• Journal of Chest Surgery
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• 제41권4호
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• pp.405-416
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• 2008

배경: 흉부 및 흉복부 대동맥의 수술 중 대동맥 차단은 허혈성 척수 손상에 의한 하반신 마비와 같은 심각한 합병증을 유발할 수도 있어 수술 중 허혈성 척수손상을 예방하기 위한 여러 방법의 연구가 계속 되고 있다. 최근에 허혈성 대뇌 손상 모델에서 신경조직의 막전위 의존성 나트륨채널 길항제가 대뇌 보호 효과가 있다는 보고가 있다. 본 연구는 토끼의 허혈성 척수손상 모델에서 나트륨채널 길항제인 페니토인과 저체온의 척수보호효과를 비교해 보고자 시행되었다. 대상 및 방법: 뉴질랜드산 토끼의 신동맥직하부에서 복부대동맥을 25분간 차단하는 방식으로 척수허혈을 유도하였으며 각 군당 8마리씩 네 군으로 나누었다. 대조군과(S39) 저체온군은(S37) 대동맥 차단시간 동안 직장온도를 각기 $39^{\circ}C$와 $37^{\circ}C$로 일정하게 유지하면서 $22^{\circ}C$ 생리적 식염수만 2 mL/min의 속도로 연속 주입하였으며, 정상체온 및 저체온 페니토인 군은(P39, P37) 앞의 두 군과 동일한 방법으로 하되 생리적 식염수에 페니토인을 녹여 주입하였다(100 mg/50 mL). 수술 후 24시간 및 72시간이 경과한 다음 Tarlov scoring을 통해 신경학적 평가를 시행하였고 마지막 평가 후에는 객관적으로 신경손상의 정도를 정량화하기 위해 척수를 고정 처리하였다. 결과: 페니토인의 역행성 주입에 따른 심각한 문제는 없었으며 대조군에(S39) 속한 모든 동물은 완전 또는 심한 하반신 마비 소견을 보였다. 페니토인과(P39) 저체온(S37)군 모두 대조군에 비해 신경학적 평가는 유사한 정도로 우수한 결과를 보였다(p<0.05). 조직 병리학적 검사 결과, 대조군에 속한 모든 동물은 척수 회백질에서 심한 신경조직 괴사 때 보이는 전형적인 특징을 보여주었으며, TUNEL 염색에 양성인 신경세포도 높은 빈도로 관찰되었으나, 저체온 또는 페니토인 투여 군에서는 괴사현상이 유의한 정도로 감소하였으며, 상대적으로 매우 낮은 빈도의 TUNL 염색 양성세포가 관찰되었다(p<0.05). 그러나 저체온과 페니토인을 병용했을 때의 부가적인 척수보호효과를 조사해 본 결과 신경학적 평가와 조직병리학적 결과 모두 유의한 수준의 부가적인 효과는 없었다. 걸론: 결론적으로, 토끼의 허혈성 척수 손상 모델을 이용하여 페니토인과 저체온의 신경보호효과를 알아본 결과 신경학적 평가와 조직병리학적 검사 결과 모두 부가적인 효과는 보여주지 못했지만 각각의 경우 유사한 정도의 신경보호효과를 보여주었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권12호
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• pp.1337-1347
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• 2009

목 적:타우린은 술폰 기를 산기로 하는 황 아미노산의 일종이며 뇌, 망막, 심장, 근육에 많이 분포되어 있다. 최근 국소적 뇌허혈에 대한 타우린의 신경보호효과에 관한 연구들이 발표되고 있으나 대부분 연구가 성인의 뇌졸중의 치료에 대한 연구이며 신생아시기의 저산소성 손상에 대한 효과를 구체적으로 연구한 바가 없다. 본 연구에서는 타우린이 저산소 상태로 유발된 뇌세포 배양과 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항세포사멸사를 통한 뇌보호 효과가 있는지를 알아보고자 실험하였다. 방 법:재태기간 18일된 태아 흰쥐의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포 손상을 유도하여 저산소군, 손상 전 후 타우린 투여군($30{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer와 항체로 실시간 중합효소연쇄반응과 western blotting을 하였다. 또한, 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소(8% $O_2$) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하였고, 뇌손상 전 후 30분에 타우린을 체중 kg당 30 mg을 투여하였다. 저산소성 허혈성 뇌손상 후 1일, 3일, 1주, 2주, 4주 째 뇌를 적출하여 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 실시간 중합효소연쇄반응을 하였고, 동일 항체로 western blotting하였다. 결 과:저산소로 유발된 뇌세포 배양에서 정상군에 비해 저산소군에서 뇌세포 손상이 많았고 저산소 손상전 타우린 투여군에서 뇌세포 손상이 회복되었으며 저산소 손상 후 타우린 투여군에서는 저산소 손상 전 투여군보다 회복력이 떨어졌다. 실시간 중합효소연쇄반응과 western blotting을 이용한 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양 실험뿐만 아니라 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델에서도 타우린을 투여한 경우 Bcl-2의 발현은 증가하고, Bax/Bcl-2의 비율, Bax와 caspase-3의 발현은 감소함을 보였다. 결 론:본 연구에서 타우린은 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 Bcl-2 발현 감소, Bax와 caspase-3 발현 증가를 유발시켜 항 세포사멸사 기전을 통한 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 그리고 이것은 저산소 손상 후 1주와 2주째에 가장 효과가 있었다.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.905-916
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• 2009

