• 한국식품영양과학회지
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• 제43권1호
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• pp.9-15
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• 2014

간장 중에 존재하는 새로운 생물활성 성분을 규명하기 위해 일본식으로 제조된 시판 간장(CSP-0)과 우리나라 전통방식으로 제조된 재래식 간장으로부터 다당(KTSP-0)을 분리하여 장관면역 활성에 대하여 비교, 검토하였다. Peyer's patch 세포를 이용한 in vitro 실험에서 간장 유래 다당인 CSP-0와 KTSP-0는 IL-6 생산 자극활성을 증가시켰지만 KTSP-0가 CSP-0보다 상대적으로 높게 나타났다. 또한 KTSP-0는 모든 농도에서 대조군에 비해 IgA 생산능을 유의적으로 증가시켰으나, 시판 간장 유래 다당인 CSP-0의 경우 IgA 생산증가에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. Peyer's patch를 경유한 골수세포 증식능에서 KTSP-0는 100 ${\mu}g/mL$의 농도에서 대조군에 비해 높은 장관면역 활성을 나타냈으며, CSP-0는 골수세포 증식능이 거의 없는 것으로 확인되었다. 간장 유래 다당에 의한 in vivo 장관면역 활성을 관찰하기 위해 0.0, 0.5, 1.0 및 5.0 mg/mouse의 농도로 30일간 경구 투여하고 Peyer's patch 세포에 의한 IgA 생산능을 측정한 결과, CSP-0와 KTSP-0를 경구 투여한 mouse 군에서 농도 의존적으로 우수한 IgA 생산 증진활성을 보였으며 분변 중에 존재하는 IgA 함량을 증가시켰다. Peyer's patch 세포에 의한 IL-6 생산능을 측정한 결과, CSP-0 및 KTSP-0를 투여한 mouse의 Peyer's patch 세포들은 대조군에 비해 모두 IL-6의 생산능을 증진시켰으나 동일 투여 농도에서 KTSP-0의 효과가 더 우수하였다. 또한 KTSP-0의 경구 투여는 혈청 내 IL-6를 높게 증가시키는 반면 CSP-0는 IL-6 생산에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 토대로 본 연구를 통해 시판 간장보다 전통 재래식 간장이 높은 장관면역 활성 효과를 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이는 간장 제조 원료 및 제조과정과 발효에 관여하는 미생물의 차이에서 기인된 것으로 생각된다.

• Experimental and Molecular Medicine
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• 제50권12호
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• pp.7.1-7.14
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• 2018

Dysregulation of long noncoding RNA (lncRNA) expression is linked to the development of various diseases. Recently, an emerging body of evidence has indicated that lncRNAs play important roles in the pathogenesis of inflammatory bowel diseases (IBDs), including Crohn's disease (CD) and ulcerative Colitis (UC). In IBD, lncRNAs have been shown to be involved in diverse processes, including the regulation of intestinal epithelial cell apoptosis, association with lipid metabolism, and cell-cell interactions, thereby enhancing inflammation and the functional regulation of regulatory T cells. In this review, we aim to summarize the current knowledge regarding the role of lncRNAs in IBD and highlight potential avenues for future investigation. We also collate potentially immune-relevant, IBD-associated lncRNAs identified through a built-by association analysis with respect to their neighboring protein-coding genes within IBD-susceptible loci. We further underscore their importance by highlighting their enrichment for various aspects of immune system regulation, including antigen processing/presentation, immune cell proliferation and differentiation, and chronic inflammatory responses. Finally, we summarize the potential of lncRNAs as diagnostic biomarkers in IBD.

