• 생약학회지
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• 제47권4호
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• pp.312-318
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• 2016

Advanced glycation end products (AGEs) such as $N^{\varepsilon}$-(carboxy-methyl)lysine (CML) have been implicated in the development of diabetic nephropathy. The aim of this study was to investigate the inhibitory effects of ethanolic extract of Aster koraiensis (AKE) on AGEs formation and AGEs-collagen cross-linking in vitro and CMLs formation in streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. AKE significantly inhibited AGEs formation ($IC_{50}$ value of $18.74{\mu}g/mL$) and AGEs-collagen cross-linking ($IC_{50}$ value of 0.274 mg/mL) in vitro than the well-known glycation inhibitor aminoguanidine ($IC_{50}$ value of $72.12{\mu}g/mL$ and 1.99 mg/mL, respectively). AKE (100 mg/kg per day) was given to diabetic rats for 9 weeks. In STZ-induced diabetic rats, severe hyperglycemia was developed, and urinary CMLs and plasma CMLs were markedly increased. Immunohistochemical stain revealed that CMLs were accumulated within renal glomerulus in STZ-induced diabetic rats. However, AKE significantly reduced urinary CMLs and plasma CMLs in diabetic rats. CMLs accumulation was inhibited by AKE treatment in the renal glomerulus. These results suggest that AKE had an inhibitory effect of AGE accumulation in the glomeruli of diabetic rat and could be an inhibitor of AGE-induced protein cross-linking. The oral administration of AKE may significantly help to prevent the progression of diabetic nephropathy in patients with diabetes.

• 대한화장품학회지
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• 제45권2호
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• pp.151-159
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• 2019

에르고티오네인은 생체 내에서 우수한 항산화제로서 산화스트레스로부터 세포 보호제로 알려져 있다. 본 연구에서는 에르고티오네인의 라디칼 소거 활성은 자외선에 조사된 사람 섬유아세포 생존율을 향상 시키는 것을 확인하였으며, 세포노화 지표물질인 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포를 이용하여 확인한 결과, 에르고티오네인 $400{\mu}M$ 처리 농도에서 염색된 세포의 수가 약 45%의 SA-${\beta}$-gal의 레벨이 감소하여 세포 노화(senescence)를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 에르고티오네인은 글리세르알데하이드에 의해 유도된 최종당화산물(AGEs) 생성을 저해하였으며, 카르복시메칠라이신(CML) 발현을 농도의존적으로 저해하는 것으로 나타내었다. 글리옥살에 의해 최종당화산물의 수용체(RAGE)가 발현된 사람 섬유아세포에 에르고티오네인을 처리하였을 때 RAGE의 발현이 농도의존적으로 감소하는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구결과를 바탕으로 에르고티오네인의 항노화 효과와 최종당화산물의 세포 내 축적을 저해할 수 있는 화장품 소재로서 활용가치가 있음을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권2호
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• pp.283-289
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• 2016

신선한 곤드레를 메탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및 n-BuOH로 극성별 순차 용매 분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 DPPH와 $ABTS^+$ radical 소거능 및 최종당화물 생성 저해활성을 평가하였다. 먼저 DPPH 라디칼 소거활성은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 n-BuOH 가용부에서 $IC_{50}$값이 $24.3{\pm}1.7{\mu}g/mL$ 으로 우수한 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였고, 곤드레 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거능과의 연관성을 시사하였다. 또한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능은 EtOAc 및 n-BuOH 분획층물의 $IC_{50}$값은 각각 $69.5{\pm}2.6{\mu}g/mL$, $25.0{\pm}3.3{\mu}g/mL$의 라디칼 소거활성이 확인되었고, 우수한 라디칼 소거 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, 최종당화물 생성 저해활성을 측정한 결과, n-BuOH 가용분획에서 $IC_{50}$값이 $46.0{\pm}1.5{\mu}g/mL$로 높은 생성저해활성을 나타내었으며, 이는 positive control인 aminoguanidine의 $IC_{50}$값인 $90.2{\pm}3.2{\mu}g/mL$과 비교해볼 때 우수한 활성이었으며, 다양한 화합물이 공존하는 추출물 상태의 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 활성물질 동정을 통한 활성물질의 구조 결정 및 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구결과는 천연물 유래의 라디칼 소거능 및 AGEs 생성 저해능을 가지는 새로운 천연 기능성소재 발굴을 위한 기초자료로 활용가능하리라 사료된다.

