• 생약학회지
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• 제44권4호
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• pp.379-383
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• 2013

Portulaca oleracea L. is known to have many biological benefits such as anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-allergic and anti-tumor. The objective of this study is to explore the neuroprotective effect of P. oleracea L. against glutamate-induced oxidative stress in mouse hippocampal HT22 cells. P. oleracea L. 70% ethanol extract and solvent fractions have the potent neroprotective effects on glutamate-induced nerotoxicity by induced the expression of heme oxygenase (HO)-1 in HT22 cells. Especially, ethyl acetate fraction showed higher protective effect. In HT22 cell, P. oleracea L. treatment with ERK inhibitor (PD98059) and c-JUN N-terminal kinase (JNK) inhibitor (SP600125) reduced P. oleracea L. ethyl acetate fraction induced HO-1 expression and P. oleracea L. ethyl acetate fraction also increased ERK and JNK phosphorylation. Furthermore, we found that treatment of P. oleracea L. caused the nuclear accumulation of Nrf2. In conclusion, the ethyl acetate fraction of 70% ethanol extract of P. oleracea L. significantly protect glutamate-induced oxidative damage by induction of HO-1 via Nrf2, ERK and JNK pathway in mouse hippocampal HT22. Taken together these finding suggest that P. oleracea L. ethyl acetate fraction is good source for taking active compounds and may be a potential therapeutic agent for brain disorder that induced by oxidative stress and neuronal damage.

• 생약학회지
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• 제45권2호
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• pp.161-167
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• 2014

Ganoderma lucidum L. (GL) is a traditional oriental medicine that has been widely used as anti-inflammatory, antitumor and anti-oxidant in Korea and other Asian countries. In this study, we investigated the ethanol extract of GL has neuroprotective effects in murine hippocampal HT22 cells. GL ethanol extract has the potent neuroprotective effects on glutamate-intoxicated cells by inducing the expression of heme oxygenase (HO)-1 in HT22 cells. GL ethanol extract increased JNK phosphorylation. Obviously, When we treated the GL extract with c-Jun N-terminal kinase (JNK) inhibitor (SP600125), HO-1 expression was reduced. Moreover, we found that GL treatment caused the nuclear accumulation of Nrf2. In conclusion, the ethanol extract of GL significantly protects glutamate-induced oxidative damage by induction of HO-1 via Nrf2, JNK pathway in mouse hippocampal HT22. These results suggest that GL ethanol extract would be a good source for taking active compounds and may be a potential pharmaceutical products for brain disorder induced by neuronal damage and oxidative stress.

• 약학회지
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• 제55권4호
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• pp.314-318
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• 2011

Glutamate-induced oxidative injury contributes to neuronal degeneration in many central nervous system (CNS) diseases, such as epilepsy and ischemia. Inducible heme oxygenase (HO)-1 acts against oxidants that are thought to play a role in the pathogenesis of these diseases. In the present study, we investigated the neuroprotective effects of the standard extracts of Taraxacum officinale Weber, one of the original plants of Taraxaci Herba, on glutamate-induced oxidative injury in mouse hippocampal HT22 cells. The standard EtOH extract of the aerial parts of T. officinale (NNMBS270) showed significant cytoprotective effects on glutamate-induced neurotoxicity and induced the expression of heme oxygenase (HO)-1 in the mouse hippocampal HT22 cells, while the roots' extract (NNMBS271) did not show neuroprotective effect. These results suggest that the extract of the aerial parts of T. officinale could be an effective candidate for the treatment of ROS-related neurological diseases.

• 생명과학회지
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• 제23권6호
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• pp.736-742
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• 2013

Achyranthoside E dimethyl ester (AEDE)는 Achyranthes japonica에서 분리한 oleanolic acid glycoside이다. 본 연구에서는 대식세포에서 lipopolysaccharide (LPS)로 인한 nitric oxide (NO)의 생성에 미치는 AEDE의 효과를 관찰하고 그 작용 기전을 연구하였다. AEDE는 NO 생성과 inducible NO synthase (iNOS) 발현을 억제하였으며 세포에 독성을 유도하지 않았다. 또한 AEDE는 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현을 유도하였으며, HO-1 siRNA를 처리했을 때 AEDE가 iNOS의 발현을 억제하지 못하였다. AEDE는 HO-1의 발현에 관여하는 전사인자인 nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)를 핵으로 이동시켰다. 한편 AEDE에 의한 HO-1의 발현은 phosphatidylinositol 3-kinase (PI-3K) 및 extracellular signal regulated kinase (ERK1/2) 억제제에 의해 감소되었으며, AEDE가 Akt와ERK1/2의 인산화를 유도하였다. 이상의 결과를 종합해보면, AEDE는 대식세포에서 PI-3K/Akt/ERK-Nrf2 신호전달과정을 통해 HO-1의 발현을 유도함으로써 NO와 같은 염증매개물질의 생성을 억제한다는 것을 알 수 있다. 이러한 연구결과는 AEDE가 항염증제로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.776-782
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• 2023

