• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.983-989
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• 2020

파골세포에 의한 뼈의 재흡수와 조골세포에 의한 뼈 형성의 균형은 뼈 건강에 매우 중요한 요소이다. 따라서 이들의 불균형은 골다공증, 골연화증 및 골석화증과 같은 다양한 골 질환을 유발할 수 있다. 특히 파골세포의 기능이 비정상적으로 항진된 경우 골 파괴가 증가되어 골다공증이 야기되며 이런 현상은 류마티스 관절염 같은 염증성 질환의 골 소실과 밀접한 연관이 있다. 그러나 현재 사용중인 골 흡수 억제제는 장기간 사용시 부작용이 보고되고 있어 천연물 소재를 기반으로한 새로운 골 흡수 억제제 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 RANKL에 의해 유도되는 파골세포 분화에 미치는 영향을 확인하고 그 작용기작을 구명하고자 하였다. 갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 파골세포 분화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 RAW264.7 세포에 RANKL을 단독 처리 및 추출물과 함께 5일간 처리한 후 TRAP 활성을 비교하였다. 그 결과 RANKL에 의해 증가한 파골세포 분화는 갈색거저리 유충 추출물 2 mg/ml 농도까지 세포독성 없이 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 갈색거저리 추출물이 TRAP, NFATc1 및 CtsK와 같은 파골세포 분화마커 유전자 및 단백질 발현량에 미치는 변화를 확인한 결과, RANKL 처리에 의해 현저히 증가한 이들 유전자가 갈색거저리 추출물에 의해 현저하게 감소하는 것을 확인하였다. 또한 갈색거저리 추출물의 파골세포 분화 억제작용기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)중 p38의 신호 전달 억제 기작을 통하여 파골세포 분화가 억제됨을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 갈색거저리 유충 에탄올 추출물 및 그 생리활성 물질들은 골다공증과 같은 골 질환 치료 및 예방을 위한 잠재적 기능성 소재로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권5호
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• pp.466-477
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• 2018

본 연구는 헛개나무 잎, 줄기, 뿌리로부터 얻어진 메탄올 추출물의 항염증 효과를 구명하기 위해서 수행되었다. LPS로 염증이 유도된 RAW264.7 세포 내 부위별 추출물을 동시에 처리하여 염증 매개성 물질인 NO 생성량 분석 결과 $40{\mu}g/m{\ell}$농도에서 뿌리(94.7%)와 줄기(42.6%)에서는 효과가 있는 반면 잎에서는 효과가 없는 것으로 확인되었다. 이 중 탁월한 효과를 보인 뿌리 추출물(RE)의 항염증 효과 및 관련 분자적 기전을 확인하였다. 그 결과, 염증 반응의 주요 경로인 NF-kB 및 MAPK 신호전달경로에서 RE가 LPS로 유도된 NF-kB의 핵 이동을 억제하고, ERK, JNK, p38의 인산화를 억제함으로써 iNOS, COX-2의 발현이 감소되고, NO와 pro-inflammatory cytokine (IL-6, $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$)의 생성이 억제됨을 확인하였다. 또한 RE는 대식세포에서 Nrf2를 활성화시켜 항염증성 단백질인 HO-1 발현을 유도하여 항염증 효과를 나타내었다. 또한, RE로부터 주요 성분을 분리한 후 NMR과 MS 기기를 이용하여 구조 동정된 27-O-protocatechuoylbetulinic acid 화합물에서도 높은 항염증 효과를 확인하였다. 이러한 연구결과는 헛개나무뿌리와 그 주요성분은 의약품 소재 및 기능성 식품 등의 기능성 소재로 활용될 수 있는 기초적인 정보를 제공할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.865-871
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• 2022

