• Nutrition Research and Practice
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• 제17권5호
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• pp.899-916
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• 2023

BACKGROUND/OBJECTIVES: Oxidative stress is a fundamental neurodegenerative disease trigger that damages and decimates nerve cells. Neurodegenerative diseases are chronic central nervous system disorders that progress and result from neuronal degradation and loss. Recent studies have extensively focused on neurodegenerative disease treatment and prevention using dietary compounds. Heseperetin is an aglycone hesperidin form with various physiological activities, such as anti-inflammation, antioxidant, and antitumor. However, few studies have considered hesperetin's neuroprotective effects and mechanisms; thus, our study investigated this in hydrogen peroxide (H₂O₂)-treated SH-SY5Y cells. MATERIALS/METHODS: SH-SY5Y cells were treated with H₂O₂ (400 µM) in hesperetin absence or presence (10-40 µM) for 24 h. Three-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide assays detected cell viability, and 4',6-diamidino-2-phenylindole staining allowed us to observe nuclear morphology changes such as chromatin condensation and apoptotic nuclei. Reactive oxygen species (ROS) detection assays measured intracellular ROS production; Griess reaction assays assessed nitric oxide (NO) production. Western blotting and quantitative polymerase chain reactions quantified corresponding mRNA and proteins. RESULTS: Subsequent experiments utilized various non-toxic hesperetin concentrations, establishing that hesperetin notably decreased intracellular ROS and NO production in H₂O₂-treated SH-SY5Y cells (P < 0.05). Furthermore, hesperetin inhibited H₂O₂-induced inflammation-related gene expression, including interluekin-6, tumor necrosis factor-α, and nuclear factor kappa B (NF-κB) p65 activation. In addition, hesperetin inhibited NF-κB translocation into H₂O₂-treated SH-SY5Y cell nuclei and suppressed mitogen-activated protein kinase protein expression, an essential apoptotic cell death regulator. Various apoptosis hallmarks, including shrinkage and nuclear condensation in H₂O₂-treated cells, were suppressed dose-dependently. Additionally, hesperetin treatment down-regulated Bax/Bcl-2 expression ratios and activated AMP-activated protein kinase-mammalian target of rapamycin autophagy pathways. CONCLUSION: These results substantiate that hesperetin activates autophagy and inhibits apoptosis and inflammation. Hesperetin is a potentially potent dietary agent that reduces neurodegenerative disease onset, progression, and prevention.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권12호
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• pp.1635-1647
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• 2023

Muscle atrophy, which is defined as a decrease in muscle mass and strength, is caused by an imbalance between the anabolism and catabolism of muscle proteins. Thus, modulating the homeostasis between muscle protein synthesis and degradation represents an efficient treatment approach for this condition. In the present study, the protective effects against muscle atrophy of ethanol extracts of Morus alba L. (MA) and Angelica keiskei Koidz. (AK) leaves and their mixtures (MIX) were evaluated in vitro and in vivo. Our results showed that MIX increased 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide-induced C2C12 myotube thinning, and enhanced soleus and gastrocnemius muscle thickness compared to each extract alone in dexamethasone-induced muscle atrophy Sprague Dawley rats. In addition, although MA and AK substantially improved grip strength and histological changes for dexamethasone-induced muscle atrophy in vivo, the efficacy was superior in the MIX-treated group. Moreover, MIX further increased the expression levels of myogenic factors (MyoD and myogenin) and decreased the expression levels of E3 ubiquitin ligases (atrogin-1 and muscle-specific RING finger protein-1) in vitro and in vivo compared to the MA- and AK-alone treatment groups. Furthermore, MIX increased the levels of phosphorylated phosphoinositide 3-kinase (PI3K), protein kinase B (Akt), and mammalian target of rapamycin (mTOR) that were reduced by dexamethasone, and downregulated the expression of forkhead box O3 (FoxO3a) induced by dexamethasone. These results suggest that MIX has a protective effect against muscle atrophy by enhancing muscle protein anabolism through the activation of the PI3K/Akt/mTOR signaling pathway and attenuating catabolism through the inhibition of FoxO3a.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.618-625
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• 2018

