• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.329-340
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• 2024

Mangiferin is a kind of natural xanthone glycosides and is known to have various pharmacological activities. However, since the beneficial efficacy of this compound has not been reported in retinal pigment epithelial (RPE) cells, this study aimed to evaluate whether mangiferin could protect human RPE ARPE-19 cells from oxidative injury mimicked by hydrogen peroxide (H₂O₂). The results showed that mangiferin attenuated H₂O₂-induced cell viability reduction and DNA damage, while inhibiting reactive oxygen species (ROS) production and preserving diminished glutathione (GSH). Mangiferin also antagonized H₂O₂-induced inhibition of the expression and activity of antioxidant enzymes such as manganese superoxide dismutase and GSH peroxidase, which was associated with inhibition of mitochondrial ROS production. In addition, mangiferin protected ARPE-19 cells from H₂O₂-induced apoptosis by increasing the Bcl-2/Bax ratio, decreasing caspase-3 activation, and blocking poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Moreover, mangiferin suppressed the release of cytochrome c into the cytosol, which was achieved by interfering with mitochondrial membrane disruption. Furthermore, mangiferin increased the expression and activity of heme oxygenase-1 (HO-1) and nuclear factor-erythroid-2 related factor 2 (Nrf2). However, the inhibition of ROS production, cytoprotective and anti-apoptotic effects of mangiferin were significantly attenuated by the HO-1 inhibitor, indicating that mangiferin promoted Nrf2-mediated HO-1 activity to prevent ARPE-19 cells from oxidative injury. The results of this study suggest that mangiferin, as an Nrf2 activator, has potent ROS scavenging activity and may have the potential to protect oxidative stress-mediated ocular diseases.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.46-52
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• 2023

플라보노이드는 광범위한 생물학적 활성을 가진 중요한 식물 2차 대사 산물로, 본 연구에서 사용된 naringenin (NN)은 자몽에 가장 풍부한 플라바논의 하나로 간 보호, 항지질 과산화 및 항암 활성에 관한 연구가 보고되었다. 우리는 이전 연구에서 biorenovation 기법을 NN에 적용하여 naringenin-7-O-Glucoside(prunin), naringenin-7-O-phosphate (N7P), 6''-O-Succinyl prunin과 같은 3가지 유도체를 합성하였으며 그 중 생물학적 및 물리화학적 특성이 보고되지 않은 N7P가 NN보다 45배 증가한 수용해도를 나타냄을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 N7P의 추가적인 생리활성 조사하고자 RAW 264.7 세포에서 항염증 활성을 평가하였으며 N7P는 세포 독성이 나타나지 않는 농도에서 유효한 inducible NO synthase (iNOS), cyclooxygenase-2(COX-2) 억제 활성을 보였으며 이들의 발현 경로를 유의하게 억제함으로써 nitric oxide (NO) 및 prostaglandin E₂ (PGE₂)를 효과적으로 억제하였다. 뿐만 아니라 pro-inflammatory cytokines인 tumor necrosis factor-α (TNF-α)와 interleukin-6 (IL-6)의 발현 또한 유의하게 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 근거로 N7P가 다양한 염증 인자를 표적으로 하는 항염증 소재로 적용될 수 있음을 제안한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권5호
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• pp.466-477
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• 2018

본 연구는 헛개나무 잎, 줄기, 뿌리로부터 얻어진 메탄올 추출물의 항염증 효과를 구명하기 위해서 수행되었다. LPS로 염증이 유도된 RAW264.7 세포 내 부위별 추출물을 동시에 처리하여 염증 매개성 물질인 NO 생성량 분석 결과 $40{\mu}g/m{\ell}$농도에서 뿌리(94.7%)와 줄기(42.6%)에서는 효과가 있는 반면 잎에서는 효과가 없는 것으로 확인되었다. 이 중 탁월한 효과를 보인 뿌리 추출물(RE)의 항염증 효과 및 관련 분자적 기전을 확인하였다. 그 결과, 염증 반응의 주요 경로인 NF-kB 및 MAPK 신호전달경로에서 RE가 LPS로 유도된 NF-kB의 핵 이동을 억제하고, ERK, JNK, p38의 인산화를 억제함으로써 iNOS, COX-2의 발현이 감소되고, NO와 pro-inflammatory cytokine (IL-6, $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$)의 생성이 억제됨을 확인하였다. 또한 RE는 대식세포에서 Nrf2를 활성화시켜 항염증성 단백질인 HO-1 발현을 유도하여 항염증 효과를 나타내었다. 또한, RE로부터 주요 성분을 분리한 후 NMR과 MS 기기를 이용하여 구조 동정된 27-O-protocatechuoylbetulinic acid 화합물에서도 높은 항염증 효과를 확인하였다. 이러한 연구결과는 헛개나무뿌리와 그 주요성분은 의약품 소재 및 기능성 식품 등의 기능성 소재로 활용될 수 있는 기초적인 정보를 제공할 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권5호
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• pp.594-602
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• 2009

