• 대한임상검사과학회지
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• 제49권1호
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• pp.1-7
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• 2017

Zerumbone은 야생 생강의 일종인 Zingiber zerumbet Smith의 정유(essential oil)에 포함되어 있는 주요성분으로, 다양한 연구를 통해 혈액종양을 포함한 암, 염증질환, 활성산소 감소 등에 이용할 가능성이 꾸준히 제기되어왔다. 또한 면역세포들의 증식과 세포주기진행, 사이토카인의 생성 발현에도 효과를 나타낸다고 알려져 있다. 이외에도 간보호, 통증완화, 항동맥경화, 항미생물 등 다양한 생물학적 기능이 보고되었다. 본 연구에서는 zerumbone이 단구의 활성과 기능에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 우선, 단구세포주 THP-1세포의 활성이 zerumbone에 의해 증가되는 것을 확인하였다. LPS 처리 후 가장 강한 THP-1 증식 증가는 $5{\mu}M$의 zerumbone 처리 시 나타났으며, 세포 단독 증식 증가는 $10{\mu}M$의 zerumbone 처리 시 가장 증가하였다. 반면에 $50{\mu}M$ 의 zerumbone 처리 시에는 LPS 존재 여부와 관계없이 급격한 증식 감소가 관찰되었다. LPS의 처리에 의해 유도되는 신호전달 단백질 Erk의 인산화도 zerumbone에 의해 증가되었다. 가장 강한 인산화 증가는 증식 감소가 나타난 $50{\mu}M$의 zerumbone을 처리했을 때 관찰되었다. 전사인자 $NF-{\kappa}B$의 활성은 zerumbone 단독 처리 시에는 큰 변화가 없었지만, LPS 와 동시에 처리했을 경우 증가하는 것으로 관찰되었다. 나아가, $NF-{\kappa}B$에 의해 발현이 조절되는 염증 사이토카인 $TNF-{\alpha}$, IL-8의 전사도 zerumbone 에 의해 증가되는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 zerumbone이 단핵구의 증식과 활성을 강화시킬 수 있음을 확인하였다. 나아가, zerumbone이 LPS 를 보유한 세균 감염 시 단핵구 활성 증가를 통하여 효과적인 탐식과 면역반응을 강화시켜 효과적인 세균 처리에 도움을 줄 수 있을 것으로 여겨진다.

• 한국가금학회지
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• 제40권2호
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• pp.83-89
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• 2013

iNOS(inducible nitric oxide synthase)와 TLR-4(toll-like receptor 4) 유전자는 모든 생물의 면역반응에 필요한 필수유전자로 알려져 있다. iNOS는 닭에서 19번 염색체에 위치하고 있으며, NO를 면역기관에서 생산되어 면역반응을 일으키는 것으로 알려져 있으며, TLR-4는 TLRs(toll-like receptors)중 하나로 알려져 있고, 그람 음성균의 LPS을 인식하여 초기 면역반응에 참여하는 것으로 알려져 있다. 이들의 유전적 변이는 살모넬라균에 감염되었을 때 맹장의 장내 균총에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 iNOS의 intron 24 영역 내 C14513T와 TLR-4의 exon 3 영역 내 G4409T 변이 지역을 대상으로 3품종(한국 재래닭, 코니쉬, 로드아일랜드 레드)을 이용하여 유전자형을 확인하고, 경제 형질 간의 연관성 분석을 실시하였다. 분석 결과, iNOS의 변이 지역(C14513T)은 한국 재래닭과 로드아일랜드 레드종에서 270일령 몸무게와 유의적인 연관성이 확인되었으며, TLR-4의 변이 지역(G4409T)은 경제 형질과의 연관성이 확인되지 않았다. 본 연구 결과는 면역 및 경제 형질 관련 표지인자 발굴을 위한 유용한 기초 자료로 활용될 수 있으며, 추가적인 연구를 통해 분자 육종을 위한 유전표지인자 개발에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권5호
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• pp.535-542
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• 2018