외부환경에 노출된 콘크리트 구조물은 사용기간 동안 시간의 경과함에 따라 여러 가지 환경적, 화학적, 물리적 요인들이 콘크리트 내부로 서서히 침투 및 확산되면서 콘크리트 초기의 우수한 내구성능을 저하시켜, 열화발생으로 인한 성능저하의 규명과 유지관리에 대한 중요성이 크게 부각되고 있다. 특히, 해안에 근접한 콘크리트 구조물이 동결융해 작용을 받는 경우, 동결융해의 과정에서 콘크리트 조직이 팽창 수축을 반복하면서 콘크리트의 조직이 이완되고 이때, 해수에 존재하는 염화물이온이 콘크리트 내부에 침입하게 되면, 콘크리트 구조물의 철근부식으로 인한 열화를 가속화시키기 때문에 내륙 콘크리트 건축물에 비해 내구성능의 저하가 급속히 진행됨으로 특별한 주의가 필요하다. 본 연구에서는 해수에 접한 콘크리트 구조물의 내구성 확보를 위해 광물성 혼화재료를 혼입한 코팅용 고성능 모르타르의 개발을 목적으로 하고 있으며, 모르타르의 강도 및 내구 특성에 대한 실험적 연구가 진행 되었다. 모르타르에 광물성 혼화재료인 실리카퓸, 메타카올린, 초고분말 플라이애시를 혼입하였다. 혼입률은 실리카퓸과 메타카올린은 각각 3, 7, 10%로 혼입하였으며, 초고분말 플라이애시는 5, 10, 15, 20%로 혼입하여 실험을 진행하였다. 혼화재료 혼입을 통해 제작된 모르타르 시험편을 재령 1일과 28일에 정적 강도시험을 진행하였으며, 재령 28일에 염소이온 침투저항성 시험, 황산 저항성 시험, 염해 저항성 시험 등의 열화 촉진실험을 실시하여 내구 특성을 분석하였다. 촉진 염화물이온 확산 침투 시험 결과를 이용해 국내 콘크리트학회에서 제안하는 방법과 미국, 유럽의 방법으로 내구수명을 평가해 보았다. 메타카올린 혼입 시 모든 규정에서 우수한 내구 수명으로 평가 되었으며, 메타카올린 10%혼입 시 KCI를 기준으로 약 470년의 내구수명이 예측되었다.

• 자원환경지질
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• 제53권4호
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• pp.441-477
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• 2020

매년 다량 발생되고 있는 정화토가 적절하게 재이용 또는 재활용되지 못하고 반출 처리장에 적치되어 또 다른 환경적 이슈가 되고 있다. 이에 본 논문에서는 이러한 정화토의 재이용 및 재활용을 활성화하기 위하여 필요한 정화토의 토양 질 회복 기술에 대한 연구 및 개발 동향을 조사하였다. 이를 위해 먼저 정화기술별 토양 특성의 변화 양상을 살펴보고, 정화공정에 따른 토양 질의 열화 특성을 파악하였다. 뿐만 아니라 정화토 재이용 및 재활용을 위한 정책적 관련 사항들을 정리하고, 향후 필요한 연구들에 대하여 제안하였다. 본 논문은 국내외 관련 문헌들을 검색하여 작성하였다. 키워드 검색을 통하여 정화기술별 토양 특성의 변화와 토양 개량 및 회복 기술과 연관된 문헌을 조사하였으며, 본문에서는 주로 최근에 발표된 문헌들을 바탕으로 논의하였다. 뿐만 아니라, 제 1, 2차 토양보전기본계획을 참고하여 정화토 재이용 및 재활용과 관련된 정책적 사항들을 정리하였다. 현재까지 국내에서 가장 많이 적용된 토양경작, 토양세척, 열탈착 등을 대상으로 정화공정에 따른 토양의 특성 변화를 정리한 결과, 적용하는 정화기술에 따라서 매우 상이하게 나타나는 것으로 조사되었다. 특히 정화공정을 거치면서 토양 질이 열화되는 양상이 정화기술에 따라서 다르게 나타났다. 토양 개량 및 회복 기술은 크게 무기 개량제, 유기 개량제, 생물학적 개량제 등의 제제를 이용한 방법들로 구분할 수 있으며, 각 개량제에는 다양한 물질들이 활용되고 있고, 각 물질에 따라 개선 또는 향상되는 토양의 특성이 달랐다. 하지만, 각 정화기술별 열화되는 토양 질 회복을 위한 연구들은 현재까지 활발하게 수행되지 않은 것으로 조사되었다. 제 2차 토양보전기본계획에서는 정화토의 품질인증제, 목표관리제 등과 같은 정책적 방안이 명시되어 있음으로써 향후 정화토의 재이용 및 재활용이 촉진될 수 있을 것으로 예상된다. 정화토의 재이용 및 재활용을 위해서는 적용된 정화기술과 미래 용도를 고려한 공공활용성을 담보한 회복 기술들이 개발되어야 할 것으로 판단된다. 이와 더불어 제 2차 토양보전기본계획에서 제시한 정화토의 적극적 활용을 위해서는 이를 뒷받침할 수 있는 구체적이고 세부적인 정책 추진 방안이 마련되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1230-1238
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• 2013