황반 변성은 현대 사회에서 발병율이 급격히 증가한 질환 중 하나이다. 황반 변성의 대표적인 원인은 노화로 인한 산화 스트레스로 널리 알려져 있고 최근 노령화로 인해 발병 연령은 40대부터 급격하게 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 TMH를 이용해 산화적 스트레스에 대한 항산화 효능 및 세포 사멸 억제연구를 통해 눈 건강 개선 소재를 개발하였다. 먼저 TMH의 인간 망막색소상피세포 사멸 억제 효능 평가를 위해 MTS assay로 세포 생존율을 측정하였다. 망막색소상피세포에서 H₂O₂에 의한 산화적 스트레스로 인해 약 60%의 세포 생존율을 확인 할 수 있었고 TMH에 의해 농도 의존적으로 세포 사멸을 억제됨을 확인할 수 있었다. 또한 LDH release assay를 통해 세포막 보호 효능을 확인 하였으며 세포 내 ROS 측정을 통해 세포 내 활성산소종 조절을 통한 항산화 효능을 확인 할 수 있었다. 마지막으로 세포 생존과 사멸에 관여하는 세포 내 신호 단백질인 MAPKs의 인산화 조절, 항산화 효소인 HO-1 발현 조절, 세포 사멸 관여 단백질인 Bax/Bcl-2의 발현 그리고 cleaved caspase-3 단백질 분석을 통해 TMH의 산화 스트레스에 대한 항산화 그리고 세포 사멸 억제 경로를 확인 하였다. 위와 같은 결과 도출을 통해 TMH의 눈 건강 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제79권3호
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• pp.143-152
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• 2016

Background: Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a progressive and lethal lung disease characterized by the accumulation of excessive fibroblasts and myofibroblasts in the extracellular matrix. The transforming growth factor ${\beta}1$ (TGF-${\beta}1$)-induced epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) is thought to be a possible source of fibroblasts/myofibroblasts in IPF lungs. We have previously reported that apolipoprotein A1 (ApoA1) has anti-fibrotic activity in experimental lung fibrosis. In this study, we determine whether ApoA1 modulates TGF-${\beta}1$-induced EMT in experimental lung fibrosis and clarify its mechanism of action. Methods: The A549 alveolar epithelial cell line was treated with TGF-${\beta}1$ with or without ApoA1. Morphological changes and expression of EMT-related markers, including E-cadherin, N-cadherin, and ${\alpha}$-smooth muscle actin were evaluated. Expressions of Smad and non-Smad mediators and TGF-${\beta}1$ receptor type 1 ($T{\beta}RI$) and type 2 ($T{\beta}RII$) were measured. The silica-induced lung fibrosis model was established using ApoA1 overexpressing transgenic mice. Results: TGF-${\beta}1$-treated A549 cells were changed to the mesenchymal morphology with less E-cadherin and more N-cadherin expression. The addition of ApoA1 inhibited the TGF-${\beta}1$-induced change of the EMT phenotype. ApoA1 inhibited the TGF-${\beta}1$-induced increase in the phosphorylation of Smad2 and 3 as well as that of ERK and p38 mitogen-activated protein kinase mediators. In addition, ApoA1 reduced the TGF-${\beta}1$-induced increase in $T{\beta}RI$ and $T{\beta}RII$ expression. In a mouse model of silica-induced lung fibrosis, ApoA1 overexpression reduced the silica-mediated effects, which were increased N-cadherin and decreased E-cadherin expression in the alveolar epithelium. Conclusion: Our data demonstrate that ApoA1 inhibits TGF-${\beta}1$-induced EMT in experimental lung fibrosis.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.898-904
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• 2021

본 연구는 lipopolysaccharide (LPS)로 자극된 RAW264.7 세포에 대한 풀무치 유래 항균 펩타이드 locustacin의 항염증 메커니즘을 조사하였다. Locustacin (50, 100, 200 ㎍/ml)은 세포 독성 없이 LPS로 자극된 대식세포의 nitric oxide (NO) 생성을 유의하게 감소시켰고, 단백질과 mRNA 수준에서 inducible NO synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2)와 같은 전염증 매개체의 발현을 억제하였다. Locustacin은 LPS 처리로 증가된 염증성 사이토카인인 interleukin (IL)-6 및 IL-1β 함량과 이들의 유전자 발현을 모든 처리 농도에서 농도의존적으로 감소시켰다. 한편, LPS에 의해 인산화된 extracellular signal regulated kinase (ERK), p38 및 c-Jun N-terminal kinase (JNK)는 locustacin (100, 200 ㎍/ml) 처리로 억제되었다. 또한, LPS에 의해 유도된 inhibitory kappa B alpha (IκB-α)의 분해를 locustacin이 단백질 수준에서 억제한다는 것을 발견했다. 결론적으로, locustacin은 LPS 처리된 대식세포에서 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 인산화, nuclear factor kappa B (NF-κB) 활성화 및 하위 염증 매개체를 억제함으로써 항염증 효과를 가지고 있음을 확인하였다. 이러한 결과들은 풀무치 전사체 분석을 통해 확인된 locustacin이 항염증제 후보물질로서 개발 가능성이 있음을 제시한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권1호
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• pp.45-55
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• 2015

