• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.429-435
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• 2009

산화적 스트레스는 정상적인 대사 과정뿐만 아니라 외부적인 환경에 노출 되었을 때 일어나는 것으로 잘 알려져 있다. 이러한 스트레스를 극복하기 위해 생물체들은 각자의 시스템에 맞게 다양한 항산화 시스템을 진화 발전시켜 왔다. Saccharomyces cerevisiae KNU5377 균주는 고온뿐만 아니라 다양한 스트레스에 대해 내성을 가짐을 확인하였다. 대부분의 스트레스는 궁극적으로는 산화적 스트레스로 귀결된다. 이러한 측면에서 본 연구는 KNU5377 균주가 어떠한 시스템에 의해서 다른 균주보다 스트레스 내성을 가지는지를 밝히기 위해 접근하였다. 수행된 연구결과에서 KNU5377 균주는 항산화 시스템과 밀접하게 관련된 단백질(superoxide dismutase, thioredoxin system, heat shock proteins)과 항산화 관련 물질(trehalose)을 과발현함을 확인하였다. 그러나 이러한 단백질들이 어떠한 조절 시스템에 의해서 균주 특이적인 발현 양상을 보이는지는 현재까지 확인되지 않고 있다. 본 연구는 KNU5377 균주 그 자체의 중요성과 함께 균주 내의 스트레스 내성과 관련된 유용한 유전자를 탐색하여 더욱 우수한 유전자원을 발굴하는데 기여 할 것으로 보인다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제14권1호
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• pp.45-53
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• 2014

Osteoarthritis (OA) is a degenerative joint disease characterized by a progressive loss of cartilage. And, increased oxidative stress plays a relevant role in the pathogenesis of OA. Ursodeoxycholic acid (UDCA) is a used drug for liver diseases known for its free radical-scavenging property. The objectives of this study were to investigate the in vivo effects of UDCA on pain severity and cartilage degeneration using an experimental OA model and to explore its mode of actions. OA was induced in rats by intra-articular injection of monosodium iodoacetate (MIA) to the knee. Oral administration UDCA was initiated on the day of MIA injection. Limb nociception was assessed by measuring the paw withdrawal latency and threshold. Samples were analyzed macroscopically and histologically. Immunohistochemistry was used to investigate the expression of interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$), IL-6, nitrotyrosine and inducible nitric oxide synthase (iNOS) in knee joints. UDCA showed an antinociceptive property and attenuated cartilage degeneration. OA rats given oral UDCA significantly exhibited a decreased number of osteoclasts in subchondral bone legion compared with the vehicle-treated OA group. UDCA reduced the expression of IL-$1{\beta}$, IL-6, nitrotyrosine and iNOS in articular cartilage. UDCA treatment significantly attenuated the mRNA expression of matrix metalloproteinase-3 (MMP-3), -13, and ADAMTS5 in IL-$1{\beta}$-stimulated human OA chondrocytes. These results show the inhibitory effects of UDCA on pain production and cartilage degeneration in experimentally induced OA. The chondroprotective properties of UDCA were achieved by suppressing oxidative damage and inhibiting catabolic factors that are implicated in the pathogenesis of cartilage damage in OA.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권4호
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• pp.781-788
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• 2015

본 연구에서는 건조된 까마중(Solanum nigrum L.) 전초의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 이용하여 항산화 실험을 진행하였다. 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)을 이용한 자유라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획에서 각각 $215.46{\mu}g/mL$, $42.43{\mu}g/mL$, $52.28{\mu}g/mL$이였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서의 총항산화능($OSC_{50}$) 평가에서, 까마중 50% 에탄올 추출물은 $25.25{\mu}g/mL$, 에틸아세테이트 분획은 $7.05{\mu}g/mL$, 아글리콘 분획은 $6.25{\mu}g/mL$를 나타냈다. $^1O_2$로 유도된 적혈구 세포손상에 대한 보호효과 측정에서는 까마중 50% 에탄올 추출물 및 아글리콘 분획은 $5{\sim}25{\mu}g/mL$ 농도에서는 세포보호효과를 나타냈으나 높은 농도에서는 세포보호 활성을 나타내지 않았다. 이러한 결과를 통해 까마중 추출물 및 분획물들은 항산화 활성을 가지고 있지만, 세포 수준에서는 비교적 높은 농도에서 활성산소로 유도된 세포 손상을 촉진할 수도 있음을 시사한다. 따라서 화장품 등에 까마중 추출물을 응용할 때는 사용상 주의가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권5호
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• pp.569-573
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• 2009