$17{\alpha}$-estradiol ($17{\alpha}-E_2$)의 에폽토시스 유도활성에 미치는 종양억제단백질 p53의 조절효과를 조사하고자, $17{\alpha}-E_2$에 의해 유도되는 에폽토시스 현상들을 인체 대장암 세포주 유래 클론인 HCT116 ($p53^{+/+}$) 및 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에서 비교하였다. HCT116 ($p53^{+/+}$) 및 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포를 $17{\alpha}-E_2$ ($2.5{\sim}10{\mu}M$)로 처리하거나 혹은 HCT116 ($p53^{+/+}$) 및 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포를 $10{\mu}M$ $17{\alpha}-E_2$로 시간 별로 처리한 결과, HCT116 ($p53^{+/+}$)에 있어서는 세포독성과 에폽토시스-관련 sub-G1 peak의 비율은 처리농도와 시간에 의존적으로 나타났다. 그러나 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포의 경우는 이러한 현상이 미약하게 나타났다. $17{\alpha}-E_2$에 의해 유도되는 비정상적 유사분열방추사 형성, 중기판 염색체 배열의 미완성, 이에 따른 유사분열정지($G_2/M$ arrest) 등의 현상은 HCT116 ($p53^{+/+}$) 및 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에서 유사한 수준으로 나타났다. 이에 반해, $17{\alpha}-E_2$에 의해 유도되는 Bak과 Bax의 활성화, 미토콘드리아의 막전위 상실(${\Delta}{\Psi}m$ loss), 그리고 PARP 분해 등의 현상은 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에 비해 HCT116 ($p53^{+/+}$) 세포에서 훨씬 높은 수준으로 확인되었다. 아울러 $17{\alpha}-E_2$로 처리된 HCT116 ($p53^{+/+}$) 세포에서 확인되는 p53 (Ser-15)의 인산화 및 p53 수준의 증가와 일치하여, 세포 내의 p21및 Bax 수준도 현저히 증가하였다. 이때 $17{\alpha}-E_2$로 처리된 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에서는 p21 및 Bax의 발현수준이 매우 낮았다. 한편, 에폽토시스 억제단백질인 Bcl-2 단백질 수준은 HCT116 ($p53^{-/-}$) 세포에 비해 HCT116 ($p53^{+/+}$) 세포에서 다소 낮았으나, 이러한 Bcl-2 단백질 수준은 $17{\alpha}-E_2$ 처리 후에도 크게 변화하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 $17{\alpha}-E_2$ 처리에 의해 유도되는 에폽토시스 유도 경로의 구성원들의 변화, 즉 비정상적 유사분열방추사 형성 및 이에 따른 유사분열정지($G_2/M$ arrest), 뒤이은 Bak 및 Bax의 활성화, 미토콘드리아의 막전위 상실, 그리고 이에 수반되는 caspase cascade 활성화 및 PARP 분해로 진행되는 에폽토시스 현상들 중에서, Bak 및 Bax의 활성화 단계가 종양억제단백질 p53의 에폽토시스 증진 활성에 의해 양성적으로 조절되는 작용 타켓임을 보여준다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권4호
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• pp.359-366
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• 2005

