• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1096-1103
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• 2019

신경염증은 알츠하이머병 및 파킨슨병 과 같은 신경퇴행성 장애의 발병원인에 관련이 있는 미세아교세포의 활성에 의해 매개되므로 신경염증억제는 다양한 뇌질환을 치료할 수 있는 효과적인 해결책이 될 수 있다. 흰점박이 꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충으로 한국, 중국, 일본 및 시베리아에 서식한다. 현재 국내에서는 흰점박이꽃무지가 식용곤충 자원으로서 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 미세아교세포는 중추신경계에서 염증성 cytokine 및 산화질소의 중요공급원이며 신경면역 및 염증기능 및 기타 다양한 신경생물학적 효과를 발휘한다. 본 연구에서는 LPS(100 ng/ml)를 처리하여 과하게 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물은 세포독성 없이 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 흰점박이꽃무지 추출물에 의해 감소되었다. 이러한 결과는 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물이 신경염증 및 퇴행성 신경질환을 예방하기 위한 기능성 물질의 좋은 공급원이 될 수 있음을 시사한다.

• 생태와환경
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• 제55권4호
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• pp.376-389
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• 2022

화학물질은 현대생활에서 없어서는 안될 매우 중요한 요소이며, 그 종류와 발생량이 꾸준히 증가하는 추세이다. 코로나19 발병 이후 소독제 사용증가로 인해 소독제 함유 화학물질의 사용 및 배출 또한 증가했지만, 환경모니터링이나 생물독성연구 외에 생태계 내 거동에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 2020, 2021년 금강, 한강, 영산강에서 어류를 대상으로 하는 생태계 먹이망을 조사하고, 어류의 근육에서 소독제 성분인 6종의 benzalkonium chloride (BACs)와 5종의 didecyldimethylammonium chlorides (DDACs)농도를 분석하여 생태계 내 거동을 살펴보았다. ∑BACs와 ∑DDACs는 한강에 서식하는 어류의 체내에서 가장 높은 농도로, 뒤이어 영산강, 금강하구언, 갑천 순서로 검출되었으며 강우 이후 물질의 농도와 검출 빈도가 감소하는 것으로 관찰되었다. BAC는 C12와 C14가, DDAC는 C10과 C14가 가장 빈번하게 검출되었다. BAC와 DDAC가 어류 조직에서 검출된 것으로 보아 물질이 생물과 먹이망 내 축적될 수 있음을 확인하였으나, 체내 축적률을 보여주는 biomagnification factor(BMF)가 1 미만의 값으로, 먹이망 내 전달을 보여주는 trophic magnification slope (TMS)이 -0.236에서 0.001의 값으로, trophic magnification factor(TMF)가 0.85에서 1.01의 값으로 도출되어 먹이망을 통해 물질이 확대되기보다는 희석된다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제30권3호
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• pp.577-584
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• 1997

이 연구는 최근 개발된 컴퓨터를 이용한 정신운동 기능 검사법인 Neurobehavioral Tests fur Occupational Screening(NTOS)의 타당도 평가를 위해 시도되었다. 일개 종합병원 신경과에 등록된 파킨슨병 환자 12명과 신경독성물질에 폭로된 적이 없는 근로자 21명을 대상으로 NTOS의 단순반응시간 검사, 2가지 선택반응시간 검사, 양 손의 수지타진검사를 실시하였다. 평균 단순반응시간은 근로자군은 245 msec, 환자군은 378 msec였으며, 2가지 선택반응시간은 근로자군은 444 msec, 환자군은 671 msec 로 나타나 T 검정에서 유의한 차이를 보였다. 주로 쓰는 손의 수지타진검사는 68.6회를 나타내었고, 파킨슨병 환자군은 51.6회, 주로 쓰지 않는 손은 각각 60.9회, 43.1회로 유의한 차이를 보였다. 환자군과 근로자군의 연령과 학력차이를 통계적으로 보정하고 두군에서 차이가 나는지를 알아보기 위해 공분산분석을 실시한 결과, 단순반응시간, 선택반응시간, 수지타진이 유의한 결과를 보였다. 이상으로 볼 때, NTOS는 정신운동기능의 장애를 발견할 수 있는 도구라고 생각된다. 그러나 선택반응 시간 검사의 실수 횟수 같이 상대적으로 민감하지 못한 지표에 대한 고려가 필요하며, 혼란변수를 연구 설계에서 조정할 수 있는 큰 규모의 연구와 정신운동기능의 잠재적 장애를 보이는 집단에 대한 연구들이 추후에 있어야 할 것이다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제28권2호
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• pp.120-126
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• 2004