본 연구에서는 참치유의 항염증 효과를 알아보기 위하여 in vitro 및 in vivo type의 실험을 진행하였다. 먼저 참치유(TO)가 세포독성을 가지는지에 대해 알아보기 위해 MTT assay를 진행한 결과, 모든 첨가 농도에서 세포독성을 가지지 않는 것을 확인하였다. 세포독성을 가지지 않은 농도에서의 항염증 효과를 알아보기 위하여 염증성 매개 인자인 NO, IL-6, TNF-α 및 IL-1β에 대한 항염증 효과를 살펴본 결과, TO의 첨가에 따라 각각 45%, 93%, 97%, 83%의 억제효과를 보임을 확인하였다. 또한 그 up-stream의 전사인자인 NF-κB 및 MAPKs와 전염증성 효소인 iNOS, COX-2의 발현을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. In vivo type 실험의 일환으로 croton oil 유도 마우스 귀 부종에 대한 억제 효과를 살펴본 결과, TO의 처리에 의해 경피 및 진피 두께의 발달과, 염증 부위로의 mast cell 침윤이 억제됨을 확인하였다. TO의 효과적인 이용을 위해 그 안전성에 대한 평가로 급성 경구독성 평가를 진행한 결과, 경구독성을 유발하지 않음을 확인하였다. 본 연구 결과로 TO의 적용이 in vitro 및 in vivo type의 염증 모델에서 우수한 효과를 보임을 확인하여, TO 가 효과적인 염증 예방 및 치료제로의 활용 가능성이 충분함을 입증하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권11호
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• pp.1612-1620
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• 2015

양파 껍질 에탄올 추출물(OPEE)의 in vitro 및 in vivo에서 항염증 효과를 알아보기 위해 lipopolysaccharide(LPS)로 활성화된 RAW 264.7 세포로부터 분비되는 염증 관련 매개인자들의 발현량과 ICR 마우스모델을 이용한 귀 부종 및 조직 분석을 진행하였다. NO 및 염증성 cytokine(IL-6, $IL-1{\beta}$ 및 $TNF-{\alpha}$)의 분비량이 OPEE에 의해 농도 의존적으로 감소함을 확인하였다. iNOS 및 COX-2의 발현량은 LPS에 의해 증가하였으나, OPEE 처리에 의해 농도 의존적으로 발현량이 감소하였다. 전사인자인 $NF-{\kappa}B$의 활성과 인산화효소인 MAPKs(p-38, JNK 및 ERK)에서도 LPS에 의해 증가된 발현량이 OPEE에 의해 억제됨을 확인하였다. 따라서 NO 및 염증성 cytokine의 분비량 감소는 $NF-{\kappa}B$와 MAPKs의 활성 저해에 의한 것임을 확인하였다. In vivo 실험에서는 croton oil로 귀 부종을 유발한 마우스에 OPEE를 처리하였을 때 prednisolone 처리구와 유사한 수준으로 귀 부종이 억제되었으며, 귀 조직 관찰에서도 경피 및 진피의 두께와 진피로 침윤된 mast cell의 수도 억제됨을 확인하였다. 이상의 결과 OPEE는 항염증 소재로서 염증을 예방하거나 치료하는 데 이용 가능성이 높음을 제시한다.

