• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.989-997
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• 2013

금은화의 메탄올 추출에 의한 유기 용매별 분획에서 항산화 효과를 근거로 에틸 아세테이트 분획에서 $H_2O_2$로 유도된 RAW 264.7 세포독성에 대한 세포보호 효과와 유전자 발현 양상을 분석하였다. 용매별 분획의 항산화 활성은 시료의 농도가 증가할수록 DPPH에 대한 전자공여능도 증가하였으며, $ED_{50}$은 에틸 아세테이트 분획에서 $39.56{\mu}g/ml$로 가장 높게 나타났다. 또한 $H_2O_2$에 의해 유도된 Raw 264.7 세포사멸(($IC_{50}$)에 대하여 에틸 아세테이트 분획은 농도 의존적으로 유의적인 세포 생존율과, $100{\mu}g/ml$의 농도에서 82.49%의 세포보호 효과를 나타내었다. 한편 $IC_{50}$의 $H_2O_2$ 독성에 대한 에틸 아세테이트 분획의 Raw 264.7 세포보호 효과에 관련된 유전자 발현의 패턴은 BHA와 유사한 것으로 나타났다. 항산화 관련 유전자군의 비교 분석에서는 에틸 아세테이트 분획과 BHA는 매우 유사한 유전자 발현 양상을 보였으나, 세포 내 주요 항산화 효소를 만드는 유전자 중 하나인 heme oxygenase 1 (Hmox1) 유전자의 발현 정도가 에틸 아세테이트 분획에서 4 배 이상 증가하였다. 항염증 관련 유전자군의 비교에서는 T-box transcription factor (Tbx21)가 BHA 처리군에서는 2 배 감소하였으나 에틸 아세테이트 분획의 처리군에서는 오히려 약 2 배 증가한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.217-224
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• 2017

Carbon monoxide (CO)는 세포 보호의 기능을 가지는 항산화 효소인 heme oxygenase-1 (HO-1)의 대사산물로 세포성장, 아폽토시스, 염증에 대한 억제 효과를 보이는 것으로 보고가 이어지고 있고, 이에 관련된 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 CO가 단핵구의 대식세포로의 분화 및 그 활성화 과정에 미치는 영향을 인간 단핵구세포주 THP-1을 이용하여 조사하였다. CO-releasing compound인 CORM-2는 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)로 자극한 THP-1 세포에서 viability와 증식에는 큰 영향을 주지 않았으나 부착능의 뚜렷한 감소를 보였다. 그리고, CORM-2는 대식세포의 막표면 분화 인자인 CD14, CD11b 및 CD18의 발현과 latex beads를 이용한 포식 기능을 현저히 억제하였다. 다음으로, 배양중인 THP-1 세포를 PMA로 6일 동안 대식세포로 분화시킨 후 inflammatory cytokines의 분비와 포식 기능을 조사하였다. CORM-2의 처리는 lipopolysaccaride (LPS)로 자극한 대식세포로부터 분비되는 IL-6와 $TNF-{\alpha}$의 분비를 감소시켰다. 또한, 분화된 대식세포에 E. coli (K-12 strain) bioparticles를 이용하여 포식 기능을 측정한 결과 CORM-2를 처리한 세포에서는 현저히 감소되는 경향을 보였다. 이를 종합해 볼 때, CO는 항원 인식과 포식 기능에 관여하는 막단백질의 발현을 저해함으로써 단핵구의 분화과정을 억제하였고, 분화된 대식세포의 inflammatory cytokines의 분비 및 포식 기능을 저해함으로써 활성화 과정도 억제하는 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1437-1444
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• 2017

본 연구에서는 갈조류인 큰열매모자반 에탄올 추출물(Ethanol extract of Sargassum Macrocarpum, EESM)의 항염증 활성을 조사하였다. Lipopolysaccharide (LPS)로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EESM에 의한 항염증 효과를 조사한 결과 EESM은 nitric oxide (NO)와 prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)의 분비를 억제하는 결과를 보였고, 이는 inducible NO synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현 역시 억제하였다. 또한 전염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-alpha ($TNF-{\alpha}$)와 interleukin 1 beta ($IL-1{\beta}$)의 발현도 억제하였다. 이러한 염증반응이 어떤 신호경로를 통해 일어나는지 알아보기 위해 nuclear factor kappa B ($NF-{\kappa}B$), phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt 그리고 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 신호전달 경로를 조사한 결과 EESM에 의해 $NF-{\kappa}B$가 세포질에서 핵으로 이동과 Akt 단백질의 인산화가 억제되었고 MAPK에 속하는 kinase 중 ERK의 단백질 인산화가 억제되었다. 따라서 EESM이 $NF-{\kappa}B$ 신호계를 포함한 PI3K/Akt 및 MAPK/ERK 신호경로를 동시에 관여하고 있음을 알 수 있었다. 또한 heme oxygenase-1 (HO-1)과 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 EESM에 의해 HO-1 및 Nrf2의 발현이 증가됨을 보였다. 본 연구 결과 EESM은 높은 항염증 활성을 갖는 것으로 확인되였으며 향후 잠재적인 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.303-312
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• 2019

