• 제목/요약/키워드: 신경세포보호

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품종별 곶감(Diospyros kaki)의 영양성분 분석, 산화방지 효과 및 뇌 신경세포 보호효과 (Nutritional composition, antioxidant capacity, and brain neuronal cell protective effect of cultivars of dried persimmon (Diospyros kaki))

  • 김종민;박선경;강진용;박상현;박수빈;유슬기;한혜주;이수광;이욱;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.225-237
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    • 2018
  • 본 연구에서는 떫은감의 5가지 공시품종인 상주둥시, 고종시, 고동시, 갑주백목, 청도반시를 이용하여 가공된 곶감의 유리당, 지방산, 무기성분, 구성 아미노산, 바이타민 C와 같은 영양성분 분석을 진행하였고, 총 페놀성 화합물의 함량을 측정함과 동시에 in vitro 상에서 ABTS, DPPH 라디칼 제거 활성을 측정하였고, FRAP, 지방질과산화물 생성 억제효과, 아세틸콜린 분해효소 억제효과를 확인하였다. 이를 토대로 MC-IXC 뇌 신경세포에서 신경세포 생존율과 산화적 스트레스 억제효과, 세포막 보호효과를 확인하였다. 유리당 분석에서는 상주둥시 품종이 포도당(glucose), 과당(fructose) 함량이 가장 높았고, 지방산 함량은 상주둥시 품종에서는 올레산(oleic acid)이, 고동시, 고종시, 갑주백목, 반시에서는 팔미트산(palmitic acid)이 가장 높은 비율을 나타내었다. 포타슘과 인의 함량이 다른 무기성분들에 비해 월등히 높았으며, 주요 아미노산으로는 아스파트산(aspartic acid)과 글루탐산(glutamic acid)이 상대적으로 높았고, 바이타민 C 역시 5 품종 모두 검출되었다. 또한, 총 페놀성 화합물을 상주둥시의 95% 에탄올 추출물이 가장 높았고, ABTS, DPPH 라디칼 제거 활성과 FRAP, 지방질 과산화물 생성 억제활성 그리고 아세틸콜린 분해효소 억제 활성에서 갑주백목의 80% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 산화적 스트레스에 대한 뇌 신경세포 생존율은 갑주백목이 가장 높은 생존율을 나타내었으며, 산화적 스트레스 생성 억제와 뇌 신경세포 세포막 보호효과 역시 갑주백목이 가장 큰 억제 활성과 보호효과를 보였다. 이와 같은 결과로 보아 곶감은 뛰어난 산화방지 효과를 가지고 있으며, 이를 근간으로 뇌 신경세포 보호효과도 우수한 것으로 나타났다. 이러한 생리활성능력은 임산물의 고부가가치 소재개발에 있어 산업적 활용 가능성을 재고하는데 도움이 될 것으로 판단된다. 다만 생리활성 물질의 검증이 부족하고, 산화방지 활성이 in vitro 상의 효과에 국한된 점에서 향후 물질분석과 인기지능 개선 효과 검증을 통해 인기지능 개선 건강기능식품 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

인진 약침액이 신경아세포주에서 에탄올에 의해 유발된 아폽토시스에 미치는 영향 (The Effects of Artemisia capillaries Herbal Acupuncture on Ethanol-induced Apoptosis in Neuroblastoma Cell Line)

  • Ee-Hwa, Kim;Youn-Hee, Kim;Youn-Jung, Kim;Mi-Hyun, Jang;Joo-Ho, Chung;Chang-Ju, Kim
    • 대한한의학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.90-95
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    • 2001
  • 목적:인진 약침액이 SK-N-MC 신경아세포주에서 에탄올에 의해 유발된 아폽토시스에 미치는 영향을 조사하였다. 방법 : SK-N-MC cell line에서의 아폽토시스 변화를 관찰하기 위해서 MTT assay, DAPI staining 및 flow cytometric analysis 방법을 이용하였다. 결과: MTT assay를 이용하여 분석한 결과 농도에 따른 세포 독성의 효과가 에탄올 투여로부터 관찰되었다. 또한 인진 약침액으로 전처치하고 에탄올을 처치하였을 때 세포 독성이 크게 감소되었다. DAPI staining에서 인진 약침액 투여군은 에탄올 투여군에 비해서 fragmentation이 억제되었다. Flow cytometry를 통하여 인진 약침액 투여군은 에탄올 투여군에 비하여 세포주기 중 sub $G_1$ 분획의 증가가 억제되었다. 결론 : SK-N-MC 신경아세포주에서 에탄올에 의해서 유발된 아폽토시스는 전형적인 세포사별 형태를 나타내었다. 또한 인진 약침액은 에탄올에 의해서 유발된 아폽토시스에서 세포보호 효과가 있음이 확인되었다.

