• 생명과학회지
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• 제32권9호
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• pp.712-720
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• 2022

비록 PM_2.5 노출과 다양한 안구 표면 질환과 관련성이 많은 선행 연구에서 알려졌지만, PM_2.5 가 각막에 미치는 세포 독성에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 본 연구의 목적은 PM에 의한 각막 상피세포의 유해성을 평가하기 위한 in vitro 모델로서 쥐의 각막유래 상피세포(primary rat corneal epithelial cells, RCE cells)의 효능을 조사하는 것이다. 이를 위하여 쥐의 눈에서 분리한 1차 배양 세포가 각막 상피세포임을 pan-cytokeratin 염색을 통하여 확인하였으며, PM_2.처리에 의한 각막 상피세포의 형태학적 변화를 동반한 생존율의 억제는 세포사멸 유도와 관련이 있었다. 또한 PM_2.가 처리된 각막 상피세포에서는 ROS의 생성이 증가되었으며, 이는 미토콘드리아 기능 장애와 연관성이 있었다. 이와 함께 PM_2.는 각막 상피세포에서 NO, TNF-α, IL-1β 및 IL-6를 포함한 염증 매개인자 및 사이토카인의 생성을 증가시켰다. 아울러 heatmap 분석을 통해 BLNK, IL-1RA, Itga2b, ABCb1a 및 Ptgs2가 미세먼지 유도 안구 질환의 임상 치료를 위한 잠재적인 표적 유전자로서 제시하였다. 결론적으로 본 연구의 결과는 1차 쥐의 각막 상피세포가 PM_2.에 의한 각막 상피세포 병리기전 연구에 유용한 모델일 수 있으며, 산화적 및 염증성 반응이 PM_2.유발 안구 표면 장애 유도에 핵심적인 역할을 함을 알 수 있었다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제25권11호
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• pp.579-586
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• 2022

Research on the potential biological activity of red alga Symphyocladia spp. has been limited to Symphyocladia latiuscula, which is widely used as a food ingredient in Korea. Here, we examined the biological activity of another species, Symphyocladia linearis, which is found in Korea and was reported as a new species in 2013. The aim of this study was to evaluate the antioxidant, anti-inflammatory, and antibacterial properties of a 70% ethanol extract of S. linearis. Antioxidant activity, which was evaluated using radical scavenging assays, revealed half maximal inhibitory concentration values for 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate (DPPH) and 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) of 34.57 and 11.70 ㎍/mL algal extract, respectively. Anti-inflammatory activity of the S. linearis ethanolic extract was evaluated using RAW 264.7 cells by measuring the inhibition of lipopolysaccharide-induced nitric oxide (NO) and prostaglandin E₂ (PGE₂) production. The potential cytotoxicity of NO and PGE₂ was first examined, confirming no toxicity at concentrations ranging from 10-100 ㎍/mL. NO production was inhibited 61.1% and 78.0% at 50 and 100 ㎍/mL S. linearis extract, respectively; and PGE₂ production was inhibited 69.1%, 83.2%, and 94.8% at 25, 50, and 100 ㎍/mL S. linearis extract, respectively. Thus, the S. linearis extract showed very strong efficacy against PGE₂ production. The cellular production of reactive oxygen species, measured using 2',7'-dichlorofluorescin diacetate fluorescence, was inhibited 48.8% by the addition of 100 ㎍/mL S. linearis extract. Antibacterial activity was evaluated using the disc diffusion method and minimum inhibitory concentration (MIC). S. linearis was effective only against gram-positive bacteria, exhibiting antibacterial activity against Staphylococcus aureus with a MIC of 256 ㎍/mL extract and against Bacillus cereus with a MIC of 1,024 ㎍/mL extract. Based on these results, we infer that a 70% ethanolic extract of S. linearis possesses strong anti-inflammatory properties, and therefore has the potential to be used in the prevention and treatment of inflammatory and immune diseases.