수천 년 동안 전통적 약제로 사용되어온 고려인삼은 중추신경계의 항상성을 유지하고 면역기능을 강화하는 효능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 신경계질환의 진행이 대부분 염증 또는 면역반응을 수반하며, 이로 인하여 손상된 신경세포의 수복과정에 교세포 기원의 매개물질들이 기여하므로, 교세포에서의 cytokine 및 NO생성에 대한 연구는 신경기능과 신경면역기능의 조절 뿐 아니라 신경계 질환에 대한 연구의 초석이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고려인삼의 신경면역 및 염증반응 조절효과에 대하여 연구하고자 하였으며, 이를 위하여 흰쥐 대뇌피질의 교세포를 일차배양하며 고려인삼사포닌 분획을 처치하여 TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, 및 NO의 생성변동을 연구하였다. 백삼 사포닌은 50-500$\mu\textrm{g}$/ml 용량에서 TNF-$\alpha$와 IL-1$\beta$ 생성을 증가시켰으며, 미세교세포에서 iNOS 발현 및 NO생성을 유도하였고 성상세포의 stellation을 초래하였다. 특히 백삼사포닌 50-100 $\mu\textrm{g}$/ml는 세포독성을 거의 나타내지 않았으므로 이들 용량에 의한 교세포의 적절한 활성화가 중추신경계 면역기능 증가 및 염증반응 조절에 기여할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제32권10호
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• pp.771-777
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• 2022

파킨슨병에서의 도파민 신경세포의 사멸 원인은 다양하며 별개의 유전적 요소와 환경적 요소들이 관여한다. 드물게 발생하는 유전성 파킨슨병에서 parkin의 돌연변이와 기능 상실은 주로 소포체 스트레스를 통해 중뇌 흑질의 도파민 신경세포를 특이적으로 손상시킨다. 상대적으로 일반적인 특발성 파킨슨병에서는 살충제 노출이 역학적으로 중요하다. 그러나 환경독성물질에의 노출과 유전성 파킨슨병의 연관성에 대해서는 잘 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 잘 확립된 중뇌 유래의 도파민 신경세포주인 N27-A를 사용하여 특발성 파킨슨병과 유전성 파킨슨병 사이의 공통된 발병 기작의 증거를 확인하였다. 특발성 파킨슨병을 유발하는 유기염소계 살충제인 디엘드린은 BiP/Grp78, 헴산화효소-1과 같은 소포체 스트레스 반응 표지자를 발현 유도하였고, 특히 parkin 단백질의 발현을 증가시켰다. 디엘드린이 N27-A 세포를 사멸시키는 과정에서 소포체 스트레스 특이적 세포사를 매개하는 Caspase-12의 활성화가 유의미하게 증가하였다. 흥미롭게도 디엘드린에 의한 N27-A 세포의 사멸이 소포체 단백질인 parkin과 Bcl-2의 과발현시 유의미하게 억제되었다. 본 연구 결과, 소포체 스트레스의 누적이 특발성, 유전성 파킨슨병의 공통의 발병 기작일 가능성이 있으며, 몇 가지 소포체 관련 단백질들이 디엘드린에 의한 도파민 신경세포 손상으로부터 보호 효과를 가지는 것으로 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권6호
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• pp.670-677
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• 2007

산화적인 스트레스(oxidative stress)는 신경염증의 발병 요인 중의 하나로 알려져 있다. 이에 본 연구는 약용곤충으로 알려진 청동풍뎅이(Anomala albopilosa) 성충과 3령 유충(궁벵이) 에탄올 추출물을 대상으로 항산화활성을 비교 측정하였으며, 또한 대식세포인 RAW 264.7 세포에서의 NO 의 생성억제 효과 및 세포독성 그리고 분자 염증관련 인자인 iNOS, COX-2와 $PGE_2$ 생성 및 활성 억제를 조사하여 항염 증효과 등의 생리활성을 측정 비교하였다. 우선, 분자염증은 활성산소 관련의 물질과 밀접한 관련이 있으므로 향산화 실험과 관련하여 청동풍탱이 성충과 3령 유충 에탄올 추출물 의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거능, superoxide radical 소거능, xanthine oxidase 저해활성 그리고 nitric oxide 소거능에 대한 항산화활성 등의 assay를 실시하였다. 그 결과, 청동풍뎅이 에탄올 추출물은 항산화능을 갖고 있었으며, 3령 유충 추출물에서보다는 성충 추출물에서 다소 높은 항산화활성을 보여주었다. 또한 RAW 264.7 세포에 LPS로 자극을 주고 청동풍뎅이 성충과 3령 유충 에탄올 추출물을 처리하여 항염증관련 활성을 확인해본 결과, 고농도에서는 다소 세포독성을 나타냈지만 농도의존적으로 NO, iNOS, COX-2 그리고 $PGE_2$의 생성 억제효과가 나타났다. 이러한 결과는 유용곤충자원을 이용한 유효성분 추출을 통한 항산화 및 항염증 물질의 연구 또는 예방하거나 치료할수 있는 염증 억제 성분의 분리 및 그 작용기전 연구에 중요한 기초 자료가 될 것이라 사료된다.

