• 제목/요약/키워드: immune cells

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Vitamin D Attenuates Pain and Cartilage Destruction in OA Animals via Enhancing Autophagic Flux and Attenuating Inflammatory Cell Death

  • JooYeon Jhun;Jin Seok Woo;Ji Ye Kwon;Hyun Sik Na;Keun-Hyung Cho;Seon Ae Kim;Seok Jung Kim;Su-Jin Moon;Sung-Hwan Park;Mi-La Cho
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제22권4호
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    • pp.34.1-34.19
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    • 2022
  • Osteoarthritis (OA) is the most common form of arthritis associated with ageing. Vitamin D has diverse biological effect on bone and cartilage, and observational studies have suggested it potential benefit in OA progression and inflammation process. However, the effect of vitamin D on OA is still contradictory. Here, we investigated the therapeutic potential of vitamin D in OA. Six-week-old male Wistar rats were injected with monosodium iodoacetate (MIA) to induce OA. Pain severity, cartilage destruction, and inflammation were measured in MIA-induced OA rats. Autophagy activity and mitochondrial function were also measured. Vitamin-D (1,25(OH)2D3) and celecoxib were used to treat MIA-induced OA rats and OA chondrocytes. Oral supplementation of vitamin D resulted in significant attenuations in OA pain, inflammation, and cartilage destruction. Interestingly, the expressions of MMP-13, IL-1β, and MCP-1 in synovial tissues were remarkably attenuated by vitamin D treatment, suggesting its potential to attenuate synovitis in OA. Vitamin D treatment in OA chondrocytes resulted in autophagy induction in human OA chondrocytes and increased expression of TFEB, but not LC3B, caspase-1 and -3, in inflamed synovium. Vitamin D and celecoxib showed a synergistic effect on antinociceptive and chondroprotective properties in vivo. Vitamin D showed the chondroprotective and antinociceptive property in OA rats. Autophagy induction by vitamin D treatment may be a promising treatment strategy in OA patients especially presenting vitamin D deficiency. Autophagy promoting strategy may attenuate OA progression through protecting cells from damage and inflammatory cell death.

Morin Hydrate Inhibits Influenza Virus entry into Host Cells and Has Anti-inflammatory Effect in Influenza-infected Mice

  • Eun-Hye Hong;Jae-Hyoung Song;Seong-Ryeol Kim;Jaewon Cho;Birang Jeong;Heejung Yang;Jae-Hyeon Jeong;Jae-Hee Ahn;Hyunjin Jeong;Seong-Eun Kim;Sun-Young Chang;Hyun-Jeong Ko
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제20권4호
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    • pp.32.1-32.15
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    • 2020
  • Influenza virus is the major cause of seasonal and pandemic flu. Currently, oseltamivir, a potent and selective inhibitor of neuraminidase of influenza A and B viruses, is the drug of choice for treating patients with influenza virus infection. However, recent emergence of oseltamivir-resistant influenza viruses has limited its efficacy. Morin hydrate (3,5,7,2',4'-pentahydroxyflavone) is a flavonoid isolated from Morus alba L. It has antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective, and anticancer effects partly by the inhibition of the NF-κB signaling pathway. However, its effects on influenza virus have not been studied. We evaluated the antiviral activity of morin hydrate against influenza A/Puerto Rico/8/1934 (A/PR/8; H1N1) and oseltamivir-resistant A/PR/8 influenza viruses in vitro. To determine its mode of action, we carried out time course experiments, and time of addition, hemolysis inhibition, and hemagglutination assays. The effects of the co-administration of morin hydrate and oseltamivir were assessed using the murine model of A/PR/8 infection. We found that morin hydrate reduced hemagglutination by A/PR/8 in vitro. It alleviated the symptoms of A/PR/8-infection, and reduced the levels of pro-inflammatory cytokines and chemokines, such as TNF-α and CCL2, in infected mice. Co-administration of morin hydrate and oseltamivir phosphate reduced the virus titers and attenuated pulmonary inflammation. Our results suggest that morin hydrate exhibits antiviral activity by inhibiting the entry of the virus.