• IMMUNE NETWORK
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• 제21권3호
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• pp.20.1-20.18
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• 2021

The gut is an important organ with digestive and immune regulatory function which consistently harbors microbiome ecosystem. The gut microbiome cooperates with the host to regulate the development and function of the immune, metabolic, and nervous systems. It can influence disease processes in the gut as well as extra-intestinal organs, including the brain. The gut closely connects with the central nervous system through dynamic bidirectional communication along the gut-brain axis. The connection between gut environment and brain may affect host mood and behaviors. Disruptions in microbial communities have been implicated in several neurological disorders. A link between the gut microbiota and the brain has long been described, but recent studies have started to reveal the underlying mechanism of the impact of the gut microbiota and gut barrier integrity on the brain and behavior. Here, we summarized the gut barrier environment and the 4 main gut-brain axis pathways. We focused on the important function of gut barrier on neurological diseases such as stress responses and ischemic stroke. Finally, we described the impact of representative environmental sensors generated by gut bacteria on acute neurological disease via the gut-brain axis.

• Molecules and Cells
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• 제39권4호
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• pp.358-366
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• 2016

The digestive system is gaining interest as a major regulator of various functions including immune defense, nutrient accumulation, and regulation of feeding behavior, aside from its conventional function as a digestive organ. The Drosophila midgut epithelium is completely renewed every 1-2 weeks due to differentiation of pluripotent intestinal stem cells in the midgut. Intestinal stem cells constantly divide and differentiate into enterocytes that secrete digestive enzymes and absorb nutrients, or enteroendocrine cells that secrete regulatory peptides. Regulatory peptides have important roles in development and metabolism, but study has mainly focused on expression and functions in the nervous system, and not much is known about the roles in endocrine functions of enteroendocrine cells. We systemically examined the expression of 45 regulatory peptide genes in the Drosophila midgut, and verified that at least 10 genes are expressed in the midgut enteroendocrine cells through RT-PCR, in situ hybridization, antisera, and 25 regulatory peptide-GAL transgenes. The Drosophila midgut is highly compartmentalized, and individual peptides in enteroendocrine cells were observed to express in specific regions of the midgut. We also confirmed that some peptides expressed in the same region of the midgut are expressed in mutually exclusive enteroendocrine cells. These results indicate that the midgut enteroendocrine cells are functionally differentiated into different subgroups. Through this study, we have established a basis to study regulatory peptide functions in enteroendocrine cells as well as the complex organization of enteroendocrine cells in the Drosophila midgut.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제65권5호
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• pp.1105-1109
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• 2023

Pedi coccus acidilactici CACC 537 was isolated from canine feces and reported to have probiotic properties. We aimed to characterize the potential probiotic properties of this strain by functional genomic analysis. Complete genome sequencing of P. acidilactici CACC 537 was performed using a PacBio RSII and Illumina platform, and contained one circular chromosome (2.0 Mb) with a 42% G + C content. The sequences were annotation revealed 1,897 protein-coding sequences, 15 rRNAs, and 56 tRNAs. It was determined that P. acidilactici CACC 537 genome carries genes known to be involved in the immune system, defense mechanisms, restriction-modification (R-M), and the CRISPR system. CACC 537 was shown to be beneficial in preventing pathogen infection during the fermentation process, help host immunity, and maintain intestinal health. These results provide for a comprehensive understanding of P. acidilactici and the development of industrial probiotic feed additives that can help improve host immunity and intestinal health.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.1185-1190
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• 2008

When 10 kinds of herbal medicines were fractionated into hexane, MeOH, cold-water, and hot-water extracts, hot-water extracts from Acanthopanax senticosus (AS), Glycyrrhiza uralensis (GU), Cichorium intybus (CI), and Polygonatum odoratum (PO) showed the potent intestinal immune system modulating activity (1.72-, 1.62-, 1.60-, and 1.53-fold of control at $100{\mu}g/mL$, respectively). Especially, hot-water extracts from AS (215% compared with the control) and GU (187%) also had macrophages stimulating activity and mitogenic activity of splenocytes (7.1- and 6.5-fold) at $100{\mu}g/mL$. In addition, the effects of hot-water extracts from herbal medicines on anticancer activities were studied in mice. Hot-water extracts from AS and GU enhanced cytotoxicity of natural killer cell against cancer cell, Yac-1 (37 and 34% cytotoxicity) at E/T ratio 100:1, and colon 26-M3.1 cancer cell lines had significantly inhibited (82.1 and 75.2%) in experimental lung metastasis. These results suggest that hot-water extracts from A. senticosus and G. uralensis can be used as biological response modifiers to stimulate immune system and inhibit tumor.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권12호
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• pp.1800-1806
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• 2008

