• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.874-881
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• 2004

혈관 신생은 암의 성장 및 전이뿐만 아니라 염증, 관절염, 건성, 동맥경화 등의 병적인 진행에 주요한 역할을 하며, 혈관신생 억제를 통한 암의 치료를 시도하는 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 혈관 신생 시 내피세포의 증식, 이동을 유도하는 활성화 과정이 필수적으로 일어나는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 in vitro에서 내피세포를 배양하여, 각종 growth factor가 풍부한 배지에서 활성화 시켰을 때, 그렇지 않는 세포들과의 유전자 발현 형태를 비교 조사하였다. HUVEC을 70∼80% cofluency로 배양시킨 후에 endothelial cell growth supplement (ECCS), 20% fetal bovine serum, heparin이 첨가된 Ml99 배지에서 13 시간 활성화시킨 세포(AHUVEC)와 대조군 세포(RHUVEC)로부터 분리한 total RNA로부터 CDNA를 제작하였고, 이것을 18,864 개의 유전자가 올려져있는 인간 올리고 칩과 hybridization 반응을 시켰다. 반응된 유전자를 이용하여 random clustering분석을 실시한 결과, 활성화 시켰던 HUVEC과 그렇지 않은 HUVEC으로 dendrogram 상에서 두개의 subgroup으로 나뉘어 지는 것을 확인할 수 있었다. 최소 2배 이상 발현 변화가 있는 유전자 122종이 활성화 시켰던 HUVEC으로부터 추출되었다. 이중에서 기능이 알려진 32 개의 유전자는 활성화시킨 HUVEC에서 발현이 증가하였고, 38 개의 유전자 발현은 감소하였다. 흥미롭게도 세포 증식과 이동, 염증, 면역반응에 관련한 유전자의 발현이 증가된 반면에 세포 흡착과 혈관 조직과 기능에 관련한 유전자의 발현이 감소된 것이 관찰되었다. 예상외로 규명이 잘된 혈관신생 인자와 관련한 유전자들의 발현에는 크기 차이를 보이지 않았으나, Eph-B4의 발현은 약 4 배 감소된 것으로 관찰되었다 또한, 2배 이상 발현에 차이를 보이고 기능이 알려져 있지 않은 유전자 52종이 발견되었다. 따라서, 이러한 연구 결과로부터 새로운 혈관 표적 물질 개발에 대한 기회가 제공될 수 있을 것이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제17권8호통권88호
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• pp.1053-1062
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• 2007

유방암 치료제로 사용되는 탐옥시펜 (Tam)은 MCF-7 세포주에서 세포증식을 억제하며 세포사멸을 유도한다. 본 연구에서는 Tam의 세포독성 효과가 세포 내 칼슘이온 농도 증가에 따른 미토콘드리아-의존 기작에 의하여 일어난다는 것을 보여준다. Tam에 의해 유도된 세포 내 칼슘이온 농도 증가는 주로 외부로부터의 칼슘 유입에 의한 것으로 생각된다. 칼슘 채널 억제제를 이용한 실험 결과에 의하며, 칼슘 증가 초기 단계는 주로 전압의존 칼슘채널에 의한 것이며 후기에는 세포 내 저장된 칼슘의 유출, 혹은 다른 방법에 의한 칼슘 유입으로 생각된다. Tam에 의한 세포 내 칼슘 증가는 미토콘드리아로부터의 cytochrome c 방출과 미토콘드리아막의 탈분극에 의한 membrane potential 변화를 초래하였다. 세포사멸에 주도적인 역할을 하는 caspase의 확인에 있어서는, MCF-7 세포는 caspase-3이 결핍되어서 caspase-7이 중심적인 역할을 하는 것으로 이미 알려져 있다. 본 연구에서 확인한 결과 Tam 처리시 caspase-7이 활성화되었으며, 또한 세포사멸 조절 단백질인 Bcl-2 종류 단백질들의 발현을 조사 한 결과 세포사멸 억제 단백질인 Bcl-2의 발현에는 변화가 없었으나 촉진단백질인 Bax는 Tam 처리시 단백질 양이 2배로 증가되었다. 이상의 결과에 의하면, Tam에 의해 유도되는 세포사멸과정은 세포질 내 칼슘이온 농도증가에 의한 미토콘드리아의 변화가 주도적인 역할을 하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제22권8호
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• pp.1018-1023
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• 2012

