• 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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• 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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• pp.114-114
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• 2002

포유동물에서 뇌와 부신에서 합성.분비되는 카테콜아민(Catecholamine, CA)계 신경전달물질인 dopamine(DA), norepinephrine(NE), epinephrine(E)은 체내 각종 생리현상의 조절에 필수적이며, 생식과 관련지어서는 시상하부-뇌하수체 간 GnRH-gonadotropin 호르몬 축의 활성을 조절하는 기능 외에도 번식과 관련된 여러 행동양식을 조절함이 잘 알려져 있다. 본 연구는 CA 생합성 효소들인 tyrosine hydroxylase(TH), dopamine beta-hydroxylase(DBH), phenylethanolamine-N-methyltransferase(PNMT)의 유전자 발현에 미치는 sex steroid의 영향을 조사하였다. 성숙한 암컷 횐쥐(SD strain)의 난소를 제거하고 1주 경과 후 vehicle(sesame oil; OVX+Oil 실험군) 또는 estradiol 17$\beta$(235ug/m1; OVX+E$_2$실험군)이 든 silastic capsule(길이 14mm; 내경 1.55mm; 외경 3.125mm)을 48 시간 동안 처리한 뒤 희생시켰다. 적출된 조직으로부터 RNA를 추출한 후 semi-quantitative RT-PCR을 시행하였다. (i) TH의 발현 정도는 OVX+Oil 군에서는 시상하부) substantia nigra(SNc)) 부신 순으로, OVX+E$_2$군에서는 SN글 부신) 시상하부 순으로 나타났다. TH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc과 부신에서는 유의한 증가를 보인데 비해 시상하부에서는 유의한 감소를 관찰하였다. (ii) DBH 발현 정도는 OVX+Oil군에서는 SNc> 부신> 시상 하부 순으로, OVX+E$_2$군에서는 부신＞ SNc＞ 시상하부 순이었다. DBH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소, 부신에서는 유의한 증가, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 감소하는 경향을 보였다. (iii) PNMT의 발현의 경우 SNc와 시상하부에서는 기보고된 바와 같이 alternative splicing에 의해 110bp 차이의 크고 작은 두 형태의 cDNA(PNMTI & PNMTs)가 증폭되었으나 부신에서는 작은 cDNA 만이 관찰되었다. PNMTs의 발현 정도는 OVX+Oil군과 OVX+E$_2$군에서 공히 부신＞ 시상하부＞ SNc 순이었고, PNMTI의 발현은 SNc가 시상하부 보다 다소 높은 경향이었으나 유의성은 없었다. PNMTs 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소, 부신에서는 유의한 증가, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 CA 생합성 효소들의 유전자 발현의 조절에 미치는 estrogen 의 영향이 세포 기원이 neural crest cell인 부신 수질은 물론 뇌의 상이한 지역간에서도 조직특이적임을 관찰하였다. 이러한 결과는 각 조직에서의 estrogen 수용체 유형의 차이 혹은 작용 모드와 각 효소 유전자 발현 사이에 중요한 상관관계가 있음을 시사한다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1995년도 춘계학술대회
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• pp.95-95
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• 1995

