• 대한통합의학회지
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• 제12권1호
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• pp.63-71
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• 2024

Purpose : Skin is the primary barrier to protect the body from various exogenous factors. Among them, UVB exposure can cause the induction of not only excessive inflammatory responses but also the degradation of extracellular matrix (ECM), including collagen and elastin. This study tried to investigate the ameliorative effect of Persicaria perfoliata ethanol extract (PPEE) on UVB-irradiated photodamage through the regulation of activator protein (AP)-1, phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt, and mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling molecules in HaCaT cells. Methods : The cytotoxicity of PPEE on HaCaT cells was evaluated by the WST-1 assay. The 80 mJ/cm² of UVB (312 nm) was irradiated on HaCaT cells to induce the photodamage. Western blot analysis was conducted to investigate the protein expression levels of cyclooxygenase (COX)-2, matrix metalloproteinase (MMP)-9, and heme oxygenase (HO)-1 for ameliorative status by PPEE treatment in UVB-exposed HaCaT cells. In addition, the activated status of the inflammatory transcription factor, AP-1, as well as upstream signaling molecules, PI3K/Akt, and MAPK, were also evaluated by Western blot analysis. Results : Any cytotoxic effect was not induced at the concentration up to 200 ㎍/ml by PPEE treatment. Protein expression levels of COX-2 and MMP-9 were significantly down- and up-regulated by PPEE treatment. The inflammatory transcription factor AP-1, stimulated by UVB irradiation, was also significantly attenuated by PPEE treatment. The phosphorylated status of PI3K/Akt and MAPK were mitigated by PPEE treatment in UVB-exposed HaCaT cells. Moreover, PPEE treatment potently accelerated the expression of HO-1 and its transcription factor, nuclear factor-erythroid 2-related factor (Nrf)2, which is known for its anti-inflammatory activity. Conclusion : Consequently, PPEE treatment significantly regulated COX-2 and MMP-9 expressions in UVB-irradiated HaCaT cells. The inflammatory transcription factor AP-1, along with upstream signaling molecules PI3K/Akt and MAPKs, were also attenuated by PPEE treatment in UVB-exposed HaCaT cells. Additionally, PPEE treatment exaggerated HO-1 expression and Nrf2 activation, which might have contributed to the anti-inflammatory activity of PPEE. These results indicate that PPEE could be a candidate for attenuating UVB-induced photodamage in human skin.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.23-28
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• 2023

코로나바이러스-19로 인한 세계적인 펜데믹 이후 면역력 강화소재에 대한 관심이 급격히 증가하고 있으므로 산업적, 건강적 측면에서 새로운 소재의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 연자육 추출물을 소재로 선정하고 RAW 264.7 쥐 대식세포를 이용하여 면역증진 효과를 평가하였다. 연자육 추출물은 RAW 264.7 세포에서 세포 생존력에 독성을 나타내지 않으면서 nitric oxide 및 reactive oxygen species의 생산을 상향 조절하였다. 또한 연자육 추출물은 RAW 264.7 세포에서 inducible nitric oxide synthase 및 cyclooxygenase-2 발현을 크게 증가시켰다. Enzyme-linked immunosorbent assay 결과에서는 연자육 추출물의 처리가 RAW 264.7 세포에서 interleukin 6 및 tumor necrosis factor-α의 생성을 유의미하게 향상시키는 것으로 나타났다. 또한 연자육 추출물이 p65, I kappa B kinase α/β, 및 I kappa B (IκB) α의 인산화를 크게 상향 조절하고, RAW 264.7 세포에서 IκB α의 발현을 하향 조절하였다. 우리의 연구 결과는 연자육 추출물이 Nuclear factor-kappa B 신호전달 경로를 통해 면역력을 향상시킬 수 있는 잠재적인 건강기능식품 소재가 될 수 있음을 나타낸다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.547-561
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• 2024

In this study, we aim to investigate the precise alterations in the gut microbiota during the onset and advancement of diabetic nephropathy (DN) and examine the impact of Ruminococcus gnavus (R. gnavus) on DN. Eight-week-old male KK-Ay mice were administered antibiotic cocktails for a duration of two weeks, followed by oral administration of R. gnavus for an additional eight weeks. Our study revealed significant changes in the gut microbiota during both the initiation and progression of DN. Specifically, we observed a notable increase in the abundance of Clostridia at the class level, higher levels of Lachnospirales and Oscillospirales at the order level, and a marked decrease in Clostridia_UCG-014 in DN group. Additionally, there was a significant increase in the abundance of Lachnospiraceae, Oscillospiraceae, and Ruminococcaceae at the family level. Moreover, oral administration of R. gnavus effectively aggravated kidney pathology in DN mice, accompanied by elevated levels of urea nitrogen (UN), creatinine (Cr), and urine protein. Furthermore, R. gnavus administration resulted in down-regulation of tight junction proteins such as Claudin-1, Occludin, and ZO-1, as well as increased levels of uremic toxins in urine and serum samples. Additionally, our study demonstrated that orally administered R. gnavus up-regulated the expression of inflammatory factors, including nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor pyrin domain-containing protein 3 (NLRP3) and Interleukin (IL)-6. These changes indicated the involvement of the gut-kidney axis in DN, and R. gnavus may worsen diabetic nephropathy by affecting uremic toxin levels and promoting inflammation in DN.