Silymarin은 간 보호, 항산화, 항염, 항암 등 다양한 생리 활성을 나타내는 것으로 보고되었고, 본 연구에서는 산화 스트레스에 대한 항산화 잠재력과 그 기전을 세포 생존력 및 활성산소종 생성 분석과 Western blot 분석을 통해 RAW 264.7 세포에서 알아보고자 하였다. Silymarin은 세포 독성 없이 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 자극된 세포 내 활성산소종을 농도 의존적으로 소거하였다. 그리고 항산화 효과를 보여주는 것으로 알려진 제2상 효소 중 하나인 heme oxygenase (HO)-1의 발현은 silymarin 처리에 의해 강하게 유도되었다. 또한 silymarin 처리는 항산화 효소의 전사인자인 nuclear factor-erythroid 2 p45-related factor (Nrf)-2의 발현을 유의미하게 유도하였고, 이는 HO-1 발현증가와 일치하였다. 세포내 산화와 환원 항상성 조절과 관련된 신호 전달물질인 mitogen activated protein kinase (MAPK)와 phosphoinositde 3-kinase (PI3K)의 인산화 정도 또한 Western blot으로 분석하였고, 그 결과 silymarin 은 p38 MAPK 인산화에 의해 HO-1 발현을 유도하는 것으로 나타났다. 그리고 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)를 이용하여 세포내 지질 과산화를 유도함으로써 silymarin에 의해 유도된 HO-1의 항산화 효과를 확인하였다. 그 결과 silymarin 처리에 의해 세포사멸이 유의적으로 억제되었고, p38의 선택적 저해제를 처리한 세포군에서는 t-BHP에 의해 유의적인 세포사멸이 발생하였다. 이 결과를 통해 silymarin은 Nrf-2/p38 MAPK 신호 전달 경로를 통해 HO-1의 발현을 유도하고, 이를 통해 항산화 효과를 높이는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국환경성돌연변이발암원학회:학술대회논문집
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• 한국환경성돌연변이발암원학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.180-180
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• 2003

• Molecules and Cells
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• 제45권3호
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• pp.134-147
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• 2022

The anti-oxidant enzyme heme oxygenase-1 (HO-1) is known to exert anti-inflammatory effects. From a library of pyrazolo[3,4-d]pyrimidines, we identified a novel compound KKC080096 that upregulated HO-1 at the mRNA and protein levels in microglial BV-2 cells. KKC080096 exhibited anti-inflammatory effects via suppressing nitric oxide, interleukin1β (IL-1β), and iNOS production in lipopolysaccharide (LPS)-challenged cells. It inhibited the phosphorylation of IKK and MAP kinases (p38, JNK, ERK), which trigger inflammatory signaling, and whose activities are inhibited by HO-1. Further, KKC080096 upregulated anti-inflammatory marker (Arg1, YM1, CD206, IL-10, transforming growth factor-β [TGF-β]) expression. In 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridinetreated mice, KKC080096 lowered microglial activation, protected the nigral dopaminergic neurons, and nigral damage-associated motor deficits. Next, we elucidated the mechanisms by which KKC080096 upregulated HO-1. KKC080096 induced the phosphorylation of AMPK and its known upstream kinases LKB1 and CaMKKbeta, and pharmacological inhibition of AMPK activity reduced the effects of KKC080096 on HO-1 expression and LPS-induced NO generation, suggesting that KKC080096-induced HO-1 upregulation involves LKB1/AMPK and CaMKKbeta/AMPK pathway activation. Further, KKC080096 caused an increase in cellular Nrf2 level, bound to Keap1 (Nrf2 inhibitor protein) with high affinity, and blocked Keap1-Nrf2 interaction. This Nrf2 activation resulted in concurrent induction of HO-1 and other Nrf2-targeted antioxidant enzymes in BV-2 and in dopaminergic CATH.a cells. These results indicate that KKC080096 is a potential therapeutic for oxidative stress-and inflammation-related neurodegenerative disorders such as Parkinson's disease.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제62권1호
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• pp.33-42
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• 2007