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백년초의 PC-12 신경세포 보호 및 콜린가수분해효소(cholinesterase) 저해 효과 (Effects of Opuntia ficus-indica var. saboten Ripe Fruits on Protection of Neuronal PC-12 Cells and Cholinesterase Inhibition)

  • 황정승;임성빈;이인일;김태락;김대옥
    • 한국식품과학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.86-91
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    • 2016
  • 백년초를 80% (v/v) 에탄올-물 혼합용액으로 추출하여 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, 산화방지능, 신경세포 보호효과, AChE 및 BChE 활성저해능을 평가하였다. 백년초 100 g FW당 총페놀 함량은 409.9 mg GAE, 총플라보노이드 함량은 72.2 mg CE이었다. 백년초(100 g FW)의 산화방지능은 ABTS, DPPH, ORAC법에서 각각 381.2, 298.2, 3,219.9 mg VCE였다. 백년초 추출물은 $H_2O_2$의 산화 스트레스로부터 세포 내 산화 스트레스를 감소시켜 신경세포 PC-12의 생존율을 농도의존적으로 증가시켰다. 또한, 백년초 추출물은 AChE 및 BChE 활성을 저해하였다. 본 연구 결과로부터 백년초의 세포 내 산화 스트레스 감소에 의한 신경 세포 보호능과 AChE 및 BChE 저해능이 확인 되었으며, 이러한 결과를 통해 향후 백년초를 이용한 기능성 제품 및 여러 가공품 개발에 활용이 가능할 것으로 기대한다.

PC12 세포에서 생물학적 활성에 미치는 원지 열수 추출물의 효능 (Effect of Polygala radix Hot Water Extract on Biological Activity in PC12 Cells)

  • 남향;김문무
    • 생명과학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.1041-1049
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    • 2013
  • 원지의 뿌리는 기억력을 향상시키는 동양의 전통 약재로 널리 알려져 있다. 그러나 그 작용기전은 아직까지 해명되지 않았다. 본 연구에서는 항산화 효과 뿐만 아니라 신경 세포 에서 파생된 PC12 세포의 acetylcholinesterase(AchE) 활성과 연관된 인지능에 대한 원지열수추출물(PRHWE)의 효과를 in vitro 및 살아 있는 세포에서 조사하였다. 먼저 MTT assay을 이용한 세포생존에 대한 연구에서 PRHWE는 0.1% 이하의 농도에서 세포독성이 없는 것으로 나타났다. PRHWE는 DPPH radical, hydrogen peroxide 및 superoxide의 소거활성과 환원력이 농도에 비례하여 증가시킨다는 것이 관찰되었다. 특히 PRHWE는 hydroxyl radical에 의하여 유발되는 DNA의 산화에 대한 보호효과를 나타내었다. 부가적으로 그것은 신경성세포에서 nitric oxide의 생성을 억제하였다. 더욱이 AchE 활성은 PRHWE의 농도에 비례하여 감소하였다. 뿐만 아니라, PRHWE는 PC12 세포에서 SOD-1과 NOS-2 발현수준을 증가 시킨다는 것이 발견되었다. 더욱이 reporter gene assay를 이용한 실험에서 p53과 NF-${\kappa}B$의 전사활성이 PRHWE의 존재 하에서 감소했다. 그러므로 이러한 결과들은 PRHWE가 신경성세포에서 항산화 활성 및 신경 세포 보호 효과가 있다는 것을 증명하였고, 이는 PRHWE가 사람의 건강을 위한 치료제로 큰 잠재성을 가지고 있다는 것을 시사한다.