• 대한한방부인과학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-14
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• 2009

Purpose: Oxidative stress was thought to play a critical role in neurodegenerative disease. Many in vivo and in vitro reports explained the possible pathway of human aging. But in therapeutic aspects, there was no clear answers to prevent aging associated with neural diseases. In this study, we investigated the antioxidant and neuroprotective effects of the Insamyangyung-tang (IYT). Methods: To estimate the antioxidant effects, we carried out 1.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging assay, 2,2'-azinobis-(3- ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid (ABTS) radical cation decolorization assay, and measurement of total polyphenolic content. To evaluate neuroprotective effect of IYT in vitro. We performed thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT) assay, reactive oxygen species (ROS) creation in SH-SY5Y. Tyrosine hydroxylase (TH) immunocytochemistry, nitric oxide (NO) assay, and TNF-${\alpha}$ assay in primary rat mesencephalic dopaminergic neurons. Results: The $IC_{50}$ values were $571.6{\mu}g/m{\ell}$ and $202.3{\mu}g/m{\ell}$ in DPPH and ABTS assay respectively. Total polyphenolic content was 1.05%. In SH-SY5Y culture, IYT significantly increased the decreased cell viability by 6-OHDA at the concentrations of $10{\mu}g/m{\ell}$ in pre-treatment group, $10-100{\mu}g/m{\ell}$ in post-treatment group, and $100{\mu}g/m{\ell}$ in co-treatment group. The production of ROS induced by 6-OHDA was significantly inhibited in IYT treated group. In mesencephalic dopaminergic cell culture, the IYT group reduced the dopaminergic cell loss against 6-OHDA toxicity and the production of No and TNF-${\alpha}$ at the concentration of $0.2{\mu}g/m{\ell}$. Conclusion: These results showed that IYT has antioxidant and neuroprotectctive effects in the dopaminergic cells through decreasing the production of ROS, NO and TNF-${\alpha}$ which can cause many neurodegenerative changes in brain cell.

• 대한한방부인과학회지
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• 제22권2호
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• pp.119-131
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• 2009

Purpose: The depression accompanied with menopuase shows the relation with the dopamine secretion. These studies were undertaken to evaluate the anti- oxidative and neuroprotective effects of Bunsimgieum(BSGE) on dopaminergic neurons. Methods: To estimate the antioxidant effects, we carried out 1.1-diphenyl-2- picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging assay, 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline -6-sulfonic acid (ABTS) radical cation decolorization assay, and measurement of total polyphenolic content. To evaluate neuroprotective effect of BSGE in vitro, We performed thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT) assay, reactive oxygen species (ROS) creation in SH-SY5Y. Tyrosine hydroxylase (TH) immunocytochemistry, nitric oxide (NO) assay, and TNF-${\alpha}$ assay in primary rat mesencephalic dopaminergic neurons. Results: The DPPH free radical and the ABTS radical cation inhibition activities were increased at a dose dependent manner. Total polyphenolic content was 0.83%. In SH-SY5Y culture, BSGE significantly increased the decreased cell viability by 6-OHDA at the concentrations of 10${\mu}$g/m${\ell}$ in pre-treatment group, 0.1-200${\mu}$g/m${\ell}$ in post-treatment group. The production of ROS induced by 6-OHDA was significantly inhibited in BSGE treated group. In mesencephalic dopaminergic cell culture, the BSGE group reduced the dopaminergic cell loss against 6-OHDA toxicity and the production of No and TNF-${\alpha}$ at the concentration of 5${\mu}$g/m${\ell}$. Conclusion: These results shows that BSGE has antioxidant and neuroprotective effects in the dopaminergic cells through decreasing the production of ROS, NO and TNF-${\alpha}$ which can cause many neurodegenerative changes in brain cell. We suggest that BSGE could be useful for the treatment of postmenopausal depression related with the decrease of dopamine.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권4호
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• pp.441-449
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• 2013