Snail은 E-cadherin 발현을 직접 억제하는 zinc finger transcription factor로서, 암세포의 invasion과 metastasis를 촉진시키는 epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 유발한다. 또한 Snail은 세포사멸 자극과 세포 생존물질의 제거로 인한 세포사멸에 대해 저항성을 나타낸다. 그러나 이에 대한 분자기작은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 가장 널리 사용되는 항암제 중의 하나인 5-fluorouracil (5-FU)에 의한 세포사멸에 대한 Snail의 저항성 기작에 대하여 조사하였다. MCF-7 #5 세포주에 doxycycline (DOX)을 처리하여 Snail을 과발현시킨 세포에서 5-FU에 의한 세포사멸이 억제되고 세포괴사가 일어남을 확인하였다. DOX 처리 및 Snail expression vectors인 pCR3.1-Snail-Flg와 phosphorylation-resistant mutant Snail vector인 pCR3.1-S104, 107A Snail-Flg을 이용하여 Snail을 과발현 시킨 경우 ERK1/2의 활성에는 영향을 주지 않는 반면 PTEN 발현억제 및 불활성화, 그리고 Akt/PKB 활성화가 유도됨을 관찰하였다. 또한, Snail은 5-FU에 의한 p53의 발현을 억제한다는 사실을 확인하였다. 따라서 Snail은 prosurvival kinase인 Akt/PKB의 활성화와 p53 억제를 통해 5-FU에 의한 세포사멸을 세포괴사로 전환하는 것으로 생각된다.

• 대한본초학회지
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• 제32권5호
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• pp.27-38
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• 2017

Objective : In the present study, we examined whether Canavalia gladiata D.C. (CG) and Arctium lappa L., Redix (AL) mixture (CGAL), their components, lupeol and chicoric acid, regulate immune system and suppress the tumor in vitro and in vivo. Methods : LPS-induced reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) were measured after treatment with CG extract (CGE), CGAL, lupeol, chicoric acid and lupeol and chicoric acid mixture (lupeol+CA) in Raw264.7 cell. To determine the effect of CGE on immune responses, immune cell population and IgG production were assessed in mice. To investigate the effect of CGAL and their component on anti-tumor activity, tumor volume and weight were measured, cell cycles and immune cell population were analyzed in MC38 injected tumor bearing mice. Also, NK cell activity was determined in splenocyte isolated from tumor bearing mice. Results : CGE, CGAL, lupeol, chicoric acid and lupeol+CA decreased the LPS-induced ROS and NO production without cell toxicity in RAW264.7 cells. CGE increased the immune cell populations of $CD4^+T$, $CD8^+T$ and macrophages in various immune organ of mice. In tumor bearing mice, CGAL, lupeol, chicoric acid and lupeol+CA suppressed tumor volume and weight. In cell cycle analysis, they decreased the percentages of S phase. In addition, CGAL, lupeol, chicoric acid and lupeol+CA immune cell populations of $CD4^+T$, $CD8^+Tcell$, NK cell and macrophage in tumor as well as NK cell activity. Conclusion : CGAL and its compounds may enhance immune responses and suppress tumor growth, and may be capable of developing health functional foods.

