Z-ajoene, has shown a range of biological activities, including anti-proliferative effects on several cancers. Here, we demonstrated for the first time that Z-ajoene specifically inhibits the growth of the GBM CSC population. CSC sphere-forming inhibition was achieved at a concentration that did not exhibit a cytotoxic effect in regular cell culture conditions. The specificity of this inhibitory effect on the CSC population was confirmed by detecting CSC cell surface marker CD133 expression and biochemical marker ALDH activity. In addition, stem cell-related mRNA profiling and real-time PCR revealed the differential expression of CSC-specific genes, including Notch, Wnt, and Hedgehog, upon treatment with Z-ajoene. A proteomic approach, i.e., reverse-phase protein array (RPPA) and Western blot analysis, showed decreased SMAD4, p-AKT, 14.3.3 and FOXO3A expression. The protein interaction map (http://string-db.org/) of the identified molecules suggested that the AKT, ERK/p38 and $TGF{\beta}$ signaling pathways are key mediators of Z-ajoene's action, which affects the transcriptional network that includes FOXO3A. These biological and bioinformatic analyses collectively demonstrate that Z-ajoene is a potential candidate for the treatment of GBM by specifically targeting GBM CSCs. We also show how this systemic approach strengthens the identification of new therapeutic agents that target CSCs.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제22권6호
• /
• pp.607-616
• /
• 2018

The effect of melatonin on juveniles with cardio fibrosis is poorly understood. We investigated whether HDACs participate in the anti-fibrotic processes regulated by melatonin during hypertrophic remodeling. Abdominal aortic constriction (AAC) was employed in juvenile rats resulting in pressure overload-induced ventricular hypertrophy and melatonin was subsequently decreased via continuous light exposure for 5 weeks after surgery. AAC rats displayed an increased cross-sectional area of myocardial fibers and significantly elevated collagen deposition compared to sham-operated rats, as measured by HE and Masson Trichrome staining. Continuous light exposure following surgery exacerbated the increase in the cross-sectional area of myocardial fibers. The expression of HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC4 and HDAC6 genes were all significantly enhanced in AAC rats with light exposure relative to the other rats. Moreover, the protein level of $TNF-{\alpha}$ was also upregulated in the AAC light exposure groups when compared with the sham. However, Smad4 protein expression was unchanged in the juveniles' hearts. In contrast, beginning 5 weeks after the operation, the AAC rats were treated with melatonin (10 mg/kg, intraperitoneal injection every evening) or vehicle 4 weeks, and sham rats were given vehicle. The changes in the histological measures of cardio fibrosis and the gene expressions of HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC4 and HDAC6 were attenuated by melatonin administration. The results reveal that melatonin plays a role in the development of cardio fibrosis and the expression of HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC4 and HDAC6 in cardiomyocytes.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
• /
• pp.25-25
• /
• 2022

피부 노화는 피부와 피부 지지층 등의 광범위한 퇴행 과정을 말한다. 피부 노화의 원인은 흡연, 공해, 스트레스 등이 있지만, 그 중에서도 자외선(ultra violet, UV) 조사가 가장 큰 요인으로 꼽힌다. 반복적인 자외선 조사에 의해 진행되는 피부노화를 광노화라고 하며 그 가장 큰 특징으로는 콜라겐 섬유와 엘라스틴의 감소로 야기되는 주름을 들 수 있다. 본 연구에서는 제주에서 채집한 바위수국의 추출물 및 분획물의 항산화 및 자외선으로 인한 피부노화 예방(anti-photoaging) 효능을 확인하고, 활성물질을 분리하여 광노화 예방 효능과 그 메커니즘을 확인하였다. 실험에 사용된 바위수국은 범의귀과의 덩굴성 식물로 바위면이나 나무줄기 등에 붙어서 자라며, 한국(제주, 울릉도)과 일본에 분포한다. 바위수국 추출물과 분획물에서 총 페놀 함량. 총 플라보이드 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼소거 활성의 항산화 실험 결과, 부탄올과 에틸아세테이트 분획층에서 강력한 항산화 활성이 관찰되었다. 또한 UVA를 조사한 인간 진피 섬유아세포 (human dermal fibroblast, HDF)데 대한 콜라겐 분해효소인 matrix metalloproteinase-1(MMP-1) 생성 억제 활성을 확인한 결과, 부탄올 분획층이 세포 생장 저해 없이 가장 우수한 효능이 확인되었다. 따라서 부탄올 분획층에서 주요 성분 분리 실험을 수행하여 총 4개의 화합물을 분리하였다; Chlorogenic acid (1), Quercetin-3-O-glucosyl-(1-2)-rhamnoside (2), Quercetin-3-O-xylosyl-(1-2)-rhamnoside (3), Quercitrin (4). 분리한 4개의 물질의 MMP-1 생성 억제 활성을 비교한 결과 화합물 2가 세포독성 없이 MMP-1 생성 억제 효능이 우수하였고, 이후 화합물 2의 광노화 예방 효능과 그 메커니즘을 확인하였다. 화합물 2는 MMP-1의 생성을 억제할 뿐만 아니라 procollagen type I의 생성을 증가시켰으며, MMP-1 생성에 관여하는 mitogen-activated protein kinase (MAPK)/activator protein-1 (AP-1) 신호전달경로를 하향 조절하며, 콜라겐 생성과 관련된 Transforming growth factor-β (TGF-β)/Smad 신호전달경로를 상향 조절하여 UVA에 의한 광노화 예방에 효능을 나타내었다. 이러한 결과들을 바탕으로, 바위수국은 항노화(anti-aging) 기능성 화장품 및 이너뷰티 기능성 식품 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.