신장에서 발생한 산화적 스트레스는 조직을 손상시키고 이는 만성신장질환으로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 LLC-$PK_1$ 신장세포를 이용하여 산화적 스트레스 개선 효과를 살펴보았다. LLC-$PK_1$ 세포에 무막줄기세포추출물을 처리했을 때 체내 항산화 단백질인 heme-oxygenase-1, thioredoxin reductase 1, 및 NADPH quinine oxidoreductase-1의 발현이 증가함을 확인하였다. LLC-$PK_1$에 산화적 스트레스를 유도하기 위하여 3-morpholinosydnonimine (SIN-1)을 처리한 결과 세포생존율이 감소하여 산화적 스트레스로 인해 세포가 손상됨을 확인하였다. 그러나 무막줄기세포추출물을 처리하였을 때 세포생존율이 증가하였으며, $2.5{\mu}g/mL$에서 세포생존율이 58.84%에서 64.43%까지 증가하였다. 또한 무막줄기세포추출물은 LLC-$PK_1$ 세포에서 SIN-1으로 유도된 염증 및 세포사멸을 조절하였다. 염증 관련 단백질인 inducible nitric oxide synthase와 cyclooxygenase-2는 무막줄기세포 추출물을 처리했을 때 단백질 발현이 감소하였고, 세포사멸과 관련된 B-cell lymphoma-2-associated X protein/B-cell lymphoma-2 비율과 cleaved caspase-3, cleaved-poly (ADP-ribose) polymeras의 단백질 발현이 감소함을 확인하였다. 결과적으로 무막줄기세포출물은 SIN-1을 처리한 LLC-$PK_1$ 세포에서 산화적 스트레스에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있었으며, 이들 결과를 바탕으로 무막줄기세포추출물의 항산화 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다.

• 동의생리병리학회지
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• 제23권1호
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• pp.76-83
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• 2009

Rehmannia Radix Preparata (RRP) used to nourish Eum and enrich blood for consumptive fever, aching, and limpness of the loins and knees, and to replenish essence for tinnitus, premature greying of beard and hair. In the present study, we studied about the protective effect of RRP on hydrogen peroxide-induced oxidative stress in human vascular endothelial cells. ECV304 cells were preincubated with RRP (100, 200, 300 and $400{\mu}g/m{\ell}$) for 12hr and then treated with $600{\mu}M$ $H_2O_2$ for 12hr. The protective effects of RRP on $H_2O_2$-induced apoptosis in ECV304 cells was determined by using MTT assay, FDA-PI staining, flow cytometric analysis, caspase-3 activity assay, ROS assay and western blot. The results of this experiment showed that RRP inhibited $H_2O_2$-induced apoptosis and ROS production in ECV304 cells. Moreover, RRP increased ERK activation that decreased in $H_2O_2$-treated ECV304 cells, and inhibited p38 and JNK activation. Furthermore, RRP increased expression of heme oxygenase-1 (HO-1) in $H_2O_2$-treated ECV304 cells. Also, HO-1 protein expression induced by RRP was reduced by the addition of ERK inhibitor (PD98059) in $H_2O_2$-treated ECV304 cells. These results suggest that protective effect of RRP on $H_2O_2$-induced oxidative stress in ECV304 cells may be associated with increase of ERK activation and HO-1 protein, and reduction of p38 and JNK activation.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.216-222
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• 2018

Desmodium heterocarpon은 콩과에 속하는 덩굴식물로 주로 한국, 일본 등의 아시아 국가에 분포되어 있다. 본 연구에서는 식물에 존재하는 신규 기능성 소재 개발의 일환으로 Desmodium heterocarpon 에탄올 추출물(DHEE)의 항산화 및 항염증 생리활성을 DPPH 라디칼 소거능, ROS 소거능, NO 생성 억제능 및 관련 단백질 발현을 통해 분석하였다. 먼저 DHEE의 항산화능을 DPPH 라디칼 소거능을 통해 분석한 결과 높은 소거활성을 보여 DHEE가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 H2O2에 의해 유도된 ROS에 대한 DHEE의 소거능을 분석한 결과 농도의존적인 강한 ROS 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화 효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현이 DHEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였다. 한편 DHEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도 의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 DHEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 확인하였으며 향후 잠재적인 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 보인다.

• 동의생리병리학회지
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• 제22권6호
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• pp.1431-1438
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• 2008

The marine algae, Padina arborescens, have been used traditionally for treatment of various brain diseases. However, the molecular studies on the effect of Padina arborescens have not been carried out. In the present study, the protective effect of the water extract of Padina arborescens (PAWE) was researched in $H_2O_2$-treated human vascular endothelial cells, ECV304. ECV304 cells were pre-incubated with PAWE (0, 400, 800, 1,200 and $1,600{\mu}g/m{\ell}$) for 12 h and treated with 500 uM $H_2O_2$ for 12 h, and then the protective effects of PAWE were determined. PAWE recovered the $H_2O_2$-induced cell damage and decreased ROS production in ECV304 cells. Moreover, PAWE increased ERK expression and inhibited p38 and JNK expression. Furthermore, PAWE dosedependently increased the expression of heme oxygenase-1 (HO-1) and the HO-1 expression was reduced by ERK inhibitor treatment in $H_2O_2$-treated EVC304 cells. These results suggested that protective effect of PAWE on $H_2O_2$-induced oxidative stress in ECV304 cells might be associated with the production of HO-1 through the ERK signal pathway.

