• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권1호
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• pp.39-48
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• 2024

Wogonin, extracted from the roots of Scutellaria baicalensis Georgi, has been shown to suppress collagen deposition in spontaneously hypertensive rats (SHRs). This study was performed to investigate the role and mechanism of wogonin underlying vascular remodeling in SHRs. After injection of SHRs with 40 mg/kg of wogonin, blood pressure in rats was measured once a week. Masson's trichrome staining was conducted to observe the changes in aortas and mesenteric arteries. Vascular smooth muscle cells (VSMCs) isolated from rat thoracic aortas were treated with Angiotensin II (Ang II; 100 nM) in the presence or absence of varying concentrations of wogonin. The viability and proliferation of VSMCs were examined using Cell Counting Kit-8 assay and 5-ethynyl-2'-deoxyuridine assay, respectively. The migration of VSMCs was examined using wound healing assay and transwell assay. We found that wogonin administration alleviated hypertension, increased lumen diameter, and reduced the thickness of the arterial media in SHRs. Ang II treatment enhanced the viability of VSMCs, which was inhibited by wogonin in a concentration-dependent manner. Wogonin reversed Ang II-induced increases in the viability, proliferation, and migration of VSMCs. Moreover, wogonin inhibited Ang II-induced activation of mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling in VSMCs. Overall, wogonin repressed the proliferative and migratory capacity of VSMCs by regulating the MAPK signaling pathway, thereby attenuating vascular remodeling in hypertensive rats, indicating that wogonin might be a therapeutic agent for the treatment of vascular diseases.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1054-1065
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• 2010

생약복합물인 SH21B는 황금(Scutellaria baicalensis Georgi), 행인(Prunus armeniaca Maxim), 마황(Ephedra sinica Stapf), 석창포(Acorus gramineus Soland), 포황(Typha orientalis Presl), 원지(Polygala tenuifolia Willd), 하엽(Nelumbo nucifera Gaertner)의 혼합(비율 3:3:3:3:3:2:2)으로 이루어졌다. SH21B는 예로부터 한의학에서 비만의 치료에 사용되어 왔으나 자세한 분자적 메커니즘과 효능에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구진은 선행연구를 통해 SH21B가 지방세포의 분화에서 adipogenesis (지방세포형성)와 관련된 유전자를 조절하여 중성지방의 축적을 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 adipogenesis의 in vitro 모델인, 3T3-L1 세포에서 SH21B에 의한 지방세포형성 억제의 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 전지방세포, 분화된 세포 그리고 SH21B에 의해 분화가 억제된 세포의 각각의 유전자 발현을 분석하기 위해 각 시료들에서 total RNA를 분리하여 cDNA를 합성한 후 microarray에 적용시켰다. 그 결과, 각각의 시료들의 비교에서 2배 이상의 유의한 발현 변화를 가지는 2,568개의 유전자를 확보하였다. 이 유전자들에 대해 Hierarchical clustering과 K-means clustering 분석을 진행하였고 서로 다른 양상을 가지는 9개의 군집(cluster)들을 분류하였다. 그 중, SH21B의 첨가에 의해 뚜렷하게 감소(cluster 4, cluster 6 및 cluster 9)하거나 반대로 뚜렷하게 증가(cluster 7와 cluster 8)하는 양상을 보이는 군집들을 따로 선별하여 그 군집들에 포함되어 있는 유전자들을 분석하였다. 선택 된 5개의 군집에는 지방세포형성과 세포증식에 관련된 유전자가 다수 포함되어 있었다. Cluster 4, cluster 6 그리고 cluster 9에는 peroxisome proliferator activated receptor gamma $\gamma$ ($PPAR{\gamma}$), CCAAT/enhancer binding protein $\alpha$ (C/$EBP{\alpha}$), sterol regulatory element binding transcription factor 1 (SREBF1), adiponectin (ADIPOQ), fatty acid synthase (FASN), lipoprotein lipase (LPL) 등의 지방세포형성 유도 및 관련 인자와 B-cell leukemia/lymphoma6 (BCL6), retinoblastoma 1 (RB1), cyclin-dependent kinase inhibitor 2C (CDKN2c), ras homolog gene family, member B (RHOB) 등의 많은 세포증식 억제 유전자가 포함되었다. 이와는 반대로, cluster 7과 cluster 8에는 $\beta$-catenin, cyclin D1 (CCND1), WNT1 inducible signaling pathway protein 2 (WISP2) 등과 같은 지방 세포형성 억제 조절자와 MARCKS-like1 (MARCKSL1), colony stimulating factor 1 (CSF1), discoidin domain receptor family, member 2 (DDR2), leukemia inhibitory factor receptor (LIFR) 등의 세포증식을 유도하는 조절자가 다수 포함되었다. 결론적으로, 이러한 결과들은 SH21B가 지방세포형성과 관련된 조절자 및 세포증식과 관련 된 조절자들의 유전자 발현을 조절하여 지방세포형성을 억제함을 제시한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권2호
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• pp.213-221
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• 2017

