• BMB Reports
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• 제56권6호
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• pp.359-364
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• 2023

KAI1/CD82, a membrane tetraspanin protein, can prevent various cancers and retinal disorders through its anti-angiogenic and anti-metastatic capacity. However, little is known about its anti-inflammatory effect and molecular mechanism. Therefore, the present study aimed to inLPSvestigate effect of a recombinant protein of the large extracellular domain of human KAI1 (Gly 111-Leu 228, rhKAI1) on lipopolysaccharides (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophage-like cells and mouse bone marrow-derived macrophages (BMDM) and to identify its underlying mechanism. Our data showed that rhKAI1 suppressed expression levels of classically macrophages (M1) phenotype-related surface markers F4/80+CD86+ in LPS-stimulated BMDM and RAW264.7 cells. In addition, LPS markedly increased mRNA expression and release levels of pro-inflammatory cytokines and mediators such as interleukin (IL)-1β, IL-6, tumor necrosis factor-α, cyclooxygenase-2, nitric oxide and prostaglandin E2, whereas these increases were substantially down-regulated by rhKAI1. Furthermore, LPS strongly increased expression of NF-κB p65 in the nuclei and phosphorylation of ERK, JNK, and p38 MAPK. However, nuclear translocation of NF-κB p65 and phosphorylation of JNK were greatly reversed in the presence of rhKAI1. Especially, rhKAI1 markedly suppressed expression of toll-like receptor (TLR4) and prevented binding of LPS with TLR4 through molecular docking predict analysis. Importantly, Glu 214 of rhKAI1 residue strongly interacted with Lys 360 of TLR4 residue, with a binding distance of 2.9 Å. Taken together, these findings suggest that rhKAI1 has an anti-inflammatory effect on LPS-polarized macrophages by interacting with TLR4 and down-regulating the JNK/NF-κB signaling pathway.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.82-82
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• 2020

염증 (Inflammation)은 물리적인 상처나 세균감염이 되었을 때 손상된 조직을 재생하고 신체를 방어하기 위해 일어나는 선천성 면역반응으로 알려져 있다. 주로 선천면역을 담당하는 대식세포는 lipopolysaccharide, reactive oxygen species와 cytokine 등에 의해 활성화되어 tumor necrosis factor-α. interleukin-1β, interleukin-6 등 염증인자들의 생성에 관여한다. 특히, 산화질소는 superoxide 음이온과 쉽게 반응하고 peroxynitrite와 같은 독성이 강한 산화제를 생성하여 단백질 및 지질의 과산화를 유도하고 세포독성을 일으키는 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 항산화 및 항염증 소재를 탐색하기 위해 오미자 (Schisandra chinensis), 꾸지뽕 (Cudrania tricuspidata)을 이용하여 항산화 활성을 평가하고자 하였으며, 세포주를 활용한 세포독성 및 항염증 활성을 확인하고자 하였다. 본 연구는 전북 순창군에서 재배된 오미자, 꾸지뽕을 열 건조(60℃) 통해 건조한 후 분말화하였다. 최적 추출 조건 선정을 위해 다양한 용매 (열수, 증류수, 주정 20, 40, 60%), 온도 (25, 40, 60, 80℃) 및 시간 (1, 2, 3, 4, 5 h) 조건에서 추출된 추출물의 총 폴리페놀 함량을 비교함으로써 최적 조건을 선정하였다. 오미자와 꾸지뽕의 DPPH 및 ABTS radical 소거 활성, 총 플라보노이드 함량을 확인하여 항산화능 및 기능성 성분 함량을 평가하였다. 또한 대식세포주인 Raw 264.7을 활용하여 MTT assay, 산화질소 생성 억제 활성을 확인하여 세포독성 및 항염증 활성을 평가하였다. 실험 결과, 오미자 및 꾸지뽕은 각각 주정 40%, 60℃ 그리고 증류수, 60℃에서 추출 시 가장 높은 총 폴리페놀 함량 (약 98.3 mg GAE/g 및 88.2 mg GAE/g)을 함유하며, DPPH 라디칼 소거 활성은 약 44.6% 및 24.4%, ABTS 라디칼 소거 활성은 약 30.3% 및 40.8%로 확인되었다. 총 플라보노이드 함량은 약 21.80 mg QE/g 및 35.68 mg QE/g으로 확인되었다. 또한 오미자 및 꾸지뽕 기능성 추출물을 100 ug/mL 처리 시 세포 독성이 나타나지 않는 것으로 확인되었으며, NO 생성량을 약 56.3% 및 21.7% 저감시켜 항염증 효능을 나타내는 것으로 확인되었다.

