• Nutrition Research and Practice
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• 제12권3호
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• pp.199-207
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• 2018

BACKGROUND/OBJECTIVES: Fermented Laminaria japonica (FL), a type sea tangle used as a functional food ingredient, has been reported to possess cognitive improving properties that may aid in the treatment of common neurodegenerative disorders, such as dementia. MATERIALS/METHODS: We examined the effects of FL on scopolamine (Sco)- and ethanol (EtOH)-induced hippocampus-dependent memory impairment, using the Passive avoidance (PA) and Morris water maze (MWM) tests. To examine the underlying mechanisms associated with neuroprotective effects, we analyzed acetylcholine (ACh) and acetylcholinesterase (AChE) activity, brain tissue expression of muscarinic acetylcholine receptor (mAChR), cAMP response element binding protein (CREB) and extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK1/2), and immunohistochemical analysis, in the hippocampus of mice, compared to current drug therapy intervention. Biochemical blood analysis was carried out to determine the effects of FL on alanine transaminase (ALT), aspartate transaminase (AST), and triglyceride (TG) and total cholesterol (TC) levels. 7 groups (n = 10) consisted of a control (CON), 3 Sco-induced dementia and 3 EtOH-induced dementia groups, with both dementia group types containing an untreated group (Sco and EtOH); a positive control, orally administered donepezil (Dpz) (4mg/kg) (Sco + Dpz and EtOH + Dpz); and an FL (50 mg/kg) treatment group (Sco + FL50 and EtOH + FL50), orally administered over the 4-week experimental period. RESULTS: FL50 significantly reduced EtOH-induced increase in AST and ALT levels. FL50 treatment reduced EtOH-impaired step-through latency time in the PA test, and Sco- and EtOH-induced dementia escape latency times in the MWM test. Moreover, anticholinergic effects of Sco and EtOH on the brain were reversed by FL50, through the attenuation of AChE activity and elevation of ACh concentration. FL50 elevated ERK1/2 protein expression and increased p-CREB (ser133) in hippocampus brain tissue, according to Western blot and immunohistochemistry analysis, respectively. CONCLUSION: Overall, these results suggest that FL may be considered an efficacious intervention for Sco- and EtOH-induced dementia, in terms of reversing cognitive impairment and neuroplastic dysfunction.

• 자연과학논문집
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• 제4권
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• pp.103-142
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• 1991

