• IMMUNE NETWORK
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• 제22권5호
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• pp.40.1-40.24
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• 2022

Mesenchymal stem cells (MSCs) are attractive alternatives to conventional anti-asthmatic drugs for severe asthma. Mechanisms underlying the anti-asthmatic effects of MSCs have not yet been elucidated. This study evaluated the anti-asthmatic effects of intravenously administered MSCs, focusing on macrophages and monocytes. Seven-week-old transgenic (Tg) mice with lung-specific overexpression of IL-13 were used to simulate chronic asthma. MSCs were intravenously administered four days before sampling. We examined changes in immune cell subpopulations, gene expression, and histological phenotypes. IL-13 Tg mice exhibited diverse features of chronic asthma, including severe type 2 inflammation, airway fibrosis, and mucus metaplasia. Intravenous administration of MSCs attenuated these asthmatic features just four days after a single treatment. MSC treatment significantly reduced SiglecF^-CD11c^-CD11b⁺ monocyte-derived macrophages (MoMs) and inhibited the polarization of MoMs into M2 macrophages, especially M2a and M2c. Furthermore, MSCs downregulated the excessive accumulation of Ly6c^- monocytes in the lungs. While an intravenous adoptive transfer of Ly6c^- monocytes promoted the infiltration of MoM and Th2 inflammation, that of MSC-exposed Ly6c^- monocytes did not. Ex vivo Ly6c^- MoMs upregulated M2-related genes, which were reduced by MSC treatment. Molecules secreted by Ly6c^- MoMs from IL-13 Tg mice lungs upregulated the expression of fibrosis-related genes in fibroblasts, which were also suppressed by MSC treatment. In conclusion, intravenously administered MSCs attenuate asthma phenotypes of chronic asthma by modulating macrophages. Identifying M2 macrophage subtypes revealed that exposure to MSCs transforms the phenotype and function of macrophages. We suggest that Ly6c^- monocytes could be a therapeutic target for asthma management.

• 한방재활의학과학회지
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• 제21권4호
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• pp.23-40
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• 2011

Objectives: This study was designed to examine the effects of extracts of Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) on the lipid lowering, anti-oxidation and concentration of proinflammatory cytokines and was investigated on hyperlipidemic rats. Methods: Male rats weighing $182.39{\pm}4.71g$ were fed high fat diet for 8 weeks and 36 rats(above 400 g) were divided into 4 groups. Each of 9 rats was divided a control group and experimental groups. We fed a control group of rats a basal diet and administered normal saline(100 mg/kg, 1 time/1 day) for 4 weeks. And we fed each experimental group of rats basal diet and administered an extract of Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) extracts(100 mg/kg, 200mg/kg, 300 mg/kg, 300 mg/kg, 1 time/1 day) for 4 weeks. At the end of the experiment, the rats were sacrificed to determine their chemical composition. We measured lipid of plasma and liver, concentration of proinflmmatory cytokines, anti-oxidative activity and $TNF-{\alpha}$, Apo-B, Apo-E and leptin gene expression. Results: 1. Concentration of plasma free fatty(FFA) showed no significant difference in all the treatment groups. Concentration of plasma triglyceride(TG) showed a significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. 2. Concentration of plasma total cholesterol showed a significant decrement in the 200 and 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. Concentration of plasma low density lipoprotein(LDL)-cholesterol showed a Significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. Concentration of plasma high density lipoprotein(HDL)-cholesterol showed a significant increment in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group. 3. Concentration of liver total cholesterol showed a tendence to decrease in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups. Concentration of liver TG showed a significant decrement in all Ojeoksangamibang groups than that of control group. 4. Concentration of plasma and liver thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) showed a tendence to decrease in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups. 5. The values of glutathione peroxidase(GSH-Px), superoxide dismutase(SOD) and catalase(CAT) activity showed a significant increment in all Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups than that of control group. 6. The values of plasma aspartate aminotransferase(AST) and alanine aminotransferase(ALT) activity showed no significant different in all treatment group. 7. Concentration of plasma $interleukin(IL)-1{beta}$ showed no significant difference in all the treatment groups. Concentration of plasma IL-6 showed a significant decrement in the 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group than that of control group. Concentration of plasma tumor necrosis $factor-{\alpha}(TNF-{\alpha})$ a siginifant decrement in the 200 and 300 mg/kg in Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) group than that of control group. However the concentration of plasma IL-10 in the 300 mg/kg Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a significant increment than that of control group. 9. In the analysis of reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR), gene expression of $TNF-{\alpha}$, Apo-B and Apo-E in the Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a lower expression than that of control group. However the gene expression of leptin showed no difference in the treatment groups. 10. The ratio of $TNF-{\alpha}$, Apo-B, and Apo-E per ${\beta}-actin$ expression in the Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) groups showed a significant decrement than that of control group. However The ratio of leptin expression per ${\beta}-actin$ expression showed no significant difference among all the treatment groups. Conclusions: According to above results, in lowering lipid effect, anti-oxidation and control of pro-inflammatory cytokines production, Ojeoksangamibang($W{\check{u}}j\bar{i}s\check{a}nji\bar{a}w\grave{e}if\bar{a}ng$) gives effect.