Baicalein, a natural flavonoid obtained from the rhizome of Scutellaria baicalensis Georgi, has been reported to have anticancer activities in several human cancer cell lines. However, its antimetastatic effects and associated mechanisms in melanoma cells have not been extensively studied. The current study examined the effects of baicalein on cell motility and anti-invasive activity using mouse melanoma B16F10 cells. Within the noncytotoxic concentration range, baicalein significantly inhibited the cell motility and invasiveness of B16F10 cells in a concentration-dependent manner. Baicalein also reduced the activity and expression of matrix metalloproteinase (MMP)-2 and -9; however, the levels of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 and -2 were concomitantly increased. The inhibitory effects of baicalein on cell motility and invasiveness were found to be associated with its tightening of tight junction (TJ), which was demonstrated by an increase in transepithelial electrical resistance and downregulation of the claudin family of proteins. Additionally, treatment with baicalein markedly reduced the expression levels of lipopolysaccharide-induced phosphorylated Akt and the invasive activity in B16F10 cells. Taken together, these results suggest that baicalein inhibits B16F10 melanoma cell migration and invasion by reducing the expression of MMPs and tightening TJ through the suppression of claudin expression, possibly in association with a suppression of the phosphoinositide 3-kinase/Akt signaling pathway.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.112-112
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• 2019

Baicalein is one of the main flavonoids derived from roots of Scutellaria baicalensis Georgi, a traditional Oriental medicine. Although baicalein has high antitumor effect on several human carcinomas, the mechanism responsible for this property is not unclear. In this study, the data revealed that baicale-ininduced growth inhibition was associated with the induction of apoptosis connecting with cytochrome c release, down-regulation of anti-apoptotic Bcl-xl and increased the percentage of cells with a loss of mitochondria membrane permeabilization. Baicalein also induced the proteolytic activation of caspases and cleavage of PARP; however, blockage of caspases activation by z-VAD-fmk inhibited baicalein-induced apoptosis. In addition, baicalein enhanced the formation of autophagosomes and up-regulated LC3-II/LC3-I ratio. Interestingly, the pretreatment of bafilomycin A1 recovered baicalein-induced cell death suggesting that autophagy by baicalein roles as protective autophagy. Taken together, our results indicated that this flavonoid induces apoptosis and cell protective autophagy. These data means combination treatment with baicalein and autophagy inhibitor might be a promising anticancer drug.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1156-1163
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• 2015

고량강(Alpinia officinarum), 산초(Zanthoxylum schinifolium), 황금(Scutellaria baicalensis Georgi), 왕느릅나무(Ulmus macrocarpa Hance), 네 종류의 식물성 한방 약재의 면역증강효능을 cyclophosphamide를 처리한 동물모델을 이용하여 조사하였다. 실험은 cyclophosphamide로 면역억제를 유도한 후 네 종류의 한방 약재를 식이하여 cyclophosphamide에 의해 억제된 면역인자의 회복 여부를 조사하였다. 네 종류의 한방 약재를 동일한 방법으로 열수 추출한 후 동일한 농도로 마우스에 처리하였다. 이 중 왕느릅나무 열수 추출물(DEU-7)이 cyclophosphamide의 영향으로 면역 억제된 마우스에서 면역인자 혈중 농도를 정상치 준하는 또는 가깝게 유지하는 것으로 나타내었다. DEU-7에 의해 비장의 무게와 비장세포수는 증가하였으나 간과 흉선과 같은 다른 장기에는 통계적으로 유의한 변화가 없었다. Ex vivo 조건에서 DEU-7은 비장세포의 사멸을 지연시키는 것으로 나타났다. 중요한 면역인자인 IL-2와 IL-4 cytokine은 면역억제로 농도가 감소되었으나 DEU-7이 약 2배와 3배 향상시키는 것으로 나타났으며, 이는 정상치의 약 1/2 수준이었다. IgM과 IgG의 농도는 cyclophosphamide 처리로 정상치의 약 1/2로 떨어졌으나, DEU-7에 의해서 정상치와 동일한 농도로 증가하였다. IL-2와 IL-4 결과에서 DEU-7은 T 림프구에 영향을 줄 수 있다고 생각되며, 또한 IgM과 IgG의 결과로서 B 림프구에 영향을 줄 수 있다고 생각된다. 선천성 면역에 중요한 면역인자인 TNF-α, IL-12과 IFN-γ 역시 cyclophosphamide에 의해 농도가 감소되었으나 DEU-7에 의해 정상치에 가깝게 회복되었다. 따라서, DEU-7은 면역 억제 또는 감소된 상태를 정상 상태로 회복 또는 유지하는 기능이 있는 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제37권3호
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• pp.199-210
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• 2011

