• 산업식품공학
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• 제21권1호
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• pp.1-11
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• 2017

Dyslipidemia, defined as elevated triglyceride (TG), total- and LDL-C, and/or decreased HDL-C levels, is considered a principal risk factor for cardiovascular disease. The low-density lipoprotein receptor (LDLR) family has been considered a key player in the prevention of dyslipidemia. The LDLR family consists of cytoplasmic membrane proteins and plays an important role not only in ligand-receptor binding and uptake, but also in various cell signaling pathways. Emerging reports state that various functional ingredients dynamically modulate the function of the LDLR family. For instance, oats stimulated the LDLR function in vivo, resulting in decreased body weight and improved serum lipid profiles. The stimulation of LRP6 by functional ingredients in vitro activated the Wnt/${\beta}-catenin$ pathway, subsequently suppressing the intracellular TG via inhibition of SREBP1, $PPAR{\gamma}$, and $C/EBP{\alpha}$. Furthermore, the extract of Cistanchetubulosa enhanced the expression of the mRNA of VLDLR, followed by a reduction in the serum cholesterol level. In addition, fermented soy milk diminished TG and total cholesterol levels while increasing HDL-C levels via activation of LRP1. To summarize, modulating the function of the LDLR family by diverse functional ingredients may be a potent therapeutic remedy for the treatment of dyslipidemia and cardiovascular diseases.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.812-827
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• 2024

Phloroglucinol (PG) is one of the abundant isomeric benzenetriols in brown algae. Due to its polyphenolic structure, PG exhibits various biological activities. However, the impact of PG on anagen signaling and oxidative stress in human dermal papilla cells (HDPCs) is unknown. In this study, we investigated the therapeutic potential of PG for improving hair loss. A non-cytotoxic concentration of PG increased anagen-inductive genes and transcriptional activities of β-Catenin. Since several anagen-inductive genes are regulated by β-Catenin, further experiments were performed to elucidate the molecular mechanism by which PG upregulates anagen signaling. Various biochemical analyses revealed that PG upregulated β-Catenin signaling without affecting the expression of Wnt. In particular, PG elevated the phosphorylation of protein kinase B (AKT), leading to an increase in the inhibitory phosphorylation of glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3β) at serine 9. Treatment with the selective phosphoinositide 3-kinase/AKT inhibitor, LY294002, restored the increased AKT/GSK3β/β-Catenin signaling and anagen-inductive proteins induced by PG. Moreover, conditioned medium from PG-treated HDPCs promoted the proliferation and migration of human epidermal keratinocytes via the AKT signaling pathway. Subsequently, we assessed the antioxidant activities of PG. PG ameliorated the elevated oxidative stress markers and improved the decreased anagen signaling in hydrogen peroxide (H₂O₂)-induced HDPCs. The senescence-associated β-galactosidase staining assay also demonstrated that the antioxidant abilities of PG effectively mitigated H₂O₂-induced senescence. Overall, these results indicate that PG potentially enhances anagen signaling and improves oxidative stress-induced cellular damage in HDPCs. Therefore, PG can be employed as a novel therapeutic component to ameliorate hair loss symptoms.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권5호
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• pp.423-433
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• 2024

Dental pulp stem cells (DPSCs) are a type of adult stem cell present in the dental pulp tissue. They possess a higher proliferative capacity than bone marrow mesenchymal stem cells. Their ease of collection from patients makes them well-suited for tissue engineering applications, such as tooth and nerve regeneration. Chios gum mastic (CGM), a resin extracted from the stems and leaves of Pistacia lentiscus var. Chia, has garnered attention for its potential in tissue regeneration. This study aims to confirm alterations in cell proliferation rates and induce differentiation in human DPSCs (hDPSCs) through CGM treatment, a substance known for effectively promoting odontogenic differentiation. Administration of CGM to hDPSC cells was followed by an assessment of cell survival, proliferation, and odontogenic differentiation through protein and gene analysis. The study revealed that hDPSCs exhibited low sensitivity to CGM toxicity. CGM treatment induced cell proliferation by activating cell-cycle proteins through the Wnt/β-catenin pathway. Additionally, the study demonstrated that CGM enhances alkaline phosphatase activation by upregulating the expression of collagen type I, a representative matrix protein of dentin. This activation of markers associated with odontogenic and bone differentiation ultimately facilitated the mineralization of hDPSCs. This study concludes that CGM, as a natural substance, fosters the cell cycle and cell proliferation in hDPSCs. Furthermore, it triggers the transcription of odontogenic and osteogenic markers, thereby facilitating odontogenic differentiation.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.54-63
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• 2010