표식 유전자를 이용하여 체세포 잡종체를 선발하기 위한 연구의 일환으로 감자조직에는 T-DNA를 도입하여 식물호르몬 무첨가 배지에서도 생장가능한 형질전환체을 획득하고, 담배조직에는 NPT H gene을 도입하여 kanamycin에 대해서 저항성을 나타내는 형질전환체를 획득하여 각각의 특성구명과 원형질체를 유리하여 도입된 유전자 marker를 이용해서 융합을 시도한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자 괴경에서 Agrobacterium tumefaciens Ach5와 A. rhizogenes ATCC15834를 접종하여 crown gall tumor 및 hairy root를 유기하였으며 이러한 tumor조직은 식물 호르몬 무첨가 배지에서 생장이 가능하였다. 2. 감자에서 유기된 hairy root로부터 callus 형성은 2.4-D 2mg/1 첨가된 MS 배지에서 가장 양호하였으며 casein hydrolysate 1g/1가 첨가하면 유연 한 callus의 증식이 더욱 왕성하였다. 3. Activated charcoal이 0.5~2.0g/1 첨가된 배지에서는 crown gall tumor callus의 절단면이 갈변되는 것을 방지 할 수 있어 생존률을 높일 수 있었으나 hairy root에서는 갈변되어 고사되었다. 4. 2, 4-D 2mg/1와 casein hydrolysate 1g/1를 첨가한 배지에 hairy root callus를 현탁배의한 결과 양호한 많은 callus 덩어리들을 단시간에 얻을 수 있었다. 5. $Tri^-$parental mating으로 NPTII gene이 coding되어있는 binary vector인 pGA643을 wild type 및 disarmid된 Agrobacterium 내에 도입하여 Agrobacterium tumefaciens Ach5/pGA643, A.tumefaciens $A_4T$/pGA643, A. tumefaciens LBA4404/pGA643를 획득하였다. 이 세 개의 conjugant를 사용하여 0.7% agarose gel 상에서 pGA643을 확인하였다. 6. pGA643이 도입왼 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 담배 조직과 동시배양하여 kanamycin $100\mug$/ml 첨가된 배지에 생존하는 callus를 선발하였으며 동일배지에서 callus의 증식이 가능하였다. 7.형질전환된 담배 callus로부터 식물체 형성은 BA 2mg/1를 첨가한 배지에서 가능하였다. 8. 재분화된 담배의 엽조직은 kanamycin.이 $1000\mug$/ml 첨가된 MS 배지에서도 왕성히 callus가 유기되어, 이는 재분화체에서도 NPTII gene이 그대로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 9. 담배의 정상 shoot와 형질전환된 shoot를 kanamycin이 $100\mug$/ml이 함유된 MS배지에 기내삽목한 결과, 정상 shoot는 발근이 되지 않고 황화 되었으나 형질전환된 shoot는 발근이되었으며 정상적으로 생장을 하였다. 10. 감자의 T-DNA가 도입된 현탁배양 callus는 cellulase 2%, macerozyme 2%, dricelase 1%에서 양호하게 유리되었다. 11. Osmoticum으로서 mannitol 농도 0.8M에서 담배와 감자의 두 조직 모두 원형질체유리가 가장 효과적이었다. 생존력은 T-DNA가 도입된 감자의 hairy root를 callus로 탈분화 시킨 후 현탁배양한 callus가 mannitol 0.5M에서 97%를 나타냈고, 그리고 NPTII gene이 도입된 담배의 엽조직은 mannitol 0.7M에서 94%로 최고를 타나냈다. 12. 원형질체 융합은 PEG solution 처리 15분 후부터 관찰되기 시작하여 20분에 완전히 융합되었고, 융합된 원형질체는 선발 marker인 호르몬 무첨가 및 kanamycin 첨가배지에서 배양 5일 후에 세포벽이 재생되었으며 4주일 후부터 colony들이 관찰되었다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제4권4호
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• pp.270-275
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• 2010

Catecholamines are among the first molecules that displayed a kind of response to prolonged or repeated stress. It is well established that long-term stress leads to the induction of catecholamine biosynthetic enzymes such as tyrosine hydroxylase (TH) and dopamine ${\beta}$-hydroxylase (DBH) in adrenal medulla. The aim of the present study was to evaluate the effects of ginseng on TH and DBH mRNA expression. Repeated (2 h daily, 14 days) immobilization stress resulted in a significant increase of TH and DBH mRNA levels in rat adrenal medulla. However, ginseng treatment reversed the stress-induced increase of TH and DBH mRNA expression in the immobilization-stressed rats. Nicotine as a ligand of the nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) in adrenal medulla stimulates catecholamine secretion and activates TH and DBH gene expression. Nicotine treatment increased mRNA levels of TH and DBH by 3.3- and 3.1-fold in PC12 cells. The ginseng total saponin exhibited a significant reversal in the nicotine-induced increase of TH and DBH mRNA expression, decreasing the mRNA levels of TH and DBH by 57.2% and 48.9%, respectively in PC12 cells. In conclusion, immobilization stress induced catecholamine biosynthetic enzymes gene expression, while ginseng appeared to restore homeostasis via suppression of TH and DBH gene expression. In part, the regulatory activity in the TH and DBH gene expression of ginseng may account for the anti-stress action produced by ginseng.

• 분석과학
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• 제16권4호
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• pp.299-308
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• 2003