• 환경생물
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• 제28권1호
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• pp.8-13
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• 2010

본 연구는 BRECs에서 AGEs로 유도된 세포의 이동 및 침윤에 있어서 AuNP의 역할에 관한 연구이다. 소 망막으로부터 내피세포를 분리하고, 세포 생존율은 MTT assay로 확인하였다. Wound migration assay는 BRECs의 이동력을 확인하기 위해 수행하였다. Tube formation은 on-gel system을 통해 확인하였다. AuNP의 apoptosis 유도는 caspase-3 assay를 통해 확인하였다. AGE-BSA은 세포증식 및 이동에 있어서 증가함을 보여주었다. 또한 AuNP는 AGE-BSA 존재 유무에 상관없이 세포의 증식, 이동, 신생혈관 형성을 억제하였고, caspase-3을 통해 apoptosis를 유도하였다. 이러한 결과, AuNP는 AGE로 유도된 신생혈관 형성 및 세포의 이동성을 억제하는 약재제로서, 당뇨성 합병증에 있어서 잠재적으로 중요한 분자가 될 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.117-124
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• 2018

본 연구에서는 천연물 화장품 원료의 유기용매 추출법과 미생물을 이용한 발효법의 장단점을 보완하기 위해, 생(生) 천연물에 미생물을 이용한 발효를 통해 과즙을 만드는 새로운 제조법으로 화장품 소재를 개발하였다. 천연물은 다양한 색상과 비타민이 풍부한 것으로 알려진 파프리카 중 두 가지 색상(빨간색, 녹색)을 선정하였고, 발효에 사용된 미생물로서 당분해 효소능이 있는 유산균(Lactobacillus plantarum)을 이용해 파프리카에 접종하여 발효하였다. 먼저 고압으로 착즙한 파프리카 생즙 2종과 유산균으로 발효한 발효즙 2종의 생리활성변화를 확인해 보았다. 총 페놀함량과 총 플라보노이드 함량 측정 실험 결과, 파프리카 생즙보다 발효즙에서 모두 함량이 높았으며 특히 빨간색 파프리카 발효즙에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 프리라디칼 소거효과와 지질과산화 억제효과 역시 파프리카 생즙에 비해 발효즙에서 우수한 항산화 효과가 나타났으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙의 효과가 가장 높았다. 항산화 효과가 높은 빨간색 파프리카 발효즙을 이용해 MMP-1 발현실험을 한 결과 농도 의존적으로 MMP-1 mRNA와 MMP-1 단백질의 발현을 억제하였다. 노화에 따른 glycation(당화현상) 실험의 경우, 파프리카 발효즙에서 상대적으로 anti-glycation 효과로 최종 당화산물(advanced glycation end-products, AGEs) 생성 억제 활성이 높아 항산화효과와 밀접한 연관성을 나타내었다. 또한, 세포노화 지표물질인 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포(HDF)를 이용하여 실험한 결과, 파프리카 발효즙을 처리하였을 때 노화에 의해 염색된 세포의 수가 감소하여 세포의 senescence를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 파프리카는 생즙보다 유산균을 이용한 발효즙이 항산화 효과와 항노화 효능이 우수했으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙이 가장 우수한 항산화와 항노화 효능을 가져 이를 이용한 항산화 및 항노화의 천연 신소재로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한약침학회지
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• 제21권1호
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• pp.18-25
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• 2018