헛개나무 잎 추출물의 간 손상 억제 작용을 확인하고자, B($\alpha$)P 투여로 간 독성이 유발된 마우스에서 과산화지질의 생성 및 관련 효소의 활성 변화를 살펴본 결과 B($\alpha$)P 투여로 인해 혈청 ALT와 AST의 활성, 간 조직 중의 과산화지질 함량, cytochrome P450 함량, SOD, catalase 그리고 GSH-Px의 활성이 유의적으로 증가하였고(p<0.05), GSH 함량과 GST 활성은 감소하였다. 반면 헛개나무 잎 메탄올 추출물의 전 처리로 인해 ALT와 AST의 활성, 과산화지질 함량, cytochrome P450 함량 그리고 항산화 효소인 SOD, catalase 및 GSH-Px의 활성이 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), GSH 함량과 GST 활성은 증가하였다. 이상의 결과로 헛개나무 잎 메탄올 추출물은 생체 내에서 자유기로 인해 야기되는 간장의 산화적 손상을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권2호
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• pp.184-205
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• 1995

연구배경: Bleomycin(BLM) 투여로 유발되는 폐손상 및 폐섬유화는 특발성 폐섬유증의 실험적 모델로써 BLM의 폐독성 기전은 산소유리기에 의한 직접 독성과 염증세포, 섬유모세포 및 세포외 기질에 의한 간접 독성으로 나누어 설명하고 있다. 이에 저자는 폐손상의 주요 원인이 되는 산소유리기의 생성과 이미 형성된 산소유리기를 보집할 수 있는 산화방지제들을 투여함으로써, BLM에 의한 폐손상 및 폐섬유화의 발생과 그 억제기전을 이해하고자 본 실험을 시행하였다. 방법: 웅성 백서에 폐손상 및 폐섬유화의 대표적인 실험적 방법인 bleomycin (BLM)을 투여함과 동시에 산화방지제로 구리의 킬레이트제인 penicillamine, 철의 킬레이트제인 deferoxamine과 산소유리기의 보집제인 vitamine E를 투여한 후 그 형태학적 변화를 보기 위해 기관지폐포 세척액 검사, 광학현미경 소견과 세포외 기질인 교원섬유 제 I, III, IV형과 비교원성 기질인 fibronectin과 laminin 그리고 근섬유모세포에 대한 NBD phallicidin에 대한 면역형광염색 및 면역조직화학염색소견을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 기관지폐포세척액의 검사소견상 총 세포수는 BLM 단독투여군의 경우 제4일에 최고값에 도달한 후 감소하기 시작하여 제28일에 대조군과 비슷해졌지만, penicillamine과 deferoxamine 처치군은 제1일부터 제28일까지 계속 높았으며, vitamin E 처치군은 제3일부터 현저한 차이로 감소하여 제7일부터 대조군과 비슷해졌다. 기관지폐포 세척액의 각 염증세포구성비는 BLM 단독투여군은 초기 즉 제1, 3, 4일에 중성구가 현저히 증가하다가 제7일부터 감소하여 제28일에 대조군과 비슷해졌지만, vitamin E 처치군은 중성구가 제3일부터 BLM 단독투여군의 1/3이하로 현저히 감소하였다. 2) 광학현미경소견은 BLM 단독투여군의 경우 다른 실험군에 비해 섬유화가 가장 심하였고, penicillamine 처치군은 중성구의 침윤이 지속적으로 많았으며, deferoxamine 처치군은 폐포 중격의 림프구 침윤이 뚜렷하였고, vitamin E 처치군은 페포 중격 및 폐포강내 대식세포 증가가 많았다. 이러한 소견은 기관지폐포세척액 소견과 잘 일치하였다. 산화방지제 처치군의 섬유화 소견은 deferoxamine 처치군이 가장 뚜렷하였고, penicillamine 처치군은 적었지만 관찰되었으며, vitamin E 처치군은 거의 없었다. 3) 세포외 기질의 변화로 폐포 간질의 기저막에 양성반응을 나타내는 제 IV형 교원섬유와 laminin 및 Jones' methenamine silver 염색결과는 비슷한 양상이었는데, BLM 단독투여군, penicillamine 처치군과 deferoxamine 처치군은 모두 제28일군에서 음성반응을 나타냈으나, vitamin E 처치군은 제28일까지 대조군과 비슷하게 기저막이 유지되었다. 섬유화 부위에 증가된 세포외 기질은 제 I 형 교원섬유와 fibronectin 이었으며, 제 III 형 교원섬유는 각 국에서 초기에 일시적으로 양성반응을 나타내었다. NBD phallicidin은 BLM 단독투여군에서 특히 제 28일군 육아조직의 방추형세포에 양성반응을 보였다. 결론: Bleomycin 투여에 의한 폐손상 및 폐섬유화 기전은 bleomycin이 구리 또는 철 이온의 존재하에 생성한 산소유리기에 의해 유발될 수도 있으나, 주로 중성구의 활성화로 인한 산소유리기에 의해 유발되고, 폐의 섬유화 제 I 형 교원섬유와 fibronectin의 증가로 초래되었다. 폐손상의 억제는 킬레이트제 보다는 산소유리기의 보집제인 vitamin E 투여시 가장 효과가 있었는데 이것은 초기의 중성구 증가 및 중성구의 활성화 정도에 따라 간질내 폐포의 기저막 유지 및 재생이 가능하고 이것이 폐의 탄력성을 유지시켜 폐손상을 억제할 수 있기 때문으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권8호
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• pp.850-860
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• 1996