Flavonoid 계열의 한 종류인 baicalin은 항염증, 항암, 항바이러스, 항세균 등의 효능을 가진다. 본 연구진은 선행연구를 통한 이전의 보고에서 baiclain이 adipogenesis pathway(지방세포 형성 경로)의 anti-adipogenic(지방세포 형성억제)과 pro-adipogenic(지방세포 형성 유도) factor들을 조절함으로써 비만 및 adipogenesis를 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 3T3-L1 세포에서 baiclain이 유도하는 지방세포 형성 억제 효과에 대한 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 지방세포의 분화 시간(0일, 2일, 4일 및 7일)과 분화 시 baicalin의 처리 유무에 따라 유전자 발현 양상을 분석하기 위해 해당 시료들을 microarray에 적용하였다. Microarray 결과로부터 2배이상의 변화가 있는 3972개의 유전자를 확보하였다. 그 유전자들의 발현 양상을 좀 더 자세히 살펴보기 위해 hierarchical clustering 분석을 진행하였고 그 결과로 20개의 cluster를 분류할 수 있었다. 그들 중 4개의 cluster는 분화의 전반적인 기간에서 baicalin의 첨가에 의해 뚜렷하게 상승(cluster 8과 cluster 10)하거나 반대로 뚜렷하게 감소(cluster 12와 cluster 14)하는 양상을 보였다. Cluster 8과 cluster 10에는 CHOP(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein), INSIG1(insulin induced gene 1), WISP2(WNT1 inducible signaling pathway protein 2), ADM(adrenomedullin), CCND2(cyclin D2), GRN(granulin) 및 TGFB3(transforming growth factor, beta 3)과 같은 세포 증식과 지방세포 형성 억제를 상승시키는 유전자들이 다수 포함되었다. 반대로 cluster 12와 cluster 14에는 세포 증식 억제, 세포 주기 억제 및 세포 성장 억제와 연관되거나 지방세포를 유도하는 유전자인 LTA(lympotoxin A), ACADSB(acyl-Coenzyme A dehydrogenase, short/branched chain), HMGCS2(3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A synthase 2), IGFBP7(insulin-like growth factor binding protein 7), MERTK(c-merproto-oncogene tyrosine kinase), RASSF2(ras association(RalGDS/AF-6) domain family 2), RHOU(ras homolog gene family, member U) 및 SESN1(sestrin1) 등이 포함되었다. 결론적으로 baicalin은 세포 증식 및 지방세포 형성과 연관된 유전자들을 조절함으로써 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 사료된다. 이러한 결과는 baicalin이 유도하는 지방세포 형성 억제 및 비만 억제 효과의 분자적 기작에 대한 중요한 정보를 제시한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권4호
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• pp.2185-2193
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• 2016