목 적 : $TGF-{\beta}1$는 흥분독성을 억제시키고 질소 산화물 생성 억제를 통한 신경세포 보호 효과가 있다고 알려져 있지만 주산기저산소 허혈 뇌손상에서 그 기전은 아직도 확실히 밝혀져 있지 않고 있다. 따라서 이번 연구에서는 신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 산화질소로 인한 신경독성 및 글루탐산염에 의한 흥분독성과 $TGF-{\beta}1$의 관계를 보고자 하였다. 방 법 : 생체외 실험으로 재태 기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% O2 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저산소군(Hypoxia), 저산소 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$ (1, 5, 10 ng/mL) 투여군(H+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 정상 산소군 (Control)과 비교하였다. 생체 내 실험은 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (7.5% O2) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소 허혈 뇌손상을 유발하였다. 아무런 처치도 하지 않은 정상 대조군(Control), 경동맥 노출 후 봉합 시술만 시행한 정상 Sham 수술군(Sham-OP), 손상 30분 전 생리식염수를 주입 후 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 대조군(HI+ Vehicle), 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$을 대뇌로 투여하고 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 $TGF-{\beta}1$ 투여군(HI+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 비교분석하였다. 흥분독성과의 관련을 알아보기 위하여 NMDA 수용체 아단위를 이용하였고, 질소산화물과의 관련을 알아보기 위해 iNOS, eNOS 및 nNOS를 이용하여 western blotting과 실시간 중합효소연쇄반응을 하였다. 결 과 : 생체 외 실험에서 iNOS의 발현은 정상 산소군과 저산소군 간에 차이가 없었으며, $TGF-{\beta}1$ 투여군에서는 발현이 증가하였으며 이는 농도와는 상관성이 없었다. eNOS, nNOS의 발현은 1 ng/mL의 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소군보다 감소하였다. 생체 내 실험에서는 iNOS와 iNOS mRNA의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여한 후 저산소 대조군보다 증가하였다. eNOS와 nNOS 발현은 정상 대조군 보다 저산소 대조군에서 감소하였고, eNOS의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 증가하였지만 nNOS의 발현은 증가하지 않아 통계적 유의성이 없었다. eNOS mRNA와 nNOS mRNA의 발현은 iNOS와 반대로 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소 대조군보다 감소하였다. NMDA 수용체 아단위 mRNA의 발현은 정상 대조군과 Sham 수술군에 비해 저산소 대조군에서 모두 감소하였으나 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 NR2C를 제외한 나머지 아단위의 발현은 저산소 대조군보다 증가하였다. 결 론 : 신생백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 $TGF-{\beta}1$ 치료군에서 저산소로 인하여 감소된 NMDA 수용체 아단위의 발현을 증가시켜 흥분독성 기전과 관련성을 보이며, 증가된 iNOS 발현을 감소시키고 감소된 eNOS 발현을 증가시키는 질소 산화물 중재를 통한 뇌 보호 작용에 연관이 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.245-253
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• 2024

본 연구는 초석잠 뿌리 분획물의 항산화 및 항염증 효과를 규명하고 transforming growth factor (TGF) β 자극에 의한 smad 신호전달에 미치는 효과에 대해 연구하였다. 초석잠 뿌리 분획물들 중 n-BuOH 분획물이 16.67 mg/g 으로 가장 높은 플라보노이드 함량을 나타내었으며, 다음으로 n-Hexane, water 및 85% aq. MeOH 분획물 순이었다. 초석잠 뿌리의 지방산 조성은 n-6 지방산(54.27%) > n-3 지방산(21.18%) > 포화지방산(19.70%) > n-9 지방산(3.60%) 순으로 나타났으며, 지방산들 중 n-6계 지방산인 linoleic acid (18:2n-6)가 54.27%로 나타내었고 n-3계 지방산인 linolenic acid (18:3n-3)는 20.82%의 함량을 나타내었다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 확인한 결과, 초석잠 뿌리 분획물들 중 n-BuOH 분획물은 0.5 mg/mL 의 농도에서 각각 85.4% 및 90.2%로 라디칼 소거능을 나타내었다. 85% aq. MeOH 분획물은 0.5 mg/mL 의 농도에서 각각 58.7% 및 90.8%로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 보였다. 항염증 효능 중 NO 생성 저해 효과는 모든 분획물들이 0.5, 1 및 2 mg/mL의 농도에서 control 과 유의적 차이를 보이면서 NO 생성을 저해하였다(p<0.05). TGFβ signaling의 smad3 의 인산화 발현량을 확인한 결과 85% aq. MeOH 및 water 분획물들을 처리한 군에서 control과 비교했을 때 각각 88% 및 77% 수준으로 smad3의 인산화가 저해되는 것을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 플라보노이드 함량이 높은 n-BuOH 분획물의 항산화 활성이 높았고 항염증 및 TGFβ signaling의 smad3 의 인산화 저해 활성은 85% aq. MeOH 및 water 분획물들에서 높은 활성이 나타났다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권2호
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• pp.120-128
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• 2005