인슐린양 성장 인자 결합 단백-3(Insulin-like growth factor (IGF) binding protein-3 (IGFBP-3))는 혈액 내에서 IGF와 결합하여 복합체 혹은 저장소로 작용함으로써, IGF가 수용체에 결합하는 것을 방해하여 IGF의 항세포사멸(antiapoptosis) 및 세포분열 촉진의 기능을 억제한다. 하지만, 특정 상황에서는 도리어 IGFBP-3가 IGF의 파괴를 억제하여 IGF에 의한 암세포의 분화 및 성장을 촉진할 수도 있다는 것이 알려져 있다. 대부분의 환자에서 혈액내 IGFBP-3 수치는 IGFBP-3 유전자의 -202 좌위(locus)의 다형성(polymorphism)에 의해 크게 영향을 받는다. 따라서, 저자 등은 제한 효소(restriction enzyme)를 이용하여 비소세포폐암 환자의 IGFBP-3 유전자 -202 좌위의 다형성을 분석함으로써, 이 좌위의 다형성이 비소세포폐암의 위험도와 연관되어 있는지 조사하였다. 본 연구는 104명의 비소세포폐암 환자군과, 연령, 성별, 흡연력이 비슷한 104명의 대조군을 비교 분석하였다. 대조군에서 -202 좌위 유전자 다형성의 빈도는 AA형 48명 (46.2%), AC형 45명 (43.3%), CC형 11명 (10.5%)이었고, 비소세포폐암 환자군에서 -202 좌위 유전자 다형성의 빈도는 AA형 67명(64.4%), AC형 35명 (33.7%), CC형 2명 (1.9%)이었다. -202 좌위의 유전자 다형성에 있어서 대조군과 비소세포폐암 환자군 사이에 유의한 빈도 차이가 있었으며 (p < 0.05, Pearson's ${\chi}^2-test$), 비소세포폐암의 위험도는 -202 좌위의 AA형에서 가장 높고 CC형에서 가장 낮았다. CC형을 기준으로 하면 AC형의 비교 위험도는 2.60 (95% 신뢰구간: 0.89 - 8.60)이었으며 AA형의 비교 위험도는 5.89 (95% 신뢰구간: 1.92 - 21.16)이었다. 본 연구 결과는, IGFBP-3 유전자의 -202 좌위(locus)의 다형성(polymorphism)이 비소세포폐암의 위험인자 중의 하나일 가능성을 제시하며, 따라서 비소세포폐암에 대한 항암치료 개발에 있어서 새로운 표적이 될 가능성을 시사한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권3호
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• pp.661-674
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• 2005