• 대한수의학회지
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• 제63권3호
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• pp.27.1-27.9
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• 2023

Lespedeza cuneata (LC) is a perennial plant used in herbal medicine to treat numerous diseases, including prostatic hyperplasia, diabetes, early atherosclerosis, and hematuria. Reference collections of bioactive compounds of LC are crucial for the determination of their pharmacological properties. However, little is known regarding its anti-oxidative and anti-inflammatory effects in alveolar macrophage (MH-S) cells. This study examined whether LC can inhibit reactive oxygen species and Coal fly ash (CFA) induced inflammation in MH-S cells. The anti-oxidative effects of LC were evaluated using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) assays, anti-inflammatory effects were examined using nitric oxide (NO) assay, and cytotoxicity was analyzed using methyl thiazolyl tetrazolium assay. The expression of inflammatory cytokine genes was assessed through a reverse-transcription polymerase chain reaction. Our results revealed that LC exhibited high radical scavenging activity and a dose-dependent (7.8-1,000 ㎍/mL) inhibition of oxidation as compared to ascorbic acid and Trolox. It also inhibited CFA-induced NO production in MH-S cells. Moreover, it suppressed the CFA exposure-mediated expression of pro-inflammatory mediators and cytokines, including inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2), interleukin (IL)-1β, IL-6, and tumor necrosis factor-α. These results suggest that LC is a potent antioxidant and anti-inflammatory agent that can be useful as a nutraceutical product.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.39-45
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• 2023

Biorenovation은 미생물의 생체 촉매 대사를 통해 단일 화합물 또는 천연물을 생물 전환시켜 약리학적 효능을 증진시키고, 세포에 대한 독성을 완화시키는 기술이다. 접시꽃은 예로부터 한약으로 사용되어 왔으며, 항염증, 항암 등 다양한 생리학적 효능이 있다고 보고되고 있다. 또한, 본 연구에서 사용된 접시꽃캘러스는 손상부를 보호하기 위해 발달한 미분화 식물 조직으로, 항산화 및 미백 효과가 있는 것으로 보고되었지만 염증과 같은 다른 활성에 대한 연구는 아직 보고되지 않았다. 본 연구에서는 바이오리노베이션을 접시꽃 캘러스 추출물(ARBR)에 적용하여 RAW 264.7 대식세포에 대한 생물전환 추출물의 항염증 효능을 연구하였다. 그 결과 측정 농도(50, 100, 200 ㎍/mL)에서 세포에 대한 독성이 없었으며, 산화질소 생성 억제에 대한 효능이 기존 추출물에 비해 증진되었다. 또한, 프로스타글란딘 E₂와 전염증성 사이토카인, 고리형 산소화 효소, 산화질소의 유도 합성효소의 생성을 농도 의존적으로 억제하는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 ARBR이 과도하게 발현된 염증반응을 조절하여 기능성 화장품과 의약품의 소재로서 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제62권1호
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• pp.53-63
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• 2024