• 생명과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1109-1117
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• 2013

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 택란 메탄올 추출물의 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 택란 추출물이 A549의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과 처리 농도 및 시간 의존적으로 A549의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. 이러한 택란 추출물에 의한 G1 arrest는 세포주기 조절 단백질인 Cyclin D1, Cyclin E 및 Cyclin-dependent kinase인 CDK2, CDK4, CDK6의 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 택란 추출물에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 CDK 활성화 효소인 Cdc25A phosphatase의 발현 억제에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 반면 종양억제유전자인 p53 및 CDK 억제제인 p21과 p27의 발현량은 증가되지 않았다. 이러한 결과들로부터 택란 추출물은 DNA damage에 의한 ATM/CHK2/Cdc25A/CDK2 pathway를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포의 증식을 억제할 것으로 판단되며, 이때 택란 추출물에 의해 유도되는 G1 arrest는 p53 비의존적인 경로일 것으로 사료된다. 본 연구결과는 택란이 Cdc25A를 target으로 하는 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사한다. 또한 본 연구결과는 택란 추출물의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권11호
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• pp.1648-1657
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• 2014

기능성 수정과의 대량생산을 위하여 전통 수정과로부터 계피, 생강 및 설탕을 사용하는 수정과 레시피를 개발하고, 감미료인 stevia와 scFOS를 첨가하여 기능성 수정과 레시피를 개발하였다. 수정과 레시피 개발은 수정과의 특성에 대해 전문 교육을 받은 관능 평가원 10명(총 50회)이 참여하였다. 수정과와 기능성 수정과의 간지질 축적 억제 효과 및 관련 기전 연구를 위해 유전적으로 변형된 마우스에서 4주간 콜레스테롤 식이로 고콜레스테롤혈증(총 콜레스테롤 >1,000 mg/dL)을 유발한 후 6주간 수정과를 경구로 섭취시켰다. 수정과 섭취량은 한국인의 1일 음료 섭취량을 기준으로 산출하였다. 간의 중성지방 및 콜레스테롤 농도는 설탕물을 섭취한 대조군에서 물을 섭취한 정상대조군에 비해 31.4%, 21.2% 유의적으로 증가하였으며(P<0.05) 동일한 농도의 설탕을 함유한 수정과 섭취에 의해 중성지방 17.9%(P=0.044) 그리고 콜레스테롤 12.6%(P=0.027) 감소하여 수정과의 지질 저하 효과를 확인하였고, 이러한 수정과의 효과는 설탕 함량의 일부를 stevia와 scFOS로 대체한 기능성 수정과군에서 더욱 낮았다. 그러나 시판 수정과의 간지질 농도는 설탕물만 섭취한 대조군과 유사하여 지질 축적 억제 효과가 관찰되지 않았는데, 이는 낮은 생강, 계피 추출물의 양 때문으로 생각되었다. 수정과군들의 FAS, HMGCR 및 SREBP-1, 2의 단백질 발현은 대조군에 비해 유의적으로 낮았으며 특히 기능성 수정과의 효과가 매우 높았다. 이상의 결과를 살펴보면 수정과의 기능성은 계피, 생강 및 당 함량의 모든 요인이 함께 작용한 것으로 확인되었다. 동일 농도의 설탕을 사용하였을 때 계피 및 생강의 효과는 유의적이었으며, 계피와 생강의 농도를 동일하게 하고 설탕 함량의 일부를 stevia와 scFOS로 대체한 기능성 수정과의 효과는 설탕만 사용한 수정과에 비해 유의적인 차이는 없었으나 간지질 축적 및 관련 효소 및 전사인자의 발현을 억제하는 효과가 매우 높았다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.435-443
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• 2018