실내 사무환경에 대해 흡연환경에 따라 흡연실, 흡연 허용 사무실, 비흡연사무실, 흡연실 인접 지역 등을 대상으로 ETS 중 발암물질인 카드뮴을 포함한 금속류, 니코틴, 3-EP, 호흡성먼지등 지표물질의 농도분포와 이의 분포에 영향을 주는 흡연밀도, 흡연지수 등을 조사하여 그 상관성을 파악하였다. 공기교환횟수는 흡연실과 흡연허용사무실에서 각각 평균 11.1, 4.6 회/시간을 나타냈으며, 흡연밀도는 최고 $2.6cig/m^2{\cdot}hr$에서부터 최저 $0.2cig/m^2{\cdot}hr$로 나타났다. 금속류 중 카드뮴은 기하정규분포를 보였으며 흡연환경별 기하평균 농도가 흡연실에서 $0.045{\mu}g/m^3$, 흡연실 인근 지역에서 $0.018{\mu}g/m^3$, 흡연허용사무실에서 $0.021{\mu}g/m^3$, 비흡연사무실에서는 $0.017{\mu}g/m^3$의 분포를 보였으며 통계적으로는 유의한 차이를 나타냈다(p<0.05). 실내 흡연 환경에 따른 카드뮴의 농도 비를 조사한 결과 비흡연실 기준으로 흡연실에서 2.6배, 흡연허용사무실에서 1.2배의 농도 분포를 보였다. 카드뮴과 지표물질간 상관성을 조사한 결과 니코틴과의 상관계수가 0.53 (p<0.001)으로 가장 높게 나타났으며 호흡성먼지와는 0.43, 3-EP와는 가장 낮은 0.41의 상관계수 값을 보였으며, 흡연 밀도와는 0.54 (P<0.001), 흡연지수와는 0.63(p<0.001)의 상관계수 값을 보였다. 이러한 연구 결과를 토대로 ETS 중 중금속류에서는 카드뮴을 지표물질로 활용할 수 있다고 판단할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1103-1109
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• 2015

뇌 해마의 콜린성 신경분포는 학습과 기역에 연관성이 있는 것으로 알려져 있으며 이의 작용제인 carbachol 투여 시 장기기억 저하가 유도됨이 알려져 왔다. 그러나 이러한 콜린성 자극에 의한 해마 신경세포의 시냅스 내 변화기작은 완전히 알려지지 않고 있다. 본 연구에서는 아세틸콜린 수용체의 활성에 의하여 유도되는 장기기억 저하 현상에 있어 alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionate (AMPA) 수용체가 후시냅스 표면으로부터 사라지는 현상과 이의 조절기작에 대하여 알아보고자 한다. 이를 위하여 쥐 해마의 일차세포를 추출하고 체외에서 배양한 성숙 신경세포에 carbachol 을 투여하여 장기기억 저하를 유도 하였으며, 후시냅스의 표면으로부 터 AMPA 수용체의 아단위체인 GluA2가 M1 무스카린 수용체의 길항제에 의하여 저해 되었다. 또한 콜린성 자극 에 의한 GluA2의 내재화 현상의 작용기작 연구를 위하여 쥐 해마 절편에 carbachol 투여 후 GluA2와 직접적인 상호작용을 하는 Glutam내재화 되었음을 확인하였다. 이러한 현상은 ate receptor-interacting protein 1 (GRIP1) 과 clathrine 단백질이 매개하는 세포내이입 작용을 하는 adaptin-α 단백질의 결합 변화를 관찰하였다. GluA2는 carbachol 자극에 의해 세포내이입 과정에서 adaptin-α 와의 결합이 증가하였으며 반대로 GRIP1과는 해리되었다. 이는 아세틸콜린의 수용체의 자극에 의하여 GluA2의 내제화 작용이 수반되며, 이의 작용기작으로 GluA2의 후시 냅스 표면 발현시에 결합하고 있는 GRIP1과 해리 되면서 장기기억 저하 현상이 유도됨을 의미한다.

• 핵의학기술
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• 제15권1호
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• pp.113-116
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• 2011