Background: The pathogenesis of sporadic colorectal cancer (CRC) is influenced by the patient genetic background and environmental factors. Based on prior understanding, these are classified in two major pathways of genetic instability. Microsatellite instability (MSI) and CPG island methylator phenotype (CIMP) are categorized as features of the hypermethylated prototype, and chromosomal instability (CIN) is known to be indicative of the non-hypermethylated category. Secreted frizzled related protein 2 (SFRP2), APC1A in WNT signaling pathway and the DNA repair gene, O6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT), are frequently hypermethylated in colorectal cancer. Detection of methylated DNA as a biomarker by easy and inexpensive methods might improve the quality of life of patients with CRC via early detection of cancer or a precancerous condition. Aim: To evaluate the rate of SFRP2 and MGMT hypermethylation in both polyp tissue and serum of patients in south Iran as compared with matched control normal population corresponding samples. Materials and Methods: Methylation-specific PCR was used to detect hypermethylation in DNA extracted from 48 polypoid tissue samples and 25 healthy individuals. Results: Of total polyp samples, 89.5% had at least one promoter gene hypermethylation. The most frequent methylated locus was SFRP2 followed by MGMT-B (81.2 and 66.6 percent respectively). Serologic detection of hypermethylation was 95% sensitive as compared with polyp tissue. No hypermethylation was detected in normal tissue and serum and its detection in patients with polyps, especially of serrated type, was specific. Conclusions: Serologic investigation for detection of MGMT-B, SFRP2 hypermethylation could facilitate prioritization of high risk patients for colonoscopic polyp detection and excision.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.45-57
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• 2020

동물의 근섬유는 배아기와 태아기를 거치며 형성하게 되며 출생 후에는 상처 치유를 위한 것 외에 근섬유 수를 늘리는 순수한 근섬유 형성은 없으며, 이미 존재하고 있는 근섬유의 비대로 근육의 성장이 이뤄진다. 따라서 태아기의 근육의 성장과 발달이 성체의 근육량 및 조성에 미치는 영향이 매우 크며 이 시기에 발현되는 유전자 및 기능을 구명하는 것은 최종적으로 육질, 육량에 개선시키기 위한기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 하지만 한우에서의 연구는 전무한 실정이다. 본 연구는한우 태아기 성장 단계별 근육의 성장과 발달에 관여하는 유전자를 찾기 위한 전사체 분석을 수행하였다. 한우 태아기 6, 9개월령 등심 조직 시료에서 생산한 전사체 자료를 대상으로 DESeq2와 edgeR을 활용하여 성장단계별 유전자의 발현량을 분석하여 차등발현유전자군을 추출했으며, 2개 소프트웨어서 공통적으로 추출된 유전자군(6개월령 특이 발현 유전자 913개, 9개월령 특이 발현 유전자 233개)을 차등발현유전자로 구명 하였다. 차등발현유전자군으로 분류하였다. 차등발현유전자군을 활용하여공발현 유전자 네트워크 분석을 구성하였으며, 유사한 발현 양상을 보이는 유전자들을 그룹화하여 6개월령 특이 발현 유전자군 5개, 9개월령 특이 발현 유전자군 2개의 모듈로 분류했다. 각 모듈은 Gene Ontology (GO) 및 KEGG pathway 분석으로 유의한 기능을 확인하였다. 그 결과, 한우 태아기 6, 9개월령 특이 발현 유전자 네트워크 중, 근육과 지방생성 대사회로와 관련된 2개의 모듈에 대해 네트워크 내에 허브 유전자를 선정할 수 있었다. STRING을 활용하여 단백질 상호작용 네트워크를 구성하고, MCC (maximal clique centrality) 점수를 활용하여 상위 10%의 유전자들을 공발현 분석의 모듈내 허브 유전자로 선정하였다. 그 결과 6개월령 특이 발현 유전자군의 모듈에서는 axin1(AXIN1) 유전자, 9개월령 특이 발현 유전자군 모듈에서는 succinate-CoA ligase ADP-forming beta subunit(SUCLA2) 유전자가 허브 유전자로 확인되었다. AXIN1 유전자는 선행 연구를 통해 6개월령에서 9개월령으로 넘어가면서 근섬유 수의 증식이 억제되고 지방생성이 활발히 이뤄지는 것에 핵심적인 역할을 하는 것으로 추정할 수 있었다. 또한, 시트르산 회로의 중요 요소인 SUCLA2 유전자는 소의 태아기 지방 조직 성장단계에 따라 유전자의 발현이 증가된다는 보고에 따라, 지방 대사와 관련된 유전자임을 알 수 있었다. 추후 한우 태아기 6, 9개월령에 특이적으로 발현된 유전자들을 대상으로 근육 및 지방 형성 관련 기능을 검증하는 후속 연구가 필요할 것이다.

• 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.