연구배경 : 인슐린 양 성장 인자 결합 단백질-3 (IGF binding protein-3, IGFBP-3)는 생체내와 실험관내에서 인슐린 양 성장인자 매개 신호전달 체계를 억제하여 비소 세포성 폐암 세포의 증식을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 비소세포성 폐암의 치료에 있어 IGFBP-3를 이용한 치료전략의 개발을 위하여 IGFBP-3(Ad5CMV-BP3)와 FTI SCH66336의 병용치료 상승작용을 분석하였다. 방 법 : 비소세포성 폐암 세포주의 성장에 Ad5CMV-BP3와 SCH66336의 병용투여가 미치는 효과를 측정하기 위하여 비소세포성 폐암 세포주와 IGFBP-3를 발현하는 recombinant adenovirus(Ad5CMV-BP3)를 이용하였고 흉선이 없는 nude mice의 등에 H1299 폐암 세포를 피하 주사한 후 Ad5CMV-BP3와 SCH66336의 병용치료 상승작용을 단일 치료와 비교 분석하였다. 결 과 : SCH66336과 Ad5CMV-BP3 병용처리는 단일 약제보다 더 큰 증식 억제효과 상승작용을 보였으며 nude mice에서도 병용치료 시 종양의 부피는 매우 의미 있는 감소를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과를 통하여 저자들은 SCH66336이 IGFBP-3와 병용투여시 실험실내와 생체내에서 비소 세포성 폐암세포의 세포자멸사에 상승적인 효과가 있다는 것을 처음으로 입증하였으며, 이는 비소세포성 폐암의 치료에 있어 Ad5CMV-BP3와 SCH66336의 병용치료가 임상적으로 사용될 수 있음을 시사하는 것이라 하겠다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.101-109
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• 2017

본 실험에서는 참치 심장 70% ethanol 추출물을 dichloromethane으로 분획한 후 항염증 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 염증을 유도시켜 염증 매개성 물질인 NO와 pro-inflammatory cytokine의 분비량의 변화를 확인하였다. 그 결과, 참치 심장 dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 농도 의존적으로 NO의 생성량을 감소시키는 것을 확인하였으며, 특히, $100{\mu}g/ml$에서 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 따라서 dichloromethane 분획물의 억제 활성이 세포사멸에 의한 감소인지 알아보기 위해서 MTT assay를 하였을 때, 세포 생존율이 dichloromethane 분획물을 PBS 처리군과 비교하였을 때 유의적인 차이가 나타나지 않음을 확인하였고, 이를 통해 dichloromethane 분획물이 NO 및 전염증성 cytokine의 분비를 효과적으로 억제할 수 있는 물질임을 확인할 수 있었다. Dichloromethane 분획물을 처리하였을 때, 염증 관련 단백질 발현 정도를 western blot을 통해 확인한 결과, LPS에 의해 발현이 증가된 $NF-{\kappa}B$, iNOS 및 COX-2는 분획물을 처리함으로써 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 dichloromethane 분획물의 처리가 인산화된 MAPKs의 발현을 저해함을 확인하여 참치 심장 dichloromethane 분획물이 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 발현을 억제시킴으로써 NO 및 pro-inflammatory cytokine의 분비량을 감소시킴을 확인할 수 있었다. 동물 모델에서는, dichloromethane 분획물을 처리하였을 때 croton oil에 의한 귀 부종이 농도 의존적으로 감소함을 확인하였고, 특히, $250mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여시 시판 항염증제인 predinisolone을 $50mg/kg{\cdot}body\;weight$ 농도로 투여한 그룹과 유사한 효과를 나타내었다. 조직학적 변화를 확인한 결과에서는, 진피와 경피의 두께가 감소하였으며 진피내 mast cell 침윤이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 참치심장 dichloromethane 분획물이 효과적인 염증 예방 및 부종 완화를 위한 치료제로서 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.929-937
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• 2016

