• 대한본초학회지
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• 제38권1호
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• pp.11-19
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• 2023

Objectives : Neuroinflammation is a common pathological mechanism of neurodegenerative diseases, and the development of therapeutic agents is urgently needed. Red ginseng has been known to be good for the immune stimulation in Eastern Asia. Although the immuno-stimulatory activity of red ginseng are already known, the neuro-protective effects of cultivated red ginseng with fermented complex mushroom-cereal mycelium (RGFM) have not been conducted. Thus, in this study, we tried to investigate the anti-neuroinflammatory effect of RGFM water extract on lipopolysaccharide (LPS) stimulated BV2 cells. Methods : BV2 cells were pretreated with RGFM 1 h prior to LPS exposure. To determine the neuro-protective effects of RGFM water extract, we measured the expression of inflammatory mediators including inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase (COX)-2 and nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines such as interleukin (IL)-1𝛽, IL-6 and tumor necrosis factor (TNF)-𝛼 in LPS-stimulated BV2 cells. In addition, to find out the regulatory mechanism of RGFM water extract, we assessed the protein levels of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and inhibitory 𝜅B𝛼 (I𝜅B𝛼) by western blotting. Results : In our study, treatment of RGFM reduced the mRNA expression of iNOS and COX-2 and suppressed NO production in LPS-stimulated BV2 cells. Additionally, the secretion of IL-1𝛽 and TNF-𝛼 but not IL-6 was significantly inhibited by RGFM. Furthermore, RGFM water extract inhibited the phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase (JNK). Conclusions : Taken together, these findings suggest that RGFM water extract has a protective effect on neuroinflammation through inhibition of JNK.

• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1096-1103
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• 2019

신경염증은 알츠하이머병 및 파킨슨병 과 같은 신경퇴행성 장애의 발병원인에 관련이 있는 미세아교세포의 활성에 의해 매개되므로 신경염증억제는 다양한 뇌질환을 치료할 수 있는 효과적인 해결책이 될 수 있다. 흰점박이 꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충으로 한국, 중국, 일본 및 시베리아에 서식한다. 현재 국내에서는 흰점박이꽃무지가 식용곤충 자원으로서 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 미세아교세포는 중추신경계에서 염증성 cytokine 및 산화질소의 중요공급원이며 신경면역 및 염증기능 및 기타 다양한 신경생물학적 효과를 발휘한다. 본 연구에서는 LPS(100 ng/ml)를 처리하여 과하게 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물은 세포독성 없이 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 흰점박이꽃무지 추출물에 의해 감소되었다. 이러한 결과는 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물이 신경염증 및 퇴행성 신경질환을 예방하기 위한 기능성 물질의 좋은 공급원이 될 수 있음을 시사한다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제38권5호
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• pp.365-372
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• 2023

Ipomoea aquatic is a leafy vegetable of the Convolvulaceae family, and is a tropical plant widely inhabiting southern China and Southeast Asia, and is widely known as Morning Glory in the West. In this study, the anti-inflammatory effects of ethyl acetate extract from Ipomoea aquatic extracts (IAE) were tested against lipopolysaccharide (LPS)-induced activation microglia BV2 cells. The production of nitric oxide (NO) and cell viability were measured using the Griess reagent and MTT assay, respectively. Inflammatory cytokine [interleukin (IL)-6, tumor necrosis factor (TNF)-α, and interleukin-1β (IL-1β)] were detected qPCR in LPS induced BV-2 cells. Subsequently, nuclear factor (NF)-κB, mitogen-activated protein kinases (MAPKs), and nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) were analyzed through western blot analyses and immunofluorescence. Ipomoea aquatic down-regulated of inflammatory markers and up-regulated anti-inflammatory and anti-oxidants in BV2 cells.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1258-1266
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• 2019

양격산화탕은 9가지의 약재로 구성된 처방으로 한의학적 뇌졸중 치료에 가장 널리 사용되는 처방 중 하나이며, 주로 사상체질이론의 소양인 뇌졸중 치료에 적용된다. 본 연구는 실험동물을 이용한 뇌졸중에 대한 양격산화탕의 효과에 대한 연구가 전무하여, photothrombosis로 유발된 허혈성 마우스모델을 이용하여 양격산화탕의 효과를 살펴 보았다. 동물행동학적 변화와 더불어 뇌손상에 미치는 영향을 뇌경색 용적에 대한 조직학적 검색 및 신경염증과 신생세포에 대한 면역조직화학적 검색으로 살펴 보았다. 동물행동학적 결과로 보아, 양격산화탕은 뇌허혈에 의해 손상된 운동기능, 즉 wire grip과 rotarod test에 의한 운동조정과 균형 능력 등에 대한 기능적 회복을 보였으며, 이는 조직학적 검색으로 관찰된 뇌경색 용적의 축소를 동반하였다. 면역조직화학적 결과를 보면, 양격산화탕은 tumor necrosis factor-${\alpha}$와 myeloperoxidase 면역반응세포의 수를 현저히 감소시켰다. 이와 반대로 양격산화탕은 glial fibrillary acidic protein와 ionized calcium-binding adapter molecule 1 면역반응세포의 수를 현저히 증가시켰다. 또한 양격산화탕은 Ki67/doublecortin 면역반응세포의 수를 현저히 증가시켰다. 이상의 결과로 보아, 양격산화탕은 항염증, astrocyte와 microglia의 활성화 및 신경세포의 증식을 통해 뇌경색 용적을 감소시키며, 이는 뇌허혈성 운동장애에 대한 완화 효과로 이어 지는 것을 알 수 있다. 따라서 양격산화탕은 뇌손상에 대한 신경기능적 완화효과를 보여 줌으로서 뇌졸중 환자에 대한 유효한 치료제로 사료된다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제4권2호
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• pp.113-123
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• 2008

