• Journal of Ginseng Research
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• 제47권1호
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• pp.81-88
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• 2023

Background: Air pollution has led to an increased exposure of all living organisms to fine dust. Therefore, research efforts are being made to devise preventive and therapeutic remedies against fine dust-induced chronic diseases. Methods: Research of the respiratory protective effects of KRG extract in a particulate matter (PM; aerodynamic diameter of <4 ㎛) plus diesel exhaust particle (DEP) (PM4+D)-induced airway inflammation model. Nitric oxide production, expression of pro-inflammatory mediators and cytokines, and IRAK-1, TAK-1, and MAPK pathways were examined in PM4-stimulated MH-S cells. BALB/c mice exposed to PM4+D mixture by intranasal tracheal injection three times a day for 12 days at 3 day intervals and KRGE were administered orally for 12 days. Histological of lung and trachea, and immune cell subtype analyses were performed. Expression of pro-inflammatory mediators and cytokines in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and lung were measured. Immunohistofluorescence staining for IRAK-1 localization in lung were also evaluated. Results: KRGE inhibited the production of nitric oxide, the expression of pro-inflammatory mediators and cytokines, and expression and phosphorylation of all downstream factors of NF-κB, including IRAK-1 and MAPK/AP1 pathway in PM4-stimulated MH-S cells. KRGE suppressed inflammatory cell infiltration and number of immune cells, histopathologic damage, and inflammatory symptoms in the BALF and lungs induced by PM4+D; these included increased alveolar wall thickness, accumulation of collagen fibers, and TNF-α, MIP2, CXCL-1, IL-1α, and IL-17 cytokine release. Moreover, PM4 participates induce alveolar macrophage death and interleukin-1α release by associating with IRAK-1 localization was also potently inhibited by KRGE in the lungs of PM4+D-induced airway inflammation model. KRGE suppresses airway inflammatory responses, including granulocyte infiltration into the airway, by regulating the expression of chemokines and inflammatory cytokines via inhibition of IRAK-1 and MAPK pathway. Conclusion: Our results indicate the potential of KRGE to serve as an effective therapeutic agent against airway inflammation and respiratory diseases.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권7호
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• pp.1015-1021
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• 2013

창과감초(Glycyrrhiza inflata Batal)는 한약재의 조화를 돕고 해독, 항염증, 항궤양 등의 약리작용으로 한방에서 널리 이용되는 약용식물이다. 본 연구에서는 지방세포와 조골세포에서 감초의 생리활성을 확인하고자 감초에탄올추출물(GBE)을 이용하여 세포분화 촉진여부를 조사하였다. GBE의 세포독성여부를 통해 안전하다고 확인된 $1{\sim}30{\mu}g/mL$의 농도 내에서 실험이 진행되었고 지방세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 지방전구세포 3T3-L1의 Oil Red O 염색을 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 확인할 수 있었다. 또한 지방세포의 핵심전사조절인자인 $PPAR{\gamma}$와 그의 표지유전자 aP2, AdipoQ, $C/EBP{\alpha}$의 발현량 증가를 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이와 일관된 결과로서 조골세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 조골전구세포 MC3T3-E1의 ALP 염색을 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 확인하였고 조골세포 표지유전자인 ALP, RUNX2, osterix, collagen의 발현량 증가를 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 GBE의 지방세포와 조골세포 분화효과를 매개하는 감초의 구성성분을 조사하기 위해 GA(glycyrrhizic acid)와 LA(licochalcone A)의 분화촉진 여부를 확인한 결과, GA는 영향을 주지 않으나 LA가 GBE의 세포분화효과를 매개한다고 사료된다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨와 그에 수반되는 골질환과 골다공증에 대한 치료 소재로서 GBE와 그의 생리활성을 매개할 수 있는 LA의 가능성을 보았으며 GBE에서 분리되는 다양한 화합물의 동정 및 생리활성 효과, LA와의 상승효과 등의 추후 연구가 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권4호
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• pp.861-869
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• 1998

