• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.236-243
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• 2023

혈소판은 1차 및 2차 지혈에서 근본적인 역할을 하는 세포지만 혈소판의 과도한 활성화는 혈전증을 유발할 수 있다. 따라서 혈소판 응집의 적절한 조절은 혈전증 매개 질환을 예방하는 데 중요하다. 최근 곤충소재의 개발이 주목을 받고 있다. 다양한 곤충 자원 중 고영양 기능성 식품원으로는 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)와 같은 곤충류가 있다. 쌍별귀뚜라미 는 고단백 및 불포화지방산을 함유하고 있으며 2015년 9월 식품의약품안전처로부터 식품원료로 등록되었다. 본 연구에서는 쌍별귀뚜라미 에탄올 추출물(G. bimaculatus extract)이 혈소판 응집, 세포 내 Ca²⁺ 조절, thromboxane A₂ 생산 및 glycoprotein IIb/IIIa (integrin αIIb/β3) 활성화를 억제하는지 여부를 확인하고. 1, 4, 5-triphosphate receptor type I, extracellular signal-regulated kinase, cytosolic phospholipase A₂, mitogen-activated protein kinases p38, vasodilator-stimulated phosphoprotein, phosphatidylinositol-3 kinase, Akt, glycogen synthase kinase-3α/β 및 SYK 같은 신호 분자를 조절할 수 있는지 여부를 조사했다. 우리는 쌍별귀뚜라미 추출물이 혈소판 관련 혈전증 및 심혈관 질환을 예방할 수 있는 잠재적인 치료 약물로 가치가 있음을 규명하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.250-257
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• 2023

Glutamate는 포유류의 중추신경계에 분포하는 흥분성 신경전달물질로, 기억, 인지, 그리고 학습 등에 있어서 중요한 역할을 한다. 하지만 고농도의 Glutamate는 신경세포에 독성을 유발하여 신경세포사멸을 유도함으로써 알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌졸중 등의 신경퇴행성질환을 일으키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 아열대 천연물의 항산화 활성과 신경보호 효과를 분석하였다. 11종의 아열대 추출물 중에서 Salacca wallichiana 추출물 (SE)의 라디칼 소거활성이 뛰어난 것으로 나타났다. 그리고 SE의 신경보호 효과를 조사한 결과 glutamate로 유도되는 cell death로부터 신경세포를 보호하였다. 또한 glutamate로 유도되는 apoptosis로부터 HT22 세포를 보호하는 효과는 Annexin V와 PI로 염색한 후 flow cytometry를 통해 분석되었다. 추가적으로 H₂DCFDA 염색을 이용하여 SE가 glutamate로 유도되는 세포 내 활성 산소 종 (ROS)을 억제한다는 것을 확인했다. SE의 신경보호 효과는 oxidative stress로 유발되는 Mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway를 억제함으로써 신경세포를 보호하는 것으로 나타났다. 결과적으로 SE가 신경퇴행성질환을 예방하기 위한 치료제 개발에 기여할 수 있음을 나타낸다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.606-621
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• 2024

This study evaluated the hepatoprotective effect of fermented Protaetia brevitarsis larvae (FPB) in ethanol-induced liver injury mice. As a result of amino acids in FPB, 18 types of amino acids including essential amino acids were identified. In the results of in vitro tests, FPB increased alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH) activities. In addition, FPB treatment increased cell viability on ethanol- and H₂O₂-induced HepG2 cells. FPB ameliorated serum biomarkers related to hepatoxicity including glutamic oxaloacetic transaminase, glutamine pyruvic transaminase, total bilirubin, and lactate dehydrogenase and lipid metabolism including triglyceride, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol. Also, FPB controlled ethanol metabolism enzymes by regulating the protein expression levels of ADH, ALDH, and cytochrome P450 2E1 in liver tissue. FPB protected hepatic oxidative stress by improving malondialdehyde content, reduced glutathione, and superoxide dismutase levels. In addition, FPB reversed mitochondrial dysfunction by regulating reactive oxygen species production, mitochondrial membrane potential, and ATP levels. FPB protected ethanol-induced apoptosis, fatty liver, and hepatic inflammation through p-AMP-activated protein kinase and TLR-4/NF-κB signaling pathways. Furthermore, FPB prevented hepatic fibrosis by decreasing TGF-β1/Smad pathway. In summary, these results suggest that FPB might be a potential prophylactic agent for the treatment of alcoholic liver disease via preventing liver injury such as fatty liver, hepatic inflammation due to chronic ethanol-induced oxidative stress.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.236-245
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• 2016