Effect of Xenogeneic Substances on the Glycan Profiles and Electrophysiological Properties of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes

  • Yong Guk, Kim;Jun Ho Yun;Ji Won Park;Dabin Seong;Su-hae Lee;Ki Dae Park;Hyang-Ae Lee;Misun Park
    • International Journal of Stem Cells
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    • 제16권3호
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    • pp.281-292
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    • 2023
  • Background and Objectives: Human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived cardiomyocyte (CM) hold great promise as a cellular source of CM for cardiac function restoration in ischemic heart disease. However, the use of animal-derived xenogeneic substances during the biomanufacturing of hiPSC-CM can induce inadvertent immune responses or chronic inflammation, followed by tumorigenicity. In this study, we aimed to reveal the effects of xenogeneic substances on the functional properties and potential immunogenicity of hiPSC-CM during differentiation, demonstrating the quality and safety of hiPSC-based cell therapy. Methods and Results: We successfully generated hiPSC-CM in the presence and absence of xenogeneic substances (xeno-containing (XC) and xeno-free (XF) conditions, respectively), and compared their characteristics, including the contractile functions and glycan profiles. Compared to XC-hiPSC-CM, XF-hiPSC-CM showed early onset of myocyte contractile beating and maturation, with a high expression of cardiac lineage-specific genes (ACTC1, TNNT2, and RYR2) by using MEA and RT-qPCR. We quantified N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc), a xenogeneic sialic acid, in hiPSC-CM using an indirect enzyme-linked immunosorbent assay and liquid chromatography-multiple reaction monitoring-mass spectrometry. Neu5Gc was incorporated into the glycans of hiPSC-CM during xeno-containing differentiation, whereas it was barely detected in XF-hiPSC-CM. Conclusions: To the best of our knowledge, this is the first study to show that the electrophysiological function and glycan profiles of hiPSC-CM can be affected by the presence of xenogeneic substances during their differentiation and maturation. To ensure quality control and safety in hiPSC-based cell therapy, xenogeneic substances should be excluded from the biomanufacturing process.

Effects of an in vitro vitamin D treatment on the inflammatory responses in visceral adipose tissue from Ldlr-/- mice

  • Deok Hoon Kwon;Jungwon Hwang;Hyeyoung You;Na Young Kim;Ga Young Lee;Sung Nim Han
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제18권1호
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    • pp.19-32
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    • 2024
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Atherosclerosis is associated with increased inflammation in the visceral adipose tissue (VAT). Vitamin D has been reported to modulate the inflammatory responses of stromal vascular cells (SVCs) and adipocytes in adipose tissue, but the role of vitamin D in atherosclerosis biology is unclear. This study examined the effects of in vitro 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25[OH]2D3) treatment on the inflammatory responses of SVCs and adipocytes from atherosclerotic mice. MATERIALS/METHODS: C57BL/6J (B6) mice were divided randomly into 2 groups and fed a 10% kcal fat control diet (control group, CON) or 41% kcal fat, 0.21% cholesterol (high fat + cholesterol, HFC) diet (obese group, OB), and B6.129S7-Ldlrtm1Her/J (Ldlr-/-) mice were fed a HFC diet (obese with atherosclerosis group, OBA) for 16 weeks. SVCs and adipocytes isolated from VAT were pre-incubated with 1,25(OH)2D3 for 24 h and stimulated with lipopolysaccarides for the next 24 h. Proinflammatory cytokine production by adipocytes and SVCs, the immune cell population in SVCs, and the expression of the genes involved in the inflammatory signaling pathway in SVCs were determined. RESULTS: The numbers of total macrophages and SVCs per mouse were higher in OB and OBA groups than the CON group. The in vitro 1,25(OH)2D3 treatment significantly reduced macrophages/SVCs (%) in the OBA group. Consistent with this change, the production of interleukin-6 and monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1) by SVCs from the OBA group was decreased by 1,25(OH)2D3 treatment. The 1,25(OH)2D3 treatment significantly reduced the toll-like receptor 4 and dual-specificity protein phosphatase 1 (also known as mitogen-activated protein kinase phosphatase 1) mRNA levels in SVCs and MCP-1 production by adipocytes from all 3 groups. CONCLUSIONS: These findings suggest that vitamin D can attribute to the inhibition of the inflammatory response in VAT from atherosclerotic mice by reducing proinflammatory cytokine production.