본 연구는 수목 방향유 15종의 산화방지 활성, 항세균, 항진균 활성에 대해 연구하였다. 먼저 2가지 다른 실험방법을 통하여 산화방지 효과를 확인한 결과 15가지 수목 방향유 중 clove bud, 붓순나무, 왕초피나무, 곰취는 농도의존적으로 상당한 산화방지 활성을 나타내었다. 다음으로 S. aureus, L. monocytogenes, E. coli O157:H7, S. typhimurium, 그리고 S. mutans에 대한 항세균 활성은 액체배양법으로 측정한 결과 clove bud에서 현저하게 억제 효과가 나타났다. 또한, 페이퍼디스크 확산법을 통해 연구한 결과 앞에서 언급한 5가지 균주의 5, $2.5{\mu}L/disc$에서 농도의존적으로 균의 성장을 억제하였고 그 중 식중독 균주인 S. aureus의 성장에 대해 clove bud ($0.625-5{\mu}L/disc$)는 $1.25{\mu}L/disc$ 농도까지 눈에 띄게 억제 효과가 나타났다. 추가적으로 A. fumigatus, C. albicans, T. rubrum, A. ochraceus의 4가지 균주에서 clove bud의 항진균 효과가 다른 수목 방향유보다 좋았으며, 이를 바탕으로 페이퍼디스크 확산법을 통해 억제환의 크기를 측정한 결과 $1-2{\mu}L/disc$의 농도에서 양성 대조 약물인 ketoconazole ($20{\mu}g/disc$) 보다 더 우수한 효능을 나타내었다. 이 같은 결과를 종합하여 산화방지 활성과 항균 활성이 뛰어난 clove bud의 항염증 효과를 평가하였고, clove bud는 0.01% 농도에서 염증 관련 인자인 COX-2와 iNOS 단백질 발현을 LPS 처리군과 비교하여 COX-2 억제제 celecoxib와 유사하게 감소시켰다. 이와 같은 결과를 종합하면 수목 방향유는 산화방지, 항세균, 항진균, 항염증과 같이 여러 활성을 지니고 있으며, 방향유는 산화방지 및 항균성 화장품 소재로서 응용할 수 있으며, 염증반응 완화를 포함한 다양한 산업화에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권5호
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• pp.452-463
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• 2020

본 연구는 AT의 뿌리를 제외한 전체 AT의 에탄올 및 물 추출물의 면역 조절 효과를 비교하고 THP-1의 cytokine 분비를 조절하는 분자 메커니즘을 조사하였다. AT의 물 추출물 및 에탄올 추출물은 THP-1 세포에 독성이 없으며 세포 증식을 증가키는 것을 확인하였다. 에탄올 추출물은 영향이 없는데 반해, 물 추출물은 THP-1의 IL-1β의 분비를 증가시켰으며 COX-2 및 iNOS 단백질의 발현을 증가시켰다. 또한, MAPK 및 Akt의 인산화와 IkBα의 분해를 유도하는 것을 확인하였다. AT에 의한 IL-1β 분비는 ERK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었으며, TNF-α의 분비는 ERK, p38 MAPK 및 JNK 억제제에 의해 감소되었다. 흥미롭게도, p38 MAPK 억제제는 AT에 의한 IL-1β의 생성을 추가로 증가시켰다. 이 결과는 AT 지상부의 물 추출물에 MAPK 신호 전달 경로를 통해 면역 세포를 자극하여 cytokine의 생산을 유도하는 생리활성물질이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, AT 지상부는 면역력 강화제의 천연 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권4호
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• pp.363-372
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• 2017

물레나물(Hypericum ascyron)은 예로부터 식 약용으로 사용되어져 왔으나, 물레나물의 항염증 효과와 mechanism에 대한 연구가 매우 부족하여 물레나물 추출물의 염증 생성 반응에 관여하는 기전을 규명하고자 하였다. 물레나물은 열수와 90% ethanol 추출물에서 각각 29.75, 31.82 mg/g으로 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 물레나물 추출물의 hyaluronidase 저해 활성을 측정한 결과 $50-200{\mu}g\;phenolics/mL$ 농도에서 열수와 90% ethanol 추출물이 각각 0.00-14.81, 15.33-47.49%의 저해 활성을 나타내어 항염증 효과가 있는 것으로 판단되었다. 물레나물 추출물의 세포 독성을 측정한 결과, 열수와 90% ethanol 추출물에서 각각 $30-100{\mu}g/mL$ 농도에서 독성이 관찰되어 열수 추출물의 농도 구간을 $10-50{\mu}g/mL$, ethanol 추출물은 $5-20{\mu}g/mL$으로 선정하였다. LPS로 자극한 Raw 264.7 cell에서 iNOS, COX-2와 같은 염증성 매개체뿐만 아니라 pro-inflammatory cytokine의 생성과 발현은 물레나물의 열수와 90% ethanol 추출물에 의하여 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 물레나물 추출물의 염증 억제 효과는 iNOS와 COX-2를 억제함으로써 염증 반응에 관련된 물질인 NO, $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$, IL-6, $IL-1{\beta}$ 생성을 억제하는 기작을 가지는 것으로 판단되었다. 따라서 물레나물 추출물은 다양한 염증성 질환에서 매개 물질들의 과발현에 의해 야기되는 질병을 치료하기 위한 치료제로 다양하게 활용할 수 있는 천연물 소재로 사용될 수 있을 것으로 판단되며, 물레나물의 기능성 식품 산업화를 위한 유용한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제24권6호
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• pp.664-670
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• 2014