뇌신경 변성 / 퇴행과 관련된 중요한 병인론 중의 하나는 변성 과정에서 형성된 유리기(free radical)로 인한 항산화계의 평형 소실로 알려져 있다. Aspalatone (APT)의 예상되는 항산화 효능을 검정하기 위하여 본 실험에서는 Kainic acid (KA) 유발 뇌변성 모델을 적용하였다. KA 모델은 변연계의 간질성 경련과 신경세포 변성에 대하여 재현성 있는 병변 모델을 제공해 주며, 이와 같은 신경세포의 병독 기전에 산소 유리기가 관여함이 강력히 시사되고 있기 때문이다. KA 투여로 인하여 지속적이고도 전형적인 간질성 경련이 관찰되고 1일 이내에 높은 치사율을 보였으나 APT으로 인하여 그 간질성 경련 행위와 비율이 억제되고 KA 유발 치사율도 억제되었다. 최종 KA 투여 3일 후에 얻어진 흰쥐 해마 및 대뇌 피질에서 항산화 효소인 Superoxide dismutase (SOD), Catalase (Cat.), Glutathione peroxidase (GSH-PX) 및 과산화지질의 지표인 Malondialdehyde (MDA)를 검정하였다. 대조군에 비하여 KA는 뇌조직의 SOD-1을 유도하였으나, Cat.와 GSH-PX의 활성은 현저히 유도되지 않았고, 반면에 MDA 치는 현저히 증가하였다. 즉, Cat., GSH-PX와 같은 $H_2O$$_2$중화제가 동반 유도하지 않는 SOD의 유도는 세포내 축적되는 $H_2O$$_2$로 인하여 Fenton/Haber-Weiss 반응을 가속화하여 과산화지질화를 촉진함을 시사한다. APT 병용 투여로 SOD는 현저히 유도되지 않았으나 특히 Cat.가 현저히 유도되어지고 MDA는 억제되었다. 이와 같은 생화학적인 결과는 다음의 형태학적인 소견과 일치한다. Fos 관련 항원 (FRA)와 SOD-1을 면역세포화학 (Immunocytochemistry)적 방법으로 이중 표식 (double-labelling) 하였다. FRA는 KA로 인한 신경세포의 자극에 대한 지표로 응용하였고, SOD-1은 퇴행성 뇌질환에서 산화적 손상의 지표로 사용하였다. KA 투여로 해마의 dentate gyrus (DG) 내에 강한 면역환성 (immunoreactivity)이 나타났고 pyramidal cell layer (PCL)와 glia에 SOD-1이 강하게 염색되었다. APT 병용 투여로 상당수의 경련이 일어나지 않은 흰쥐는 해마의 DG에 FRA가 경미하게 염색되었고, PCL에 SOD-1도 경미하게 나타났으나, 경련이 나타난 쥐에서는 KA만을 투여한 흰쥐와 구별되지 않았다. 이상의 APT의 항산화 효과는 KA로 인한 뇌세포 변성 개선에 중요한 인자로 작용할 것으로 사료되나, 보다 명확한 APT의 기전을 검색하고 직접 임상에 응응하기 위하여는 보다 다양한 실험 조건이 보완되어야 찰 것으로 생각된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제5권2호
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• pp.167-179
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• 1999

냉동생물학 연구분야 중 동면의 기전은 미래의 우주과학과 저온생물학이 풀어야 될 중요한 과제로서, 박쥐를 비롯한 동면동물을 사용하는 응용과학에서 가장 주목을 받아 오고 있다. 동면동물의 동면돌입 현상이 체온하강과 함께 뇌 전도상 전간발작 (epileptic seizure)을 유도시킨다는 가설을 검증하기 위하여 여러 가지 박쥐를 포함하는 동면동물을 대상으로 박쥐의 정상 동면돌입과정과 전간발작유발인자인 tetrahydrocannabinol (THC), pentylenetetrazol (metrazol), intermittent light stimulation (ILS)이 박쥐의 체온 (Tb), 심박률 (HR), 뇌전도 (EEG), 뇌영상 (brain mapping) 등에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 정상 동면돌입과정에 있어서는 안주애기박쥐는 1∼2개의 고평부를 형성하지만 대체로 2시 간 후에 동면에 안정 (심박률 15회/분)되었고 작은갈색박쥐는 2시간 30분에 동면온도에서 안정되었다. THC는 햄스터의 체온을 감소시켰고, pentylenetetrazol (metrazol)의 유의한 체온하강효과는 볼 수 없었으나, ILS는 긴가락박쥐, 쇠박쥐의 체온과 심박률을 하강시켰으며, 문둥이박쥐는 정상적으로 동면돌입시 뇌전도상 epileptic seizure시 나타나는 뇌파 (3 spikes and wave/sec)를 나타내었으며, 사람의 경우 ILS 자극 (Intensity 4∼8, 20 flashes/sec)을 받은 9명 중 1명에서 epileptic seizure시의 EEG상의 뇌영상 (brain map) (우측 후두엽의 일부만이 활성)으로 추측되는 소견을 볼 수 있었다. 이상의 실험결과는, 북부 온대지방의 동면동물인 박쥐와 햄스터의 경우 동면돌입과 체온하강 및 전간발작과 상당한 관련성이 있음을 암시한다고 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.854-862
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• 2014