의사에게 요구되는 인간이해를 통합한 질병발생모델의 제안 (Human Understanding is Expected of the Physician: Proposing a Model of Disease Development)

  • 박상흠;박삼엘;김진영;이현아;이상미;이태훈;배상병;장성혜;장시형;전성완;문종호
    • The Korean Journal of Medicine
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    • 제99권2호
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    • pp.84-95
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    • 2024
  • In Harrison's Principles of Internal Medicine, human understanding is emphasized as one of three necessary characteristics that a physician must have. Inflammation, which is caused by inflammatory inducers (inf-ids), is a fundamental feature of disease at the cellular and molecular levels. Inflammation protects the body, but excessive or prolonged inflammation can be damaging and can cause disease. Humans are repeatedly exposed to external and internal environmental factors that generate inf-ids throughout their lives. External environmental factors include microbial and non-microbial inf-ids, as well as stressors that inevitably arise during social interactions. Internal environmental factors include the adaptive physiological response that is present from birth. Inf-ids may also be produced by the four-step habit loop, which consists of a cue (e.g., stressor), emotions, routine act (adaptive response), and a reward. Immune cells in the circulatory system and in tissues may have positive and negative effects in inflammatory responses. However, low-grade inflammation may be difficult to detect. We propose a model of disease development that integrates external and internal environmental factors from the perspective of human understanding.

Oxidized LDL Accelerates Cartilage Destruction and Inflammatory Chondrocyte Death in Osteoarthritis by Disrupting the TFEB-Regulated Autophagy-Lysosome Pathway

  • Jeong Su Lee;Yun Hwan Kim;JooYeon Jhun;Hyun Sik Na;In Gyu Um;Jeong Won Choi;Jin Seok Woo;Seung Hyo Kim;Asode Ananthram Shetty;Seok Jung Kim;Mi-La Cho
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제24권3호
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    • pp.15.1-15.18
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    • 2024
  • Osteoarthritis (OA) involves cartilage degeneration, thereby causing inflammation and pain. Cardiovascular diseases, such as dyslipidemia, are risk factors for OA; however, the mechanism is unclear. We investigated the effect of dyslipidemia on the development of OA. Treatment of cartilage cells with low-density lipoprotein (LDL) enhanced abnormal autophagy but suppressed normal autophagy and reduced the activity of transcription factor EB (TFEB), which is important for the function of lysosomes. Treatment of LDL-exposed chondrocytes with rapamycin, which activates TFEB, restored normal autophagy. Also, LDL enhanced the inflammatory death of chondrocytes, an effect reversed by rapamycin. In an animal model of hyperlipidemia-associated OA, dyslipidemia accelerated the development of OA, an effect reversed by treatment with a statin, an anti-dyslipidemia drug, or rapamycin, which activates TFEB. Dyslipidemia reduced the autophagic flux and induced necroptosis in the cartilage tissue of patients with OA. The levels of triglycerides, LDL, and total cholesterol were increased in patients with OA compared to those without OA. The C-reactive protein level of patients with dyslipidemia was higher than that of those without dyslipidemia after total knee replacement arthroplasty. In conclusion, oxidized LDL, an important risk factor of dyslipidemia, inhibited the activity of TFEB and reduced the autophagic flux, thereby inducing necroptosis in chondrocytes.