Cytokines play a central role in the mucosal immune response and are involved in regulation of nutrient absorption, metabolism and animal growth. This study investigated the effect of diet manipulation with specialized protein or peptide sources on expression of cytokine (IL-1, IL-6, IL-10, and TNF-${\alpha}$) mRNA abundance in different intestinal regions and at different ages post-weaning in piglets. A total of 48 (17 days of age, $6.16{\pm}0.34kg\;BW$) weanling pigs were fed either a corn-soy/whey protein basal diet, the basal diet supplemented with spray-dried plasma protein (SDPP), or the basal diet supplemented with $Peptiva^{(R)}$, a hydrolyzed marine plant protein. A fourth treatment group was fed the SDPP diet, but the feed intake level was limited (SDPP-LF). Pigs were killed at 3 and 10 d, and intestinal cytokine mRNA was measured by real-time PCR using the relative quantification method. The SDPP-LF group exhibited an increased TNF-${\alpha}$ mRNA abundance compared with the ad libitum SDPP group (p<0.05). The TNF-${\alpha}$ and IL-10 mRNA abundance increased from the proximal to distal part of the intestine, and the mRNA abundance was greater (p<0.01) in the distal intestine as compared with the proximal and middle intestine. The cytokines IL-1-${\beta}$, IL-10 and TNF-${\alpha}$ mRNA abundance also increased from d3 to d10 postweaning (p<0.01). In summary, restricted feeding increased the TNF-${\alpha}$ mRNA abundance in the small intestine, however neither SDPP nor peptide supplementation affected cytokine mRNA expression. Abundance of mRNA for most cytokines examined in this study increased with age post-weaning, suggesting that during 10 d after weaning the mucosal immune system is still under development.

• 한국식품과학회지
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• 제48권4호
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• pp.378-383
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• 2016

본 연구에서는 퉁퉁마디 추출물의 용매 분획을 통해 얻은 Fr.H, Fr.E, Fr.EA, Fr.B, 및 Fr.W, 분획의 인간 단핵구 THP-1 세포에 대한 면역조절 활성과 정상 장관계 세포 및 장관계 암세포를 이용하여 면역세포와 장관상피 세포의 상호작용에 미치는 영향을 조사하였다. THP-1 세포는 PMA에 의해 분화가 진행되었으며 분화된 THP-1 세포는 LPS에 의해 활성화되어 COX-2 단백질 발현이 유도 되었다. 퉁퉁마디 분획은 분화된 THP-1 세포에서 COX-2, iNOS, 및 $cPLA_2$ 발현에는 영향을 미치지 않았으나, 분획 중 Fr.E는 LPS에 의해 유도된 COX-2의 발현을 유의적으로 증가시켰다. 분화된 THP-1에서 퉁퉁마디 분획을 처리하여 얻은 배양액은 INT-407 정상 장관계 세포의 성장을 촉진한 반면, HT-29 대장암 세포에는 영향을 미치지 않거나 성장 억제 활성을 나타내었다. THP-1에 LPS를 처리한 배양액은 HT-29 세포의 COX-2 발현을 유도하였으며 이러한 LPS의 효과는 Fr.E의 처리에 의해 억제되었다. 본 연구에서는 면역세포와 장관계 세포 간의 상호작용에 미치는 퉁퉁마디 분획의 영향을 조사하여 이를 통한 면역조절 활성을 나타낼 수 있음을 보였으며, 면역조절 기능성 소재로서의 퉁퉁마디의 이용성 확대를 위한 기본 정보를 제공하고자 하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권3호
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• pp.289-295
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• 2016