본 연구는 식물자원을 재료로 하여 in vitro 항염증 및 항산화 활성을 분석함으로써 기능성소재로의 활용 가능성이 있는 유망 후보자원을 발굴하고자 수행하였다. 이를 위해 식물추출물 38종을 대상으로 세포증식에 대한 영향, 염증 관련지표(nitric oxide, TNF-${\alpha}$, IL-6, $I{\kappa}B{\alpha}$, iNOS, COX-2) 및 항산화항목(DPPH 라디칼 소거능, LDL 산화저해능) 및 총페놀 함량에 대한 효과를 탐색하고 결과로부터 8종의 시료를 1차로 선발하였다. 선발된 8종의 시료에 대해서는 다시 농도별로 세포증식에 대한 효과, iNOS, COX-2의 발현 및 NF-${\kappa}B$ 전사에 대한 영향, peroxynitrite, ROS, nitric oxide 생성에 대한 $IC_{50}$ 값을 분석하여 보다 가능성이 있는 식물을 유망후보자원으로 선발하고자 하였다. 그 결과, 소사나무(가지), 등골나물(잎), 으름(꽃) 및 개모시풀(뿌리)은 항염증 혹은 항산화활성이 우수하나 농도에 따라 세포독성을 나타내었으므로 활용에 주의가 필요해보였으며, 어저귀(잎)은 항염증활성과 항산화활성이 비교적 우수하고 실험된 처리농도에서 세포독성이 없어 향후 in vivo 활성 검정 등 심화연구를 통해 그 활용 가능성을 검토할 필요가 있다고 사료되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권9호
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• pp.1205-1210
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• 2012

왕쥐똥나무잎(Ligustrum ovalifolium H.) 추출물의 세포독성을 살펴보기 위하여 RAW264.7 대식세포를 이용하여 세포의 생존율을 살펴본 결과 물 추출물 및 에탄올 추출물 모두 0.2 mg/mL의 농도까지 전혀 독성을 나타내지 않았다. 또한 왕쥐똥나무잎 추출물의 항염증 효과를 LPS에 의해 활성화된 RAW264.7 대식세포에서의 NO 생성억제 및 ROS 소거능과 염증관련 단백질 발현의 변화를 통하여 확인하였다. RAW264.7 대식세포에 LPS를 처리한 결과 NO의 함량이 11 ${\mu}M$ 수준으로 증가하였으나, 왕쥐똥나무잎 에탄올 추출물(0.05, 0.1, 0.2 mg/mL)을 처리하였을 때 NO의 함량이 7.03, 6.74, 6.64 ${\mu}M$로 농도 의존적으로 감소하였다. 왕쥐똥 나무잎 추출물이 LPS를 처리하여 생성되는 활성산소종에 미치는 영향을 확인한 결과, LPS를 처리한 대조군은 ROS가 36.55%로 증가하였으나, 왕쥐똥나무잎 에탄올 추출물(0.05, 0.1, 0.2 mg/mL)을 처리한 군은 세포내 활성산소종을 농도 의존적(23.86, 8.55, 5.48%)으로 감소시켰다. 또한 왕쥐똥나무잎 에탄올 추출물은 NO 생성과 연관 있는 iNOS 단백질의 발현을 농도 의존적으로 저해하였으며 이는 NO 생성 억제가 iNOS의 발현저해를 경유한 것으로 사료된다. 또한 다수의 항염증 약물들의 작용기전이 되는 COX-2의 생성억제를 살펴본 결과 왕쥐똥나무잎 에탄올 추출물은 LPS에 의해 발현되는 COX-2 단백질의 발현을 유의성 있게 억제하였음을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 요약하면 왕쥐똥나무잎 추출물이 LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포내 활성산소종(ROS)과 산화질소 라디칼(NO)을 억제함으로써 염증을 억제하는 것으로 보이며, 이는 선행연구에서 나타난 왕쥐똥나무잎 추출물의 높은 라디칼 소거능 및 항산화능과 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한 염증과 관련된 iNOS, COX-2 발현을 저해함으로써 왕쥐똥나무잎 추출물이 염증억제 효과를 나타내는 것으로 사료된다. 따라서 본 연구는 항염증 물질의 연구에 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다. 또한 염증과 관련된 cytokine 및 단백질 발현 메커니즘에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제30권4호
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• pp.331-342
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• 2020