• 사상체질의학회지
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• 제11권2호
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• pp.283-299
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• 1999

1. 연구목적 kainic acid를 실험동물에 주입할 경우 간질발작을 일으키고 변연계 특히 해마체 부위에서 조직의 손상이 일어나게 되는데 이는 사람에 있어 측두엽성 간질에서 보이는 구조적 변화와 유사한 것이다. 본 실험은 신경독성 물질인 kainic acid로 마우스의 해마체에 손상을 유발하고 이 경우에 열다한소탕이 신경보호효과가 있는지의 여부를 알고자한 것이다. 2. 연구방법 kainic acid를 경구투여하고 열다한소탕을 3주일간 복용시키면서 각각 1, 2, 3일과 1주, 3주에 조직을 관찰하였다. 조직손상은 해마체의 CA1, CA3과 thalamus, amygdala 등에서 c-fos 와 DNA fragmentation의 출현 율로 지표를 삼았으며 광학현미경하에서 육안적 관찰을 병행하였다. 3. 결과 및 결론 kainic acid만을 투여한 대조 군에서는 실험 3주째에도 손상지표인 c-fos 와 DNA fragmentation이 발견되었으나 열다한소탕을 투여한 실험 군에서는 실험 약 3일 째부터 손상지표의 발현이 줄어 7일째에는 나타나지 않음을 알 수 있었다. 또한 현미경 하의 육안적 관찰에서도 실험초기 많은 손상을 보였던 신경세포가 2주일 후 어느 정도 회복되는 것을 볼 수 있었다. 이로써 열다한소탕이 kainic acid로 유발된 실험동물의 해마체손상에 대하여 신경세포 보호 효과 및 손상 억제 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 분석과학
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• 제24권6호
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• pp.533-543
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• 2011

hERG (human ether-a-go-go related gene) 이온채널은 심장 재분극의 중요 요소이며 이 채널의 저해제는 부정맥과 돌연사를 유발할 수 있다. 따라서, 신약개발과정에서 후보물질이 hERG 이온채널의 잠재적인 저해제일 경우에는 심장독성 부작용을 유발하므로, 이를 최소화하고자 많은 노력이 집중되고 있다. 본 연구는 HEK(인간 배아 신장)세포에서 얻은 202개 유기화합물의 $IC_{50}$ 데이터를 이용하여 2차원 구조-활성의 정량적 관계(2D-QSAR)방법으로 예측하는 모델을 개발하였다. hERG이온채널 저해제의 기계 학습방법으로는 다중선형회귀(Multiple Linear Regression), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine: SVM)방법과 인공신경망(Artificial Neural Network)방법이며, 교차검증을 적용한 모집단 기반 전진선택(forward selection)방법과 결합하여 각 학습모델에 적합한 최적의 표현자들을 결정하였다. 가장 우수한 방법은 14종의 표현자를 사용한 인공신경망방법($R^2_{CV}$=0.617, RMSECV=0.762, MAECV=0.583)이었고, 다중선형회귀방법을 통해서 hERG이온채널 저해물질의 구조적 특징과 수용체와의 상호작용을 설명할 수 있다. QSAR모델의 검증은 교차검증과 Y-scrambling test방법으로 수행하였다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.169-175
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• 2005