연구배경: 조식의 손상에의한 염증반응후 회복과정에서 정상조직으로 환원되지 않고 일부는 결체조직으로 대체되어 섬유화가 일어난다. 이 비정상적 섬유화에 의해 섬유화증이 일어나 조직의 원래 기능을 상설하기도 한다. 이때 염증에 관계되는 세포로부터 분비된 여러종류의 cytokine들이 섬유모세포의 증식과 교원질 합성을 조절한다. 이에 관계된 cytokine들의 상호 관련성과 섬유모세포증식에의 영향을 알아내어 조절함으로써 섬유화증을 예방하고 치료하는데 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 proinflammatory cytokine인 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6와 섬유모세포의 증식에 큰 영향을 미치는 TGF-$\beta$의 상호 관련성을 알아보고자 하였다. 방 법: 섬유모세포는 사람 태아의 섬유모세포주인 MRC-5를 사용하였으며, 0, 0.5, 1, 5, 10, 20%의 우태아 혈청을 첨가하여 1, 2, 3, 4, 5일째의 MRC-5 증식을 측정하여, 최소한으로 MRC-5의 증식을 억제하면서 생존을 유지시킬 수 있는 배양액중 혈청농도를 먼저 확정한 후, TGF-$\beta$, TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6를 각각 RPMI 배지에 첨가하여 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 보온기에서 96 시간동안 배양하여 0.5 % naphthol blue black으로 염색한 뒤, 50mM의 NaOH로 naphthol blue black을 유리시켜 630nm에서의 분광흡수를 잼으로써 MRC-5의 수를 측정하였다. 또한 TGF-$\beta$와 다른 cytokine의 관련성을 알아보기위해 TGF-$\beta$와 함께 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$를 각각 배지에 첨가하여 96 시간 배양 후, 위와 동일한 방법으로 MRC-5의 수를 측정하였으며, TNF-$\alpha$와 IL-1$\beta$, IL-6의 상호 관련성을 알아보기 위해 TNF-$\alpha$와 함께 IL-1$\beta$, IL-6를 각각 배지에 첨가하여 96 시간 배양한 뒤 위와 동일한 방법으로 MRC-5의 수를 측정하였고, 마지막으로 TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$의 섬유모세포 증식에 미치는 상호 관련성을 알아보기 위하여 TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$를 함께 배지에 첨가하여 96 시간 배양 후, MRC-5의 수를 역시 통일한 방법으로 측정하였다. 결 과: 1. 최소한으로 MRC-5의 증식을 억제하면서 생존을 유지할 수 있는 배양액중 혈청 농도를 측정한 결과, 0.5% 혈청 농도에서 MRC-5의 증식이 50% 증가된 상태로 배양 6일째 까지 유지되었다. 따라서 이후의 실험에서 사용된 배양액에는 0.5%의 우태아혈청을 포함시켰다. 2. 각 cytokine이 MRC-5 증식에 미치는 영향 0.5%의 우태아혈청만이 있는 상태에서의 MRC-5 증식 정도를 100%로 기준하였을 때, IL-1$\beta$는 50 ng/ml의 농도에서만 45%의 증식 촉진효과를 보였고, IL-6는 영향이 없었으며, TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$는 농도에 의존성을 보이며 MRC-5의 증식을 최고 160% 까지 증가시켰다. 3. TGF-$\beta$에 의한 MRC-5 증식능증가에 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$가 미치는 영향 50 ng/ml의 TGF-$\beta$ 단독 자극에 비하여, IL-1$\beta$ 혼합배양시 농도에 의존성으로 보이며 최고 64% 까지, TNF-$\alpha$ 혼합배양시 농도에 의존성을 보이며 최고 159% 까지 MRC-5의 증식을 증가시켰다. IL-6는 약한 억제효과를 보였으나 TGF-$\beta$에 의한 MRC-5 증식능 증가에 영향을 미치지 못하였다. 4. TNF-$\alpha$에 의한 MRC-5 증식능 증가에 IL-1$\beta$, IL-6가 미치는영향 50 ng/ml의 TNF-$\alpha$ 단독자극에 비하여, IL-1$\beta$을 혼합 배양하였을때 농도에 의존성을 보이며 최고 50%까지 MRC-5의 증식을 억제하였고, IL-6는 영향을 미치지 못하였다. 5. TNF-$\alpha$와 TGF-$\beta$의 MRC-5 증식능 증가에서의 상호관련성 50 ng/ml의 TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$는 MRC-5의 증식을 각각 89%, 135% 증가시켰으며, TGF-$\beta$와 TNF-$\alpha$ 공존시에는 MRC-5의 증식을 222% 증가시켰다. 결 론: TNF-$\alpha$ TGF-$\beta$, IL-1$\beta$의 순서로 MRC-5에 대한 증식 자극효과가 있으며 IL-6는 증식을 억제하는 효과가 있었다. TGF-$\beta$의 MRC-5에 대한 증식 자극효과는 IL-1과 TNF-$\alpha$에 의해 첨가효과를 관찰할 수 있었고, TNF-$\alpha$의 MRC-5 증식 자극효과는 IL-1$\beta$에 의하여 억제되었다.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.710-720
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• 2013

