• 생약학회지
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• 제45권1호
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• pp.55-61
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• 2014

Microwaves are non-ionizing electromagnetic waves of frequency between 300MHz to 300GHz and positioned between the X-ray and infrared rays in the electromagnetic spectrum. In recent years, the use of microwave for extraction of ingredient from plant material has shown remarkable research interest and potential. Scutellaria radix has been used as a traditional medicine for a variety of diseases. It has been reported to exert beneficial health effects, such as anti-bacterial, antiviral, anti-inflammatory, and free-radical scavenging. Oxidative stress or the accumulation of reactive oxygen species (ROS) leads neuronal cellular death and dysfunction, and it contributes to neuronal degenerative disease such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease and stroke. In this study, we aimed to compare the neuroprotective and antioxidant effect of Scutellaria radix extracted by different methods using hot-water extraction (SBE-DW) or microwave extraction (SBE-DW-MW). As a result, we first examined HPLC analysis of hot-water and microwave extracts of Scutellaria radix. The hot-water and microwave extracts of Scutellaria radix showed the discernible difference patterns of HPLC analysis. Microwave-water extracts of Scutellaria radix increased DPPH radical scavenging activity more than hot-water extraction. Microwave-water extracts of Scutellaria radix also showed neuroprotective effects and ROS inhibition against glutamate-induced oxidative stress in mouse hippocampal HT22 cells, but hot-water extraction not showed. In addition, the phosphorylation of MAPKs induced by glutamate insult was prevented by microwave-water extracts of Scutellaria radix. Thus, these results suggested that microwave extraction can be utilized for improving the extraction efficiency and biological activity of Scutellaria radix.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1513-1520
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• 2008

4-Hydroxynonenal (4-HNE)는 세포내 레독스의 균형을 깨뜨려 혈관 기능 손상을 일으킨다. 본 연구자들은 HNE의 축적이 야기하는 혈관 기능 손상기전을 더 잘 이해하기 위하여 혈관 내피 세포의 미토콘드리아 세포사 메커니즘을 규명하였다. HNE를 처리한 세포에서는 미토콘드리아 막전위 소실과 그에 따른 cytochrome C의 방출이 유도되었으며, Bax의 증가 및 Bcl-2의 감소가 관찰되었다. ROS 제거제인 NAC와 peroxynitrite 제거제인 페니실라민은 HNE가 유도하는 ROS 생성을 차단하여 cytochrome C 방출과 세포사를 억제하였다. 세포에 HNE와 zVAD-fmk (caspase 저해제)를 같이 처리하면 HNE가 유도하는 세포사를 억제하지 못하는데 이는 HNE에 의한 세포사가 caspase에 비의존적 단계일 가능성을 시사하였다. 위의 결과들은 HNE가 유도하는 혈관 내피 세포의 세포사 매커니즘은 미토콘드리아 막전위의 탈분극에 의해 촉발되며 이는 혈관계 항상성의 악화와 노화에 의해 수반되는 혈관기능 손상을 유도할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권6호
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• pp.835-842
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• 2016

PI3K/Akt 신호계는 세포 생존의 조절에 필수적인 경로로 대부분 암세포에서 활성이 증대되어 있다. 본 연구에서는 동충하초의 주요 생리활성 물질인 cordycepin에 의한 AGS 인체 위암 세포의 apoptosis 유도에 미치는 PI3K/Akt 신호계의 역할을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 cordycepin의 처리 농도의 증가에 따라 AGS 세포의 생존율은 억제되었으며, 이는 apoptosis 유도와 밀접한 관계가 있음을 핵의 형태적 변화와 flow cytometry 분석을 통하여 확인 하였다. 이러한 cordycepin의 apoptosis 유도 효과는 PI3K/Akt 신호계의 활성 저하와 연관성이 있었으며, 세포독성을 나타내지 않는 범위의 PI3K/Akt 신호계 저해제인 LY294002를 cordycepin과 동시 처리하였을 경우, cordycepin에 의한 apoptosis 유발을 더욱 증대시켰다. 그리고 cordycepin에 대한 LY294002의 apoptosis 유발 증대는 caspases (caspase-3, -8 및 -9)의 활성 증가와 poly(ADP-ribose) polymerase 단백질의 분해 증가를 촉진했다. 또한 cordycepin이 처리된 AGS 세포에서 LY294002는 apoptosis 유도에 관여하는 Bax의 발현을 증가시켰고 apoptosis 억제에 관여하는 Bcl-2의 발현은 감소시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리를 증대시켰다. 따라서 PI3K/Akt 신호계의 활성 차단은 cordycepin의 항암 활성을 더욱 상승시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 caspase의 활성 증대를 통하여 이루어짐을 알 수 있었다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제14권2호
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• pp.132-142
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• 2010