연구배경: 다양한 고형암에서 HO-1의 높은 발현이 알려져 있고, 그것의 항산화와 항세포고사의 역할로 인해 빠른 암종의 성장에 중요한 역할이 있음이 보고되고 있다. 대표적인 활성산소종 생성 항암제인 Cisplatin은 현재까지 폐암치료에 가장 광범위하게 사용되고 있으나, 여러 내성발생이 임상치료의 주요문제로 대두되고 있다. 저자들은 A549 폐암세포주에서 HO-1의 발현이 증가되었고 HO-1 활성억제제나 siRNA 방법을 통해 생존율의 의미 있는 감소와 세포고사가 유도됨을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 A549 폐암세포주에 cisplatin 처리시 HO-1의 발현의 증가유무와 기전을 규명하고 실제 HO-1의 억제가 cisplatin에 의한 항암제 감수성을 증가시키는지를 알아보는데 있다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 A549, NCI-H23, NCIH157, NCI-H460을 이용하였다. 세포독성은 MTT 방법으로 구하였고, HO-1, Nrf2, MAPK의 발현은 Western blotting으로 확인하였다. 또한 MAPK억제제들을 전처치한 후 cisplatin에 의해 유도된 Nrf2와 HO-1의 발현에 미치는 영향을 역시 Western blotting으로 관찰하였다. A549세포에 활성억제제인 ZnPP나 HO-1 small interfering RNA (siRNA)을 주입하여 cisplatin과의 병합요법시 생존율의 배가효과 유무를 MTT 방법으로 확인하였고, 이러한 효과가 ROS 형성과 HO-1의 발현변화와 관련되는지를 알아보기 위해 $carboxy-H_2DCFDA$ 방법과 Western blotting을 통해 각각 확인하였다. 결 과: Cisplatin 처리시 다른 세포주에 비해 A549 세포가 의의 있게 내성을 보였다. $10{\mu}M$의 농도에서 시간 의존적으로 HO-1, Nrf2, MAPK의 발현이 증가하였고, MAPK 억제제들을 전 처치하였을 때 cisplatin에 의해 유도된 HO-1과 Nrf2의 발현이 억제됨을 확인하였다. HO-1의 활성억제제인 ZnPP와 HO-1 siRNA를 통해 HO-1 mRNA를 직접 억제하는 방법으로 cisplatin과 병합치료시 단독치료에 비해 의의 있는 생존율의 감소를 보였다. 이러한 효과는 활성산소종의 생성 증가와 HO-1의 발현억제에 의한 결과임을 확인하였다. 결 론: Cisplatin 처리시 HO-1의 발현은 MAPKNrf2-HO-1의 경로를 통해 증가하였고, 부분적으로 치료에 대한 내성과 관련이 있었으며, ZnPP 등의 활성억제제나 siRNA를 통한 knock-down 방법으로 HO-1 을 표적으로 억제하는 치료방법을 통해 cisplatin의 항암제 감수성을 증가시켰다.

• 생약학회지
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• 제48권1호
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• pp.31-37
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• 2017

Glutamate-induced oxidative stress results in neuro-degenerative disorders in many central nervous system (CNS) such as Alzheimer's disease, ischemia, Huntington's disease, and Parkinson's disease. Our study was performed to investigate neuroprotective effects of Allium hookeri extracts (leaf, root, and whole) on glutamate-induced HT22 cells. In this study, ethanol extract of A. hookeri showed the outstanding neuroprotective effect in HT22 cells. In addition, we found that ethanol extract of A. hookeri root increased heme oxygenase (HO)-1 in HT22 cells. Moreover, ethanol extract of A. hookeri root also upregulated nuclear accumulation of nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) in HT22 cells. These results demonstrate that ethanol extract of A. hookeri root contributes neuroprotective effects against glutamate-induced oxidative stress in HT22 cells, via Nrf2-mediated HO-1 expression. Our study suggests that ethanol extract of A. hookeri root could be the potential agent for the treatment of many neuro-degenerative diseases.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제5권2호
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• pp.120-125
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• 2009

Alaria esculenta is a brown seaweed found in the Arctic. This study investigated the protective effect of A. esculenta extract (AEE) against oxidant-mediated injury and its mode of action in RAW264.7 macrophages. The methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay showed that $H_2O_2$ treatment reduced cell viability, whereas AEE protected cells from $H_2O_2$-mediated cytotoxicity in a dose-dependent manner. Because heme oxygenase-1 (HO-1) is known to protect cells against oxidative damage, we investigated the effect of AEE on HO-1 gene expression and HO enzyme activity. The protective effect of AEE against $H_2O_2$-induced injury was correlated with increased HO enzyme activity. AEE also induced HO-1 mRNA and protein expression, as determined RT-PCR and Western blotting, respectively. To characterize the mechanisms by which AEE induces HO-1 gene expression, we examined the effect of AEE on the nuclear translocation of NF-E2-related factor-2 (Nrf2) and Akt phosphorylation. AEE treatment activated upstream signaling for HO-1 gene expression, including the nuclear translocation of Nrf2 and Akt phosphorylation. Collectively, these results suggest that AEE has anti-oxidant activity that is mediated, at least in part, via the activation of Nrf2 and Akt and the subsequent induction of HO-1 gene expression.