Microglia, which is the primary immune effector cells in the central nervous system, constitutes the first line of defense against infection and injury in the brain. The goal of this study was to determine the protective (anti-inflammation) mechanisms of forsythia suspense (FS) on LPS-induced activation of BV-2 microglial cells. The effects of FS on gene expression profiles in activated BV-2 microglial cells were evaluated using microarray analysis. BV-2 microglial cells were cultured in a 100mm dish $(1{\times}10^7/dish)$ for 24hr and then pretreated with $1{\mu}g/mL$ FS or left untreated for 30 min. Next, $1{\mu}g/mL$ LPS was added to the samples and the cells were reincubated at $37^{\circ}C$ for 30 min, 1hr, and 3hr. The gene expression profiles of the BV-2 microglial cells varied depending on the FS. The oligonucleotide microarray analysis revealed that MAPK pathway-related genes such as Mitogen activated protein kinase 1 (Mapk1), RAS protein activator like 2 (Rasal2), and G-protein coupled receptor 12 (Gpr12) and nitric oxide biosynthesis-related genes such as nitric oxide synthase 1 (neuronal) adaptor protein (Nos1ap), and dimethylarginine dimethylaminohydrolase 1 (Ddah1) were down regulated in FS-treated BV-2 microglial cells. FS can affect the MAPK pathway and nitric oxide biosynthesis in BV-2 microglial cells.

• 대한의생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.92-98
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• 2019

Metformin is a drug used for the treatment of diabetes and is associated with anti-inflammatory reaction, but the underlying mechanism is unclear. In this study, we investigated the effect of metformin on the inflammatory response in BV-2 microglial cells induced by lipopolysaccharide (LPS) and S100 calcium-binding protein A8 (S100A8). The results revealed that metformin significantly attenuated several inflammatory responses in BV-2 microglial cells, including the secretion of pro-inflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor-${\alpha}$ and interleukin (IL)-6, involved in the activation of Beclin-1, a crucial regulator of autophagy. In addition, metformin inhibited the LPS-induced phosphorylation of ERK. Metformin also suppressed the activation of NOD-like receptor pyrin domain containing 3 inflammasomes composed of NLRP3, caspase-1, and apoptosis-associated speck like protein containing a caspase recruitment domain, which are involved in the innate immune response. Notably, metformin decreased the secretion of S100A8-induced IL-6 production. These findings suggest that metformin alleviates the neuroinflammatory response via autophagy activation.

• International Journal of Oral Biology
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• 제47권2호
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• pp.25-31
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• 2022

Lysophosphatidic acid (LPA) is a bioactive lipid messenger involved in the pathogenesis of chronic inflammation and various diseases. Recent studies have shown an association between periodontitis and neuroinflammatory diseases such as Alzheimer's disease, stroke, and multiple sclerosis. However, the mechanistic relationship between periodontitis and neuroinflammatory diseases remains unclear. The current study found that lysophosphatidic acid receptors 1 (LPAR1) and 6 (LPAR6) exhibited increased expression in primary microglia and astrocytes. The primary astrocytes were then treated using medium conditioned to mimic periodontitis through addition of Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharides, and an increased nitric oxide (NO) production was observed. Application of conditioned medium from human periodontal ligament stem cells with or without LPAR1 knockdown showed a decrease in the production of NO and expression of inducible nitric oxide synthase and interleukin 1 beta. These findings may contribute to our understanding of the mechanistic link between periodontitis and neuroinflammatory diseases.

• 동의신경정신과학회지
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• 제9궈1호
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• pp.73-82
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• 1998