국내 시판중인 인스턴트 커피에서 다당류를 추출하여 새로운 면역 활성 물질을 확인하고자 하였다. 시판중인 인스턴트 커피를 구입하여 냉수추출 후, 에탄올 침전과 투석을 통하여 약 24%의 높은 수율로 다당류(ICP-0)를 얻을 수 있었다. ICP-0은 중성당 89.9%, 산성당 10.1%로 이루어진 다당체로써, 구성 성분으로는 갈락토스 55.5%, 만노스 25.7%와 소량의 아라비노스, 람노스 등으로 이루어진 것을 확인하였으며, 갈락토만난(galactomannan)이나 팩틴 다당류(pectic polysaccharide)가 혼합된 구조일 것이라고 추정되었다. 인스턴트 커피 유래 ICP-0에 대하여 대식세포 자극에 대한 세포증식능을 확인한 결과, NC 대비 유의적으로 높은 증식활성을 보였으며, IL-6, IL-12 및 TNF-${\alpha}$의 경우, $10{\mu}g/mL$에서도 NC 대비 우수한 사이토카인 분비 유도능을 보임이 확인되었다. 또한 NO, ROS를 분석한 결과에서도 NO의 경우 $10{\mu}g/mL$ 이상에서 NC 대비 양호한 활성을 보여 주었다. ICP-0에 대하여 2차 면역기관 중 하나인 비장세포상의 증식능을 확인한 결과, NC 대비 115% 정도 증식하는 것이 확인되어 면역세포를 직접 증진시키는 마이토겐 활성이 있음을 나타내었다. 인스턴트 커피 유래 ICP-0가 장관 내 분포되어 있는 Peyer's patch를 경유하여 장관면역에 공헌할 수 있는지 여부를 확인한 결과, NC 대비 유의적으로 골수세포의 증식능을 확인하였으며 GM-CSF와 같은 관련 사이토카인의 분비 유도가 확인되었다. 이상의 결과는 시판 인스턴트 커피로부터 분리한 다당류가 대식세포의 기능과 장관면역계를 증진시킬 수 있는 가능성을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1295-1303
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• 2013

현재까지 밝혀진 사실에 의하면 지구상에는 55개 phylum의 bacteria와 13개 phylum의 archaea가 존재하여 총 68개 phylum 있으며, 대장에는 9개 phylum의 미생물이 존재하여 일반 토양환경이나 해양환경에 비하여 상대적으로 낮은 미생물 다양성을 가지고 있다. 장내 미생물의 다양성은 Host의 고유특성(genetic background, sex, age, immune system, gut motility)과 식이(nondigestible carbohydrates fat, prebiotics or probiotics), 항생제 섭취 등으로 인하여 영향 받으며, 이러한 영향이 에너지 저장 과정과 유전자 발현을 영향을 주고 나아가 비만과 같은 대사질환에 영향을 미친다. Probiotics는 숙주의 장내 균총을 개선하여 건강에 유익함을 줄 수 있는 살아있는 미생물을 말하며, 주로 lactic acid bacteria들이 이용되어 왔다. 최근 probiotics를 이용한 설사나 과민성대장증후군 등과 같은 질병 치료를 위하여 bacteriotherapy가 활용되고 있다. Prebiotics는 장내 미생물을 선택적으로 조절할 수 있는 식품 성분으로 inulin, fructo-oligosaccharides, galacto-oligosaccharides, lactulose 등이 이용되고 있으며, 최근에는 비만, 항암과 관련하여 대장 내 식이섬유소의 이용과 단쇄지방산(short-chain fatty acids) 생산에 대한 관심이 집중되고 있다. 다양한 nondigestible carbohydrates와 prebiotics, probiotics에 의해서 조절되는 대장 내 특정 미생물 종을 규명하고, 이들 미생물 종이 생산하는 단쇄지방산과 같은 대사산물들과 질병과의 연관성 규명하는 대장 미생물 연구가 더욱 필요하다.