본 연구에서는 랫트를 이용한 제2형 당뇨 동물모델로 같은 혈당조절 효과가 나타나는지 검토하고 이러한 효과가 당화 혈색소를 포함한 최종당화산물(advanced glycation end products, AGEs)과 어떤 상관관계가 있는지 또한 단백질과 당화를 촉진해 당화혈색소 생성의 원인 중 하나인 산화적 스트레스와 관련된 기전을 규명하고자 하였다. 기존의 db/db 마우스에서 실험한 결과와 마찬가지로 랫트를 이용한 제2형 당뇨모델에서도 가시오가피 추출물의 섭취는 혈당을 강하시키고 homeostasis model assessment(Homa-IR)를 감소시켜 인슐린 저항성 개선에 도움을 주는 것으로 확인되었다. 특히 혈중 당화혈색소량의 감소가 두드러졌는데 이는 산화적 스트레스 감소로 인한 지질과산화물 생성의 억제가 중요한 원인으로 생각되며 이와 관련된 혈중 사이토카인 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 농도도 감소한 것으로 나타났다. 당화혈색소는 산화적 스트레스에 의해 최종당화산물로 전환이 되어 인슐린 저항성 세포의 protein kinase C(PKC)를 활성화하여 transforming growth factor(TGF)-${\beta}$를 생성하는데 가시오가피 추출물의 섭취는 최종당화산물의 농도, PKC 그리고 TGF-${\beta}$ 모두를 억제하는 것으로 확인되었으며, 이것은 가시오가피 추출물 성분이 PKC와 TGF-${\beta}$에 직접 작용하기보다는 신호전달체계의 상위에 존재하는 최종당화산물을 억제하여 나타난 결과로 생각한다. 향후 연구에서는 가시오가피 추출물을 분획화하여 어떤 성분에 의하여 당화혈색소와 최종당화산물 생성을 억제하는지에 대한 구체적인 실험이 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제22권1호
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• pp.41-48
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• 2012

봉독은 동양의학에서 관절염, 류마티즘 및 각종 암을 포함하여 다양한 질병을 치료하기 위하여 이용되었다. 최근 봉독의 신생혈관 억제효과에 대한 연구가 보고되었으나 정확한 분자메커니즘에 대해서는 보고가 미흡하다. 따라서, 본 연구는 봉독이 인간결장암세포인 HCT116세포에서 신생혈관생성과 종양진행에 중요한 역할을 하는 HIF-$1{\alpha}$와 VEGF 발현 억제효과를 조사하였다. 그 결과 봉독은 $CoCl_2$로 유도한 저산소 상태에서 VEGF와, HIF-$1{\alpha}$의 발현을 감소시키며 HIF-$1{\alpha}$의 promoter 영역인 HRE 활성을 억제하였다. 이러한 봉독의 HIF-$1{\alpha}$ 발현억제효과는 ERK1/2의 인산화 조절을 통한 것이며, 봉독은 p38, JNK, AKT의 인산화에는 영향을 끼치지 않았다. 또한 봉독의 효과를 나타내는 단일물질 탐색을 위해 봉독의 생리활성 물질로 알려진 아파민과 멜리틴을 조사한 결과, HIF-$1{\alpha}$와 VEGF 억제효과는 아파민에 기인하는 것이라고 예상 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통하여 본 연구에서는 봉독의 혈관신생 억제에 대한 새로운 신호전달기전 및 인간 결장암세포 전이 억제제로서의 잠재성을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제64권5호
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• pp.347-355
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• 2008

연구배경: 특발성폐섬유증 환자의 전형적인 증상은 운동호흡곤란과 마른기침으로, 객담이 적은 원인에 대해서 아직까지 잘 알려져 있지 않다. Interferon-${\gamma}$ inducible protein-10 (IP-10)은 여러 호흡기질환과 관련되는데 폐 내로 염증을 유입시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구는 특발성폐섬유증 환자에서 객담이 적은 기전으로 IP-10이 연관성이 있는지에 대해 연구하였다. 방법: 특발성폐섬유증 환자를 대상으로 기관지폐포세척액에서 IP-10의 농도를 ELISA로 측정하였다. IP-10이 기도 점액소 발현에 미치는 영향을 간접적으로 알아보기 위해 NCI-H292 세포(점막표피모양 암종 세포주)에서 IP-10을 전처치한 이후 tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$)로 자극하여 발현정도를 측정하였다. 이때 점액소 발현과 관련되는 기전으로 epidermal growth factor receptor-mitogen activated protein kinase (EGFR-MAPK)의 신호전달 경로를 알아 보았다. 결과: IP-10의 기관지폐포세척액내 농도는 특발성폐섬유증 환자가 건강 대조군에 비해 유의하게 높았다. IP-10의 전처치는 NCI-H292 세포에서 TNF-${\alpha}$ 유도 MUC5AC 점액소 발현을 감소시켰는데 이 때 EGFR-MAPK 신호전달 경로의 차단과 관련되었다. 결론: 특발성폐섬유증 환자의 적은 객담은 IP-10의 발현증가와 일부 관련 가능성이 있으며, 이때 IP-10의 작용은 MUC5AC 점액소 유전자 발현에 필요한 EGFR-MAPK 신호전달 경로의 차단과 관련될 것으로 생각한다.