Substantial evidence has accumulated that Alzheimer's disease is associated with a local inflammatory reaction in senile plaques which may be immunemediated, and includes extensive Brain Neuroglial invasion, lymphocytic infiltration, cytokine deposition. Tumor necrosis factor a (TNF-a) is a cytokine which plays an important immunoenhancing role in the local acute and chronic inflammatory response in response to a variety of stimuli. The neuropeptide, substance P, can stimulate secretion of TNF-a from Brain Neuroglial cells. Neuroglia have substance P receptors in the central nervous system. WQ investigated whether RADIX ASPARAGI inhibits secretion of TNF-a from primary cultures of Brain Neuroglial cells containing both astrocyte (∼90%) and microglia (∼10%). RADIX ASPARAGI dose-dependently inhibited the TNF-a secretion induced by substance P plus lipopolysaccharide (LPS). In cultures enriched for micoglia (>95% pure). LPS stimulated the secretion of TNF-a but substance P caused no enhancement. Because there was no synergism between substance P and LPS in the microglial cultures it is resonable to substance P madiated enhancement of TNF-a secretion. IL-1 is a modulator of TNF-a secretion in the immune system. Also IL-1 has been shown to elevate TNF- a secretion from LPS-stimulated Brain Neuroglial cells while having no effect on Brain Neuroglial cells in the absence of LPS. We therfore investigated whether IL-1 mediates the RADIX ASPARAGI inhibition of TNF-a secretion form primary Brain Neuroglial cells. Treatment of RADIX ASPARAGI to mixed cultures stimulated with both substance P and LPS decreased TNF-a secretion to the level observed with LPS alone. These results indicate that RADIX ASPARAGI possess strong antiinflammatory activity in the cental nervous system by inhibition of inflammatory cytokines secretion from Brain Neuroglial cells.

• 생명과학회지
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• 제25권6호
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• pp.656-662
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• 2015

천연물을 기반으로 한 신약 개발은 일반적으로 오랜 기간 동안의 원료 약물로써 사용해 온 경험에 의한 다양한 임상적 결과의 축적과 이로 인한 안정성(stability)과 안전성(safety)의 확보 및 신약 개발 시간의 단축과 같은 이점을 가지고 있어, 천연물 유래 약물 연구는 꼭 필요한 실정이다. 다양한 신경질환에서 신경세포의 사멸과 미세아교세포의 과도한 활성화 즉 뇌염증이 관찰되며 이를 억제할 수 있는 물질에 대한 연구는 활발히 진행 중이지만, 현재까지 신경세포 사멸과 뇌염증을 동시에 억제하는 물질 개발 시도는 거의 없었다. 따라서, 본 연구에서는 천연물에서 추출한 물질로 총 240개로 구성된 라이브러리로부터 신경전달물질 중의 하나인 glutamate 과잉처리에 의한 산화적 스트레스 유도 신경세포(HT22) 사멸과 LPS에 의한 미세아교세포(BV2)의 과도한 활성화 즉 뇌염증의 표지 인자 중 하나인 NO의 생산량의 감소 효과가 동시에 나타나는 물질을 검출한 결과, 대황에서 추출한 Chrysophanol이 검출되었으며 더욱이 Chrysophanol이 신경세포와 미세아교세포 모두에서 glutamate와 LPS에 의해 각각 유도된 세포내 활성산소(ROS) 발생을 억제하는 것을 확인하였다. 앞으로 Chrysophanol에 대한 보다 깊은 연구를 통하여 산화적 스트레스에 의한 신경세포 사멸과 미세아교세포의 과잉 활성화에 따른 뇌염증의 발생을 동시에 억제하는 신경질환의 치료 및 예방 신약개발 후보 물질 가능성을 제시 하고자 한다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제50권1호
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• pp.25-31
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• 2017

퇴행성 뇌신경 질환의 원인이 되는 것으로 알려진 미세아교세포의 과도한 활성화에 의한 신경염증반응에 미치는 미역쇠의 보호 효과를 알아보기 위해 LPS를 처리한 BV2 세포에서 미역쇠에서 얻은 에탄올 추출물을 이용하여 실험을 수행하였다. 미세아교세포의 활성화를 유도하는 LPS의 처리는 신경염증반응의 지표인 NO의 생성량과 이들을 조절하는 iNOS, COX-2의 발현을 증가시켰다. 미역쇠 추출물의 처리는 LPS가 유도하는 NO의 생성량을 농도 의존적으로 억제하였고 iNOS와 COX-2의 발현을 억제하여 NO 생성량 저해와 유사한 양상의 결과를 나타내었다. 미역쇠 추출물의 신경 염증반응 저해 효과가 $NF-{\kappa}B$의 활성화 조절을 통해 일어나는지를 알아보기 위해 $NF-{\kappa}B$의 핵으로의 전이, $I{\kappa}B$의 인산화, $NF-{\kappa}B$ 억제제인 PDTC를 이용한 NO의 생성량에 미치는 효과를 확인하였다. 미역쇠 추출물 처리에 의해 핵분획물에서의 $NF-{\kappa}B$ 발현은 현저히 감소하였고 $I{\kappa}B$의 인산화를 억제하였으며 PDTC의 처리로 NO의 생성량은 감소하였다. 이상의 결과는 미세아교세포의 활성화로 인해 발생되는 신경염증반응에 미역쇠 추출물이 $NF-{\kappa}B$의 활성 억제를 통해 NO의 생성을 저해함으로써 항신경염증 효과가 있음을 보여주는 것으로 미역쇠 추출물이 신경염증 관련 뇌신경 질환의 제어하는데 있어서 치료효과를 가지는 소재로서 이용 가능성에 대한 정보를 제공할 것으로 사료된다.