밀배아유가 LPS로 자극된 대식세포에서 염증과 관련된 인자들에 미치는 영향을 살펴보기 위해, NO 및 전염증성 cytokine의 분비량과 iNOS 및 COX-2의 발현량, NF-κB p65와 MAPKs 활성화를 확인하였다. 또한 ICR 마우스를 이용하여 croton oil로 유도된 귀부종을 통해 귀두께 변화 및 귀조직을 관찰하였다. 그 결과, 밀배아유는 LPS로 인해 증가된 NO 및 전염증성 cytokine의 분비량을 감소시켰으며, 특히, IL-6와 TNF-α는 100 μg/ml 농도에서 90% 이상의 분비 억제효과를 나타내었다. LPS에 의해 증가된 iNOS와 COX-2의 발현은 100 μg/ml 농도로 밀배아유 처리시 발현 억제가 가장 크게 나타났으며, NF-κB p65의 발현도 밀배아유 농도가 증가함에 따라 발현 억제효과를 나타내었으며, 100 μg/ml 농도로 처리 시 억제 효과가 가장 컸다. 밀배아유는 MAPKs의 인산화를 억제시켰으며, 특히, ERK와 JNK의 인산화 억제가 농도 의존적으로 크게 효과를 나타내었다. 또한, 밀배아유는 croton oil로 유도된 귀부종에서 귀두께를 감소시켰으며, 경피와 진피의 두께 및 진피에 침윤된 비만세포의 수도 감소시킴을 확인하였다. 이상으로, 밀배아유는 NF-κB 및 MAPKs의 신호 경로 조절을 통한 염증성 매개 인자들의 발현 감소로 항염증 효과를 나타냄을 확인하여, 천연 항염증 소재로서 활용도가 가능함을 시사한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.268-277
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• 2016

본 연구는 COHEE의 항염증 효과를 확인하기 위한 실험으로써 pro-inflammatory cytokine의 분비량 및 iNOS, COX-2, NF-κB와 MAPKs의 발현량을 관찰하였다. 먼저 MTT assay를 통해 COHEE가 세포 생존율에 있어 독성을 나타내지 않음을 확인한 후 동일한 농도로 추후실험을 진행하였다. COHEE에 의해 NO 분비량이 농도 의존적으로 감소하였으며 IL-6, TNF-α 및 IL-1β의 분비량 또한 유의적으로 감소하였다. 특히 100 μg/ml의 농도에서 LPS 단독처리구인 대조구에 비하여 IL-6, TNF-α 및 IL-1β의 분비량을 각각 66%, 43% 및 93% 억제시켰다. 이러한 결과가 전염증성 매개인자의 전사인자인 NF-κB와 MAPKs 경로에 의한 것인지 확인하기 위하여 발현량을 관찰한 결과, COHEE가 LPS 처리에 의해 현저히 증가한 단백질의 발현을 농도 의존적으로 유의성 있게 억제하였다. 또한 COHEE는 croton oil로 부종을 유발한 마우스모델에서 귀부종 억제효과를 나타내었고 250 mg/kg 농도에서 조직의 경피 및 진피 두께의 발달을 prednisolone 10 mg/kg 처리구와 유사한 정도까지 현저히 억제시키고 염증성 세포인 mast cell의 침윤 억제 효과도 확인하였다. 이를 통해 COHEE는 염증 반응의 전사인자인 NF-κB의 발현을 조절함으로써 iNOS와 COX-2의 발현을 억제하고 그에 따라 전염증성 매개인자인 NO, IL-6, TNF-α 및 IL-1β의 분비를 억제하여 항염증 활성을 가지는 것을 확인하였으며, 이 결과를 종합해볼 때, COHEE가 염증 치료제로써의 소재로 이용될 가치가 충분할 것으로 사료된다.