아세틸콜린 수용체는 아세틸콜린에 대한 신경근 접합부의 수용체로 중증 근무력증에서는 이 수용체에 대한 자가항체인 아세틸콜린 수용체 항체가 생산되어 수용체 단백질과의 사이에 항원항체 결합체를 형성하기 때문에 신경흥분의 전달장애를 가져오는 것으로 알려져 있어 아세틸콜린 수용체 항체의 측정은 중증 근무력증의 진단에 중요하다. 중증 근무력증(Myasthenia Gravis)은 근육의 힘이 비정상적으로 약해지거나 피로해지는 병으로 안검하수, 복시, 근력약화 등을 나타내는 자가 면역성 질환이다. 모든 근무력증 환자에서 이 자가항체가 존재하는 것은 아니고, 전신성 근무력증 환자의 80~90% 가량이 발견되며 안근육에 국한된 근무력증의 71%가 검출된다. 그러나 선천성 근무력증에서는 검출되지 않는다. 아세틸콜린수용체 항체 농도와 임상적 중증도와의 상관관계는 없는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아세틸콜린 수용체 항체의 검사법을 소개함으로서 중증 근무력증의 진단에 유용한 정보를 제공하고자 하였다. 대상은 본원에 내원한 환자들 중 2010년 8월부터 9월까지 총 19명의 아세틸콜린 수용체 항체 검사가 의뢰된 검체를 대상으로 검사를 시행하였고, 측정키트는 R사의 키트로 면역침강법(immuno-precipitation)을 이용한 비경쟁반응법이다. cut off 값은 0.2 nmol/L로 결과값 중 음성값(negative)은 0.2 nmol/L미만이며, 양성값(positive)은 0.2 nmol/L 이상으로 판정한다. 검사를 시행한 19명의 환자 중 7명이 양성으로 보고되었으며(36.8%), 7명 중 6명이 근무력증(MG)으로 진단되었다. 중증 근무력증의 확진에는 이 검사법뿐만 아니라 다른 여러 가지 추가 검사들이 필요하다. 희귀병을 진단하는 검사법이라 많이 보편화된 검사는 아니지만 중증 근무력증은 아세틸콜린 수용체에 대한 항체가 생겨서 기능장애를 초래하는 질병이기 때문에 이 항체의 측정은 그의 진단에 유용할 것이라고 사료된다.

• 대한약리학회지
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• 제32권1호
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• pp.13-21
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• 1996

세포내 칼슘농도는 신경세포의 다양한 기능에 매우 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 일차배양한 마우스 소뇌과립세포에서 니코틴성 아세틸콜린 수용체가 특정 발생단계에 발현되고 세포내 칼슘의 농도조절에 관여하는 것을 관찰하였다. 니코틴에 의한 세포내 칼슘농도의 변화는 $^{45}Ca^{2+}$나 fura-2를 사용하여 형광법으로 측정하였다. 니코틴은 마우스 소뇌과립세포내 칼슘의 농도를 최대한 증가시키는 것으로 보인다. 반면에 일차배양한 Glia 세포들에서는 $^{45}Ca^{2+}$ 농도를 증가시키지 않았다. 세포내 칼슘농도에 미치는 니코틴의 효과는 NMDA 수용체에 대한 길항제에 의하여 억제되었다. 또한 Glutamate pyruvate transminase (GPT)를 사용하여 배양액의 글루타민산을 제거하면 니코틴효과가 소실되는 것이 관찰되었다. 이러한 결과는 니코틴에 의한 세포내 칼슘농도의 변화가 세포에서 유리된 글루타민산에 의한 간접적인 효과임을 암시한다. Fura-2를 사용한 형광법으로 실험한 결과 니코틴은 two phase로 세포내 칼슘농도를 증가시키는 것을 보여주었다. NMDA 수용체 길항제와 GPT는 단지 후기 plateau상만 억제하였다. 따라서 본 연구결과는 니코틴이 직접 니코틴성 아세틸콜린 수용체를 자극하여 일시적으로 세포내 칼슘농도를 증가시키고 글루타민산을 유리하여 NMDA 수용체를 활성화시킴으로써 세포내 칼슘농도를 지속적으로 증가시키는 것으로 보여진다. 이러한 결과는 니코틴성 아세틸콜린 수용체가 특정한 발생과정에 발현되어 세포내 칼슘농도 조절에 관여함으로써 신경발생과정에서 중요한 역할을 할 수 있음을 보여주고 있다. state를 나타내는 것을 알 수 있다. 또한 $[^3H]DPCPX$를 이용한 competitive binding assay에서 0.1 mM GTP는 효현제인 PIA의 apparent affinity를 감소시켰으며, DPCPX의 apparent affinity는 증가시키고, CGS-15943에는 아무런 영향을 미치지 않았다. 이것은 상기의 $[^{35}S]GTP_{\gamma}S$ binding의 결과를 뒤받침해 주는 결과라고 생각된다.요한 역할을 할 수 있으리라 사료된다.X>$Ca^{2+}$에 의하여 활성화되는 $K^+$ 통로를 개방시킴으로 세포내 $Ca^{2+}$을 감소시켜 뇌 기저동맥의 이완반응을 매개하는 것으로 사료된다. 함량을 조정하므로, 흉선세포의 apoptosis에 억제적으로 작용할 수 있음을 시사하는 것으로 사료된다. 영양액에 의하여는 회복됨을 볼 수 있었으며 $Mg^{++}$ 증가 영양액에서는 억제, TTX 동시 투여시에는 완전히 소실되었다. 이상의 실험결과로 흰쥐 해마에서 $A_1-adenosine$ 수용체를 통한 adenosine의 NE 유리 감소는 TEA 및 4AP에 예민한 $K^+$-통로가 관여하고 여기에는 세포외액의 Ca^{++}의 농도가 중요한 인자의 하나로 관여 하는 것으로 사료된다. 영상의 질을 크게 향상 시켜 줌으로 비가역 3구획모델에서의 PGA방법을 대체할 새로운 파라메터 영상구성방법으로 적합할 것이다.관계되며, YH439는 중금속으로 유도된 조직독성에 방어효과가 있음을 지지한다.총 아미노산의 순은