• 한국조리학회지
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• 제22권3호
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• pp.11-21
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• 2016

본 연구에서는 소화와 혈액순환을 돕고, 항암, 향균, 콜레스테롤 생합성 억제, 혈압강하 등의 생리활성 기능을 함유한 홍국 분말을 스폰지 케이크에 첨가하여 가장 적합한 배합비율을 찾고자 하였으며, 홍국 스폰지 케이크의 품질 특성 및 노화 억제 영향을 살펴보았다. 홍국 분말은 동결 건조하여 40 mesh 체를 통과한 것을 사용하였고, 밀가루의 0%, 5%, 10%, 15% 및 20%로 첨가수준을 달리하여 control, RYR5, RYR10, RYR15 및 RYR20으로 스폰지 케이크를 제조하였다. 비중 측정 결과, RYR15가 0.57로 가장 낮은 비중을 나타내었으며, 굽기 손실율의 경우 대조군 및 첨가군 간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다(p<0.05). 반죽 수율의 경우, RYR15가 96.61로 가장 높게 나타났다. 수분함량 측정결과, 대조군, RYR-5 및 RYR15가이 28.67%, 28.18% 및 26.82% 순으로 높은 수분함량을 나타내었다. 색도는 스폰지 케이크 외부의 L값(명도)의 경우 홍국 분말의 첨가량에 따라 L값이 증가하였고, 반면에 스폰지 케이크 내부의 L값은 첨가량에 따라 감소하는 경향을 보였다. a값(적색도)의 경우, 첨가량이 증가할수록 외부의 a값은 감소하였으며, 내부의 a값은 증가하는 경향을 보였다. b값(황색도)의 경우, 홍국 분말의 첨가량이 증가할수록 스폰지 케이크의 외부, 내부 모두 감소하는 경향을 보였다. pH의 경우, RYR5가 8.63으로 가장 높은 값을 나타내었으며, RYR15는 8.57로 가장 낮은 값을 나타내었다. 스폰지 케이크를 제조하여 60분간 방냉 후 조직감을 측정한 결과, 경도는 RYR15가 $163.33g/cm^2$로 가장 낮았으며, 탄력성은 시료간 유의적인 차이가 없었다(p<0.05). 응집성의 경우 RYR10이 133.06%으로 가장 높았다. 씹힘성의 경우, RYR10이 $391.63g{\cdot}cm$로 가장 높았으며, RYR15가 $169.92g{\cdot}cm$로 가장 낮았다. 노화 억제 분석을 위한 Avrami 방정식에서는 RYR15와 RYR20이 각각 0.0664와 0.4983으로 시료 중 가장 낮은 Avrami 지수(n)를 나타내었으며, 시간상수(1/k)는 RYR20이 200.00으로 가장 높게 나타났다. 관능 검사 결과, RYR15이 색(5.50), 향(4.95), 단맛(4.90), 씹힘성(4.75) 및 전반적인 기호도(4.60)에서 가장 높은 점수를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.501-509
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• 2013

포름알데히드는 주로 산업용으로 사용되는 독성이 강한 물질로서 생체에 노출 시 염증, 산화적 스트레스, 알레르기 반응, 나아가서 암을 유발하게 된다. 불가사리에서 추출되는 saponin은 sulphated sterol glycosides 등으로서 인삼 saponin (ginsenoside)들과 화학적 구조가 비슷하여 항균 및 세포독성을 비롯한 미생물을 괴사시키는 기능을 가지고 있음이 보고되었다. 또한 손상된 불가사리의 조직에는 염증성 사이토카인이 발현되는데 TGF-${\beta}$의 증가로 손상 받은 부위를 빠르게 치료, 재생하게 된다. 본 실험은 조직손상 후 8일 된 불가사리 추출물과 포름알데히드를 IMR-90에 처리했을 때와 포름알데히드에 노출시킨 ICR 마우스에 불가사리 추출물을 흡입시켰을 때 염증성 폐 손상의 방어 및 치료에 미치는 효과를 알아보았다. 포름알데히드에 노출된 IMR-90에 조직손상 후 8일이 경과한 불가사리 추출물을 처리한 결과, 세포의 유의한 증식을 보였으며 염증 조절에 영향을 주는 TNF-${\alpha}$, NF-${\kappa}B$의 발현억제 및 $I{\kappa}-B{\alpha}$의 합성을 촉진시켰다. 포름알데히드에 노출된 ICR 마우스에 조직손상 후 8일이 경과한 불가사리 추출물을 처리한 군에서 체중의 증가, 항산화 효소의 증가, 지질과산화 작용의 감소, surfactant protein A의 증가, TNF-${\alpha}$ 및 NF-${\kappa}B$의 발현억제, $I{\kappa}-B{\alpha}$ 발현의 증가와 조직재생에 우수한 효과를 보였다. 이러한 결과는 포름알데히드로 인한 세포 및 폐 손상을 불가사리 추출물의 항염증 작용을 통하여 억제하거나 완화시킴을 확인할 수 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권1호
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• pp.23-30
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• 2021