저칼륨혈증의 경우 약제 또는 백혈구 증가증 등에 의해서 칼륨이 일시적으로 세포내로 이동하는 재분포에 의해서 생기는 저칼륨혈증을 먼저 감별한다. 칼륨소실에 의한 결핍의 경우 소변 칼륨 농도 또는 TTKG를 구하고, 감소되어 있는 경우에는 칼륨의 신외성 손실, 칼륨 섭취의 부족 등을 감별한다. 증가되어 있는 경우 신장을 통한 칼륨의 소실을 생각하고, 고혈압이 동반되어 있지 않을 경우 산증과 관련된 경우, 구토에 의한 경우, 세뇨관에서의 칼륨 재흡수 장애 또는 칼륨의 분비가 증가되는 경우를 생각할 수 있다. 고혈압이 동반되어 있을 경우 혈장 레닌과 알도스테론을 측정하여 레닌이 증가되어 있을 경우, 혈장 레닌이 정상 또는 낮으면서 혈장 알도스테론만 증가한 경우, 혈장 알도스테론은 증가되어 있지 않지만 알도스테론 이외에 광물부신겉질호르몬의 작용이 증가하는 경우를 감별한다. 증상은 무기력, 경련, 근육통, 횡문근 융해증, 변비, 장폐쇄, 부정맥, 지각이상 등이 있다. 치료는 원인 질환의 치료 및 칼륨공급이다. 고칼륨혈증은 재분포에 의한 경우, 가성 고칼륨혈증, 진성 고칼륨혈증을 감별해야 한다. 진성 고칼륨혈증이면서 사구체 여과율이 감소되어 있는 경우 신부전 또는 체내 칼륨 부하가 증가하는 경우를 감별한다. 사구체 여과율이 15 mL/min/$1.73m^2$ 이상인 경우에는 혈장 레닌과 알도스테론을 검사한다. 모두 낮을 경우, 혈장 레닌은 정상이지만 알도스테론만 낮은 경우, 혈장 알도스테론의 농도는 정상이지만 알도스테론의 작용을 저해되는 경우 등을 감별해야 한다. 증상은 부정맥, 감각 이상, 허약 등이 있다. 치료는 calcium gluconate, 인슐린, 베타2작용제, 중탄산염, furosemide, resin, 투석 등이 있으며, 칼륨을 제한하고 원인 약물이 있을 경우 이를 중단해야 한다.

• 생명과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1349-1356
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• 2017

$K^+$ 통로 개방제들은 심근, 뇌, 골격근 등에서 세포막 혹은 미토콘드리아 내막에 존재하는 큰 전도성의 $Ca^{2+}$-의 존성 $K^+$ (BK) 통로 및 ATP-조절성 $K^+$ 통로(ATP-sensitive $K^+$ channels, $K_{ATP}$)에 작용하여 허혈성 혹은 산화성 세포 손상을 완화하는 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 망막 색소 상피세포주인 ARPE-19 세포를 실험 모델로 하여 큰 전도성의 BK 통로 개방제인 NS 1619가 유사한 보호 효과를 나타낼 수 있는지, 또한 그 작용기전이 무엇인지를 확인하고자 하였다. AREE-19 세포를 여러 형태의 산화 스트레스에 노출시켜 세포 손상을 유발하고 그 손상의 정도 및 이에 미치는 NS 1619의 효과를 trypan blue 배출능, Tunel 염색 분석을 통하여 측정하였다. NS 1619는 여러 형태의 산화 스트레스에 의한 괴사성 및 apoptosis에 의한 세포 손상을 효과적으로 방지하였으며 그 보호 효과는 BK 통로 봉쇄제인 paxilline 의해 차단되었다. NS 1619는 $H_2O_2$에 의한 세포내 ATP 고갈을 현저히 완화시켰으며, 또한 MTT 환원능으로 측정한 미토콘드리아의 기능을 보호하는 효과를 보였다. 유세포형광 분석법을 이용한 실험에서 NS 1619는 $H_2O_2$에 의한 미토콘드리아 막전압의 소실을 유의하게 방지하였다. 이상의 결과들을 종합하면 NS 1619는 망막 색소 상피세포에서 산화성 세포 손상을 방지하는 효과를 나타내며 그 기전에 미토콘드리아 기능에 대한 보호 작용이 연관되어 있는 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제43권4호
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• pp.281-287
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• 2017