• 생약학회지
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• 제40권3호
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• pp.196-204
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• 2009

당뇨병 치료 및 예방에 전통적으로 사용되어온 생약 및 식품 소재로 구성된 생약복합제인 백강잠, 산약, 쥐눈이콩, 청국장가루의 복합물을 대상으로 실험관 및 동물실험을 통하여 혈당강하 효과를 확인하였다. 생약복합제 $H_2O$추출물은 당흡수에 관여하는 $\alpha$-glucosidase효소를 비교약물인 acarbose ($IC_{50}$=0.39 mg/mL)과 비교하여 1/3배 정도의 활성을 보였으며 ($IC_{50}$=1.24 mg/mL), ethanol추출물은 인슐린 내성에 관여하는 $PTP1{\beta}$ 효소작용을 ($IC_{50}=498.46{\mu}g$/mL) 효과적으로 억제하였다. $PTP1{\beta}$ 효소를 억제하는 n-hexane 분획을 대상으로 하여 GC-MS로 성분 분석한 결과 지방산유도체인 것으로 나타났다. 고지방식이와 저용량 STZ (35 mg/kg)으로 유발시킨 당뇨모델에서 OGTT 실험결과 비교약물인 rosiglitazone(당부하 30분 후 평균 60 mg/dL 의 감소)과 생약복합제 투여군의 경구 당부하능 개선효과를(당부하 30분 후 평균 30 mg/dL의 감소) 확인하였다. 또한, 대사성 증후군 모델에서는 체중증가의 감소 효과와 공복혈당의 증가를 현저히 억제함을 확인하였으며, OGTT에서도 후반부에 현저한 경구당부하능 개선 효과를 관찰 할 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 산약, 백강잠, 쥐눈이콩, 청국장으로 조제한 생약복합제는 당뇨 및 대사성 증후군의 혈당을 조절하는 데 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제26권4호
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• pp.806-813
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• 2013

본 연구는 짚신나물 열수 추출물의 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성을 측정하고, 분화된 근육세포에서 glucose 이용과 인슐린 신호전달에 미치는 영향을 분석하였다. 짚신나물 열수 추출물($10mg/m{\ell}$)은 ${\alpha}$-glucosidase 활성을 67% 저해하였으며, 같은 농도의 양성대조구인 acarbose(63%)와 유사한 저해 효과를 보였다. 짚신나물 열수 추출물이 ${\alpha}$-glucosidase에 의한 단당류 생성을 저해함으로 식사 후 혈당이 급격히 상승하는 것을 억제하는데 효과적인 소재로 이용 가능성을 확인하였다. 또한 근육세포에서 인슐린 저항성을 유발하기 위해 지방산(1 mM, palmitic acid)를 처리하였고, glucose의 세포내 유입이 감소되는 것을 확인하였다. 지방산 처리 세포 모델에서 짚신나물 열수 추출물($10{\mu}g/m{\ell}$)은 glucose 이용을 유의적으로 회복시켜 주었다. Normal 상태의 배양조건에서 근육세포의 포도당 이용능은 짚신나물 열수 추출물($100{\mu}g/m{\ell}$) 처리에 의해 유의적으로 증가하였다. 근육세포 내로 glucose 유입은 운반 단백질인 Glut4를 통해 이루어지며, 이것은 인슐린이 신호전달을 통해 조절한다. 짚신나물 열수 추출물의 세포 내 glucose 이용 증가 효과는 인슐린 신호전달 관련 분자인 Akt 유전자와 단백질 발현을 증가시킨 것과 관련되는 것으로 추정된다. 결론적으로, 짚신나물 열수 추출물은 소화기관에서의 탄수화물 흡수 저해와 근육세포 내 glucose 이용 증가를 통해 혈당 조절 및 당 대사 개선에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제24권4호
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• pp.370-376
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• 2014

본 연구에서는 벼메뚜기 에탄올 추출물의 항염증 효능을 분석하기 위해 LPS로 염증 유도된 RAW 264.7 세포를 이용하였다. OCE의 항염증 효능을 확인 하기 위해서, 염증 유도된 RAW 264.7 세포에 대해 OCE 농도 의존적으로 염증성 사이토카인인 TNF-${\alpha}$와 IL-6의 유전자발현 및 단백질 생성을 감소시킴을 real-time PCR과 ELISA로 확인하였다. 또한, NF-${\kappa}B$ p65의 핵으로 이동이 차단됨을 면역형광염색으로 확인하였으며, iNOS와 COX-2 단백질 발현을 감소시키는 것을 Western blot 분석으로 확인하였다. 이상의 연구결과를 통해 벼메뚜기는 염증에 의한 NF-${\kappa}B$ p65의 활성과 TNF-${\alpha}$와 IL-6의 생성과 iNOS 및 COX-2의 발현을 억제하는 항염증 효능을 갖고 있는 것을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.999-1006
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• 2020