본 연구에서는 LPS로 자극을 유도한 RAW 264.7 대식세포에서 지칭개 추출물의 항염증 효능을 알아보기 위해 이와 연관된 다양한 인자(NO, PGE2, IL-6, 및 TNF-α)와 MAPK 신호전달 경로에 대해서 조사하였다. 먼저HL 처리에 따른 세포 생존율에 대해 조사한 결과, HL을 농도별로 처리했을 때 저농도인 25 ㎍/mL에서부터 고농도인 100 ㎍/mL까지 모두 90% 이상의 생존율이 나타났으며, LPS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서도 90% 이상의 생존율을 나타내 실험에 사용된 HL의 농도가 RAW 264.7 대식세포에서 무독성임을 확인할 수 있었다. 이러한 무독성 조건에서 HL의 항염증 활성을 확인하기 위하여 염증 매개체(inflammatory mediators)로 잘 알려진 NO와 PGE2의 생성 변화를 확인한 결과, LPS로 염증반응이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 NO와 PGE2의 생성이 농도 의존적으로 억제됨을 확인하였다. HL이 NO와 PGE2를 억제하는 항염증 효과가 있음을 관찰하였고, 이에 전 염증성 사이토카인 분비에도 유의성 있는 효과를 나타낼 것이라 판단되어 전 염증성 사이토카인(IL-6와 TNF-α)에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. HL은 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포의 염증반응에서 IL-6의 생산을 유의적으로 억제함을 관찰할 수 있었다. 한편 다른 전 염증성 사이토카인인 TNF-α생산에는 아무 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 HL이 전 염증성 사이토카인 중 TNF-α조절에 관여하지 않고, IL-6 생성을 억제하여 염증 매개체의 생성을 억제한다고 추측할 수 있었다. HL이 NO, PGE2, 및 IL-6의 조절에 작용하는 메커니즘이 상위 시그널인 MAPK cascade의 억제를 통해 나타나는 효과인지 알아보기 위해 염증과 관련된 MAPK 시그널인 p38, ERK, 및 JNK의 발현 변화를 관찰하였다. HL은 p38과 ERK의 발현 활성화를 상당히 약화시켰지만 JNK는 p38과 ERK 보다 덜 민감하게 조절함을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 보면 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 HL은 MAPK 신호경로인 JNK 발현에 유의적인 영향을 주지 못해서 JNK와 관련된 TNF-α생산에 영향을 주지 못한 것으로 판단된다. 다른 MAPK 신호경로인 p38과 ERK의 발현을 약화시킴으로써 그 다음 기작인 IL-6, NO, 및 PGE2의 생산을 억제시켜 염증반응을 억제한 것으로 추측되어 진다. 이상의 결과를 종합해 보면 HL이 항염 활성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 기반으로 HL의 MAPK 신호경로를 통한 염증성 사이토카인과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 다양한 경로를 통한 염증 조절 기전 연구는 추가적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권5호
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• pp.497-509
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• 2002

