• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1802-1807
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• 2009

Platycodi radix의 주요 성분으로 항염증, 항고지혈 및 항종양 등 다양한 약리적 기능을 가지는 platycodin D는 최근 비만 및 지방세포형성(adipogenesis)을 억제하는 효과를 가진다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 adipogenesis의 상위단계에 위치한 다양한 pro-adipogenic regulators와 anti-adipogenic regulators의 발현이 platycodin D에 의해 어떻게 변화되는지 분석하였다. Real-time PCR을 이용한 mRNA 발현의 정량적 분석에서 adipogenesis의 marker라 불리는 ADIPOQ와 GLUT4의 mRNA 발현은 platycodin D의 처리에 의해 유의적으로 감소되었다. 또한 terminal marker의 발현을 조절하는 PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$의 mRNA 발현 역시 platycodin D에 의해 유의하게 억제되었다. Platycodin D의 지방세포 억제 효과에 대한 상세한 분자적 메커니즘을 규명하기 위해, PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$의 상위 조절자들의 mRNA 발현 변화를 분석하였다. Pro-adipogenic regulators에 대한 platycodin D의 효과를 분석한 결과, C/EBP$\beta$와 C/EPB$\delta$의 mRNA 발현은 platycodin D에 의해 변화가 없었던 반면, KROX20과 KLF15의 mRNA 발현은 각각 초기 분화(2일)와 후기 분화(4일)에서 platycodin D에 의해 유의한 감소를 보였다. 또한, 대표적인 anti-adipogenic regulators인 CHOP의 mRNA 발현은 초기분화에서 platycodin D에 의해 유의하게 증가한 반면, 또 다른 anti-adipogenic regulators인 C/EBP$\gamma$의 mRNA 발현은 platycodin D에 의해 영향을 받지 않았다. 따라서 adipogenesis 과정에서 platycodin D는 pro-adipogenic regulators인 KROX20, KLF15와 anti-adipogenic regulator인 CHOP의 mRNA 발현에 영향을 주어 PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$를 조절하는 것으로 보여진다. 결론적으로, platycodin D에 의한 adipogenesis 억제 효과는 KROX20, KLF15 등의pro-adipogenic regulator와 CHOP 등의 anti-adipogenic regulator의 상호작용을 통해 나타나는 결과라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.435-443
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• 2011

이 연구는 지구성 운동이 streptozotocin (STZ)으로 유발된 제 1형 당뇨 특징을 가진 쥐 뇌의 글루코스 운반, 미토콘드리아 기능 및 항산화효소 단백질 발현에 미치는 영향을 규명하는데 목적이 있다. 제 1형 당뇨 모델 쥐는 50 mg/kg의 streptozotocin을 수컷 Sprague-Dawley (SD) 흰쥐의 복강에 1회 주입하여 생산하였으며 본 실험 시집단은 NON-STZ 집단(n=8), STZ-CON 집단(n=8) 및 STZ-EXE 집단(n=8) 등 3집단으로 구분하여 실시하였다. 트레드밀 지구성 운동은 총 6주, 주 5일, 2주 간격으로 속도를 약 3~4 m/min으로 점증적으로 증가시켰으며 운동시간은 1주와 3주차에 10분씩 증가시켰다. 분석 결과 혈청 글루코스 수준은 STZ-EXE 집단은 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 감소(p<0.05)하였으며 PGC-$1{\alpha}$ (p<0.001), mtPGC-$1{\alpha}$ (p<0.001), GLUT-1 (p<0.001), Tfam (p<0.001), Cu,Zn- SOD (p<0.001), Mn-SOD (p<0.01) 경우도 STZ-EXE 집단이 STZ-CON 집단에 비해 현저하게 증가하였다. 이러한 결과는 장기간 지구성 운동이 뇌의 글루코스 이용능력과 관련된 단백질인 GLUT-1과 미토콘드리아 기능 향상과 관련된 단백질인 PGC-$1{\alpha}$과 Tfam을 증가시키고 산화적 스트레스의 방어 기전으로서 역할을 수행하는 항산화 효소인 Cu,Zn-SOD와 Mn-SOD를 활성화시키는데 긍정적인 역할을 수행한 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.325-334
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• 2013

솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항산화활성을 분석하기 위하여 총 페놀함량, DPPH 라디칼 소거능, 총 항산화능, $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성, CAC 활성을 분석하였고, 항유전독성을 분석하기 위하여 DNA 손상 억제능을 분석하였으며, 항당뇨효과와 항고혈압 효과를 분석하기 위하여 각각 ${\alpha}$-glucosidase 및 ACE 저해활성을 분석하였다. 총 페놀 함량은 솔잎착즙액(17.3 mg GAE/g)이 솔잎발효액(4.6 mg GAE/g)보다 유의적으로 3.7배 높았으며, 이는 발효가 진행됨에 따라 페놀 성분이 침전된 결과로 보인다. DPPH 라디칼 소거능, 총 항산화능 및 $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성은 솔잎착즙액이 솔잎발효액 보다 유의적으로 높았다. 즉 1 mg/mL 수준에서 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 DPPH 라디칼 소거능은 각각 33.3%, 21.4%로 나타났고, $60{\sim}530{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎착즙액이 솔잎발효액보다 유의적으로 높은 총 항산화능을 나타내었으며, $2{\sim}100{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎착즙액이 솔잎발효액보다 유의적으로 높은 $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성을 나타내었다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 CAC 활성은 AAPH 처리군보다 솔잎착즙액 및 솔잎발효액 처리군의 CAC 활성이 농도 의존적으로 증가하였으며, $50{\mu}g/mL$ 농도를 제외하고 두 그룹 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항산화활성의 상관관계는 총 항산화능과 DPPH 라디칼소거능(r=0.836, p=0.000) 및 ORAC assay(r=0.918, p=0.000) 간의 높은 양의 상관관계가 나타났을 뿐만 아니라 DPPH 라디칼 소거능과 ORAC assay(r=0.909, p=0.000) 간에도 높은 양의 상관관계가 나타나 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 높은 항산화활성을 추측할 수 있었다. $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 DNA 손상 억제능은 솔잎착즙액과 솔잎발효액에서 농도의존적으로 증가하였으며, $50{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎발효액이 솔잎착즙액보다 더 높은 경향을 나타내었다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항당뇨 효과를 알아보기 위하여 ${\alpha}$-glucosidase 억제능을 실험한 결과 희석배율이 증가할수록 솔잎발효액의 ${\alpha}$-glucosidase 억제능은 급격히 감소하는 반면, 솔잎착즙액은 솔잎발효액보다 높은 활성을 유지하는 것으로 나타났다. 항고혈압 효과 분석을 위한 ACE 저해활성은 2배 희석 시 솔잎착즙액 87.1%, 솔잎발효액 60.0%로 솔잎착즙액의 ACE 저해활성이 높은 경향을 나타내었다. 본 연구를 통해 솔잎착즙액의 다양한 생리활성을 평가하고자 하였으며, 발효가 이러한 생리활성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 본 연구에서 2년간 발효한 솔잎발효액만을 분석하였고, 발효기간에 따른 활성의 변화를 평가하지 못한 제한점이 있으나 본 연구의 결과는 지금까지 연구가 미흡했던 솔잎착즙액의 생리활성을 보고함으로써 솔잎을 활용한 기능성 소개개발에 유용한 자료로 제안될 수 있을 것이다. 또한 향후 연구에서 솔잎착즙액의 기능성을 증대시킬 수 있는 발효과정에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.116-124
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• 2013