활성산소는 동물실험에서 심근 재관류손상의 중요기전으로 알려져 있으나 실제 임상상황에서의 역할은 아직도 논란이 많다. 본 연구에서는 냉혈 심마비 액을 사용한 심근보호법을 이용하여 관상동맥우회술 을 시행받는 환자들을 대상으로 하여 심근허혈후 재관류시 활성산소에 의한 심근의 손상 정도 및 활성 산소 방어효소계의 변동과 그 기전을 규명하고자 하였다. 관상동맥우회술을 받는 환자(n=10)를 대상으로 하여 관상정 맥동 환류혈액 에서 상행대동맥 차단 전과 재관류 20분 후에 lactate dehydrogenase(LDH), creatinG phosphokinase MB 분획(CK-MB)과 malondialdehyde(MDA)의 농도를 측정하였으며 또한 같은 시각에 심근의 superoxide dismutase(SOD), catalase, glutathione peroxidase(GSHPX), glutathione reductase(GSSGRd) 그BT고 glucose 6- phosphate dehydrogenase(GGPDH)의 활성도를 측정하였다 관상정 맥동혈에서의 LDH(268 $\pm$40.3 to 448 $\pm$ 84.9 ml plasma)와 CK-MB(4.50$\pm$ 2.33 to 27.1$\pm$13.5 Ulml plasma)의 활성도 그리고 MDA(5.87$\pm$2.02 to 10.5$\pm$2.23 nmol/ml plsma)의 양은 상행대동맥 차단 전에 비하여 재관류 후에 현저히 증가하였으 \ulcorner심근의 SOD(13.5$\pm$4.04 to 20.7$\pm$8.56 mg protein), GSHPX(279 $\pm$)7.2 to 325$\pm$51.4 mU/mg protein) 그리고 GSSCRd(97.2$\pm$15.9 to 122 $\pm$25.1 m2/mg protein)의 활성도도 재관류후에 현저히 증가하였다 반면 심근의 catalase와GSPDH의 활성도는의미있는 변화가 없었다 한편 SOD에 대한 Western blot결과 Cu, Zn-SOD의 양이 현저하게 증가되었음을 관찰 하였다. 이상의 결과들로 관상동맥우회술시 상행대동맥차단에 따른 심근허혈후 재관류에 의하여 활성산소에 의한 산화성 심근손상이 일어나지만 동시에 활성산소 방어효소계의 활성 또한 증가됨으로써 심근손상 의 정도가 약화되었을 가능성을 추정할 수 있으며 이러한 활성산소 방어효소의 활성증가는효소단백의 광합성 증가에 의한 것으로 여겨진다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제19권5호
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• pp.161-175
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• 2002