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권10호
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• pp.1519-1526
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• 2014

본 연구에서는 한국에서 자생하는 양하를 부위(꽃봉오리와 지하경)별로 일반성분, 다량 무기질 함량, 항산화 활성, AChE 저해 활성 및 인지 기능 동물실험을 측정을 통하여 우리나라 고유의 천연 식물자원의 우수성을 규명하고자 하였다. 양하의 꽃봉오리와 지하경의 일반성분을 분석하여 비교해본 결과 양하 꽃봉오리의 수분 함량이 가장 높게 나타났다. 조단백질 함량은 꽃봉오리, 지하경 순으로 높게 나타났다. 조지방 함량은 차이가 거의 없었고 탄수화물은 지하경에서 가장 높게 나타났다. 꽃봉오리와 지하경의 무기질 함량에서는 지하경이 Ca($62.30{\pm}0.46mg%$), K($656{\pm}1.58mg%$), Na($19.10{\pm}0.52$ mg%), P($70.10{\pm}1.54mg%$)으로 더 높게 나타났다. 항산화 비타민 A, C, E를 분석해 봤을 때 비타민 A는 분석되지 않았으며, 비타민 E의 함량은 지하경이 $0.50{\pm}0.02mg$으로 분석되었다. 비타민 C의 경우, 꽃봉오리에서는 분석되지 않았으나 지하경에서는 $0.70{\pm}0.08mg$이 분석되었다. 양하의 꽃봉오리 열수 추출물, 꽃봉오리 70% 에탄올 추출물과 지하경 열수 추출물, 지하경 70% 에탄올 추출물의 total polyphenol contents를 측정한 결과, 꽃봉오리 추출물이 지하경보다, 열수 추출물이 에탄올 추출물보다 총 페놀성 화합물 함량이 우수하게 나타났다. 농도를 달리하여(62.5, 125, 250 및 $500{\mu}g/mL$) DPPH radical scavenging 활성을 측정한 결과 모든 추출물에서 농도 의존적으로 DPPH radical scavenging 활성이 증가하였고, 가장 좋은 활성을 나타낸 것은 꽃봉오리 열수 추출물로 나타났다. ABTS radical scavenging 역시 모든 추출물에서 농도에 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었고, 꽃봉오리 열수 추출물에서 가장 우수하게 측정되었다. 양하 꽃봉오리의 열수 추출물과 에탄올 추출물로 아세틸콜린에스터라아제 저해 활성을 특정한 결과, 양성대조군인 tacrine과 비교 시 양하의 꽃봉오리 열수 추출물이 꽃봉오리 에탄올 추출물에 비해 아세틸콜린에스터라아제 저해 활성이 높게 나타났다. 인지 기능 개선효과를 평가하기 위해 scopolamine으로 기억 손상을 유발한 mice에서 물체인식 실험(NORT)과 Y-미로실험(Y-maze)을 이용한 행동시험을 수행한 결과, NORT에서 양하 꽃봉오리의 열수 추출물과 에탄올 추출물이 거의 유사하게 정상군과 비슷한 정도의 높은 효능을 나타내었고, Y-maze test에서도 양하 꽃봉오리의 열수 추출물과 에탄올 추출물 모두에서 항치매 약물인 donepezil과 유사한 효능을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 양하 추출물 특히 꽃봉오리 부위를 열수 추출했을 때 항산화 활성, 아세틸콜린에스터라아제 저해 활성, 인지 기능 및 학습능력 증진에 효과적으로 작용하여 천연 치매 예방물질 소재로서 이용가치가 높아 앞으로 양하에 대한 계속적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다.