연구배경 : 대표적 세포내 감염질환인 결핵에 대한 숙주의 방어기전 및 면역반응은 아직도 정확히 이해되지 못하고 있으며 이러한 병리기전을 연구하기 위하여서는 적절한 감염모델이 필요하다. 전혈 (whole blood)은 체액성 면역과 세포성 면역을 모두 포함한 생체의 상태를 반영하므로 다양한 대상에서 면역상태의 차이에 따른 개체간 결핵균 살균력의 차이를 비교 할 수 있는 적절한 모델로 추정된다. 따라서 본 연구의 목적은 인체의 결핵균 전혈 배양모델을 개발하여 궁극적으로 시험관내에서 숙주면역의 정도를 측정하는 대리 표지자를 개발하고자하는 것이다. 방 법 : PPD 양성 정상인을 대상으로 제대혈, 결핵환자, 당뇨 및 폐암환자와 비교하였다. 전혈을 희석하여 결핵균 Mycobacterium avium과 M. tuberculosis $H_{37}Ra$에 낮은 감염률로 감염시키고 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 배양기 속의 회전교반기에서 회전시키면서 배양(rotating culture) 하였다. 배양 1 일, 3일 및 4일 뒤 증류수로 긴장저하용해 시킨 후 Middlebrook 7H10/OADC 평판배지에서 결핵균 집락이 형성될 때까지 3-4주간 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 배양기에 배양하여 집락수를 계산하였다. 일부실험에서 TNF-${\alpha}$의 분비능을 90%이상 감소시키 기 위하여 methylpredmsolone과 pentoxifylline을 첨가하여 면역조정을 하였으며, CD4+ T-림프구와 CD8+ T-림프구를 magnetic bead에 코팅된 단클론 항체를 사용하여 제거하였다. 결핵균의 수는 용해질 $m{\ell}$ 당 CFU로 계산하였다. 살균력은 ${\Delta}$ log killing ratio로 표시하였다. ${\Delta}$ logKR=$log_{10}$(Final CFU/Initial CFU). 결 과 : 1. 제대혈의 결핵균 살균력이 PPD 양성 대조군에 비하여 다소 감소된 경향을 보였으며, 결핵환자의 결핵균 살균력은 PPD 양성 대조군과 특별한 차이를 보이지 않았다. 또한 당뇨군과 폐암군의 결핵균 살균력도 정상 대조군에 비하여 특별한 차이를 보이지 않았다. 2. Methylprednisolone과 pentoxyfylline을 사용한 면역조정 시에 제대혈, PPD 양성 정상 대조군과 결핵군 모두에서 전혈에서의 결핵균의 살균력이 감소되는 경향을 보였다. 3. CD4+ 및 CD8+ T-림프구 삭제시 log KR가 증가되어 유의하게 결핵균 살균력이 감소되었으며 CD4+ 및 CD8+ T-림프구 동시 삭제시 현저한 상승효과를 보였고 이러한 결과는 Mycobacterium avium보다는 독력이 없는 균인 Mycobacterium tuberculosis $H_{37}Ra$에서 보다 뚜렷하였다. 4. 폐결핵 치료후의 결핵균 살균력은 치료 전과 비교하여 유의하게 ${\Delta}$ logKR가 감소하였으며, 배양 3-4일에도 현저한 결핵균 증식의 억제를 보였다. 결 론 : 인체의 결핵균에 대한 감수성인 개체간의 면역상태를 전혈에서 결핵균 살균력을 통하여 비교할 수는 없었다. 그러나 인체 전혈 모델은 간단하고 임상경과 관찰이 쉬우며 결핵환자에서 치료 전과 후에 현저한 결핵균 살균력의 차이를 보이므로, 최근 결핵연구의 가장 중요한 과제의 하나인 백신 개발에서 그 성과를 판단하는 vaccine trial에 이용할 수 있을 가능성을 시사한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권1호
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• pp.30-38
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• 2005