봉독은 거풍습(祛風濕), 지통(止痛), 해경평천(解痙平喘), 소종강압(消腫降壓)의 효능으로 오랫동안 통증과 염증성 질환을 치료하는데 이용되어져 왔는데 최근에는 면역관련질환치료에 응용하여 좋은 결과가 보고되고 있다. 본 연구는 Rheumatoid arthritis와 유사한 형태의 대표적 실험모델로 알려진 실험용 쥐의 Type II collagen 유발 관절염(Type II collagen induced arthritis : CIA)의 활액에서 봉독약침이 단백분해효소와 유리기 손상에 미치는 면역억제효과를 알아보기 위해 실행되었다. 본 실험에서는 CIA가 유발된 실험용 쥐에 봉독약침($5{\mu}l/kg$)을 처리한 실험군과 대조군으로서 CIA 유발 쥐에 생리식염수를 처리한 군(CIA군), 정상적인 쥐에 생리식염수로 처리한 군(정상군)으로 구분하여 각 군들의 일련의 표본에서 세포질, 리소좀, 간질성 단백분해효소의 활성과 유리기로 인한 단백질 손상정도를 (carbonyl 유도체를 측정하여)서로 비교하였다. 그 결과 각 군의 활액표본에서는 많은 종 류의 단백분해효소가 정산군보다 CIA군에서 유의하게 활성이 높았으며, 봉독약침($5{\mu}l/kg$)을 처리한 군에서 효소들의 활성이 유의하게 감소하였다. 그러나 각 군들의 혈장표본에서는 이 효소들의 활성은 서로 유의한 차이가 없었다. 이는 혈장속의 면역반응과 연관되리라고 추측되는 단백분해효소들의 활성변화는 병인적 측면에서 RA와 같은 염증성관절 질환과는 큰 상관성이 없다는 것을 의미한다. Carbonyl 유도체 측정으로 평가한 유리기 손상은 활액과 현장표본에서 모두 봉독약침($5{\mu}l/kg$)을 처리한 군에서 유의성 있게 감소하였다. 이상의 결과로 볼 때 단백분해효소와 유리기의 활성은 RA의 병인학적 측면에서 모두 잠재적인 중요성을 가지고 있으므로 향후 새로운 RA치료법은 이들 단백분해효소의 활성저해와 유리기의 소거능을 포함해야 한다고 사료되며 봉독약침은 이러한 2가지 효능을 포함한 효과적인 치료라고 평가된다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제20권7호
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• pp.12.1-12.7
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• 2017

Soft tunic syndrome (STS) is a protozoal disease caused by Azumiobodo hoyamushi in the edible ascidian Halocynthia roretzi. Previous studies have proven that combined formalin-hydrogen peroxide ($H_2O_2$) bath is effective in reducing STS progress and mortality. To secure target animal safety for field applications, toxicity of the treatment needs to be evaluated. Healthy ascidians were bathed for 1 week, 1 h a day at various bathing concentrations. Bathing with 5- and 10-fold optimum concentration caused 100% mortality of ascidians, whereas mortality by 0.5- to 2.0-fold solutions was not different from that of control. Of the oxidative damage parameters, MDA levels did not change after 0.5- and 1.0-fold bathing. However, free radical scavenging ability and reducing power were significantly decreased even with the lower-than-optimal 0.5-fold concentration. Glycogen content tended to increase with 1-fold bathing without statistical significance. All changes induced by the 2-fold bathing were completely or partially restored to control levels 48 h post-bathing. Free amino acid analysis revealed a concentration-dependent decline in aspartic acid and cysteine levels. In contrast, alanine and valine levels increased after the 2-fold bath treatment. These data indicate that the currently established effective disinfectant regimen against the parasitic pathogen is generally safe, and the biochemical changes observed are transient, lasting approximately 48 h at most. Low levels of formalin and $H_2O_2$ were detectable 1 h post-bathing; however, the compounds were completely undetectable after 48 h of bathing. Formalin-$H_2O_2$ bathing is effective against STS; however, reasonable care is required in the treatment to avoid unwanted toxicity. Drug residues do not present a concern for consumer safety.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권5호
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• pp.670-674
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• 2013