미세교세포(Microglial cells)에서 신경염증반응(neuroinflammatory responses)의 억제는 알츠하이머질환, 파킨슨질환, 헌팅턴질환과 같은 신경퇴행성질환(neurodegenerative diseases)을 치료하기 위한 주요 표적으로 고려되고 있다. 천문동(Asparagus cochinchinesis)은 열, 기침, 신장 질환, 유방암, 염증성질환 및 뇌질환을 치료하는 데 오랫동안 사용 되어온 전통 치료제(Traditional medicine)이다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)로 활성화된 BV-2 미세교세포에서 항염증효과가 있는 천문동 뿌리 열수추출물(Aqueous extract from A. cochinchinesis root, AEAC)의 신경보호 메커니즘을 연구하였다. 먼저, 어떤 유의적인 세포독성은 플라보노이드(flavonoid), 페놀(phenol), 사포닌(saponin)을 함유하는 AEAC를 4가지 농도로 처리된 BV-2세포에서 검출되지 않았다. 또한, nitric oxide (NO), cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA 및 inducible nitric oxide synthase (iNOS) mRNA 수준은 AEAC+LPS 처리군에서 비하여 21%정도 감소하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α과 IL-1β) 및 항염증성 사이토카인(IL-6와 IL-10)농도에 대한 유사한 감소는 비록 감소비율은 다르지만, Vehicle+LPS 처리군에 비해 AEAC+LPS 처리군에서 검출되었다. 더불어, LPS 처리 후 mitogen-activated protein (MAP) kinase의 인산화수준의 증가는 AEAC 전처리군에서 유의하게 회복되었고, 세포주기에서 G2/M의 억제(arrest)는 AEAC+LPS 처리군에서 개선되었다. 또한, LPS 처리로 유도된 ROS의 증가도 AEAC 전처리군에서 감소되었다. 따라서, 이러한 결과는 AEAC가 MAPK 신호전달 경로, 세포주기 및 ROS (reactive oxygen species) 생성의 조절을 통해 LPS 자극에 대한 항신경염증 활성을 유도함을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.708-717
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• 2018

본 연구에서는 멀꿀 열매 추출물의 세포수준에서 항산화 활성과 아세트아미노펜(APAP)으로 유도된 간 독성 동물모델에서의 간 기능 보호효과를 연구하였다. 멀꿀 열매 추출물의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 $16.13{\pm}0.27mg$ gallic acid equivalent/g 및 $4.7{\pm}0.80mg$ catechin equivalent/g이었다. 또한 DPPH 라디컬 소거능과 ORAC도 각각 $63.62{\pm}4.10{\mu}g/ml$ 및 $90.63{\pm}5.29{\mu}M$ trolox equivalent/g이었다. 과산화수소로 유도된 산화적 손상에 대한 멀꿀 열매 추출물의 간세포 보호효과를 실험한 결과, $200{\mu}g/ml$에서 세포생존율이 증가하고 증가된 LDH 활성이 감소함을 확인하였다. 간세포에서 과산화수소로 산화적 스트레스를 유도하여 감소된 항산화 효소(SOD, CAT, GR, GPx)의 활성은 멀꿀 열매 추출물 처리로 활성이 증가하여 간세포를 보호하였다. 아테트아미노펜(APAP) 유도 간 손상 생쥐 모델에서 간 보호활성을 평가하였다. 간 손상 혈청 표지지표인 ALT 및 AST수준이 APAP 단독 처리군에 비해 멀꿀 열매 추출물 200 mg/kg군에서 유의적으로 감소되었으며, 간의 과산화지질함량도 감소한 것으로 나타났다. 간 조직의 병리학 검사에서도 간조직이 정상 회복되는 형태를 보였다. 이상의 결과를 토대로 멀꿀 열매 추출물이 항산화 기전을 통해 간기능 보호 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.568-576
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• 2017