주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 학생의 지적결함, 학습 문제 및 저조한 학업 성취는 이들이 정상 학생에 비해 현저하게 낮은 지능을 가졌기 보다는 주의를 집중하지 못하는 특성 때문이다. 따라서 본 연구에서는 ADHD 학생들과 정상군 학생들의 뇌기능영상을 비교 분석함으로써 ADHD 학생들의 뇌기능 차이와 작업기억 과제 시 나타나는 뇌의 활성영역의 차이를 보고자 하였다. 인천지역 초등학교 학생 26명을 대상으로 뇌기능영상과 임상설문검사를 실시하였으며, 뇌기능영상의 자극은 작업기억으로 하였다. 분석에는 통계적 파라미터 지도작성법과 사회과학통계패키지를 이용하여 단일표본 t 검정, 두 표본 t 검정, 다중 회기 분석등으로 분석 하였으며, 통계적 유의수준은 p<0.05에서 나타내었다. 그 결과 ADHD 학생들의 전두 피질, 두정엽 피질, 시상, 미상핵 등 많은 부분에서 불균형적인 발달을 볼 수 있었다. 또한, 작업기억 과제 수행의 어려움을 느낄수록 일부 안와 전두 피질, 해마가 활성화되었다. 보다 많은 ADHD 학생들의 대상자가 확보되어 ADHD 유형별 연구가 필요하며, 뇌기능영상에서 보다 많은 자극으로 실험한다면 ADHD 학생들의 전반적인 뇌기능평가에 유용할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제26권4호
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• pp.475-483
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• 2016

본 연구는 동의보감을 근거로 선별된 백수오, 지황, 원지 및 석창포로 구성된 복합추출물의 해마신경세포에 대한 보호 및 기억력의 개선효과를 살펴보았다. 복합추출물의 신경보호효과를 검증하기 위해 HT22해마신경세포의 생존율, 세포독성 및 활성산소를 분석하였으며, 허혈성 뇌손상 마우스모델을 이용하여 기억에 대한 동물행동학적 변화와 단백질 발현을 측정하였다. 해마신경세포에서 복합추출물의 전 처리는 glutamate에 의해 유도된 활성산소의 축적을 억제하였으며 세포사멸을 감소시켰다. 허혈성 뇌손상 마우스모델에서 복합추출물은 동물행동학적으로 공간 및 단기 기억능력을 개선시켰다. 뇌허혈로 인해 증가된 p38 MAPK의 인산화는 복합추출물에 의해 현저히 감소하는 반면, 감소된 PI3K와 CREB의 인산화는 현저히 증가하였다. 이를 면역조직화학분석을 통해 복합추출물을 투여한 그룹이 해마에서 발현되는 CREB의 인산화가 현저히 증가되는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 복합추출물이 CREB 단백질과 관련된 신경보호 신호기전을 조절함으로써 인지기능을 개선시키는 것으로 사료된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.727-734
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• 2019

본 논문은 인간의 의지가 뇌로부터 전달되는 과정에서 근육의 움직임이나 동작이 뇌의 특정 부위에서 유의미한 특징을 나타내는 신호를 찾아낼 수 있는지를 확인한다. 일반적으로 뇌파의 발생은 특정한 동작을 유발하고 유발된 동작으로부터 신호를 받아 변화를 보인다. 이러한 신호는 불확실성이 높으며 육안으로 판별하기엔 그 차이를 파악하기 어렵다. 따라서 분류에 앞서 어떤 신호를 분석할 것인지 정의하는 과정이 필요하다. 뇌파 혹은 뇌전도의 형태는 주파수 대역별로 분류하였을 경우, 알파, 베타, 델타, 쎄타, 감마의 영역으로 나눌 수가 있다. 뇌파의 측정 부위에 따라 활성화되는 주파수의 대역이나 에너지의 차이가 다르기 때문에 이들 신호의 특정한 크기가 정확한 동작이나 의지를 표현한다고 할 수는 없지만, 특정한 영역에서 다른 동작을 했을 경우의 뇌파 활성도를 기준으로 동작을 분류하거나, 동작에 영향을 미치는 뇌파의 경향성을 판단할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 1차적으로 근육의 좌우 이두근의 근전도가 활성화 되는 시점을 기준으로 뇌파의 발현형태를 관찰하고, 이후 좌완과 우완의 근육 활성화에 따른 뇌파의 유의미한 차이를 뇌파를 통해 유추할 수 있는지를 검증한다. 근전도의 좌우활성화에 따른 뇌파의 분류기준을 찾을 수 있다면, 뇌로부터 발현된 신호가 각각의 근육에 전달되는 과정에서 전이된 신호의 형태를 파악하는데 도움을 줄 수 있으며, 향후 더욱 복잡한 뇌신호의 발생 유형을 통해 알려지지 않은 많은 뇌파의 정보를 활용할 수 있을 것으로 판단한다.