보존된 동종동맥편 조직의 면역성 변화에 관한 연구 (Changes in Immunogenicity of Preserved Aortic Allograft)

  • 전예지;박영훈;강영선;최희숙;임창영
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제29권11호
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    • pp.1173-1181
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    • 1996
  • 동종동맥판의 보존기법이 발전하면서 상당한 정도의 생육성이 보존되며, 특히 면역반응의 주된 요인인 내피세포 생육성이 약 50%이상 보존되기 때문에 보존처리된 동종동맥판 내피세포의 면역능력을 평가하는것이 동종동맥판의 임상적변화의 원인을 규명하는데 필요할 것이다. 실험은 200~250gm의 Sprague-Dawley Rat를 사용하였다. Rat로부터 적출한 동맥벽을 현재 임상적으로 사용하고 있는 냉장보존법과 냉동보존법을 사용하여 2주일간 보존하였으며 보존처리전(No treat)과 멸균처리후(sterile),냉장 보존후 1(1day), 2(2day), 7(7day), 14일째(14day), 2주간의 냉동보존후(cryo)에 표본을 채취하여 보존시간에 따른 변화를 관찰하였다. 면역표현에 대한 연구를 위하여 혈관조직으로부터 내피세포를 분리한 뒤 면역조직화학검사(Immunohistochemical study)를 하였다. 혈관내피세포의 항원 표현정도를 정량적으로 분석하기 위하여 anti-MHC class I antibody(MRC OX-18)과 anti-MHC class II antibody(MRC OX-6), anti-ICAM antibody를 사용하였다. 처리된 내피세포를 Flow cytomwtry로 분석하여 항체가 부착된 내피세포의 비율을 알아냄으로써 내피세포의 항원성(antigenic expression)을 조사하였다. 또한 보존처리된 동종동맥판에 의한 생체내에서의 면역반응을 평가하기 위하여 위에서와 같은 방법으로 보존처리전(No treat), 멸균처리 후 2일 보존후(2 day), 7일 보존후(7 day), 14일 보존 후(14 day), 냉동보존(cryo)된 동종동맥판을 Mouse에 이식한 후 일정기간(1, 2, 3, 4, 6, 8주)이 경과된 시점에서 혈중의 CD4$^{+}$, CD8$^{+}$ T cell분포를 측정하였다. 이를 위하여 Mouse의 미정맥에서 채취한 혈액에 monoclonal antibody를 처리한 뒤 flow cytometry를 이용하여 lymphocyte중의 CD4$^{+}$, CD8$^{+}$ T cell 비율을 측정하였다. 내피세포의 MHC Class I 표현정도는 No treat에서 23.95%였고, sterile에서 48.08%로 증가한 뒤 14day 까지 36.02%로, cryo에서도 35.53% 로 증가되어 있었다(p=0.0183). MHC Class II 표현정도는 No treat에서 9.72%, sterile에서 10.13%이였고 14day 에서 10.27%, cryo 에서 13.39% 였다(P=0.1599). ICAM-1 표현정도는 No treat에서 15.02%, sterile에서 19.85%였고, 14day에서 35.33%, cryo에서 34.67% 로 증가하였다(P=0.001). 정상 Mouse에서 CD4$^{+}$, CD8$^{+}$ T-cell분포는 각각 42.13%, 25.57% 였고 CD4$^{+}$/CD8$^{+}$ ratio는 1.64였다. 동종동맥을 이식받은 Mouse의 정맥혈중 CD4$^{+}$ T-cell분포는 No treat군에서 1주에서 8주사이에 49.23% 에서 36.8%사이로 변화를 보이지 않았고(p=0.955), 2 day군에서는 30.36%로 감소하였고(p=0.0001), 7day군에서는 32.8%로 감소하였고(p=0.008), 14 day 군은 26.92%로 감소(p=0.0001), cryo군은 29.56%로 감소하였다(p=0.0018). CD8$^{+}$T-cell은 모든 군에서 1주에서 8주 사이에 42.32%에서 58.92%사이로 증가하였다(p=0.0001~0.0002). CD4$^{+}$/CD8$^{+}$ ratio는 모든 군에서 1주에 1.22 에서 2.28 사이에 있었으나 8주후에는 모든 군에서 0.47에서 0.95 사이로 감소하였다(p=0.0001). 즉, 보존처리된 동종동맥판의 내피세포는 보존처리과정의 초기에는 MHC class I과 II항원효과를 동시에 보이고, 보존기간이 길어지면서 MHC class II항원효과는 변함이 없으나 MHC class I 항원효과는 증가함을 알 수 있다. 또한 CD4$^{+}$ T-cell은 보존처리 기간 중 소폭의 변환를 보임에 반하여 CD8$^{+}$ T-cell은 보존처리된 기간에 관계없이 이식된 후 8주간에 걸쳐 지속적으로 증가함을 알 수 있다. 4$^{\circ}C$에 냉장보존한 군과 냉동보존한 군간에는 차이가 없었다. 이와같은 결과를 볼 때 동종동맥판을 체내에 이식할 경우 내피세포에 의한 MHC class I 항원효과가 지속적으로 유지되고 있음을 추측할 수 있다.