연구배경 : Arsenic trioxide($As_2O_3$, 비소 삼산화물)는 급성전 골수성백혈병의 효과적인 치료제로 이용되고 있고, 비소세포폐암을 비롯한 여러 고형종양세포에서 세포 고사를 유도하나 백혈병에 비해 상대적으로 높은 농도가 필요하여 실제적인 치료에 제한이 있어왔다. Sulindac은 COX-2 억제, 암세포 성장의 억제 및 세포 고사 유도를 기전으로 하는 항암효과가 있고, 다른 화학요법이나 방사선치료의 반응성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 저자들은 NCI-H157 폐암세포주에서 $As_2O_3$와 sulindac의 병합요법이 Fas/FasL 신호전달계의 활성화와 caspase 단백질 활성화 의해 세포고사가 유도되었음을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 이러한 경로 이외에 다른 기전유무를 밝히는데 있다. 방 법 : 세포 독성은 MTT 방법으로 구하였고, HRP 방법을 이용해 ROS를 직접 측정하였다. 세포고사의 형태학적 특성을 보기위해 핵산염색과 관련된 단백질의 발현을 확인하였다. 또한 미토콘드리아의 기능변화를 보기 위해 미토콘드리아의 막전위차를 측정하였고, anti-cytochrome c와 Bcl-2 family 단백질들의 발현 양상을 western blotting을 통해 관찰하였다. 결 과 : 단독요법에 비해 병합요법시에 생존율의 의의 있는 감소를 보였다. 이러한 생존율은 항산화제를 전처리 한 경우 농도 의존적으로 회복됨을 관찰할 수 있었다. ROS의 생성은 병합요법시에 대조군에 비해 의의 있게 증가하였고, 이러한 현상은 항산화제 전처리군에서 감소된 소견을 보였다. 또한 병합요법시 핵산염색에 의해 여러조각의 분절된 형광절편과 caspase 3, PARP의 활성을 통해 세포고사가 유도되었음을 확인하였고, 항산화제 전처리군에서 상쇄됨을 관찰하였다. JC-1 염색 후 형광현미경을 통한 미토콘드리아 막전위차에 미치는 영향은 병합처리군에서 녹색형광으로의 변화가 보였고 항산화제 전처리군에서 소실됨을 확인하였다. 또한 병합요법시의 cytochrome c의 세포 질내의 증가와 미토콘드리아내의 감소가 관찰되었고, Bax의 증가, Bid와 Bcl-xL의 발현감소를 확인할 수 있었으며 이러한 현상은 항산화제 전처리군에서 소실됨을 보였다. 결 론 : NCI-H157 폐암세포주에 $As_2O_3$와 sulindac의 병합 요법은 ROS생성과 미토콘드리아 기능변화를 통해 세포고사가 유도되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.484-491
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• 2019

프로안토시아니딘(proanthocyanidins)은 식물계에 가장 풍부한 폴리페놀성 화합물로 다양한 고등식물의 뿌리, 잎, 열매, 나무껍질 등에 널리 존재할 뿐만 아니라 이러한 원료로 만들어진 차, 와인, 맥주 등과 같은 식품에도 상당량 함유되어 있다. 세포 및 실험동물을 이용한 다수의 연구보고에 의하면 프로안토시아니딘은 항산화활성 및 면역조절활성, DNA 복구 및 항종양 작용과 같은 인체 건강에 유익한 무수한 효과를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 면역 세포 중 대식세포(macrophage)는 염증반응을 매개하는 중요한 세포로 외부 병원체 제거에 중요한 역할을 수행하고 있다. 그러나 대식세포가 만성 염증을 유발하고 비만, 당뇨병, 대사 증후군 및 암과 같은 다양한 질병에 관여한다는 것 또한 널리 보고되어왔다. 본 연구에서는 마우스의 대식세포주인 RAW264.7세포를 이용하여 프로안토시아니딘의 항염증활성의 일단이 Heme oxygenase-1 (HO-1)의 유도에 의해서 매개됨을 밝혔다. RAW264.7세포에 프로안토시아니딘을 처리한 결과 세포독성을 보이지 않은 농도에서 HO-1의 발현을 증강시켰다. 또한 프로안토시아니딘의 처리는 HO-1의 발현을 조절하는 핵심 전사인자인 Nrf (nuclear factor-erythroid 2-related factor)-2의 핵으로의 이동을 유의적으로 증가시켰다. 프로안토시아닌딘의 처리는 LPS (lipopolysaccharide)에 의해 유도된 NO (nitric oxide)의 생성 및 iNOS (inducible NO synthase)의 발현과 염증성 사이토카인의 생성 및 발현도 유의적으로 억제 하였다. 이러한 결과는 프로안토시아니딘의 항염증제제로서의 개발 가능성을 제시하는 결과이다.