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.550-566
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• 2022

뇌졸중은 세계적으로 사망과 장기간인 신체적, 인지적 장애의 주요 원인들 중 하나이며, 매년 약 1,500만명의 사람들에게 영향을 미친다. 뇌졸중의 병태 생리학적 과정은 다수의 사건들이 관여하는 복잡한 과정으로, 그 중 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier: BBB)의 붕괴는 허혈성 뇌손상의 진행에 크게 기여하는 것으로 알려져 있다. 따라서 BBB 붕괴는 뇌졸중의 특징으로 인식되므로 허혈성 뇌졸중에서 BBB 기능 장애를 보호할 수 있는 새로운 치료 전략을 개발하는 것이 뇌졸중 치료에 매우 중요하다. 전통한약은 천연물로 구성되어 있으며, 이는 뇌졸중 치료약 개발을 위한 유망한 원천이 될 수 있다. 실제로 여러 연구에서 뇌졸중에 대한 한의학의 효능이 밝혀져 허혈성 뇌졸중에 대한 한의학적 치료 가치가 부각되고 있다. 본 리뷰에서는 허혈성 뇌졸중으로 인한 BBB 붕괴에 대한 전통적인 한의학의 처방, 탕약, 약재 및 활성 성분의 개선효과에 관한 현재 정보와 기본 메커니즘을 요약 정리하였다. 이러한 연구가 한의학의 신경보호 효과에 대한 추가 조사를 촉진하고 뇌졸중 환자에 대한 한방유래의 임상시험 시행을 활성화하는데 도움이 되기를 기대한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.356-362
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• 2012

본 연구는 발성이 뇌졸중 편마비 환자의 팔 뻗기 과제 수행 시 상지의 근활성도에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 연구대상자는 우측뇌 뇌졸중으로 인하여 좌측 편마비가 나타나는 17명으로 "아"라는 발성을 다양한 조건하에 수행하면서 마비측 팔을 이용하여 동시에 컵에 손을 뻗는 과제를 수행하였다. 네 가지 발성의 상황은 자가발성, 외부의 발성, 발성을 상상하고 발성이 없는 상황으로 하였다. 상지의 주요 근육(상완이두근, 상완삼두근, 중간삼각근, 상부승모근)에서 나타나는 근활성도(%RVC)를 MP150을 사용하여 측정하였다. 연구결과 상황별 비교에서 자가발성과 외부의 발성이 상완삼두근에서 유의하게 높은 근활성도를 나타냈고(p<0.05), 상관관계 분석은 상완삼두근과 상완이두근에서 강한 양의 상관관계를 나타냈다(r=0.777, p<0.05). 본 연구를 통하여 발성이 뇌졸중 편마비 환자의 팔 뻗기 시 상지 주요근의 근활성도에 미치는 효과를 확인할 수 있었다. 향후 뇌졸중 환자의 운동치료 시 발성의 적용이 뇌졸중 편마비 환자의 상지 재활에 긍정적인 영향을 줄 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권3호
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• pp.452-455
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• 2006

퇴행성뇌질환인 치매의 정확한 원인은 아직 불분명하나 빠른 뇌세포사멸이 주요한 원인으로 알려져 있다. 특히, 알츠하이머형 치매는 다량 생성되는 활성산소에 의한 뇌세포사멸이 주요원인인 것으로 입증되고 있다. 따라서 본 연구에서는 웅담활성성분인 UDCA의 세포보호 및 항산화효과로부터 알츠하이머형 치매와 같은 퇴행성 뇌질환억제 또는 치료물질로서의 가능성을 입증하고자 하였고 뇌의 대식세포인 소교세포(microglia)를 cell model로 하였다. MTT 실험결과 UDCA에 의한 세포보호효과는 $7.5\;{\mu}g/mL$ 주변 농도에서 관찰되었고 NO에 의한 세포손상 유도억제효과를 확인하였다(Fig. 2). 이와 같은 결과는 형광현미경하에서 보다 명확히 관찰되어(Fig. 3) 결국 UDCA에 의한 항세포사효과가 있음을 알 수 있었다. UDCA의 항산효과는 활성산소인 $H_2O_2$의 단백질 분해 저해능을 관찰하는 금속이온촉매 산화효과를 통해 확인하였다(Fig. 4). 즉, UDCA는 농도의존적으로$(1{\sim}100\;{\mu}g/mL)$ 단백질 분해억제능을 보였으며 $100\;{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 양성대조군인 ascorbic acid와 유사한 억제효과를 나타냈다. 이와 같은 UDCA의 항산화효과는 $10\;{\mu}g/mL$ 전후에서 관찰되어 세포보호효과를 나타내는 농도$(7.5\;{\mu}g/mL)$와 큰 차이가 없는 것으로 사료되었고 따라서 UDCA의 농도범주는 일괄적 적용이 가능할 것으로 판단된다. 결론적으로 웅담활성성분인 UDCA는 일반적으로 사용하여온 간질환 및 소화계질환의 보조요법제의 개념을 벗어나 항염 및 항산화효과에 잠재능을 가지며 나아가 뇌신경세포를 보호하고 세포사를 차단하여 알츠하이머와 같은 퇴행성뇌질환 조절 후보물질로 적용이 가능할 것으로 판단되나 보다 심도 있는 in vivo 및 임상적 차원의 연구가 요구된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.320-321
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• 2003