치주질환은 치주지지 조직의 상실로 특징 지워지는 감염성 질환으로, 지주조직의 세포외 기질(특히 교원질)이 주요 degradation target이 된다. 현재로서는 MMP family가 주역을 담당하고 있음이 밝혀졌는데, 구강 조직에서 가장 광범위하게 분포하는 것이 MMP-2, MMP-8 이다. 치주조직에서 MMP-2는 주로 결합조직내 섬유아세포와 육아조직에서, 발현되며 , basement membrane의 integrity와 접합상피 부착에 영향을 줄 수 있고, MMP-8은 neutrophils에서 발현되어 다양한 염증세포와 염증진행에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 치주질환에서 MMP-2, MMP-9의 발현 증가는 이미 치은 열구액을 분석한 여러 연구에서 보고 되어 그 발현 수준이 치주질환 진단의 좋은 indicator가 될 수 있음이 시사되었다. 치주질환에서 MMP-2, MMP-8의 발현이 증가하는 것은 주로 P. gingivalis, IL-1과 연계되어 그 기전이 추정되어 왔는데, 이는 2형 당뇨병이 치주 질환의 심도에 영향을 미치는 기전과 많은 부분을 공유한다. 따라서 본 실험에서는 2형 당뇨병 환자와 비당뇨자에서 만성 치주염 부위의 치은, 건강한 치은에서 염증 매개체 중 하나인 MMP-2, MMP-8의 발현에 대해 비교 분석함으로써 염증, 혈당이 미치는 영향을 밝히고 2형 당뇨환자의 만성치주염 치은조직에서 치주조직 파괴의 기전을 연구하고자 하였다. 경북대 병원 치주과 내원 환자중 2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자를 대상으로 여러 가지 환자요소, 임상 치주 상태를 기록하고, 비당뇨 환자의 만성 치주염 부위(n=8, group 1), 비당뇨 환자의 건강한 부위(n=8, group 2), 2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위(n=8, group 3)에서 각각 변연 치은을 채득하고, 액화 질소에 급속 동결하였다. Western blotting을 이용하여 각 조직 내 MMP-2, MMP-8의 발현을 관찰, densitometer를 이용하여, 상대적 발현을 정량, 각 조직의 ${\beta}-actin$을 이용하여 표준화하여여 실험군들과 대조군들의 평균치를 비교하였다. 그 결과 정상군에 비해 치주 환자군에서 채득된 시편에서 MMP-2, MMP-8의 발현이 증가하였으며, 염증군의 당뇨군과 비당뇨군 사이에서는 2형 당뇨병을 동반한 치주 환자군에서 가장 높게 나타났지만, 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지는 않았다(P<0.05). 결론적으로 본 연구에서 2형 당뇨병을 동반한 치주 환자군의 치은 조직에서 정상군과 비당뇨 치주 환자군보다 MMP-2, MMP-8의 발현이 다소 증가하는 양상을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.297-307
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• 2010

최근 토목, 건축 구조물의 유지관리 기술에 대한 관심이 커지고 있으며 구조물의 성능저하 및 노후화 등으로 구조적 안전성의 검토가 요구되는 구조물의 수가 급증하고 있는 실정이다. 그리고 구조물의 노후화 및 부재의 균열 등으로 인하여 강성이 저하되면 구조물의 동특성에 변화가 나타나게 되며 구조물의 실제 거동상태에서 동특성을 분석하여 손상부위와 손상정도를 정확히 판단하는 것은 중요한 문제이다. 구조물 모니터링에 사용되는 대표적 계측장비가 동적계측기이다. 기존의 동적계측기는 측정 센서와 장비를 연결하는 케이블 길이가 길어질 경우 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 힘들고 각 센서와 계측기를 1:1로 연결하는 방식을 취하고 있어 비경제적이다. 따라서 센서를 부착하지 않고 원거리에서 진동을 측정하는 방법이 필요하다. 구조물의 진동을 계측하기 위하여 적용 가능한 비접촉식 방법으로는 레이저의 도플러효과, GPS를 이용하는 방법 및 영상처리기법 등이 대표적이다. 레이저의 도플러효과를 이용하는 방법은 정확도가 상대적으로 높지만 비경제적이며, GPS를 이용하는 방법은 장비가 고가이고 신호 자체의 오차와 데이터 취득속도의 제약이 있는 단점이 있다. 그러나 영상신호를 이용하는 방법은 간편하고 경제적이며 접근이 어려운 구조물의 진동 및 동특성 추출에 적합하다. 기존에도 센서를 대신하여 카메라의 영상신호를 이용하는 연구가 수행되기도 하였으나, 기존의 방법은 구조물에 부착된 표적의 한 지점을 기록한 후 영상처리기법을 이용하여 진동을 측정하는 방법으로서 측정 대상이 비교적 국한적일 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 영상처리기법을 이용하여 구조물의 다중 변위응답을 측정할 수 있는 방법의 타당성을 검증하기 위하여 진동대 실험 및 현장재하실험을 수행하였다.