피부에 가해지는 스트레스는 헤어조절 및 사이클에 직 간접적으로 중요한 영향을 미친다고 알려져 있다. 특히, 모근세포는 스트레스에 의한 부신피질관련호르몬과 세포손상 및 사멸과 밀접한 관련이 있다고 보고되고 있지만, 현재까지 실험적으로 입증된 사실은 매우 제한되어 있다. 보고에 의하면, 부신피질자극호르몬방출인자가 증가되면 모근세포의 마이토콘드리아 활성을 저해하여 초기단계의 세포사멸을 가져올 수 있다고 임상학적으로 보고된바가 있다. 특히 아토피 피부염으로 인한 스트레스는 부신피질자극호르몬방출인자와 부신피질관련 호르몬의 양을 증가시키며, 이는 모발의 outer epithelial sheath에 영향을 준다고 알려져 있으며, 이러한 스트레스의 변화는 마이토콘드리아 손상을 초래하여 초기단계세포손상을 준다고 한다. 따라서 본 연구는 아토피피부염스트레스가 피부의 모근세포에 주는 영향에 대하여 연구를 하였는데, 이에 대한 연구는 현재까지 전무한 실정이다. 우리는 NC/Nga 마우스에 2,4-dinitrochlorobenzene (DNCB)로 아토피피부염을 유발 후, 피부 스트레스 생성에 의한 초기단계 세포손상을 스트레스관련 인자, 부신피질자극호르몬방출인자 및 그 관련 인자, annexin V 및 마이토콘드리아 반응을 이용하여 연구하였다. 그 결과, 아토피피부염에 의한 스트레스는 체내의 부신피질 자극호르몬방출인자 및 관련인자의 활성을 증가시킬 뿐 아니라, 모근세포에 영향을 주어 초기단계세포사멸을 초래하는 것으로 나타났다. 이는 아토피피부염관련 헤어손상을 일으킨다는 중요한 연구결과를 보고하는 바이며, 부신피질자극호르몬 조절관련 의약품 및 화장품 등과 같은 보조적 요법이 필요함을 제안한다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1509-1515
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• 2013

'지질독성'이라는 용어는 근육과 같은 지방세포가 아닌 조직에서 여분의 지질 축적이 어떻게 세포의 기능저하와 괴사를 유도하는지를 설명하는데 사용되어 왔다. 고지방을 투여한 근세포 배양에서 지질독성이 확인된 바는 있지만, 생체 내 시험에서, 특히 지질독성에 의해 대사적으로 영향을 받는 Type-I 근육에서 이러한 결과가 확인된 바는 없다. 이 연구의 목적은 고지방식이가 쥐의 Type-I 근육의 형태학적 변화와 세포사멸 단백질 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 밝히는 것이다. 이를 위해 6주간 고지방식이와 일반식이를 섭취한 쥐의 Type-I 근육 내 지질축적, 염증반응, 핵 침윤현상, cleaved PARP 단백질 발현을 각각 Oil Red O staining, H & E staining, Western blot 을 이용하여 비교 분석하였다. 6주 후 고지방식이 집단에서 지질축적, 염증반응, 핵 침윤현상, cleaved PARP 단백질 발현이 일반식이 집단에서 유의하게 증가하였다. Type-I 근육량은 일반식이 집단에 비해서 고지방식이 집단에서 낮은 경향을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 이러한 결과는 고지방 식이가 지질독성에 의해 Type-I 근육의 세포괴사를 유도한다는 것을 의미하며, 이는 고지방 섭취가 직접적으로 근 감소증과 관련이 있음을 시사한다.