본 연구는 항염증 효능을 가지는 한방처방제 휘발성 향기추출물을 이용하여 염증질환 치료 한방화장품 기능성 소재를 개발하고자 하였다. 먼저 전보에서 항염증 효능이 있는 것으로 알려진 천궁, 당귀, 박하 및 애엽을 비롯하여 5가지 생약(적작약, 숙지황, 황금, 인삼 및 감초)으로 구성된 4가지 한방처방제(HH-1: 천궁, 당귀, 적작약, 숙지황, HH-2: 천궁, 당귀, 적작약, 숙지황, 황금, 인삼, 감초, HH-3: 천궁, 당귀, 박하, 애엽, HH-4: 천궁, 당귀, 박하, 애엽, 황금, 인삼, 감초)를 선정한 후 연속수증기증류법(simultaneous steam distillation extraction, SDE)을 이용하여 추출한 휘발성 향기추출물의 항산화 및 항염증 활성을 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 및 soybean lipoxygenase (SLO)를 이용하여 각각 측정한 결과, HH-2가 다소 높은 항산화 활성뿐 아니라 SLO 저해활성이 가장 높게 나타났다. 따라서 항염증 활성이 강한 HH-2의 항염증 효능을 보다 상세하게 확인하기 위해 lipopolysaccharide (LPS) 유발한 RAW 264.7 세포를 이용하여 염증 유발매개인자인 nitric oxide (NO)와 prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) 및 interleukin-6 (IL-6) 생성 억제효과를 측정한 결과, HH-2가 강한 NO 생성 억제 효과뿐 아니라 $PGE_2$ 및 IL-6를 강하게 억제하여 우수한 항염증 활성을 나타내었다. 항염증 활성이 높은 HH-2의 휘발성향기성분을 GC-MS로 분석한 결과, eugenol, paeonol, butyl phthalide, ${\beta}$-eudesmol 및 butylidene dihydrophthalide로 확인되었다. 이러한 연구결과로부터 항산화뿐만 아니라 항염증활성이 높은 HH-2를 피부노화 및 염증질환 치료용 한방화장품의 기능성 소재 개발 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제20권5호
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• pp.729-735
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• 2010

본 연구의 목적은 생약복합제제인 SH21B의 adipogenesis 억제 효능에 대한 상세한 분자적 메커니즘을 3T3-L1 지방세포를 이용하여 밝히는 데 있다. 실험에 사용된 SH21B는 7가지 생약성 천연물질인, 황금, 행인, 마황, 석창포, 포황, 원지 및 하엽으로 이루어졌다. 최근, 본 연구진에 의해 3T3-L1을 이용한 in vitro 연구와 마우스를 이용한 in vivo 연구에서 SH21B의 adipogenesis 억제효능이 밝혀진 바 있다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방세포가 분화될 때 작용하는 다양한 지방세포형성 조절자들의 유전자 발현이 SH21B에 의해 어떻게 변하는지 살펴보고자 하였다. 실시간중합효소반응(real time PCR) 기술을 이용하여 SH21B를 처리한 지방세포와 그렇지 않은 지방세포를 비교한 결과, 최종마커인 ADIPOQ와 SLC2A4의 유전자 발현이 SH21B에 의해 급격하게 감소함을 알 수 있었다. 최종마커의 발현을 유도하는 핵심전사인자인 $PPAR{\gamma}$와 C/$EBP{\alpha}$의 유전자 발현 역시 SH21B의 처리 시 유의하게 억제되었다. 좀 더 상세한 분자적 메커니즘을 규명하기 위해, 핵심전사인자의 상위에 위치한 다양한 조절자들의 유전자 발현을 분석하였다. 그 결과, 여러 지방세포형성 유도조절자 중, Krox20과 KLF15의 유전자 발현이 SH21B 처리에 의해 유의하게 감소된 반면, C/$EBP{\beta}$와 KLF5의 유전자 발현은 SH21B 처리에 영향을 받지 않았다. 그리고 지방세포형성 억제조절자인 KLF2와 CHOP의 유전자 발현은 SH21B 처리에 의해 유의하게 증가되었다. 이러한 결과들은 SH21B의 지방세포형성 억제효능이 지방세포의 분화에 작용하는 다양한 상위조절자 중 지방세포형성 유도조절자인 Krox20과 KLF15 그리고 지방세포형성 억제조절자인 KLF2와 CHOP 등의 유전자 발현이 변화되면서 일어나는 복합적인 반응의 결과임을 제시한다.