본 연구는 저산소증에서 반하가 대뇌신경세포의 유전자 표현에 미치는 영향을 알아보기 위하여 배양한 $E_{18}$의 흰쥐 대뇌 신경세포를 반하로 처리하고, 저산소증을 유도한 후 microarray 기법으로 유전자 표현 변화를 조사하였다. Microarray 결과 tubb5, tgfa, ptpn11, n-ras, pdgfa 등 세포의 성장 분화에 관여하는 유전자들의 표현이 증가하였으며, 세포 자연사를 억제하는 mcl-1 유전자의 표현 또한 증가하였다. 한편 세포 자연사를 유도하는 tieg 유전자는 표현이 감소하였다(Fig. 3). 반하에 의하여 수많은 유전자의 표현이 변화되었고, 세포사를 촉진하는 유전자의 표현이 크게 증가되는 경우(예, alox12, faf1)도 있어 본 연구결과만으로 일반적인 결론을 유도하기는 어려웠다. 그러나 대략적으로 반하는 저산소증에서 주로 세포의 성장과 분화를 유지하고, 세포 자연사를 방지하는 유전자들의 표현을 증가시켜 신경 세포사를 보호하는 것으로 이해된다.

• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.640-645
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• 2016

본 연구에서는 녹차 유래 polyphenol 중의 하나인 epigallocatechine gallate (EGCG)를 이용한 신경염증 억제 효과를 확인하였다. LPS로 유도된 미세아교세포의 활성화로 분비되는 nitric oxide (NO)와 pro-inflammatory cytokine을 포함하여 iNOS, TNF-a와 IL-1b 유전자의 발현과 LPS 수용체인 TLR-4의 활성에 미치는 EGCG의 억제 효능을 확인하였다. Latex beads를 이용한 phagocytotic activity를 확인한 결과 LPS로 유도된 미세아교세포 활성에 의한 식균활성이 EGCG에 의해 억제되는 것을 볼 수 있었다. 뿐만 아니라, BV-2 미세아교세포 조건배지를 이용하여 도파민성 신경세포 SN4741의 세포 사멸확인에서도 EGCG에 의한 보호 효과를 확인하였다. 본 연구 결과는 녹차 유래 polyphenol인 EGCG의 신경염증 반응억제효능과 신경퇴행성 질환 제어 가능성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 녹차 유래 polyphenol인 EGCG의 신경염증 반응과 그로 인한 신경 퇴행성 질환 제어 가능성을 제시하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.958-965
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• 2016

본 연구는 산업 부산물의 이용성 증진을 위하여 폐자원인 녹차씨껍질 추출물의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과에 관하여 평가하였다. 녹차씨껍질로부터 유용성 성분을 얻기 위하여 에탄올 추출을 한 결과 약 1.44%의 추출물의 수율을 얻을 수 있었고, 항산화 활성에 관하여 평가하기 위하여 라디칼 소거능 및 xanthine oxidase 저해능, 환원력을 평가한 결과, 녹차씨껍질 추출물의 농도가 증가할수록 항산화 활성이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 이러한 녹차씨껍질 추출물의 뇌신경세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 생쥐의 해마 유래 뇌신경세포에 녹차씨껍질 추출물을 처리한 후 $H_2O_2$로 산화적인 스트레스를 유도하여 세포독성에 관하여 알아본 결과, 녹차씨껍질 추출물의 처리는 농도 의존적으로 뇌신경 세포의 생존율을 증가시켰으며, 이에 따라 항산화 효소인 SOD 활성이 증가하고 지질과산화 생성물인 MDA level이 감소한 것을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 녹차씨껍질 추출물의 항산화 활성 및 뇌신경세포 보호 효과에 관하여 확인할 수 있었으며, 추후 어떤 메커니즘으로 신경세포를 보호하는지 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각한다. 또한, 이러한 결과를 활용하여 녹차씨껍질을 기능성 소재로 활용한다면 폐자원인 녹차씨껍질을 재활용하는 차원에서 그 경제적 가치가 매우 클 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1281-1286
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• 2010