The intracellular parasite Babesia microti is among the most significant species causing human babesiosis and is an emerging threat to human health worldwide. Unravelling the pathogenic molecular mechanisms of babesiosis is crucial in developing new diagnostic and preventive methods. This study assessed how priming with B. microti surface antigen 1 (BHSA 1) and seroreactive antigen 5-1-1 (BHSA 5-1-1) mediate protection against B. microti infection. The results showed that 500 ㎍/ml rBMSA1 and rBMSA5-1-1 partially inhibited the invasion of B. microti in vitro by 42.0±3.0%, and 48.0±2.1%, respectively. Blood smears revealed that peak infection at 7 days post-infection (dpi) was 19.6%, 24.7%, and 46.7% in the rBMSA1, rBmSA5-1-1, compared to the control groups (healthy mice infected with B. microti only), respectively. Routine blood tests showed higher white blood cell, red blood cell counts, and haemoglobin levels in the 2 groups (BMSA1 and BMSA5 5-1-1) than in the infection control group at 0-28 dpi. Moreover, the 2 groups had higher serum interferon-γ, tumor necrosis factor-α and Interleukin-17A levels, and lower IL-10 levels than the infection control group throughout the study. These 2 potential vaccine candidate proteins partially inhibit in vitro and in vivo B. microti infection and enhance host immunological response against B. microti infection.

• 한국식품과학회지
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• 제51권6호
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• pp.565-575
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• 2019

메밀은 전 세계적으로 알곡, 싹, 차 등 다양한 형태로 이용되고 있으며, 주요재배종으로는 일반메밀과 쓴메밀이 있다. 본 연구는 일반메밀과 쓴메밀 종실 추출물을 대상으로 항산화 및 항염증 활성 효과를 평가하였다. 루틴 함량은 쓴메밀 추출물이 일반메밀 추출물보다 65-78배 높았으며, 퀘세틴은 쓴메밀 추출물에서만 검출되었다. 플라보노이드 및 폴리페놀 함량도 쓴메밀 추출물이 1.8-2.0배 높았다. 쓴메밀 추출물은 6.25-400 ㎍/mL 범위의 농도로 세포독성을 평가하였을 때 세포독성은 관찰되지 않았다. 또한, 세포 내 NO 생성을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 염증성 NO 생성과 관련된 유전자 iNOS 단백질과 mRNA 발현을 확인한 결과, 쓴메밀 추출물에서만 iNOS 단백질과 mRNA 발현이 감소되었다. 염증성 사이토카인 생성억제 효과에서, TNF-α와 IL-1β의 경우 쓴메밀과 일반메밀 추출물 모두에서 생성억제 효과가 확인되었으며, IL-6의 경우 일반메밀 추출물은 생성억제 효과가 없었으나 쓴메밀 추출물에서는 그 효과가 인정되었다. 염증성 사이토카인의 mRNA 발현을 확인한 결과, 일반메밀과 쓴메밀 추출물에 의한 mRNA 발현이 감소되었으며, 쓴메밀 추출물의 억제효과가 더욱 우수하였다. 이러한 결과들을 고려하면 루틴 함량과 항염증 효과와는 밀접한 관계가 있으며, 루틴 함량이 높은 쓴메밀이 항염증 식의약 소재 개발에 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권2호
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• pp.208-217
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• 2016