본 연구의 목적은 저항성 운동 후 골격근에서 저항성 관련 유전자를 규명하는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여 총 32두의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 분양 받은 후 4주차 통제군(4 wks CON, n=8), 8주차 통제군(8 wks CON, n=8), 4주차 운동군(4 wks REG, n=8), 8주차 운동군(8 wks REG, n=8)으로 집단을 분류하였다. 저항성 운동군은 꼬리에 무게를 달고 동물용 사다리(1-m vertical, 85 degree incline)를 오르는 저항성 사다리 운동을 1회 10번, 주당 3일, 4주와 8주간 점증적으로 실시하였으며, 골격근 조직은 저항성 운동 후 장무지굴근(flexor hallucis longus; FHL)을 적출하여 분석에 이용하였다. 적출한 골격근에서 total RNA를 분류한 후, 대규모 유전자 발현분석을 위하여 Illumina RatRef-12 Expression BeadChip을 이용한 Beadarray를 시행하였으며, Beadarray 결과를 확인하기 위해 qPCR (real-time quantitative PCR)를 실시하였다. 유의성 검증은 Beadstudio software를 이용하여 실시하였으며, Beadarray 데이터 중 Detection p-value to <0.01, M-value {M= $log_2$ (condition)-$log_2$ (reference)} to >1.0, DiffScore to >20인 유전자만을 통계적으로 의미 있는 유전자로 선택하였다. 4주차 저항성 운동 후 통제집단에 비해 2배 이상 유의하게 발현이 증가한 유전자는 30개였으며, 6개의 유전자가 감소하였다. 8주차 저항성 운동 후에는 5개의 유전자가 발현이 증가하였으며, 12개의 유전자가 유의하게 감소하였다. 연구결과 다음의 유전자를 포함한 저항성 운동과 근비대와 관련 후보 유전자를 도출하였다; 1) 세포 성장 조절(IGFBP1, PLA2G2A, OKL38); 2) 근육발생(CSRP3); 3) 조직 재생과 근육 발달(MUSTN1, MYBPH); and 4) 비대 모델(CYR61, ATF3, NR4A3); and 5) 당대사(G6PC, PCK1). 이러한 연구결과는 차후 저항성 운동과 관련된 다양한 생리학적 변인을 연구하는데 있어서 기초 자료를 제공할 것으로 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권3호
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• pp.443-450
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• 2012

최근 연구에 의하면, NOX4에 의해 생성된 세포내 ROS는 지방세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 본 연구진의 보고에 의하면 천년초 추출물은 $PPAR{\gamma}$의 발현 및 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 밝혀진 바 있다. 따라서 본 연구에서는 천년초 선인장의 건강기능식품 소재화시 기초자료를 제공하고자 지방세포내 생성되는 ROS에 대한 천년초 열수 및 에탄올 추출물의 억제효과 및 주요 유전자(NOX4, G6PDH 및 항산화효소)의 발현 양상을 조사하였다. 천년초 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포에서는 대조군에 비해 ROS 생성량이 유의적으로 감소하는 것으로 나타내었고, 추출용매별 천년초 추출물의 ROS 저감효능은 열수 추출물에 비해 에탄올 추출물에서 높게 나타났다. 천년초 추출물을 처리한 지방세포에서는 ROS 생성과 연관된 주요 유전자 NOX4 및 G6PDH의 발현이 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타낸 반면, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, catalase, GPx 등과 같은 항산화효소의 발현은 대조군에 비해 증가한 것으로 나타났다. 이상의 결과들로 볼 때, 천년초 추출물은 지방세포의 분화과정에서 ROS의 생성을 억제하고 항산화효소의 발현을 증가시켜 ROS에 의한 산화적 스트레스를 효과적으로 저감화하는 것으로 밝혀졌다.

• 치위생과학회지
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• 제12권5호
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• pp.493-502
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• 2012