고셔병은 세포내의 글루코세레브로시데이즈의 결핍으로 인하여 리소좀 내의 글루코세레브로사이드가 분해되지 못하고 축적되는 질환으로 알려져 있으며, 유형의 종류에 따라 신경퇴행성 질환으로 나타나는 것으로 보고되어 있으나 아직까지 정확한 기전이 밝혀져 있지 않다. 본 논문에서는 항산화 효과 및 신경보호 효과가 있는 것으로 알려진 레스베라트롤을 고셔병 환자의 fibroblast 세포에 투여하여 세포 생존율 변화 여부 및 세포주기 조절에 관하여 분자 생물학적 기전을 알아보고자 하였다. 고셔병 세포의 p21의 mRNA 발현 수준과 단백질 발현 양상을 확인한 결과 mRNA 상의 정량적 차이는 관찰되지 않았으나 단백질 발현수준은 레스베라트롤의 농도가 높아짐에 따라 증가 되는 것을 확인하였다. 또한 세포사멸의 표지 인자 단백질로 알려진 PARP의 변화양상을 확인한 결과 레스베라트롤의 농도가 높아짐에 따라 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 이를 통해 폴리페놀계 천연물인 레스베라트롤이 고셔병에서 세포 손상을 치유하며, 궁극적으로 세포사멸을 억제하는 효과를 가져올 것으로 생각할 수 있으며, 본 질환에서 병증을 완화 시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.938-947
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• 2016

본 연구는 한국 고유 식용 자원인 황칠나무의 잎을 이용한 항산화 효과 및 고혈당으로 인한 신경/뇌신경세포 보호 효과를 알아보고자 실시하였다. 황칠나무 잎 추출물의 총폴리페놀 함량, ABTS와 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였으며 활성이 가장 높은 80% 에탄올 추출물을 이용하여 극성 정도에 따라 분획을 하였다. 이들 중 ethyl acetate 분획물이 총 항산화력(FRAP assay)과 지질과산화물(MDA) 생성 억제 활성이 다른 분획물에 비하여 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 이용하여 신경세포로서의 PC12 세포와 인간 뇌조직 유래 뇌신경세포로서의 MC-IXC 세포에서 $H_2O_2$와 고혈당에 의한 세포생존율을 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 산화적 스트레스로부터의 효과적인 세포 보호 효과를 나타냈다. 또한, 뇌신경말단에서 신경전달물질(ACh)의 분해를 유발하는 효소(AChE)의 저해 효과를 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 유의적인 AChE 저해 효과를 보였다. 마지막으로 황칠나무 잎 ethyl acetate 분획물의 생리활성 물질을 확인하고자 HPLC 분석을 하였으며, 주요 생리활성 물질은 rutin으로 추정되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 고려할 때 황칠나무 잎 추출물은 천연 항산화제의 역할을 가지고 있을 뿐만 아니라 이를 통해 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 등을 효과적으로 보호할 수 있으며 더불어 AChE 저해 활성을 통한 인지기능 개선 가능 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권4호
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• pp.481-487
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• 2010