방사선 치료는 가장 일반적으로 사용되고 있는 항암치료로, 암 환자의 수 증가와 동반하여 방사선 활용도는 더욱 증가하고 있다. 방사선치료에 대한 환자들의 심리적 거부감과 산화적 스트레스, 저산소증, DNA 손상을 포함하여, 치료 후 나타나는 간 섬유화는 방사선 치료의 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다. 간암의 경우 대부분의 환자들이 섬유화를 동반하고 있어서, 방사선에 의해 암세포가 제거된다 하더라도, 기존에 남아있는 손상 부위에서의 섬유화와 방사선 조사에 의한 정상조직의 섬유화는 간경변 유발 확률을 높이고 있다. 간 섬유화는 여러 간질환에서 흔히 관찰되는 증상으로, 간 섬유화 진행 기작의 규명은 만성질환으로의 진행을 억제할 수 있는 치료책 개발로 연계될 수 있지만, 아직까지 명확히 규명되지 않음에 따라, 섬유화를 억제할 수 있는 효과적인 방법이 없는 실정이다. 최근 간 섬유화 생성 및 진행에 대한 헤지호그의 역할이 밝혀지면서, 간암 및 만성질환으로의 진행을 이해하기 위한 연구대상으로 대두되고 있다. 헤지호그는 손상된 간에서 발현되어 보수과정에 기여하게 된다. 헤지호그의 발현은 간 손상 정도에 비례하여 발현되어, 간 줄기세포 및 간 성상세포의 증식을 조절한다. 또한, TGF-${\beta}1$와, EMT를 유도하고 근섬유화세포의 활성을 조절하여, 간 섬유화 진행에 중심적 역할을 한다. 방사선이 조사된 생쥐의 간에서도 헤지호그의 발현증가가 관찰되었고, 이에 따른 간 줄기세포의 증식 및 EMT 유도, 콜라겐의 축적이 관찰되었다. 또한, 방사선이 조사된 암컷 생쥐의 간에서 헤지호그의 차별적 증가는 줄기세포 및 섬유화 증대로 연결되었고, 이는 방사선 민감성에 대한 성별차이를 설명할 수 있는 생물학적 근거가 될 수 있다. 그러나, 방사선에 의해 유도된 간 섬유화에 대한 연구결과들이 헤지호그를 비롯하여, 표면적인 결과보고만 있을 뿐, 섬유화 진행에 대한 구체적 기작을 밝히지 못하고 있다. 여러 간 질환진행에서 규명된 헤지호그 작용에 대한 지식을 방사선에 의해 유도된 간 섬유화를 이해하기 위한 기초자료로 활용하고, 사람에서의 방사선 부작용과 유사한 동물모델의 정립 및 헤지호그 역할을 직접적으로 규명할 수 있는 추가적 연구을 통해서, 간 섬유화 형성 기작을 이해할 수 있는 연구결과가 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권4호
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• pp.835-845
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• 1998

연구배경: 유리규산(silica)이 폐장내로 흡입되면 폐장내 염증세포의 축적이 발생하고 폐실질과 간질에 섬유화가 발생한다. Silica가 폐장내로 흡입되면 대삭세포에 탐식되어 염증매개물을 분비한다. 대식세포에서 염증반응에 중요하게 관여히는 cytokines은 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$ 등이 있으며 후기 섬유화에 관계하는 TGF-$\beta$ 등이 분비되어 폐섬유화의 진행과 유지에 중요한 역할을 한다. 그러나 silica에 의한 폐섬유화 과정에서 각 cytokine의 역할과 분비부위 시간에 따른 변화에 대해서는 아직 확실히 규명된 바 없다. 방 법: silica 투여시 폐섬유화증이 잘 유발되어지는 C57BL/6J(ref) mouse의 폐장내로 silica를 투여 후 1 일, 2 일, 7 일, 2 주, 4주, 8주, 12주째마다 폐장을 적출하여 시간에 따른 폐조직의 변화와 면역화학조직염색법을 이용하여 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$ 단백 발현의 변화와 분비부위를 관찰하였다. 결 과: Silica군에서는 2주부터 육안적 소견의 변화가 관찰되었으며 8주째 변화가 가장 심하였고 초기에 염증세포의 침윤이 기관지와 세기관지 주위로 시작되어 8 주째는 기관지 주위의 심한 염증세포 침윤과 섬유화 결절에 의해서 기관지가 완전히 폐쇄되는 소견을 보였다. IL-6 의 발현은 혈관에서는 변화없이 지속적으로 발현되었고 시간 경과에 따라 기도상피세포와 혈판내피세포에서 IL-6 발현이 관찰되어 IL-6의 형성은 혈관에서 기도내로 이동하는 염증세포에 의해 과형성됨을 알 수 있었다. IL-1는 정상군의 혈관내피세포에서 1도 정도의 경한 발현이 있은 후 큰 변화없이 12주까지 지속적으로 발현되었다. TNF-$\alpha$는 기도상피세포에서 발현이 점차 증가하였고 2주째 기관지 주위에 염증세포의 침윤이 심해지면서 형성된 결절에서 강한 발현이 나타난 후 8주까지 지속되었다. TGF-$\beta$는 기관지 주위에서 초기에 발현을 관찰할 수 없었으나 염증 세포의 침윤이 심해지는 2 주째부터 강한 발현이 나타난 후 12주까지 지속적으로 높은 발현을 나타내었다. 결 론: Silica를 폐장내 투여시 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$가 조기에 분비되어 모두 폐섬유화의 염증반응에 관여하고 TGF-$\beta$는 후기의 폐섬유화에 유지에 관여할 것으로 추정되며 silica에 의한 폐섬유화의 조절방법으로는 TNF-$\alpha$의 형성조절이 좋은 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.