Objective: D-galactose (D-gal) is well-known agent to induce aging process. In the present study, we selected crocin, the main constituent of Crocus sativus L. (saffron), against D-gal- induced cytotoxicity in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. Methods: Pretreated cells with crocin ($25-500{\mu}M$, 24 h) were exposed to D-gal (25-400 mM, 48 h). The MTT assay was used for determination cell viability. Dichlorofluorescin diacetate assay (DCF-DA) and senescence associated ${\beta}$-galactosidase staining assay (SA-${\beta}$-gal) were used to evaluate the generation of reactive oxygen species and beta-galactosidase as an aging marker, respectively. Also advanced glycation end products (AGEs) expression which is known as the main mechanism of age-related diseases was measured by western blot analysis. Results: The findings of our study showed that treatment of cells with D-gal (25-400 mM) for 48h decreased cell viability concentration dependency. Reactive oxygen species (ROS) levels which are known as main factors in age-related diseases increased from $100{\pm}8%$ in control group to $132{\pm}22%$ in D-gal (200 mM) treated cells for 48h. The cytotoxic effects of D-gal decreased with 24h crocin pretreatment of cells. The cell viability at concentrations of $100{\mu}M$, $200{\mu}M$ and $500{\mu}M$ increased and ROS production decreased at concentrations of 200 and $500{\mu}M$ to $111.5{\pm}6%$ and $108{\pm}5%$, respectively. Also lysosomal biomarker of aging and carboxymethyl lysine (CML) expression as an AGE protein, significantly increased in D-gal 200 mM group after 48h incubation compare to control group. Pre-treatment of SHSY-5Y cells with crocin ($500{\mu}M$) before adding D-gal significantly reduced aging marker and CML formation. Conclusion: Treatment of SH-SY5Y cells with crocin before adding of D-gal restored aging effects of D-gal concentration dependency. These findings indicate that crocin has potent anti- aging effects through inhibition of AGEs and ROS production.

• 대한한방내과학회지
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• 제35권4호
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• pp.519-531
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• 2014

Objectives: Diabetic nephropathy is the most common cause of end stage renal disease. Transforming growth factor (TGF)-${\beta}1$, type IV collagen, advanced glycation end-products (AGEs), and angiotensin II type 1 receptor (AT1) are the main factors of diabetic nephropathy. We investigated the effects of Prunus on renal function and histopathological changes of diabetic nephropathy rat model induced by unilateral nephrectomy and streptozotocin. Methods: Diabetes was induced in male Sprague-Dawley rats ($290{\pm}10g$) by injecting streptozotocin (55 mg/kg) into the tail vein after unilateral nephrectomy. Rats were divided into 3 groups (n=6): normal, control, and Prunus. After 8 weeks of oral administration of Prunus extract on the Prunus group from 3 days after streptozotocin injection, we checked weight, 24 hrs urine, blood biochemistry and renal tissue to evaluate renal function and histopathological changes by examining parameters including albuminuria, BUN, creatinine, cholesterol, low density lipoprotein (LDL), triglyceride, TGF-${\beta}1$, type IV collagen, AGEs, and AT1. We also measured mRNA expression of TGF-${\beta}1$, type IV collagen, AGEs, and AT1 by Real Time polymerase chain reaction (RT-PCR). Results: Prunus decreased the amount of 24 hrs proteinuria, and inhibited histopathological changes of diabetic nephropathy including the expression and accumulation of TGF-${\beta}1$, type IV collagen and AGEs which could promote development of diabetic nephropathy. Prunus also inhibited mRNA expression of TGF-${\beta}1$, type IV collagen. Conclusions: These findings suggest that Prunus might protect the renal function and inhibit the development of renal injury by regulating factors including TGF-${\beta}1$, type IV collagen, AGEs, except AT1, so Prunus can be used for diabetic patients to prevent the progression of diabetic nephropathy.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권8호
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• pp.1208-1213
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• 2016

천연물로부터 당뇨합병증에 효과적인 소재를 개발하기 위하여 본 연구를 수행하였으며, 울릉도산 마가목 열매의 80% methyl alcohol 추출물의 ethyl acetate 가용부로부터 최종 당화산물 생성 억제능($IC_{50}$; $181.2{\pm}2.8{\mu}g/mL$)을 확인하였다. 효능성분의 동정을 위하여 $C_{18}$ 겔 등을 활용한 column chromatography를 수행하여 3종의 페놀성 화합물을 분리하였고, 각 화합물의 화학구조는 NMR 스펙트럼 데이터 해석 및 표품과의 HPLC 직접 비교를 통하여 neochlorogenic acid(1), cryptochlorogenic acid(2) 및 chlorogenic acid (3)로 동정하였다. 이들 화합물에 대해 최종당화산물 생성억제능을 평가한 결과 neochlorogenic acid(1)가 가장 강한 $167.5{\pm}3.5{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었고, cryptochlorogenic acid(2)는 $185.9{\pm}3.7{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었다. 또한, 이들 물질에 대해 $ONOO^-$ 소거 활성을 평가한 결과 cryptochlorogenic acid(2)가 가장 강한 라디칼 소거 활성인 $4.0{\pm}0.2{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었고, 구조이성질체인 neochlorogenic acid(1)가 $4.5{\pm}0.3{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었으며, 이들 활성은 caffeic acid가 결합 양상에 따른 화합물의 구조에 따라 다름이 시사되었다. 향후 이들 활성 물질의 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구 결과는 더욱 우수한 최종당화산물 생성 억제능을 가지는 새로운 선도화합물 발굴을 위한 기초자료로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 당뇨합병증 예방 및 치료에 효과적인 천연물질의 상업화를 위한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 생각한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권2호
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• pp.158-164
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• 2017