본 연구는 제2형 당뇨병 환자가 인식하고 있는 구강건강 문제를 파악하고, 당화혈색소와 주관적 구강건강상태와의 연관성을 제시함으로써 당뇨병 환자의 전신 및 구강건강증진을 위한 기초자료를 제시하고자 시행하였다. 2012년 1월 9일부터 2012년 3월 9일까지 만 40세 이상 제2형 당뇨병을 가진 환자 174명에게 설문지 조사와 $In2it^{TM}$을 이용하여 당화혈색소를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 연구대상자의 구강건강문제를 파악한 결과 구강점막질환 증상 중 '입 안 점막에 염증이 있다'와 '입 안 점막이 아프다', 치주질환 증상 중 '칫솔질 시 잇몸에서 피가 난다', 구강건조증 증상 중 '평상시 내 입 안은 마른다고 느낀다'를 가장 많이 인식하는 것으로 나타났다. 2. 일반적 특성에 따라 주관적 구강건강상태를 분석한 결과, 특히 당뇨병 유병기간이 길수록 입안점막질환과 치주질환의 증상 및 구강건조증 증상을 더 많이 인식하는 것으로 나타났다(p<0.05). 3. 혈당 조절을 위한 건강행동에 따라 당화혈색소 수준을 분석한 결과, 규칙적인 식사를 잘 실천하는 집단에서 당화혈색소 수준이 더 낮은 것으로 나타났다(p<0.01). 4. 주관적 구강건강상태에 따라 당화혈색소 수준을 분석한 결과, '혀에 타는 듯한 느낌이 있다', '칫솔질 시 잇몸에서 피가 난다', '잇몸이 치아 뿌리 쪽으로 내려갔다' 및 '입에서 나쁜 냄새가 난다'를 인식한 집단에서 당화혈색소 수준이 더 높았다(p<0.05). 또한 구강건조증 증상 중 '나는 목이 말라 자다가 일어나 물을 마신다'에 응답한 집단에서 당화혈색소 수준이 더 높았다(p<0.05). 특히 다중선형회귀분석 결과 치주질환 증상은 당화혈색소와 3번째로 강한 연관성을 보인 요인으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 혈당조절 정도는 다양한 구강건강문제와 관련성이 있으므로 당뇨병 환자를 대상으로 구강관리 프로그램의 적용을 더욱 강화하고, 의료인력의 협진을 통해 구강 내 당뇨합병증을 최대한 감소시켜야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1092-1100
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• 2020

Six-transmembrane epithelial antigen of prostate 4 (Steap4)는 철과 구리를 환원하여 철과 구리의 세포내 유입에 관여하는 금속 환원효소로, 구리 철의 항상성 뿐만 아니라 염증, 포도당 대사, 지질 대사에도 중요한 역할을 한다. 최근에 Steap4가 지방세포의 분화를 촉진한다는 보고가 발표되었으나, 이에 관련된 분자적 기전에 대해서는 알려지지 않았다. 그래서, 본 연구에서는 Steap4에 의한 지방세포분화 촉진에 관련된 기전을 연구하였다. 이를 위해 3T3-L1 백색지방세포, 불멸화된 갈색지방세포(iBA) 및 생쥐의 배아 섬유아 세포인 C3H10T1/3 세포에서 Steap4을 감소시킨 후 지방세포분화 초기단계에 관련된 신호들을 분석하였다. Steap4을 shRNA로 감소시켰을 때 지방세포분화 초기 단계에서 3종류 지방세포의 세포 증식이 억제되었으며, 세포주기 관련 단백질인 cyclin A, cyclin D 그리고 cdk2의 발현은 감소하는 반면 세포주기 저해 단백질인 p21과 p27의 발현은 증가하였다. 또한 세포주기 관련 신호인 p38, ERK 그리고 Akt의 활성화는 억제되었다. 한편 지방세포분화 초기 단계에 관여하는 지방세포분화 전사인자들을 분석하였을 때, Steap4의 감소는 지방세포분화 활성 전사 인자인 C/EBPβ, KLF4의 발현을 저해하는 반면, 지방세포분화 억제 전사 인자인 KLF2, KLF3 그리고 GATA2의 발현은 증가시켰다. 또한 Steap4의 과발현은 C/EBPβ promoter에 존재하는 전사억제 히스톤 표지자인 H3K9me2과 H3K27me3을 감소시켰다. 따라서, 이상의 결과를 종합하면 Steap4는 지방세포분화 초기단계인 mitotic clonal expansion을 촉진하고 지방세포분화 전사인자들의 발현을 조절함으로써, 지방세포분화를 촉진시킴을 알 수 있었다.