• 한국식품과학회지
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• 제49권2호
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• pp.203-208
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• 2017

고지방식사를 섭취한 쥐의 신장에서 가압볶음 무말랭이 추출물의 산화방지, 항염증 효과를 확인하였다. 실험군은 chow diet와 증류수를 경구 투여하는 NOR group, 고지방식사와 증류수를 경구 투여하는 CON group, 고지방식사와 237 mg/kg bw/day농도의 DR과 RDR를 각각 경구 투여하는 DR group, RDR group으로 나누어 12주간 사육하였다. 신장의 산화스트레스 지표인 ROS, $ONOO^-$, 그리고 지방질과산화물의 농도를 확인한 결과 CON group이 NOR group에 비해 유의적으로 증가하였다. 반면 DR group과 RDR group에서 유의적으로 감소하였다. 체내 산화방지 지표인 글루타싸이온의 농도와 산화방지단백질의 발현은 DR group과 RDR group 모두 CON group에 비해 증가하였다. NF-${\kappa}B$ 발현은 CON group이 NOR group에 비해 증가하였으나 DR group과 RDR group은 모두 감소하였다. RDR group은 DR group에 비해 $ONOO^-$ 및 지방질과산화물 농도가 감소하였고 글루타싸이온 농도와 산화방지 관련 단백질 발현 중 Nrf2, HO-1, 카탈레이스, 그리고 GPx가 증가하였고 염증반응 전사인자인 NF-${\kappa}B$의 발현이 낮아졌다. RDR group의 산화스트레스 개선효과는 유의적으로 높은 것으로 확인되었다. 따라서 가압볶음무말랭이를 차로 제조하여 섭취할 때 고지방식사로 유도된 신장의 산화스트레스를 억제할 수 있을 것으로 사료되며, 그 효과는 무말랭이보다 높은 것으로 확인되었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제28권3호
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• pp.259-266
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• 2020

The present research work primarily investigated whether spinosin has the potential of improving the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD) driven by β-amyloid (Aβ) overproduction through impacting the procession of amyloid precursor protein (APP). Wild type mouse Neuro-2a cells (N2a/WT) and N2a stably expressing human APP695 (N2a/APP695) cells were treated with spinosin for 24 h. The levels of APP protein and secreted enzymes closely related to APP procession were examined by western blot analysis. Oxidative stress related proteins, such as nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), and heme oxygenase-1 (HO-1) were detected by immunofluorescence assay and western blot analysis, respectively. The intracellular reactive oxygen species (ROS) level was analyzed by flow cytometry, the levels of Aβ_1-42 were determined by ELISA kit, and Thioflavin T (ThT) assay was used to detect the effect of spinosin on Aβ_1-42 aggregation. The results showed that ROS induced the expression of ADAM10 and reduced the expression of BACE1, while spinosin inhibited ROS production by activating Nrf2 and up-regulating the expression of HO-1. Additionally, spinosin reduced Aβ_1-42 production by impacting the procession of APP. In addition, spinosin inhibited the aggregation of Aβ_1-42. In conclusion, spinosin reduced Aβ_1-42 production by activating the Nrf2/HO-1 pathway in N2a/WT and N2a/APP695 cells. Therefore, spinosin is expected to be a promising treatment of AD.

• 동의생리병리학회지
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• 제28권3호
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• pp.303-309
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• 2014

The fruit of Gleditsia sinensis has been extensively used as a key ingredient of an herbal remedy for the treatment of various inflammatory diseases in traditional Korean Medicine. However, the reason of using the fruit of G. sinensis for the remedy is unclear. Since Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) is a key anti-inflammatory transcription factor, which is activated by the fruit of G. sinesis, we examined whether other plant parts of G. sinensis are also capable of suppressing inflammatory responses by activating Nrf2. Water extracts of various parts of G. sinensis were prepared and tested for Nrf2 activation by reporter assay and western blot analysis. Our results show that the hull of G. sinensis is the most potent in activating Nrf2. Sequential organic solvent extraction of the hull show that all the fractions had a higher potency in activating Nrf2 than the water extract, albeit differential degrees. The hull originated from Korea in general activated Nrf2 strongly compared to that of China. Chloroform fraction of the hull was further examined, showing that the fraction induced nuclear localization of Nrf2, indicative of activated Nrf2, and Nrf2-dependent gene expression including NAD(P)H dehydrogenase quinone 1 (NQO-1), glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (GCLC), and heme oxygenase - 1 (HO-1). Therefore, our results show that, among other plant parts examined in this study, the hull of G. sinensis is the most potent, providing the experimental basis for the use of the hull of G. sinensis as an active ingredient for an anti-inflammatory remedy.