최근 기능성과 친환경 화장품에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 안전하면서 효능이 우수한 식물 추출물을 활용한 소재 개발이 이루어지고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서도 주로 건강 기능성 소재로써 다양한 효능이 있는 것으로 알려진 그라비올라 추출물이 기능성 화장품 소재로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 그라비올라 추출물의 항산화 활성을 확인하고자 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거 활성을 측정하였고, HDF 세포에서의 세포 독성을 확인한 후 적정 농도에서 HDF 세포에 과산화수소($H_2O_2$)를 처리하여 산화적 스트레스에 대한 ROS 활성 억제 효과와 세포 보호 효과를 측정하였다. 본 실험 결과, 그라비올라 추출물은 항산화 지표가 되는 총 폴리페놀과 플라보노이드의 100g당 26.6 mg(CA)/100g, 14.3 mg(CA)/100g의 높은 함량을 확인하였으며, 높은 radical 소거 활성을 확인하였다. HDF 세포에 대한 세포 생존율을 측정한 결과, 모든 농도에서 유의한 세포 독성이 나타나지 않았으며, 추후 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 실험하였다. $H_2O_2$로 유도된 HDF 세포에 ROS 활성 억제를 측정한 결과, 농도 의존적인 ROS 활성 억제 효과를 확인하였고, $H_2O_2$를 4 시간, 24 시간, 48 시간 동안 처리 후 그라비올라 추출물의 세포 보호 효과를 측정한 결과, $25{\mu}g/mL$ 농도에서 24시간까지 89.92%의 높은 세포 보호 효과를 확인하였다. 이와 같은 결과를 통하여 그라비올라 추출물은 항산화 활성이 우수하고, HDF 세포에 대한 독성이 거의 없으며, $H_2O_2$에 의해 발생하는 활성산소에 대한 효과적인 활성 억제 효과와 세포 보호 효과가 우수한 것으로 확인됨에 따라 항산화 및 세포 보호 효과를 가진 다양한 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제32권3호
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• pp.218-228
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• 2010

발암물질로 알려진 Hydroquinone (HQ)은 치과용 합성수지를 구성하는 중요한 성분으로서 지금까지 치과용 재료영역에서 널리 사용되고 있으며 구강 내에서 HQ의 유출이 일어나는 것으로 확인 되었다. 따라서 구강암의 기원이 되는 인체상피세포의 발암화에 HQ가 미치는 영향을 평가하였다. HQ에 의한 인체세포 독성을 평가하기위해 LDH assay를 실시하고 세포 독성이 높지 않은 용량을 실험 용량으로 설정하였다. 인체 세포의 발암화를 평가하기 위해 세포 발암화 지표로서 cell saturation density, soft-agar colony formation 및 cell aggregation의 분석을 사용한 결과 고용량인 50 ${\mu}M$을 제외한 모든 용량에서 발암화 지표의 변화를 나타내지 않아 HQ의 발암력은 매우 낮은 것으로 추정된다. 그러나 발암촉진제인 TPA와 함께 투여 시 발암력의 증가를 보여 주변 환경의 여건에 따라 발암력이 증가할 수 있음을 입증하였다. HQ를 노출 후 세포사멸화를 측정하기 위해 DNA fragmentation변화를 분석한 결과 10 ${\mu}M$부터 50 ${\mu}M$까지 노출 시간 의존형의 증가를 나타내었으며 50 ${\mu}M$과 같은 고용량 농도에서는 노출시간 의존적 세포사멸 효과를 보였다. 따라서 세포 발암화를 일으킨 용량에서 세포사멸도 함께 일어나 HQ에 의한 발암화에 세포사멸이 관여함을 보였다. HQ는 ROS를 생성하였으며 Trolox, NAC와 같은 항산화물에 의한 ROS의 차단 효과와 BSO와 같은 GSH 고갈 유발 물질에 따른 ROS의 급격한 증가는 HQ가 인체세포에서 ROS를 효율적으로 생성함을 입증하는 결과이다. 세포간의 신호전달기작 조절에 중요한 역할을 하는 효소인 protein kinase C (PKC)를 immunoblot으로 분석한 결과 PKC-${\alpha}$의 활성이 증가 된 반면 PKC-${\beta}II$의 영향은 나타나지 않았다. 따라서 특정 이성질체에 대한 특이적인 효소반응이 발암화에 관여할 것으로 추정된다. 본 연구결과 치과용 합성수지 구성성분인 HQ 유출에 따른 인체상피세포의 발암성은 매우 낮은 것으로 추정되나 발암촉진제 등과의 상호작용에 의한 발암성 증가는 HQ의 구강암 발생 평가에 고려되어야 할 사항이다. 따라서 본 연구는 구강암의 예방을 위한 과학적인 접근 방법 및 기반 자료를 제시하였고 치과용 합성수지사용의 적정성에 대한 과학적인 판단을 할 수 있는 근거를 제공 하였다. 또한 본 연구 결과는 새로운 치과용 합성수지 개발의 필요성 및 개선방향을 제시 할 수 있는 근거로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.