• 대한화장품학회지
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• 제46권3호
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• pp.253-263
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• 2020

활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 우리 몸의 항상성 유지에 있어 중요한 역할을 한다. 그러나 과도한 ROS의 생성은 단백질, 지질, 핵산과 같은 세포 구성성분을 손상시키고 피부노화를 촉진시킨다. 이에 본 연구에서는 과도한 산화 스트레스를 예방하기 위해 Chungsimyeonja-um (CSYJE)의 항산화 효과를 확인하였다. 먼저 DPPH 및 ABTS assay를 실시하여 CSYJE의 항산화 효과를 확인한 결과 농도 의존적으로 radical 소거 활성을 확인하였다. 세포생존율 확인을 위해 MTT assay를 실시한 결과 1,000 ㎍/mL 농도에서 세포 독성이 없음을 확인하였다. 항산화 관련 단백질인 nuclear-E2-related factor 2 (Nrf2), Heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현 수준을 확인하기 위해 western blotting을 실시한 결과 농도 의존적으로 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 세포 내 ROS유발 물질인 lipopolysaccharide (LPS)로 ROS를 유도한 후, ROS생성 억제효과를 확인하기 위해 DCF-DA 염색법을 실시한 결과 농도 의존적으로 ROS 생성 억제효과를 확인하였으며 ROS의 생성으로 인한 염증성 사이토카인과 염증인자의 mRNA발현 수준을 확인하기 위해 real-time RT-PCR을 실시한 결과 농도 의존적으로 염증성 사이토카인과 염증인자의 mRNA 발현을 억제시켰다. 따라서, 본 연구는 Nrf2/HO-1 신호 전달 경로 활성을 통해 CSYJE의 항산화효과를 확인했으며 이는 CSYJE가 활성산소를 억제하여 항산화 화장품의 재료로서 사용될 수 있음을 시사한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제24권6호
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• pp.481-492
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• 2020

The present study aimed to examine the effect of allyl isothiocyanate (AITC) on chronic obstructive pulmonary disease and to investigate whether upregulation of multidrug resistance-associated protein 1 (MRP1) associated with the activation of the PARK7 (DJ-1)/nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) axis. Lung function indexes and histopathological changes in mice were assessed by lung function detection and H&E staining. The expression levels of Nrf2, MRP1, heme oxygenase-1 (HO-1), and DJ-1 were determined by immunohistochemistry, Western blotting and reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction. Next, the expression of DJ-1 in human bronchial epithelial (16HBE) cells was silenced by siRNA, and the effect of DJ-1 expression level on cigarette smoke extract (CSE)-stimulated protein degradation and AITC-induced protein expression was examined. The expression of DJ-1, Nrf2, HO-1, and MRP1 was significantly decreased in the wild type model group, while the expression of each protein was significantly increased after administration of AITC. Silencing the expression of DJ-1 in 16HBE cells accelerated CSE-induced protein degradation, and significantly attenuated the AITC-induced mRNA and protein expression of Nrf2 and MRP1. The present study describes a novel mechanism by which AITC induces MRP1 expression by protecting against CS/CSE-mediated DJ-1 protein degradation via activation of the DJ-1/Nrf2 axis.

• 한국식품과학회지
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• 제52권2호
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• pp.138-143
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• 2020

본 연구에서는 다양한 만성 대사성 질환에 기초적 유발 기전인 산화적 스트레스 및 염증에 대한 폴리페놀 함유 블랙 초크베리의 보호 효과를 살펴보았다. 블랙 초크베리는 DPPH, ·OH, 및 NO 등 다양한 라디컬 소거능을 나타냈다. 내독소인 LPS에 의해 활성화된 대식세포 내 ROS 증가는 폴리페놀 함유 블랙 초크베리에 의해 감소하였다. 이는 블랙 초크베리가 전사인자인 NRF2의 핵 내 이동 및 이로 인해 조절되는 SOD에 의한 ROS 소거능 및 NOX2에 의한 ROS 생성 저하에 의한 것으로 나타났다. 블랙 초크베리의 염증 보호 효과는 활성화된 대식세포에서 증가하는 NF-κB의 핵 내 이동에 따른 COX-2, iNOS와 같은 염증 매개인자 관련 효소와 TNF-α, IL-6, IL-1β와 같은 염증성 사이토카인의 저하에 의한 것으로 나타났다. 결론적으로 블랙 초크베리의 산화적 스트레스 및 염증 보호 효과는 항산화 효소 관련 전사 인자인 NRF2 조절 기전 및 염증 관련 전사 인자인 NF-κB와 관련 유전자 발현의 조절을 통하여 나타났다. 추후 블랙 초크베리 내 기능성 물질에 대한 심도 있는 기전 연구를 통해 천연물 유래 기능성 소재로서의 역할을 할 것으로 판단된다.