비브리오균(Vibrio vulnificus)은 심각하고 치명적인 감염을 일으킬 수 있는 호염성의 식중독균이지만, 숙주세포 내에서 염증반응을 일으키는 분자적 기작은 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구에서는 오염된 식품 섭취를 통해 유입되는 비브리오균의 소장 특이적 염증 반응 위치와 기작을 알아보기 위해, 7주령의 수컷 마우스에 비브리오균($1{\times}10^9CFU$)을 16시간 동안 경구 투여하였다. 그 결과 비브리오균은 주로 회장(ileum) 부위에서 비브리오균(WT) 수가 가장 많이 증가하였고, 공장(Jejunum), 근위부대장(proximal colon), 원위부 대장(distal colon)에도 유의적으로 군집현성이 이루어짐을 알 수 있었지만, 십이지장(duodenum)과 비장(spleen), 그리고 간(liver) 조직들에서는 관찰되지 않았다. 특히 비브리오균의 표적기관인 회장상피조직에서는 비브리오균(WT)이 침입 시 융모 안으로 다량의 염증세포들이 유입되었고, 융포의 폭이 넓어지고 길이가 짧아지는 전형적인 조직학적 염증 반응을 보여주었다. 비브리오균이 유도한 조직 특이적 염증반응기작을 알아보기 위해, 비브리오에 감염된 회장상피조직으로부터 단백질과 mRNA를 분리하였다. 비브리오균은 숙주세포의 중추적 신호전달 단백질인 protein kinase C (PKC)의 인산화 및 $PKC{\alpha}$의 세포막이동을 촉진시켰고, mitogen-activated protein kinase (MAPK) 중 extracellular signal-regulated kinases (ERK)와 c-Jun N-terminal kinases (JNK)의 인산화를 유도하였지만, p38 MAPK 인산화에는 영향을 미치지 않았다. 특히 비브리오균은 inhibitory factor-kappa B (I-${\kappa}B$)의 활성을 촉진시킴으로써 nuclear factor-kappa B (NF-${\kappa}B$)의 인산화를 유도하였다. 마지막으로 비브리오균(WT)에 감염된 회장의 경우, 정상마우스에 비해 염증성 cytokine인 interleukin (IL)-6, IL-8, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$의 mRNA 수준이 유의적으로 증가되었다. 염증매개 수용체인 toll like receptor (TLR)-4, TLR-5, TLR-9의 mRNA의 발현 또한 비브리오균 처리에 의해 증가되어 있음이 관찰되었다. 종합적으로 오염된 식품 섭취를 통해 유입되는 비브리오균은 회장상피세포를 표적으로 염증반응을 일으키며, 그 기작은 PKC, ERK1/2, 그리고 JNK의 인산화를 통한 NF-${\kappa}B$ 활성의 촉진이며, 이로 인한 다양한 염증 매개 단백질 발현의 증가를 통해 이루어진다고 할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.522-529
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• 2008