솔잎은 동의보감과 향약생약대사전에 간, 위, 심, 피부 등 질환 치료에 효과가 있다고 하여 예로부터 솔잎을 노화방지와 피부질환 치료에 활용하여 왔다. Malassezia furfur (M. furfur)는 친유성 곰팡이로 인간 피부에 존재하는 흔한 균이다. 이 균은 대게 피부의 각질층에서 주로 발견되며, 어우러기, 지루성 피부염, 비듬, 모낭염, 건성 등의 각종 피부질환의 주요요인이다. 본 연구는 사람의 대부분의 염증실험에서 사용되는 Raw 264.7 세포를 이용하여 솔잎의 항염증 활성을 확인하였다. 솔잎을 에탄올, 물, 메탄올로 추출하여 항산화 효과를 확인한 결과, 메탄올 추출물에서 항산화능이 높게 나타났으며, 이에 따라 헥산, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 층으로 나누었다. 이 4층을 이용하여 노화의 원인이 되는 자유라디칼의 소거능을 확인한 결과, 부탄올과 에틸아세테이트 층에서 강한 항산화 활성이 나타났으며, M. furfur에 대한 항균활성을 확인한 결과 부탄올, 에틸아세테이트층과 헥산층에서 항균활성이 나타났다. 또한 티로시나아제 저해에 따른 미백활성은 4층 모두 대조군인 비타민C와 유사하게 나타났다. 세포실험을 위해 먼저 대식세포인 Raw 264.7에 솔잎 분획물을 처리하여 세포독성을 확인 한 결과 Hexane층에서 농도별로 높은 독성이 나타났으며 나머지 층에서는 독성이 나타나지 않음을 확인하였다. 이후 Malassezia furfur로 염증반응이 유도된 Raw 264.7에 에틸아세테이트, 부탄올, 물층을 처리하여 염증에 관련된 유전자들의 발현량을 Real-Time PCR을 통하여 확인하였다. 이때 사용된 유전자는 IL-1β, TNF-α로 에틸아세테이트층이 염증과 깊은 연관이 있는 IL-1β와 TNF-α의 발현량을 낮추는 것으로 확인되었다. 모든 실험결과들을 종합해 보았을 때, 솔잎은 천연자원으로써 피부 건강과 관련된 건강식품, 건강보조제, 화장품 등 폭 넓은 범위로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1078-1084
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• 2020

흰점박이꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충이며, 현재 국내에서는 식용곤충 자원으로써 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 항균 펩타이드(antimicrobial peptide, AMP)는 미생물에서부터 포유동물에 이르기까지 다양한 종에서 발견되며 생명체의 선천성 면역체계에서 중요한 역할을 한다. 또한 AMPs는 광범위하게 항균활성을 나타내며 면역, 거부 반응, 내성 등의 문제없이 자연적으로 생성된 자연항생제로 알려져 있다. 활성화된 미세아교세포는 tumor necrosis factor-α (TNF-α), nitric oxide (NO) 및 reactive oxygen species (ROS) 등의 염증매개물질들을 다량 분비하는데 이러한 염증매개물질들은 신경세포사멸의 주원인으로 작용하게 된다. 그러므로 본 연구에서는 미세아교세포를 이용하여 흰점박이꽃무지 유래 항균 펩타이드 Protaetiamycine 6의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, Protaetiamycine 6는 LPS에 의해서 증가한 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 농도의존적으로 감소시켰다. 이러한 결과로 보아 Protaetiamycine 6는 신경염증 및 퇴행성 신경질환의 예방 및 치료 기능성 소재 개발에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권2호
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• pp.199-209
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• 2003