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내독소에 의한 말초혈액 단핵구의 IL-1beta, IL-6, TNF-alpha와 TGF-beta 생성에 관한 연구 (Lipopolysaccharide-induced Synthesis of IL-1beta, IL-6, TNF-alpha and TGF-beta by Peripheral Blood Mononuclear Cells)

  • 정성환;박춘식;김미호;김은영;장헌수;기신영;어수택;문승혁;김용훈;이희발
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권4호
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    • pp.846-860
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    • 1998
  • 연구배경: 내독소는 생체 내에서 단구와 내피세포에 강한 자극을 주나 호중구, 림프구, 호염기구, 섬유모세포 등 여러 세포에도 자극효과가 있어 염증반응이 시작된다. 그중 대식세포는 내독소의 자극을 받아 활성화되면 interleukin-1 (IL-1), IL-6, tumor necrosis factor-alpha (TNF-$\alpha$)를 분비하여 조직손상을 일으킨다. 내독소의 작용기전은 CD14 의존성 경로와 비의존성 경로의 두 개로 나뉘어진다. 체내로 들어온 내독소는 혈청 내에서 내독소 운반에 관여하는 LPS-binding protein(LBP)과 결합하여 혈중내에서 세포와 결합되거나 조직으로 이동되어 조직내 세포와 결합하게 된다. 그러나 고농도의 LPS는 CD14항원에 비의존적으로 대식세포를 자극 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 현재까지 LPS자극에 의한 대식세포의 CD14 항원 의존성 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$의 형성과정은 많이 밝혀져 있으나, 내독소에 의한 TGF-$\beta$의 형성 여부는 밝혀져 있지 않으며, CD14 항원 비의존성으로 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$ TGF-$\beta$가 형성되는 과정도 별로 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 혈청이 없는 상태 (LBP가 없는 상태)에서, 즉 LPS 자극시 LBP-CD14 비의존성으로 말초혈액단핵구에서 형성된 proinflammatory cytokines인 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$과 섬유화 cytokine인 TGF-$\beta$의 생성유무를 규명하고자 하였다. 방 법: 정상인의 헤파린 처리된 말초혈액정맥혈을 비중 1.077의 Ficoll-Hypaque 용액 위에 중첩시킨 후 500g에서 30분간 원심분리하여 말초혈액단핵구를 얻었다. 분리된 말초혈액단핵구를 우태아혈청이 없는 RPMI에 부유시킨 후 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 보온기에서 0.1 ${\mu}g$, 1 ${\mu}g$, 10 ${\mu}g$, 100 ${\mu}g/ML$의 LPS와 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48 시간 혼합 배양 후 상층액을 분리하여 IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$의 측정 cytokines의 양을 bioassay로 측정하였다. 