• Molecules and Cells
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• 제41권6호
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• pp.553-561
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• 2018

Icariside II (ICA II) is used in erectile dysfunction treatment. Adipose tissue-derived stem cells (ADSCs) are efficient at improving erectile function. This study aimed to explore the action mechanism of ADSCs in improving erectile function. ADSCs were isolated from the adipose tissues of rats. Cell proliferation was determined using the Cell Counting Kit-8 (CCK-8) assay. The expressions of mRNA and protein were determined separately through qRT-PCR and western blot. The endogenous expressions of related genes were regulated using recombinant plasmids and cell transfection. A Dual-Luciferase Reporter Assay was performed to determine the interaction between miR-34a and STAT3. Rat models with bilateral cavernous nerve injuries (BCNIs) were used to assess erectile function through the detection of mean arterial pressure (MAP) and intracavernosal pressure (ICP). ICA II promoted ADSCs' proliferation and differentiation to Schwann cells (SCs) through the inhibition of miR-34a. Suppressed miR-34a promoted the differentiation of ADSCs to SCs by upregulating STAT3. ICA II promoted the differentiation of ADSCs to SCs through the miR-34a/STAT3 pathway. The combination of ICA II and ADSCs preserved the erectile function of the BCNI model rats. ADSCs treated with ICA II markedly preserved the erectile function of the BCNI model rats, which was reversed through miR-34a overexpression. ICA II promotes the differentiation of ADSCs to SCs through the miR34a/STAT3 pathway, contributing to erectile function preservation after the occurrence of a cavernous nerve injury.

• Molecules and Cells
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• 제41권6호
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• pp.515-522
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• 2018

Patients with head and neck cancer are treated with therapeutic irradiation, which can result in irreversible salivary gland dysfunction. Because there is no complete cure for such patients, stem cell therapy is an emerging alternative for functional restoration of salivary glands. In this study, we investigated in vitro characteristics of primarily isolated epithelial cells from human salivary gland (Epi-SGs) and in vivo formation of acini-like structures by Epi-SGs. Primarily isolated Epi-SGs showed typical epithelial cell-like morphology and expressed E-cadherin but not N-cadherin. Epi-SGs expressed epithelial stem cell (EpiSC) and embryonic stem cell (ESC) markers. During long-term culture, the expression of EpiSC and ESC markers was highly detected and maintained within the core population with small size and low cytoplasmic complexity. The core population expressed cytokeratin 7 and cytokeratin 14, known as duct markers indicating that Epi-SGs might be originated from the duct. When Epi-SGs were transplanted in vivo with Matrigel, acini-like structures were readily formed at 4 days after transplantation and they were maintained at 7 days after transplantation. Taken together, our data suggested that Epi-SGs might contain stem cells which were positive for EpiSC and ESC markers, and Epi-SGs might contribute to the regeneration of acini-like structures in vivo. We expect that Epi-SGs will be useful source for the functional restoration of damaged salivary gland.

• Molecules and Cells
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• 제41권8호
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• pp.742-752
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• 2018

Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease characterized by progressive degeneration of dopaminergic (DAergic) neurons, particularly in the substantia nigra (SN). Although circadian dysfunction has been suggested as one of the pathophysiological risk factors for PD, the exact molecular link between the circadian clock and PD remains largely unclear. We have recently demonstrated that $REV-ERB{\alpha}$, a circadian nuclear receptor, serves as a key molecular link between the circadian and DAergic systems. It competitively cooperates with NURR1, another nuclear receptor required for the optimal development and function of DA neurons, to control DAergic gene transcription. Considering our previous findings, we hypothesize that $REV-ERB{\alpha}$ may have a role in the onset and/or progression of PD. In the present study, we therefore aimed to elucidate whether genetic abrogation of $REV-ERB{\alpha}$ affects PD-related phenotypes in a mouse model of PD produced by a unilateral injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the dorsal striatum. $REV-ERB{\alpha}$ deficiency significantly exacerbated 6-OHDA-induced motor deficits as well as DAergic neuronal loss in the vertebral midbrain including the SN and the ventral tegmental area. The exacerbated DAergic degeneration likely involves neuroinflammation-mediated neurotoxicity. The $REV-erb{\alpha}$ knockout mice showed prolonged microglial activation in the SN along with the over-production of interleukin $1{\beta}$, a pro-inflammatory cytokine, in response to 6-OHDA. In conclusion, the present study demonstrates for the first time that genetic abrogation of $REV-ERB{\alpha}$ can increase vulnerability of DAergic neurons to neurotoxic insults, such as 6-OHDA, thereby implying that its normal function may be beneficial for maintaining DAergic neuron populations during PD progression.