• 생약학회지
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• 제48권1호
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• pp.31-37
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• 2017

Glutamate-induced oxidative stress results in neuro-degenerative disorders in many central nervous system (CNS) such as Alzheimer's disease, ischemia, Huntington's disease, and Parkinson's disease. Our study was performed to investigate neuroprotective effects of Allium hookeri extracts (leaf, root, and whole) on glutamate-induced HT22 cells. In this study, ethanol extract of A. hookeri showed the outstanding neuroprotective effect in HT22 cells. In addition, we found that ethanol extract of A. hookeri root increased heme oxygenase (HO)-1 in HT22 cells. Moreover, ethanol extract of A. hookeri root also upregulated nuclear accumulation of nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) in HT22 cells. These results demonstrate that ethanol extract of A. hookeri root contributes neuroprotective effects against glutamate-induced oxidative stress in HT22 cells, via Nrf2-mediated HO-1 expression. Our study suggests that ethanol extract of A. hookeri root could be the potential agent for the treatment of many neuro-degenerative diseases.

• 생약학회지
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• 제41권3호
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• pp.190-195
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• 2010

Glutamate-induced oxidative injury contributes to neuronal degeneration in many central nervous system (CNS) diseases, such as Parkinson's disease, Alzheimer's disease, epilepsy and ischemia. Inducible heme oxygenase (HO)-1 acts against oxidants that are thought to play a role in the pathogenesis of these diseases. NNMBS098, a composition comprising the water insoluble of the 70% EtOH extract of Zingiberis Rhizoma, showed the potent neuroprotective effects on glutamateinduced neurotoxicity by induced the expression of heme oxygenase (HO)-1 and increased HO activity in the mouse hippocampal HT22 cells. Furthermore, NNMBS098 caused the nuclear accumulation of nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) in mouse hippocampal HT22 cells. In addition, we found that treatment with c-Jun N-terminal kinase (JNK) inhibitor (SP600125) reduced NNMBS098-induced HO-1 expression and NNMBS098 also increased JNK phosphorylation. Therefore, these results suggest that NNMBS098 increases cellular resistance to glutamate-induced oxidative injury in mouse hippocampal HT22 cells, presumably through JNK pathway-Nrf2-dependent HO-1 expression.

• 생명과학회지
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• 제24권7호
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• pp.713-720
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• 2014

본 연구에서는 Ardisia arborescens 에탄올 추출물(AAEE)의 항산화능과 항염증 생리활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 먼저 AAEE의 항산화능을 DPPH radical 소거능으로 분석한 결과 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주를 이용한 $H_2O_2$ 및 LPS의 유도에 의해 생성된 ROS에 대한 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 발현이 유도되는 HO-1, TrxR1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현이 AAEE의 처리에 의해 농도의존적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1, TrxR1 및 Nrf2의 발현 변화는 상위신호전달계인 MAPKs에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 AAEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 세포독성 없이 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 AAEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 AAEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1437-1444
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• 2017

본 연구에서는 갈조류인 큰열매모자반 에탄올 추출물(Ethanol extract of Sargassum Macrocarpum, EESM)의 항염증 활성을 조사하였다. Lipopolysaccharide (LPS)로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EESM에 의한 항염증 효과를 조사한 결과 EESM은 nitric oxide (NO)와 prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)의 분비를 억제하는 결과를 보였고, 이는 inducible NO synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현 역시 억제하였다. 또한 전염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-alpha ($TNF-{\alpha}$)와 interleukin 1 beta ($IL-1{\beta}$)의 발현도 억제하였다. 이러한 염증반응이 어떤 신호경로를 통해 일어나는지 알아보기 위해 nuclear factor kappa B ($NF-{\kappa}B$), phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt 그리고 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 신호전달 경로를 조사한 결과 EESM에 의해 $NF-{\kappa}B$가 세포질에서 핵으로 이동과 Akt 단백질의 인산화가 억제되었고 MAPK에 속하는 kinase 중 ERK의 단백질 인산화가 억제되었다. 따라서 EESM이 $NF-{\kappa}B$ 신호계를 포함한 PI3K/Akt 및 MAPK/ERK 신호경로를 동시에 관여하고 있음을 알 수 있었다. 또한 heme oxygenase-1 (HO-1)과 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 EESM에 의해 HO-1 및 Nrf2의 발현이 증가됨을 보였다. 본 연구 결과 EESM은 높은 항염증 활성을 갖는 것으로 확인되였으며 향후 잠재적인 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권8호
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• pp.1310-1317
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• 2018