AMPK는 세포 내 에너지 균형을 조절하는 조절자 및 에너지 센서이며, 특히 골격근에서는 muscle-specific ubiquitin ligases의 조절을 통한 근육 단백질 분해를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 한편 상엽은 다양한 약리학적 효능을 가지는 전통약재 중 하나이지만 근위축과 관련된 효능에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 C2C12 myotubes에서 AMPK 활성제인 AICAR가 유발하는 근위축 및 관련 유전자의 발현과 함께 상엽 에탄올 추출물(ethanol extracts of Mori Folium, EEMF)이 유발하는 근위축 억제 효능에 대해서 조사하였다. 먼저 C2C12 myoblasts에 AICAR를 처리하였을 경우 AMPK 활성화가 유발되었으며, 하위 단계에 있는 FoxO3a의 발현 증가와 함께 muscle-specific ubiquitin ligases인 MAFbx/atrogin-1 및 MuRF1의 발현 증가와 muscle-specific transcription factors인 MyoD 및 myogenin의 발현 감소가 유발되었다. 또한 분화가 유발된 C2C12 myotubes에 세포독성이 없는 조건의 AICAR를 처리하였을 경우 근위축이 유발되었으며, EEMF는 AMPK 불활성화 및 FoxO3a 발현 억제를 유발함으로서 AICAR 처리에 의한 근위축을 억제하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에서 AICAR에 의한 AMPK 활성화가 근위축을 유발한다는 것을 알 수 있었으며, EEMF는 AMPK signaling pathway를 통하여 AICAR에 의한 근위축을 억제한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 부처꽃 에탄올 추출물(ELM)에 대한 항암효능을 알아보기 위하여 인체백혈병 U937 세포의 증식에 미치는 영향과 이와 연관된 apoptosis 유발 여부와 함께 그에 따른 분자생물학적 기전에 대해서 조사하였다. 먼저 ELM 처리에 따른 증식 억제 정도를 조사한 결과, ELM 처리 농도 의존적으로 생존율 및 증식억제 현상이 나타났으며, 핵의 형태 변화, DNA 단편화 및 apoptosis 유발에 관하여 조사한 결과 역시 ELM 처리 농도 의존적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. ELM 처리에 따른 U937 세포에서의 apoptosis 유발에 있어서 미토콘드리아 막의 기능 손상이 관여하는 지를 확인하기 위하여 MMP의 변화 정도를 확인한 결과, ELM 처리 농도 증가에 따라 MMP의 소실이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 MMP의 소실에 가 관여하는 지를 확인하기 위하여 사멸수용체(DR4, 5, Fas) 및 사멸수용체에 결합하는 리간드(FasL, TRAIL)의 발현 변화를 확인한 결과, DR4 및 DR5의 발현이 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 내인적 경로에 관여하는 Bcl-2 family 유전자들의 발현변화를 확인한 결과, Bcl-2 발현 감소 및 Bax의 발현 증가의 변화를 보였으며, Bid 단백질의 발현감소가 나타났으므로 상대적으로 tBid의 생성이 증가되었음을 추측할 수 있었다. 한편apoptosis 유발에 직접적으로 관여하는 것으로 알려진 caspase-3, -8 및 -9의 발현에 미치는 ELM의 영향에 대해서 조사하였다. 결과에서 알 수 있듯이 ELM은 death receptor에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-8 및 세포질로 방출된 cytochrome c에 의하여 활성화 되는 것으로 알려진 caspase-9의 활성화를 유발하였으며, caspase cascade에 의하여 apoptosis에 직접적으로 관여하는 caspase-3의 발현도 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 활성화된 caspase-3에 의하여 분해가 일어나는 기질 단백질인 PARP의 경우 ELM 처리에 의하여 모두 단편화가 유발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 인체 백혈병 U937 세포에 ELM을 처리하였을 경우에 유발되는 apoptosis는 외인적 경로인 DR4 및 DR5의 발현 증가를 통한 caspase-8의 활성화와 이로 인한 Bid 단백질의 단편화와 함께 내인적 경로의 미토콘드리아 기능 손실에 의하여 caspase-9 및 -3의 활성화 유발과 기질단백질들의 분해가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며, IAP family의 발현 감소로 인하여 caspase의 활성이 억제되지 못하는 것도 apoptosis 유도에 어느 정도 관여했을 것으로 생각된다. 따라서 ELM 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 외인적 경로 및 내인적 경로를 모두 경유하는 multiple apoptotic pathway에 의하여 조절되며, 이때 caspases가 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1384-1392
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• 2015