연구배경 : 만성폐쇄성폐질환 환자의 체중감소는 질환의 자연경과로 조직의 산소소모량을 최소로 유지하기 위한 일종의 신체적응과정으로 이해하였다. 그러나 만성폐쇄성폐질환 환자의 체중감소가 에너지대사량 증가와 관계 있고, 체중감소가 심한 환자들은 폐기능의 감소정도와 상관없이 이환율과 사망률이 증가한다는 연구결과가 보고된 후, 영양학적인 부분에 대하여 관심을 가지게 되었다. 저자들은 만성폐쇄성폐질환자 중 만성기관지염 환자와 폐기종 환자의 폐기능과 체성분을 측정하여 혈중 leptin농도 및 $TNF-{\alpha}$ system 과의 관계를 비교하여, 체중감소와의 관계를 알아보았다. 방 법 : 미국흉부학회의 진단기준에 따라 1초간 노력성 호기량이 예측치의 80% 미만이고, 노력성 폐활량에 대한 1초간 노력성 호기량의 비 ($FEV_1$/FVC)가 70% 미만인 41명의 환자를 대상으로 하였다. Kco가 60미만인 경우를 폐기종으로, 80이상인 경우를 만성기관지염으로 분류하였으며, 체성분 분석, 및 혈중 leptin농도, 그리고 $TNF-{\alpha}$ system의 활성도를 측정하였다. 결 과 : 만성기관지염 환자 및 폐기종 환자의 혈중 leptin농도는 각각 $1378.1{\pm}428.3pg/ml/kg$, $947.0{\pm}441.0pg/ml/kg$로 만성기관지염 환자가 유의하게 높았으며, 이들 값을 체지방량으로 교정하였을 때도 $180.9{\pm}57.7pg/ml/kg$, $108.5{\pm}39.4pg/ml/kg$로 만성기관지염 환자가 유의하게 높았다 (p<0.05). 혈중 $TNF-{\alpha}$ system 은 $TNF-{\alpha}$, sTNF-R75는 양 군에서 차이가 없었으나, sTNF-R55는 폐기종 환자군에서 $920.4{\pm}116.4pg/ml$로 만성기관지염 환자보다 유의하게 높았다 (p<0.05). 혈중 leptin농도는 체지방량 및 체질량지수와 상관관계가 있었으며, sTNF-R55는 체지방량이나 체질량지수와 관계가 없었다. 또한 sTNF-R55의 활성도는 혈중 leptin농도와도 무관하였다. 결 론 : 만성기관지염에 비하여 체중감소가 심한 폐기종의 체중감소에는 혈중 leptin보다는 $TNF-{\alpha}$ system이 관계할 것으로 생각되며, $TNF-{\alpha}$ system은 혈중 leptin와는 무관하게 작용할 것으로 생각한다. 그러나 앞으로 이에 대하여 더 많은 환자를 대상으로 한 연구가 있어야 하겠으며, 만성폐쇄성폐질환자의 체중변화에 영향을 줄 수 있는 영양섭취, 운동량, 안정시 에너지소모량 및 다른 사이토카인 등과의 관계에 대한 연구도 이루어져야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.999-1006
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• 2020

최근 중추신경계에서 면역기능을 담당하는 미세아교세포(microglia)의 염증반응을 효율적으로 조절하는 것은 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 헌팅턴 병과 같은 퇴행성 뇌질환의 치료를 위한 중요한 타겟으로 인식되고 있다. 왕귀뚜라미(Teleogryllus emma)는 다양한 치료효능으로 인해 세계적으로 널리 이용되고 있으며, 본 연구팀에서는 최근 왕귀뚜라미의 전사체 분석을 통하여 항균활성을 가지는 다양한 종류의 새로운 항균 펩타이드(antimicrobial peptide; AMP) 후보들을 선별한 바 있다. 항균 펩타이드는 미생물에서부터 포유류까지 매우 다양한 종으로부터 발견되었으며, 현재는 항균활성뿐만 아니라 염증반응과 같은 다양한 질병의 치료제 개발을 위한 후보 물질로 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 선행연구를 통하여 선별된 왕귀뚜라미 유래 항균 펩타이드들 중에서 Teleogryllusine(VKWKR-LNNNKVLQKIYFVKI-NH₂)으로 명명된 항균 펩타이드의 신경염증 억제 효능을 관찰하였다. Teleogryllusine의 신경염증 억제 효능을 관찰 하기 위하여 immortalized mouse microglia 세포주인 BV-2 세포에 Teleogryllusine을 1시간 전처리 한 후 LPS를 이용하여 BV-2 세포의 염증 반응을 유도하였다. 그 결과 Teleogryllusin은 최대 처리 농도인 80 ㎍/ml까지 세포독성 없이 nitric oxide (NO) 생성을 현저히 감소시킴을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응 매개인자인 iNOS와 COX-2 및 cytokine (Il-6, TNF-α)의 발현을 유전자 수준과 단백질 수준에서 확인한 결과 Teleogryllusine 처리농도에 의존적으로 감소됨을 확인할 수 있었다. 또한 Teleogryllusine의 신경염증 억제작용 기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)와 IκB의 인산화 및 proteosome에 의한 IκB의 분해를 억제함으로서 BV-2 세포의 신경염증반응이 조절됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine 펩타이드는 신경염증반응에 의해 유도되는 퇴행성 뇌질환 치료 및 예방을 위한 의료용 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.