The stems of Dendrobium moniliforme have been used in traditional herbal medicine for the treatment of fever and lack of body fluid in Korea. In this study, we investigated anti-inflammatory effects of the aqueous extract of D. moniliforme stems (DM) in response to lipoteichoic acid (LTA), a major constituent of the cell wall of Gram-positive bacteria. DM inhibited LTA-induced expression of a pro-inflammatory mediator inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the murine macrophages. And DM induced expression of heme oxygenase-1 (HO-1) at the transcriptional level. Conversely, the knockdown of HO-1 expression by siRNA markedly reversed the inhibitory effects of DM on LTA-induced iNOS expression. We also demonstrated that nuclear translocation of Nrf2 was increased following treatment with DM. In addition, DM-mediated Nrf2 activation and HO-1 expression were suppressed by PI3K/Akt and p38 inhibitors; treatment with DM also resulted in phosphorylation of Akt and p38. These results suggest that DM inhibits the expression of iNOS in LTA-stimulated macrophages, and that these effects are mediated by the upregulation of HO-1 expression via PI3K/Akt/p38-Nrf2 signaling.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제27권7호
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• pp.757-762
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• 2004

The protective adaptive response to electrophiles and reactive oxygen species is mediated by the induction of phase II detoxifying genes including glutathione S-transferases (GSTs). NF-E2-related factor-2 (Nrf2) phosphorylation by protein kinase C (PKC) is a critical event for its nuclear translocation in response to oxidative stress. Previously, we have shown that peroxynitrite plays a role in activation of Nrf2 and Nrf2 binding to the antioxidant response element (ARE) via the pathway of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-kinase) and that nitric oxide synthase in hepatocytes is required for GSTA2 induction. In view of the importance of PKC and Pl3-kinase in Nrf2-mediated GST induction, we investigated the role of these kinases in peroxynitrite formation for GSTA2 induction by oxidative stress and determined the relationship between PKC and PI3-kinase. Although PKC activation by phorbol 12-myristate-13-acetate (PMA) did not increase the extents of constitutive and inducible GSTA2 expression, either PKC depletion by PMA or PKC inhibition by staurosporine significantly inhibited GSTA2 induction by tert-butylhydroquinone (t-SHa) a prooxidant chemical. Therefore, the basal PKC activity is req- uisite for GSTA2 induction. 3-Morpholinosydnonimine (SIN-1), which decomposes and yields peroxynitrite, induced GSTA2, which was not inhibited by PKC depletion, but slightly enhanced by PKC activation, suggesting that PKC promotes peroxynitrite formation for Nrf2-mediated GSTA2 induction. Treatment of cells with S-nitroso-N-acetyl-penicillamine (SNAP), an exogenous NO donor, in combination with t-BHQ may produce peroxynitrite. GSTA2 induction by SNAP ＋ t-BHQ was not decreased by PKC depletion, but rather enhanced by PKC activation, showing that the activity of PKC might be required for peroxynitrite formation. LY294002 a P13-kinase inhibitor blocked GSTA2 induction by t-BHQ, which was reversed by PMA-induced PKC activation. These results provide evidence that PKC may playa role in formation of peroxynitrite that activates Nrf2 for GSTA2 induction and that PKC may serve an activator for GSTA2 induction downstream of PI3-kinase.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권2호
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• pp.170-176
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• 2014

본 연구에서는 Euptelea pleiosperma 에탄올 추출물(EPEE)의 항산화능과 항염증 생리활성을 in vitro assay system 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. 먼저 EPEE의 항산화능을 DPPH radical scavenging activity로 분석한 결과 radical 소거능의 정도가 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid 보다 높은 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주를 이용한 $H_2O_2$ 및 LPS의 유도에 의해 생성된 ROS에 대한 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 주로 발현이 유도되는 hemeoxygenase 1 (HO-1) 및 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현이 EPEE의 처리에 의해 유의적으로 증가됨을 보였으며 이러한 HO-1 및 Nrf2의 발현 변화는 상위신호전달계인 MAPKs 및 PI3K/Akt 에 의해 조절될 가능성을 보였다. 한편 EPEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 EPEE의 NO 생성 억제 효과는 염증 상위신호전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 EPEE의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.