최근 천연물을 중심으로 한 학문이 발전하면서 천연물이 가지는 생리활성 물질에 대한 관심이 중대되고 있다. 또한 인공합성품의 일부가 안정성의 문제가 제기되면서 천연물의 이용분야는 더욱 확대되고 있다. 급속한 경제발전과 생활수준의 향상으로 식생활을 포함한 생활방식의 다양화로 인하여 과거 감염 위주의 질병이 감소하고 선진국형의 만성퇴행성 질환이 증가하는 추세이다. 혈소판은 혈전증(thrombosis)과 지혈증(haemstasis)에서 중요한 역할을 담당하고 있는 인자로서 현관 내 병적 이상으로 인한 과도한 혈전의 생성은 뇌 -심혈관계 질환의 중요한 유발인자로 작용하므로 뇌ㆍ심혈관계 질환이나 항고지혈증을 연구하는데 유용하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 토끼 혈액에서 분리한 세정 혈소판 부유액을 이용하여 작약 MeOH 추출물에서 분리한 천연생리활성물질들을 대상으로 혈소판 응집억제활성에 대하여 연구하였다. 작약 MeOH 추출물의 혈소판 응집억제활성 측정에서 강한 혈소판 응집억제활성 작용을 보였다. 따라서 작약 MeOH 추출물을 크로마토그라피법을 이용하여 분리하였고, NMR을 이용한 분광학적 방법으로 지금까지의 분리한 자료와 비교ㆍ분석하였다. Monoterpene glycoside 계열의 성분들인 15개의 compound와 다수의 fraction들을 HPLC를 이용하여 분리하였으며, collagen으로 유도된 혈소판 응집억제활성측정 방법에서 뛰어난 응집억제활성을 보였다. 표준물질을 이용한 HPLC 분석과 ¹H-NMR 관련 자료의 검색을 통하여 최종적으로 compound 1b가 benzoyloxy-paeoniflorin(2.6％). compound 1d가 paeond(1.3％), compound 2c가 albiflorin(3.2％), compound 2e가 paeoniflorin(33.6％)임을 확인할 수 있었다. Compound 3a의 분석결과 benzoyloxypaeoniflorin과 구조적 유사성은 있으나 동일한 구조식으로 확인할 수 없었다. 그러나 collagen에서 응집억제활성이 90％ 이상으로 뛰어난 활성을 나타내므로 benzoyloxypaeoniflorin과 유사한 구조에서 benzoyl group이 다른 작용기로 치환되었거나 R₁ group이 다른 작용기로 치환된 형태로 추측하였다. Benzoyloxypaeoniflorin은 collagen＞thrombin＞U46616＞A.A(arachidonic acid)＞PAF의 순으로 활성을 보였다. 이는 paeoniflorin의 glycoside 5-carbon위치에 위치한 OH기 대신에 benzoyl기로 치환된 benzoyl 기가 혈소판 억제 산물로 작용한 것으로 추측했다. Paeoniflorin.은 U46619＞thrombin＞collagen＞A.A＞PAF순으로 억제를 보였다. Paeoniflorin이 collagen보다 thrombin에서 강한 억제를 보이는 것으로 Ca/sup 2＋/ chelate를 형성함으로 인해 calciu 대사를 저해하는 것으로 추축했다. Compound 3a는 U46619＞collagen＞A.A＞thrombin＞PAF순으로 억제율을 보이므로 이 화합물은 paeoniflorin의 benzoyl기에 OH기가 다른 치환기로 바뀌거나 paeoniflorin의 glycoside 5-carbon 위치의 OH기 대신에 다른 작용기로 치환된 것으로 추정하였다. 이러한 결과로 작약의 주성분인 paeoniflorin과 유사한 구조를 가진 다른 monoterpene glycoside 계열의 화합물들과 비교 분석하고 구조를 화인하고 이들 성분이 어떻게 혈소판 응집억제활성에 작용하는지를 연구하였다.