적작약, 사간, 치자, 적복령, 승마 및 백출 등 6가지의 한약재로 구성된 사간탕은 동의보감에서 위완옹(胃脘癰)을 치료하는 처방으로 알려져 있으나, 항암 효능에 대한 구체적인 연구는 전혀 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 사간탕의 항암활성 연구의 일환으로 AGS 인체 위암세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 사간탕 추출물 처리 농도의 증가에 따라 AGS 위암세포의 증식 및 생존율이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발에 의한 것임을 염색질 응축, DNA 단편화 및 annexin-V 염색 등을 통하여 확인하였다. 사간탕 추출물 처리에 의한 apoptosis 유발에는 pro-apoptotic Fas 단백질의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2 발현의 감소와 mitochondrial membrane potential의 소실이 동반되었다. 아울러 사간탕 추출물이 처리된 AGS 위암세포에서 extrinsic 및 intrinsic apoptosis 경로 활성의 개시에 중요한 caspase-8 및 -9 뿐만 아니라 effector caspase인 caspase-3의 활성도 증가하였으며, 활성화된 caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화도 관찰되었다. 그러나 pan-caspase inhibitor의 선처리에 의한 caspase 활성을 차단하였을 경우, 사간탕 추출물 처리에 의한 염색질 응축 및 DNA 단편화 현상이 관찰되지 않았으며, apoptosis 유발 및 증식억제 효과도 유의적으로 억제되었다. 따라서 사간탕 추출물 처리에 의한 AGS 위암세포의 apoptosis 유발은 extrinsic 및 intrinsic apoptosis 경로가 동시 활성을 통한 caspase 의존적인 과정을 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었으며, 그 과정은 아마도 pro-apoptotic Bid의 truncation이 관여할 것으로 추정된다. 이상의 결과는 향후 in vivo 모델을 이용한 사간탕 추출물의 항암활성 조사 및 사간탕 추출물 내 주요 생리활성 물질의 탐색 등을 위한 유용한 자료로 사용될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1607-1611
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• 2011

누에 트랜스페린(BmTf)의 면역적 기능을 분석하기 위해 다양한 미생물 및 산화적 스트레스를 부가한 누에에서 전사체 발현을 분석해 보았다. E. coli를 주사한 경우에만 표피와 지방체에서만 특이적으로 정상누에에서 보다 BmTf가 과발현 됨을 확인할 수 있었고, E. coli 및 $FeCl_3$의 경구감염과 $FeCl_3$를 주사한 경우에는 BmTf 전사체의 과발현을 확인할 수 없었다. 또한 세균에 의해서만 발현이 증가되는 항균펩타이드와는 다르게 BmTf는 미생물의 종류에 상관없이 세균, 곰팡이 및 바이러스에 의해 발현이 증가됨을 확인할 수 있었고, 이에 반해 산화적 스트레스제인 $H_2O_2$, Cu 및 $FeCl_3$에 의해서는 발현량의 변화가 없었다. 다양한 protein kinase inhibitor 처리 후 2시간 경과시에는 모든 처리구에서 BmTf 발현량이 증가하였으므로 BmTf는 ERK, PLC, PKA, PI3K, MAPK, 및 JNK에 의해 발현이 down-regulation4을 추정할 수 있었다. BmTf 발현의 주요 유도원을 확인하기 위해 E. coli 및 $FeCl_3$를 각각 경구감염과 주사를 통해 누에 체내에 주입한 후 체내 유리 철 양을 분석한 결과, E. coli 주사 및 경구감염한 누에 체내에 철 양은 정상과 거의 유사한 수준이었고, $FeCl_3$를 주입한 경우 철 양이 상당히 증가되었음을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 BmTf는 미생물 침입시 과발현되어 생체방어 작용을 수행하고, 기초적인 발현량으로 고유기능인 철 대사 및 산화적 스트레스 방어를 수행함을 추정할 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권4호
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• pp.492-501
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• 1995

연구배경: TGF-$\alpha$는 세포증식을 자극하는 기능을 갖는 순기능 조절인자들 중 하나이며 autocrine 또는 paracrine기전에 의하여 그성장을 조절하며, 발암과정 및 종양세포의 성장에 중요한 역할을 한다. 반면 TGF-$\beta$는 세포의 증식을 억제하는 역기능 성장인자로 작용하며, G1기에서 S기로의 이행을 억제하여 성장의 정지에 관여하는 것으로 보고되고 있다. 방법: 저자들은 10예의 정상대조군 및 소세포암종 및 비소세포암종을 포함한 인체 폐암종 총 47예에서 TGF-$\alpha$와 TGF-$\beta$의 발현상태를 알고자 이들의 항체를 이용한 면역조직화학적 염색을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과 TGF-$\alpha$는 정상 대조군 10예중 2예(20%)의 기관지 상피에서, 인체 폐암종 47예중 35예(74.5%)의 암세포질에서 산발적으로 발현이 되었다. TGF-$\beta$는 정상대조군 10예중 8예의 기관지 상피에서, 인체 폐암종 47예중 8예(17.0%)의 암세포질에서 산발적인 발현을 보였다. 결론: 이와 같은 성적은 인체 폐암종에 있어서 TGF-$\alpha$의 발현과다는 autocrine loop에 의한 수용체를 통하여 그 성장을 자극함으로써 폐암종의 발생 및 성장에 중요한 인자로 관여 한 것으로 생각되며, TGF-$\beta$의 발현감소는 세포성장의 역조절 기능의 억제로 인해 폐암종의 발생과 성장을 조장하는 것으로 생각된다.