Resveratrol (3,4',5-trihydroxy-trans-stilbene)은 포도와 같은 식물에서 각종 감염균으로부터 자신의 몸을 보호하기 위하여 생성되는 물질인 phytoalexin의 일종으로 강력한 항산화작용, 암예방 효과 및 항암 작용을 포함한 각종 약리작용을 가진 것으로 보고 되어져 오고 있다. Alzheimer 환자의 뇌에 축적되어 뇌 신경세포를 죽이는 amyloid plaque의 주 성분은 $amyloid-\beta$의 축적에 의한 것인데, $amyloid-\beta$는 정상적인 단백질 신진대사 과정의 결과로 체내 모든 세포들로부터 생성되는 물질이다. 본 연구에서는 resveratrol의 세포독성 보호효과에 관한 효능을 검증하기 위하여 C6 신경교세포에서 $amyloid-\beta-peptide$ (fragment 31-35)에 의한 세포독성 및 세포성장 조절관련 주요 유전자들의 발현에 미치는 resveratrol의 영향을 조사하였다. $Amyloid-\beta$가 처리된 C6세포는 처리 농도의존적으로 증식이 억제되었으며, 형태적 변형도 유발 되었으나 resveratrol의 전처리에 의하여 효과적으로 차단되었다. RT-PCR 및 Western blot analysis에 의한 결과에서 $amyloid-\beta$ 처리에 의한 세포증식 억제는 종양억제유전자 p53 및 Cdk 억제제인 p21 (WAF1/CIP1) 발현이 증가되었다. 또한 apoptosis 유발에 매우 중요한 역할을 수행하는 Bax의 발현도 $amyloid-\beta$가 처리된 C6 세포에서 발현이 증가되었으나 apoptosis 유발억제에 관여하는 Bcl-2및 $Bcl-X_{L}$ 발현에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 그러나 resveratrol이 전처리된 세포에서는 처리 농도 의존적으로 $amyloid-\beta$에 의해 유도되는 p53, p21 및 Bax의 발현이 정상수준으로 회복되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.1057-1064
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• 2016

생체 내에서 발생하는 활성산소종(ROS)은 정상적인 상태에서 체내의 항산화 효소와 물질에 의해서 소거되지만, ROS가 과도하게 생성되면 산화적 스트레스를 유발한다. 천연물을 이용하여 이러한 ROS를 경감시켜 산화적 스트레스를 감소시키는 것은 만성 질병을 예방하고 각종 질병의 합병증을 예방할 수 있는 식이 전략의 하나이다. 본 연구에서는 국화, 영지, 가시오가피, 오미자, 지구자, 구기자, 그리고 산수유를 공통으로 한 혼합 한약재 발효액을 제조하였으며, 조성에 따라 하고초와 쇠비름이 추가된 FHM-A 및 석창포와 산해박이 추가된 FHM-B로 구분하였으며, 혼합 한약재 발효물을 활용하여 차 및 음료 개발에 있어 기초자료로 활용하고자 하였다. FHM-A 및 FHM-B의 총페놀 함량을 분석한 결과 FHM-B에서 유의적으로 높은 총페놀 함량이 나타났다. ORAC value는 FHM-A가 FHM-B보다 유의적으로 높은 활성을 나타냈고, ROS 생성 억제 활성은 FHM-A와 FHM-B 간에 차이가 나타나지 않았다. 간세포인 HepG2 세포에서 에탄올로 유도된 산화적 스트레스에 대한 발효액 FHM-A 및 FHM-B는 $10{\sim}100{\mu}g/mL$에서 모두 세포독성을 나타내지 않았으며, FHM-A와 FHM-B 모두 에탄올로 유도된 세포독성에 대한 보호 효과를 나타냈다. 또한, FHM-A와 FHM-B 모두 에탄올로 유도된 산화적 스트레스로 인해 증가한 지방축적을 억제하는 효과를 나타냈다. 신경세포인 PC12 세포에서 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 발효액 FHM-A 및 FHM-B의 분석 결과 $1{\sim}50{\mu}g/mL$에서 FHM-A와 FHM-B 모두 세포독성을 나타내지 않았으며, FHM-A와 FHM-B 모두 농도 의존적으로 $H_2O_2$로 유도된 세포독성에 대한 보호효과를 나타냈다. FHM-B는 항산화제로 잘 알려진 비타민 C와 같은 수준의 높은 세포보호 효과를 확인하였다. 이상의 연구 결과는 발효액 FHM-A와 FHM-B가 간 기능 및 신경 스트레스와 관련된 질병 예방을 위한 식품개발에 있어 기초 자료로 활용될 수 있음을 보여준다.