High-temperature requirement A2(HtrA2)는 대장균에서 42도 노출 시 세포 보호 기능을 하는 단백질인 HtrA의 human homologue로 동정되었다 현재까지 human HtrA2는 미토콘드리아에 존재하는 serine protaese로 세포사멸 기능에 관여하는 것으로 알려져 있으나, 그 생리적 기능 및 mammalian 세포 내에서 heat shock에 대한 보호기능에 대해서 명확히 알려진 바가 없다. 최근 HtrA2 유전자가 결실된 mouse embryonic fibroblast (MEF)가 보고되어 세포 내 HtrA2의 기능 연구가 가능해 졌으나, 이 세포에 대한 정보가 많은 부분 밝혀져 있지 않다. 생리기능연구를 위해서는 자체의 특성들에 대한 조사가 선행되어야 차후 기능연구가 가능할 것이다. 본 연구는 $HtrA2^{+/+}$, $HtrA2^{-/-}$ MEF 세포주를 확보하고, 두 세포주의 성장속도, 세포 형태 및, heat shock에 의한 세포사멸 정도를 측정하였다. 우선 $HtrA2^{+/+}$, $HtrA2^{-/-}$ MEF 세포주에서 HtrA2의 발현 유무를 PCR과 IB로 확인하였고, fractionation을 통해 $HtrA2^{+/+}$ 세포주에서만 HtrA2가 미토콘드리아에 위치함을 확인하였다. 두 세포에서 형태학적인 차이가 있음을 Coomassie staining으로 확인하였고, 성장속도 또한 $HtrA2^{-/-}$ 세포주가 1.4배 빠름을 확인하였다. 현재까지 보고되지 않은 HtrA2의 고온에 대한 반응연구를 위해 본 연구에서는 heat shock 자극에서 세포사멸을 측정하여, 기존에 알려진 세포사멸자극에서와 동일하게 heat shock에 의해서도 세포사멸이 야기됨을 확인하였다. $HtrA2^{+/+}$와 $HtrA2^{-/-}$ MEF 세포주를 이용한 연구에 있어, HtrA2 유무에 따른 세포의 생리학적 특징을 제공하였고, 향후 heat shock에 의한 세포사멸에서의 HtrA2 기능연구를 위한 중요한 기본 정보를 제공함으로써 HtrA2의 기능을 심도있게 연구하는데 사용할 수 있는 좋은 자료가 될 것이다.

• 한국축산식품학회지
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• 제30권6호
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• pp.975-988
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• 2010

본 연구는 무항생제 닭고기 생산을 위한 성장촉진용 항생제를 대체할 천연생리활성물질 개발을 목표로 실험 1에서는 인진쑥 및 녹차의 추출수율, 총 페놀화합물 함량, 항산화 활성, 항균 활성 및 면역 활성을 in vitro 실험을 통해 구명하는 한편, 실험 2에서는 이들 추출물을 육계에 음수 급여하여 생산성, 조직 및 소장의 변화, 장내 미생물 균총, 혈액 특성 및 비장 cytokines mRNA 발현량에 미치는 영향을 조사하였다. 인진쑥 및 녹차 추출물의 추출수율은 각각 16.8%, 26.5% 이었으며, 총 페놀화합물 함량은 15.28 및 26.74 GE mg/mL이었다. 또한 이들 추출물의 항산화, 항균 활성 및 닭의 splenocyte 증식에 미치는 영향을 조사한 결과, DPPH radical을 50% 감소시키는 농도인 $SC_{50}$은 각각 0.30 mg, 0.06 mg으로 나타냈으며, 유해균 3종(E. coli, S. aureus, S. Typhimurium)에 대해 항균 활성은 인진쑥 추출물이 33.7%, 21.6%, 28.5%, 녹차 추출물이 52.3%, 42.1%, 45.6%의 성장 저해율을 나타냈다. 닭의 splenocyte 증식에도 효과가 나타냈는데, 특히 인진쑥 추출물은 2.5 ${\mu}L$, 5.0 ${\mu}L$ 농도에서 림프구분열촉진인자로 알려진 Echinacea 및 concanavalin A보다 우수한 세포 증식도를 보였다. 실험 1에서 항산화, 항균 및 면역조절효과가 확인된 인진쑥, 녹차 추출물을 육계에 음수 급여한 결과, 인진쑥, 녹차 추출물 처리구가 무항생제 대조구(NC)에 비해 종료체중 및 증체량이 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 맹장 내 Salmonella 수에서는 무항생제 대조구(NC)에 비해 유의하게 감소하거나, 감소하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 혈액 생화학 조성에 있어서는 인진쑥, 녹차 추출물 처리시 총콜레스테롤, 간 및 신장의 이상 측정 지표인 AST 및 ALT가 대조구에 비해 유의하게 감소하였다(p<0.05). 본 연구를 통해 인진쑥 및 녹차 추출물의 생리활성효과를 구명하였으며, 이들 추출물은 육계 생산성을 향상시키고 유해균의 성장 및 증식을 억제시켜 장내 미생물 균총 안정화에 긍정적인 영향을 미치는 한편, 조직 발달 및 혈액 성상에 부정적인 영향을 미치지 않아 항생제 대체제로서의 이용 가능성을 확인하였다.