세포층은 slide에 고정시킨 후 단 클론 항체를 이용한 이중 면역조직화학염색법과 RNA probe를 이용한 in situ hybridization에 이용하였다. 결 과: 실험사약내 내독소 존재 여부에 대한 검증결과 내독소 함유량은 10 ng/mL 이하로 되어 있어 본 실험에서는 10 ng/mL 이상의 농도로 실험을 하였기 때문에 오염된 내독소는 실험에 영향이 없었을 것으로 사료되었다. 말초혈액단핵구에서 LPS 자극에 의하여 IL-6는 1시간째부터 형성되기 시작하였으며 96 시간까지 지속적으로 상승하였고 LPS용량의존성으로 형성됨을 알 수 있었다. TNF-$\alpha$는 LPS 자극 4시간째부터 상승하기 시작하여 시간이 갈수록 생성양은 증가하며 72 시간째까지 지속적으로 형성되었다. TGF-$\beta$형성도 LPS 용량에 의존성을 보이며 8시간째 일차로 TGF-$\beta$의 형성이 증가 한 후 12 시간째는 오히려 감소하였다가 시간이 지남에 따라 다시 증가하여 2차로 96 시간에 최대 형성을 보였다. 각각 cytokine의 24시간째 생성양은 IL-6의 경우 $1{\times}10^5/mL$의 말초혈액단핵구에서 10 ${\mu}g/mL$의 LPS에 의해서 19.8 ng 이 생성되었고 LPS 자극이 없는 상태의 자연생성능도 3.2 ng이었으며, $1{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의해서 자연 생성양은 증가하여 24시간째에 0.38 ng/mL, 10명/mL의 농도에서 24시간째 4.1 ng/mL의 TNF-$\alpha$의 생성능을 보였다. TGF-$\beta$의 경우 $2{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의하여 34.4 pg/mL가 생성되었고 자연생성능은 5.2 pg/mL의 생성농을 보였다. 말초혈액단핵구의 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$ 단백과 m-RNA 발현 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$단백은 주로 단구세포에서, TGF-$\beta$ 단백은 단구세포와 림프구에서 발현되었으며, CD14항원 발현과는 상관이 없었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6, TGF-$\beta$ m-RNA 양성세포는 주로 세포질이 풍부한 것으로 보아 단구세포로 사료되었다. TGF-$\beta$의 경우 단구세포외에도 세포질이 적은 림프구에서도 약하게 양성반응을 보여 링프구에서도 분비될 가능성을 보여 주었다. 결 론: 내독소로 말초혈액 단핵구를 자극시 IL-6, TNF-$\alpha$는 조기에 분비되기 시작하며 TGF-$\beta$는 후기에 분비되기 시작하여 96시간까지 지속적으로 분비된다. 주 분비세포는 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$의 경우 단구세포가 되며 TGF-$\beta$도 단구세포가 주세포가 되나 림프구도 분비에 관여한다.

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Chlorella vulgaris의 지질 추출 후 부산물의 영양학적 및 관능적 평가 (Nutritional and Organoleptic Evaluations of the By-products from Chlorella vulgaris after Lipid Extraction)