• 한국양봉학회지
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• 제34권3호
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• pp.245-254
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• 2019

꿀벌에 의해 생산되는 프로폴리스는 이미 항균, 항산화, 항염증, 항바이러스 그리고 항종양 등의 기능성으로 중요성이 증가하고 있으며, 인공적으로 생성된 화합물이 아닌 자연에서 얻어진 천연물이라는 점에서 특히 가치가 증가하고 있다. 그 중에서도 인류에게 대표적 난치병 질병 중의 하나인 암에 대한 항종양 특징은 화학적 예방 요법이라는 측면에서 중요성과 활용도가 주목받고 있다. 그러나 프로폴리스가 가지는 항종양 같은 현상적인 효과라던가 프로폴리스 구성 성분의 특징에 대해서만 연구가 이루어지고 있고, 암세포에서 나타나는 구체적인 분자 기전에 대해서는 아직까지도 연구가 미비한 상황이다. 본 연구에서는 암세포에 대해서 프로폴리스가 나타내는 구체적인 분자기전을 제시함으로써 어떤 메커니즘으로 의해 프로폴리스가 항암에 대해 효과를 나타내는지 확인하고자 하였다. 암세포에 대해서 확실한 항암 효과를 보이기 위해서는 프로폴리스의 세포 사멸 농도를 확인하고 그 안에서 이루어지는 단백질 분자의 발현 양상 또는 분자 기능의 활성화 등을 기본적으로 확인해야 한다. 수많은 단백질들이 암세포의 성장 및 분화에 관여하고 있지만 현실적으로 세포 내부의 모든 단백질의 기능을 확인하기엔 불가능하기 때문에 세포의 분열과 사멸에 관련된 기본적인 단백질과 더불어 암에 관련된 단백질의 활성화 등은 반드시 확인해야 한다. 따라서 본 연구에서 제시된 결과를 보면 프로폴리스가 암세포에 대해서 항암 효과를 보이기 위해서는 100 ㎍/mL의 농도에서 비로소 세포 사멸 현상을 나타낼 수가 있으며, 그에 따라 암세포 내부의 수많은 단백질의 변화가 나타남을 알 수 있다. 특히 주목할 점은 국내의 지역에 따라 수집된 프로폴리스의 항암 효과가 암세포 내부에서 작용할 때는 큰 차이를 보인다는 것이다. 이것은 매우 중요한 결과로서 각 지역에 식재된 밀원수에 따라 프로폴리스의 구성성분이 달라지는 것이며 그에 따라 프로폴리스의 기능성에 큰 차이를 나타낸다는 의미이다. 이는 프로폴리스가 가지는 기능에서 항암뿐만이 아니라 항염증, 항산화 그리고 항균 작용에서도 지역별로 구성된 식물상에 따라 기능성의 차이가 결정된다는 것이다. 역으로 추적해서 각 지역에서 나타난 프로폴리스의 기능성 차이를 확인하고 해당 지역의 식물상을 분석한다면 질병 또는 특정 기능성을 가진 프로폴리스를 생산할 수 있다는 의미가 될 것이다. 자궁경부암 세포에 대한 프로폴리스의 성장저해 효과는 확인했지만 아직도 확인해야 할 기전은 매우 다양하다. 세포는 내부의 신호 체계가 매우 복잡하고 단일 신호 체계가 아닌 다중 신호 체계를 가지고 있기 때문에, 프로폴리스에서 항암 효과가 나타난다고 하더라도 암세포는 다른 방향으로 anti-apoptitic signal을 생성할 수 있다. 따라서 다양한 신호 체계에 대한 암세포 내 단백질 발현에 대한 변화를 확인해야 하며, 추가로 단백질의 phosphorylation, acetylation, protein folding 그리고 mutation과 같은 기능성을 검증해야 한다. 이런 분석을 통해 프로폴리스의 구체적인 세포 신호 경로를 확인해야만 항암과 관련하여 약물을 제조할 때 손쉽게 표적 특이적인 신약 제조가 이루어질 수 있을 것이다. 특히 암은 조직별로 그 특성을 다르게 가질 수 있기 때문에 조직 특이적인 맞춤형 약제의 생산이 가능할 것이다. 따라서 본 연구에서 제시된 지역별 프로폴리스의 항암 분자 기전 분석에 더하여 해당 지역의 밀원수 분석 및 세포 내 단백질 변화추적을 기반으로 앞으로 더 많은 종류의 암세포 저해 기전을 밝힌다면 대표적 양봉 산물인 프로폴리스를 이용한 특정 암에 대한 효과적인 항암제의 개발이 가능할 것으로 보여진다.