Methylglyoxal (MGO) is a highly reactive metabolite of glucose which is known to cause damage and induce apoptosis in endothelial cells. Endothelial cell damage is implicated in the progression of diabetes-associated complications and atherosclerosis. Hypericin, a naphthodianthrone isolated from Hypericum perforatum L. (St. John's Wort), is a potent and selective inhibitor of protein kinase C and is reported to reduce neuropathic pain. In this work, we investigated the protective effect of hypericin on MGO-induced apoptosis in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Hypericin showed significant anti-apoptotic activity in MGO-treated HUVECs. Pretreatment with hypericin significantly inhibited MGO-induced changes in cell morphology, cell death, and production of intracellular reactive oxygen species. Hypericin prevented MGO-induced apoptosis in HUVECs by increasing Bcl-2 expression and decreasing Bax expression. MGO was found to activate mitogen-activated protein kinases (MAPKs). Pretreatment with hypericin strongly inhibited the activation of MAPKs, including P38, JNK, and ERK1/2. Interestingly, hypericin also inhibited the formation of AGEs. These findings suggest that hypericin may be an effective regulator of MGO-induced apoptosis. In conclusion, hypericin downregulated the formation of AGEs and ameliorated MGO-induced dysfunction in human endothelial cells.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권6호
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• pp.759-764
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• 2017

당뇨합병증에 효과적인 천연물 유래의 신소재를 개발하기 위하여 본 연구를 수행하여 단풍취 70% 에탄올 추출물의 EtOAc 가용부로부터 최종당화산물 생성 억제능($IC_{50}=5.5{\pm}1.1{\mu}g/mL$)을 확인하였다. 활성을 나타내는 성분의 동정을 위하여 $C_{18}$겔 등을 활용한 칼럼크로마토그래피를 수행하여 4종의 dicaffeoylquinic acid 유도체 화합물을 분리하였고, 각 화합물의 화학구조는 NMR 스펙트럼 데이터 해석 및 표품과의 HPLC 직접 비교를 통하여 methyl 3,5-di-O-caffeoyl-epi-quinate(1), 3,5-di-O-caffeoyl-epi-quinic acid(2), 4,5-di-O-caffeoyl-quinic acid(3) 및 methyl 4,5-di-O-caffeoyl-quinate(4)로 동정하였다. 이들 화합물에 대해 최종당화산물 생성 억제능을 평가한 결과 4,5-di-O-caffeoyl-quinic acid(3)가 가장 강한 $0.4{\pm}0.1{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었으며, 3,5-di-O-caffeoyl-epi-quinic acid(2)가 $0.6{\pm}0.1{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었다. 또한, 이들 물질에 대해 $ABTS^+$ 소거 활성을 평가하여 4,5-di-O-caffeoyl-quinic acid(3)가 가장 강한 라디칼 소거 활성인 $14.6{\pm}0.4{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었으며, 구조 이성질체인 3,5-di-O-caffeoyl-epi-quinic acid(2)가 $18.8{\pm}0.4{\mu}M$의 $IC_{50}$ 값을 확인하였다. 단풍취에서 분리한 화합물의 활성은 caffeic acid의 결합방식 및 methyl화 여부에 따른 화합물의 구조에 따라 다름이 시사되었다. 향후 우수한 활성을 나타낸 이들 화합물의 in vivo 실험을 통한 활성기작의 검증이 필요하다고 생각된다. 또한, 추가적인 연구를 통하여 식의약 소재로 활용이 가능한 새로운 천연신소재 발굴을 위한 기초자료제공 및 당뇨합병증에 효과적인 천연 물질의 상업화를 위한 귀중한 자료로 활용할 수 있으리라 판단된다.