  • 오성호;최운용;서용창;김가빈;이신영;정경환;강도형;이현용
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.920-926
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    • 2010
  • 본 연구는 단단한 세포벽을 이루고 있어 지질 추출 및 유용 물질의 용출이 어려운 C. vulgaris를 이용하여, 1200 psi의 압력으로 1회 및 2회의 homogenization 전 처리가 이루어 졌으며, chloroform-methanol 혼합 용액으로 기존 $65^{\circ}C$ 온도에서 짧은 시간(1 hr) 동안 비등이 이루어지던 것과는 달리, $35^{\circ}C$ 온도조건에서 적정시간(5 hr) 동안 교반하는 최적용매추출법으로 얻어낸 지질 추출 부산물에 대한 식품영양학적 가치 평가와 세포독성, 면역 활성 탐색을 통하여 식품첨가물로 이용 가능성을 확인하였다. 일반성분 및 무기질, 아미노산 함량 분석결과 대부분의 유용 물질의 용출량이 증가하였으며, 특히 HCM-35는 총 열량의 감소와 함께 carbohydrate와 crude protein이 각각 30.8%, 56.8%로 높았으며, 그 외 필수 mineral 및 아미노산 함량의 증가를 통하여 다이어트 및 건강식품 첨가물로서 높은 가치를 확인했다. 또한, 정상세포(HEK293, HEL299)에 대한 세포독성은 16% 이하로 낮으며, 면역증진 효과를 분석한 결과 면역 B세포와 T세포에서 각각 $12.8\times10^4$ cells/mL, $11.9\times10^4$ cells/mL로 6일째 가장 높은 생육도를 보였으며, 추출 전 C. vulgaris와 비교하여 큰 차이가 없었다. C. vulgaris의 부산물은 높은 식품학적 및 생리활성 가치가 있다고 사료되며, 부산물의 소재화 가치가 높고, 특히 식품첨가물 이용 시, 다이어트 및 면역 기능을 통한 건강 향상이 기대된다. 또한 색깔, 매끈한 정도, 향기에 관한 관능 성 평가에서 높은 점수를 나타내어, 다이어트 및 건강보조식품 첨가물로 이용될 수 있을 것이다. 더 나아가 이와 같은 부산물 이용은 환경 친화적 자원 내 에너지 절약형 산업으로 환경오염문제 해결 및 산업구조 고도화에 기여할 것으로 기대된다.

Probiotics를 이용한 흑마늘 발효물의 품질특성 및 생리활성 (Quality Characteristics and Biological Activity of Fermented Black Garlic with Probiotics)

  • 탁현민;김경민;김종수;황초롱;강민정;신정혜
    • 생명과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.549-557
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    • 2014
  • 본 연구는 probiotics를 이용해 흑마늘 발효물을 제조하고 그 품질특성 및 생리활성을 확인하기 위하여 흑마늘을 20% 첨가한 배지에 9종의 probiotics를 각각 접종하여 생육정도를 분석한 결과 L. rhamnosus, L. paracasei subsp. paracasei, L. casei, L.plantarum 균주가 흑마늘 혼합 배지에서 성장이 우수하였다. 선발된 4종의 균주 각각을 이용하여 흑마늘이 10, 20 및 30% 첨가된 흑마늘 발효물을 제조하여 제조 직후와 발효 12, 24, 48 및 72시간에 시료를 취하여 생균수, pH, 산도, S-allyl cysteine (SAC) 함량을 측정하였으며, 발효전과 발효 72시간 후 발효물을 동결 건조한 시료를 이용하여 RAW 264.7 세포에서 nitric oxide (NO)와 reactive nitrogen species (ROS) 생성억제능을 통해 생리활성을 확인하였다. L. Plantarum으로 발효하였을 때 흑마늘의 첨가량이 증가하여도 높은 생균수를 유지하였다. 발효시간이 경과할수록 pH는 낮아졌고, 산도는 증가하는 경향을 나타내었다. SAC의 함량은 흑마늘의 첨가 비율이 높을수록 더 높았으며, 발효 24~48시간에 증가하였다가 이후에는 감소하는 경향이었는데, 흑마늘을 30% 첨가하여 L. paracasei subsp. paracasei 균주로 72시간 발효하였을 때 238.2 mg/l로 가장 SAC 함량이 높았다. RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유발하여 NO 생성 억제능을 확인한 결과 L. rhamnosus로 발효하였을 때 다른 균주 발효물에 비해 활성이 높았는데, 흑마늘을 10% 첨가하여 72시간 발효하였을 때 LPS 처리구에 비해 약 53%의 NO 생성 억제능을 보여 가장 활성이 우수하였다. 생체내 항산화활성 평가를 위하여 과산화수소로 유발된 ROS 생성 억제능을 확인한 결과 L. plantarum 균주로 발효한 발효물에서 유의적으로 활성이 높았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 발효균주에 따라 흑마늘 발효물의 특성이 서로 상이하므로, 원하는 활성에 부합하는 균주를 사용하거나 혼합균주를 사용하여 발효물을 제조하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.