• 한국식품과학회지
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• 제46권2호
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• pp.198-204
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• 2014

다양한 베리류인 복분자, 블루베리(재배종), 블루베리(야생종), 블랙초크베리 및 오디의 inflammatory cytokines 발현 억제효과, MMP-1 발현 억제활성 그리고 ROS 생성 저해효과를 비교해보았다. Inflammatory cytokines 발현 억제효과 비교에서 복분자와 블루베리(재배종)의 TNF-${\alpha}$ 억제활성이 가장 뛰어났고, IL-6의 경우 블랙초크베리, 블루베리, 복분자 순으로 inflammatory cytokines의 발현 억제 효과를 보여주었다. 또한 블랙초크베리, 블루베리(야생종), 복분자가 IL-8의 발현을 눈에 띄게 억제 하였다. 더불어 복분자와 오디의 inflammatory cytokines 발현 억제에 대해 시너지 효과가 있는지 여부를 확인하기 위해 복분자와 오디를 각각 $250{\mu}g/mL$씩 함께 처리한 결과 복분자 $250{\mu}g/mL$과 오디 $250{\mu}g/mL$의 농도로 동시에 처리할 경우, 복분자와 오디를 각각 500 ${\mu}g/mL$로 처리한 그룹에 비해 시너지 효과를 보이지 않았지만 오디만을 처리했을 때보다는 염증성 사이토카인의 발현이 감소됨을 확인하였다. 또한 베리류 착즙액을 처리한 모든 그룹에서 MMP-1 mRNA의 발현이 현저하게 감소되었고, 그중에서도 특히 블루베리(야생종)의 효과가 가장 탁월하였다. 복분자($250{\mu}g/mL$)와 오디($250{\mu}g/mL$)를 동시에 처리한 그룹과 복분자 또는 오디를 각각 500 ${\mu}g/mL$로 처리한 그룹을 비교해본 결과, 복분자와 오디를 동시에 처리한 그룹이 복분자와 오디만을 각각 처리한 그룹보다 MMP-1 mRNA의 발현이 좀 더 감소하는 효과를 보여주었다. ROS 생성저해 효과를 비교한 결과, 블랙초크베리가 가장 뛰어났고 그 다음으로 복분자, 블루베리(재배종)의 순으로 두 착즙액의 ROS 생성 저해 효과가 비슷한 것으로 나타났다. 그러나 복분자 $250{\mu}g/mL$과 오디 $250{\mu}g/mL$의 농도로 동시에 처리그룹의 경우 ROS 생성에 대한 시너지 억제효과를 보이지 않았다. 이상의 결과들로부터 다섯 가지 베리류 즉, 복분자, 블루베리(재배종), 블루베리(야생종), 블랙초크베리 및 오디의 inflammatory cytokines 과 MMP-1 mRNA 발현 및 ROS 생성에 대한 저해 효과는 각각의 베리류에서 차이를 보였으나, 다섯가지 베리류 모두 항염증, 항산화 작용을 통해 피부노화 개선에 기여할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.471-480
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• 2023

본 연구에서는 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포에서 생물전환 루모라고사리 추출물(B-RAE)의 항염증 효과 및 작용기전을 연구하였다. B-RAE의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과 379.26±7.77 mg/g과 50.85±3.08 mg/g으로 각각 나타났다. B-RAE의 항산화효과를 측정한 결과 DPPH, ABTS, superoxide anion radical을 농도의존적으로 소거하는 것으로 확인되었다. 또한, B-RAE는 세포생존에 영향을 미치지 않으면서 NO 생성을 처리 농도의존적으로 저해하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β, IL-6) 발현에 미치는 영향을 정량적 실시간 PCR로 측정한 결과 전염증성 사이토카인의 mRNA발현량을 LPS 처리군과 비교하여 B-RAE 처리 농도 의존적으로 유의성 있게 감소시키는 것으로 나타났다. 염증 관련 단백질(iNOS, COX-2)의 발현 및 전사인자인 NF-κB와 MAPK 신호경로 단백질의 인산화에 미치는 영향을 Western blot분석으로 평가하였다. 그 결과 LPS 처리에 의하여 증가된 iNOS와 COX-2의 발현을 유의적으로 억제하였다. 또한, LPS 처리에 의하여 증가된 NF-κB와 IκB의 인산화가 B-RAE 처리에 의하여 감소되는 것으로 나타났다. MAPK 신호경로 단백질의 인산화에 미치는 영향을 측정한 결과 ERK와 p38 MAPK 단백질의 인산화는 농도의존적으로 감소하는 것으로 나타났으나 JNK의 인산화는 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 B-RAE의 항염증 효과는 높은 항산화 활성, iNOS와 COX-2 발현 억제를 통한 NO 생성 억제, NF-κB경로 저해, MAPK 신호경로 조절 및 전염증성 사이토카인 발현 저해에 의해 가능하다는 것을 제시한다.

• 식품저장과 가공산업
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• 제8권2호
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• pp.6-12
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• 2009

면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.