도토리의 항산화 효능을 평가하기 위해 선충을 실험동물로 사용하여 생체 내 산화성 스트레스에 대한 저항성을 평가하였다. 배양배지에 50, 100, 500, 1,000 mg/L 농도의 도토리 분말 수용액을 첨가하여 산화성 스트레스 하에서의 생존률을 비교한 결과, 500 mg/L의 농도에서 유의적인 생존률 증가를 관찰할 수 있었다. 그 다음 위의 생체 내 항산화 효능 농도에서 도토리 분말 수용액이 개체의 수명에 미치는 영향을 측정하였다. 그 결과 도토리 분말 수용액을 첨가한 배양배지에서 키운 선충이 대조군에 비해 유의적으로 증가된 평균 수명과 최대 수명을 가지는 것을 관찰하였다. 이는 도토리 분말 수용액이 생체 내에서 항산화 효능을 발휘하여 노화에 따른 세포 내 물질의 산화적 손상을 완화시키고, 그로 인해 개체의 수명 연장까지 일으킨 것으로 사료된다. 또한 번식률 변화를 관찰한 결과, 도토리 분말 수용액은 개체의 번식률에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이는 기존의 많은 수명 연장 표현형을 보이는 돌연변이 선충들에서의 결과와는 상반되는 것으로, 도토리 분말 수용액의 경우에는 번식력 감소를 수반하지 않고서도 수명 연장이 가능하다는 것을 보여준다. 본 연구의 결과는 향후 도토리를 이용한 항산화, 항노화 기능성 식품 개발과 같은 응용 연구 분야와 도토리의 생체 기능성과 관련 기전 연구와 같은 기초 연구 분야에도 널리 활용될 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제5권3호
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• pp.223-230
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• 2001

Melatonin, a pineal gland hormone, is believed to act as an antioxidant via the stimulation of radical detoxifying enzymes and scavenging of free radicals. In this study, effects of in vitro and in vivo treatments of melatonin on the cisplatin-induced lipid peroxidation, LDH release and plasma creatinine were determined in rabbit renal cortical cells. The level of malondialdehyde (MDA) was assayed as an index of lipid peroxidation and the level of LDH release as an indicator of cellular damage. In in vitro studies, cisplatin increased the levels of MDA and LDH release in a concentration-and time-dependent manner. Melatonin inhibited the cisplatin-induced lipid peroxidation and LDH release in a concentration-dependent manner. The minimal effective concentration of melatonin that significantly reduced the $300\;{\mu}M$ cisplatin-induced lipid peroxidation and LDH release was 1 mM. In in vivo studies, the levels of lipid peroxidation and LDH release in renal cortical cells increased significantly 24 or 48 hours after a single injection of cisplatin (6 mg/kg). When the cisplatin-injected rabbits were pretreated with 10 mg/kg of melatonin, a significant reduction in both lipid peroxidation and LDH release was observed. The plasma creatinine level increased from $0.87{\pm}0.07$ mg/dl in control to $6.33{\pm}0.54$ mg/dl in cisplatin-injected rabbits (P＜0.05). Melatonin partially prevented the increase in serum creatinine level $(1.98{\pm}0.11\;mg/dl)$ by cisplatin (P＜0.05). In the proximal tubules from cisplatin-treated group, tubular cells had microvilli of variable heights. Necrotic debris was seen in tubular lumens. In most of cells, the mitochondria and lysosomes were increased in frequency. The endocytic vacuoles were not prominent and distribution of the brush border was irregular and shortened. These cisplatin-induced morphological changes were moderate in the melatonin-pretreated group. These results suggest that the toxicity of cisplatin is associated with the generation of reactive oxygen free radicals and that melatonin is a powerful antioxidant, which prevents some of the adverse effects of cisplatin.