최근 중추신경계에서 면역기능을 담당하는 미세아교세포(microglia)의 염증반응을 효율적으로 조절하는 것은 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 헌팅턴 병과 같은 퇴행성 뇌질환의 치료를 위한 중요한 타겟으로 인식되고 있다. 왕귀뚜라미(Teleogryllus emma)는 다양한 치료효능으로 인해 세계적으로 널리 이용되고 있으며, 본 연구팀에서는 최근 왕귀뚜라미의 전사체 분석을 통하여 항균활성을 가지는 다양한 종류의 새로운 항균 펩타이드(antimicrobial peptide; AMP) 후보들을 선별한 바 있다. 항균 펩타이드는 미생물에서부터 포유류까지 매우 다양한 종으로부터 발견되었으며, 현재는 항균활성뿐만 아니라 염증반응과 같은 다양한 질병의 치료제 개발을 위한 후보 물질로 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 선행연구를 통하여 선별된 왕귀뚜라미 유래 항균 펩타이드들 중에서 Teleogryllusine(VKWKR-LNNNKVLQKIYFVKI-NH₂)으로 명명된 항균 펩타이드의 신경염증 억제 효능을 관찰하였다. Teleogryllusine의 신경염증 억제 효능을 관찰 하기 위하여 immortalized mouse microglia 세포주인 BV-2 세포에 Teleogryllusine을 1시간 전처리 한 후 LPS를 이용하여 BV-2 세포의 염증 반응을 유도하였다. 그 결과 Teleogryllusin은 최대 처리 농도인 80 ㎍/ml까지 세포독성 없이 nitric oxide (NO) 생성을 현저히 감소시킴을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응 매개인자인 iNOS와 COX-2 및 cytokine (Il-6, TNF-α)의 발현을 유전자 수준과 단백질 수준에서 확인한 결과 Teleogryllusine 처리농도에 의존적으로 감소됨을 확인할 수 있었다. 또한 Teleogryllusine의 신경염증 억제작용 기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)와 IκB의 인산화 및 proteosome에 의한 IκB의 분해를 억제함으로서 BV-2 세포의 신경염증반응이 조절됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine 펩타이드는 신경염증반응에 의해 유도되는 퇴행성 뇌질환 치료 및 예방을 위한 의료용 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제25권4호
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• pp.416-424
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• 2015

피노실빈은 소나무 등에서 흔히 관찰되는 스틸벤노이드이다. 혈관내피세포에서 ~pM에서 ~nM 정도의 낮은 농도의 피노실빈은 세포성장, 세포이동, 항염증반응을 유도한다. 그러나 최근에 고농도의 피노실빈이 소 대동맥 내피세포의 세포사를 유발하고 있음이 보고되었으나, 그 자세한 기전이나 경로 연구가 미흡하여 이번 연구에서 고농도 피노실빈의 세포사 유발 경로를 규명하기 위한 실험을 수행하였다. 고농도의 피노실빈은 caspase-3 절단, 포스파티딜 세린의 플립플롭, 핵 분절 등을 유도하는 것으로 보아 세포사멸을 통한 세포사를 유발함을 알았다. 또한 혈청기아나 100 μM etoposide에 의하여 촉발하는 caspase-3 활성/핵분절이 추가적으로 증가하는 현상이 관찰되었다. 이는 피노실빈이 일으키는 세포사멸은 혈청기아나 etoposide에 의해 일어나는 세포사멸과는 다른 경로로 진행됨을 의미하므로 고농도의 피노실빈에 의해 촉발되는 세포신호전달을 탐색한 결과, JNK와 eNOS가 관여함을 알았다. 두 신호전달 물질 중에 어느 것이 피노실빈 유도 세포사에 중요한 지를 알기 위한 추가적인 실험을 진행하였다. 그 결과, JNK 억제자인 SP-600125는 피노실빈에 의한 세포사멸을 억제하였으나, eNOS 억제자인 L-NAME은 아무런 영향이 없는 것으로 보아 JNK가 피노실빈에 의해 유발되는 세포사멸에 관여하는 세포신호 전달물질임을 알았다.