본 연구에서는 열대과일 리치의 부산물인 과피를 기능성 식품 산업 소재로써의 활용가능성을 알아보기 위해 영양화학성분 분석, 항산화 및 신경세포 보호효과에 대해서 조사하였다. 리치 과피의 일반성분은 수분 0.11%, 조단백질 13.97%, 조지방 0.04%, 조회분 0.33% 및 가용성 무질소물 85.52%이었다. 주요 무기성분으로는 K 989.35 mg/100 g, Ca 399.81 mg/100 g 및 P 264.65 mg/100 g이었으며, 용매별 리치 과피의 총 페놀 함량을 측정한 결과는 열수 추출물 8.02 mg/g, 50% 메탄올 추출물 12.28 mg/g,으로 각각 나타났다. 주요 아미노산으로는 proline이 672.59 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 차지하였다. 주요 지방산으로는 palmitic acid(42.86%), stearic acid(14.88%)이었으며, 리치 과피의 DPPH와 ABTS radical 소거활성을 측정한 결과 열수 추출물에 비해 50% 메탄올 추출물의 소거활성이 상대적으로 높게 나타났다. 특히 열수와 50% 메탄올 추출물의 최대 처리농도 5 mg/mL에서 DPPH와 ABTS radical 소거활성은 각각 17.68, 37.35%와 39.79, 50.33%로 나타났다. FRAP assay을 이용한 항산화 활성은 농도의존적인 경향을 보였으며, 열수 추출물에 비하여 50% 메탄올 추출물이 상대적으로 우수하였다. MTT, LDH assay를 통한 신경세포 보호효과를 측정한 결과 MTT 실험에서는 리치 과피 추출물의 모든 농도에서 positive control로서의 vitamin C와 유사한 세포 생존율을 나타냈고, LDH 실험에서는 추출물에 의한 농도 의존적 효소 방출량 감소가 관찰되었고, 특히 최대 $500\;{\mu}g/mL$ 농도에서는 50% 메탄올 추출물이 열수추출물 보다 약 1.7배 가량의 방출량 저해 효과가 나타났다. 본 연구결과를 종합해 볼 때, 우수한 영양 구성 성분과 physiological phenolics를 함유한 리치 과피 추출물은 항산화 및 산화적 스트레스로부터 신경세포 보호효과를 나타내면서 퇴행성 신경질환 등을 예방할 수 있는 기능성 산업소재로서의 가치가 높다고 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권6호
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• pp.974-978
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• 2004

다당류 및 플로로탄닌 등을 주성분으로 하는 갈조추출물 NX42가 인지능력 향상에 미치는 영향을 평가하기 위한 in vitro 및 동물실험을 수행하였다. 그 결과 NX42는 acetylcholinesterase에 대하여 온화하지만 용량의존적인 억제효과($IC_{50}=600-700\;{\mu}g/mL$)를 나타내었다. NX42로부터 추출된 플로로탄닌 분획은 현저히 높은 용량 의존적 억제 효과($IC_{50}=54\;{\mu}g/mL$)를 나타내었다. 반면, 플로로탄닌이 제거된 분획과 푸코이단은 억제효과가 없었다. NX42 및 플로로탄닌 분획은 과산화수소에 의해 유발된 산화스트레스 조건 하에서의 SK-N-SH 세포의 파괴를 유의성 있게 억제한 반면, 플로로탄닌이 제거된 분획과 푸코이단은 보호효과를 나타내지 않았다. 스트레스 조건 하에 있는 마우스의 학습능력에 미치는 효과를 평가한 결과, NX42를 섭취한 마우스의 경우에는 섭취하지 않은 경우에 비하여 유의성 있게 개선된 학습능력을 나타내었으며, 이는 in vitro 실험 결과를 바탕으로 볼 때, NX42에 함유된 플로로탄닌의 acetylcholinesterase 억제 활성 및 신경보호활성에 의한 것으로 해석된다.

• 생명과학회지
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• 제22권5호
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• pp.657-664
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• 2012

본 연구의 목적은 인지기능을 가진 약효제를 발굴하는 것이다. 본 연구에서는 토끼의 간과 신경세포로부터 각각 유래한 angiotension converting enzyme과 acetylcholinesterase에 대한 강황 열수추출물(CLWE)의 억제효과 뿐만 아니라 항산화 효과가 조사되었다. 이리하여 먼저 산화적 스트레스와 연관이 있는 환원력과 DPPH radical, superoxide anion, hydroxyl radical, lipid peroxidation에 대한 CLEW의 소거능 및 DNA 산화에 대한 보호효과를 평가하였다. CLEW는 환원력 뿐만 아니라 본 연구에서 시험된 활성산소종 중에서 특히 superoxide anion의 소거능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 더욱이 CLEW는 0.25% 이상의 농도에서 angiotensin converting enzyme 활성을 억제효과를 발휘하는 것으로 나타났다. 신경세포에서 CLEW는 또한 산화적 스트레스와 nitric oxide 유발을 억제하였다. 그러므로 이상의 결과는 CLEW의 항산화 효과와 신경세포 보호효과를 입증하여, 이것이 사람의 신경건강을 위한 천연생물소재로 잠재적인 가능성을 가지고 있을 것으로 시사한다.