흰쥐 대뇌세포배양의 저산소증모델에서 루이보스차 침제에 의한 신경세포 보호작용 (Neuronal Protection by Rooibos (Aspalathus linearis) Tea Infusions in a Hypoxic Model of Cultured Rat Cortical Neurons)

  • Moon, Il-Soo;Ko, Bok-Hyun
    • 생명과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.291-295
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    • 2004
  • 루이보스(Aspalathus linearis; RB)는 콩과식물로서 남아프리카 Cape Province의 북서부 산악지역에 자생한다. 루이보스차 침제는 가는 가지와 잎의 발효산물로서 플리보노이드류와 페놀산이 있어 강한 항산화활성을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 저산소증모델에서 루이보스차 침제가 배양한 흰쥐 대뇌세포의 스트레스를 완화하는지에 대한 연구하였다. 배지로 누출된 LDH의 정량실험에 의하면 루이보스는 정상산소환경 및 저산소증에서 함량 의존적으로(10-100 $\mu\textrm{g}$/ml) 각각 6-18% 및 2-24%의 세포생존율을 증가시켰다(16 DIV 세포, 처리 후 3일째). CFP-Hsc70 단백질을 표현시킨 신경세포의 모양을 관찰하였을때 루이보스(50 $\mu\textrm{g}$/ml)는 저산소처리 후 5일에 세포체에 수포가 있는 세포의 수를 대조군(55.4$\pm$4.59%)에 비하여 유의하게 감소시켰다(40.9$\pm$6.3%). 이러한 결과들은 루이보스차가 저산소증에서 신경세포를 보호함을 의미하며, 신경세포 손상을 예방 또는 치료하는데 응용될 수 있을 것으로 보인다.

Amyloid β에 의해 유도된 신경세포 손상에 대한 phosphodiesterase III inhibitor인 cilostazol의 신경보호 효과 (Phosphodiesterase III Inhibitor Cilostazol Protects Amyloid β-Induced Neuronal Cell Injury via Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-γ Activation)

  • 박선행;김지현;배순식;홍기환;최병태;신화경
    • 생명과학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.647-655
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    • 2011
  • Amyloid ${\beta}$ ($A{\beta}$)의 신경독성은 알츠하이머병의 주된 원인이 되고 이러한 신경독성은 일련의 신경세포 사멸반응에 의해 일어난다고 알려져 있다. 본 연구에서는 알츠하이머병의 실험모델로 mouse primary neuronal cell에 $A{\beta}_{25-35}$를 처리하여 세포독성을 유도하는 세포실험모델과 C57BL/6J mouse 뇌실에 $A{\beta}_{25-35}$를 주입하여 인지장애를 일으키는 동물실험모델을 이용하여 phosphodiesterase III 억제제인 cilostazol의 신경보호 효과에 대해 조사하였다. $A{\beta}_{25-35}$를 신경세포에 처리하면 세포생존율이 감소되었고, 세포사멸이 일어난 세포의 수도 증가되었다. 이러한 $A{\beta}_{25-35}$에 의한 세포독성이 cilostazol처리에 의해 회복되었으며, peroxisome proliferator-activated receptor(PPAR)-${\gamma}$ 항진제인 rosiglitazone 또한 동일한 회복효과를 나타내었다. Cilostazol과 rosiglitazone에 의한 이러한 회복효과가 PPAR-${\gamma}$ 길항제인 GW9662에 의해 다시 억제되는 결과를 통해 cilostazol의 효과는 PPAR-${\gamma}$가 매개하는 신호전달이 관여함을 알 수 있었다. 직접 PPAR-${\gamma}$ 활성화 정도를 측정한 결과, $A{\beta}_{25-35}$ 처리에 의해 감소된 PPAR-${\gamma}$ 활성화 정도가 cilostazol과 rosiglitazone에 의해 증가함을 관찰할 수 있었고, 이는 GW9662에 의해 다시 억제됨을 확인하였다. 게다가, cilostazol은 세포사멸이 일어난 세포의 수와 세포사멸 조절단백질인 Bax/Bcl-2의 비율도 감소시켰다. Cilostazol (20 mg/kg, 구강투여)을 C57BL/6J mice 뇌실에 $A{\beta}_{25-35}$를 주입하기 2주 동안 전처리하고, $A{\beta}_{25-35}$ 주입 후 4주 동안 처리하면, 기억력과 학습능력을 증진시킨다는 결과를 water maze 실험을 통해 알 수 있었으며, rosiglitazone (10 mg/kg)을 먹인 동물에서도 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해서 cilostazol이 PPAR-${\gamma}$ 활성화를 통해 $A{\beta}_{25-35}$로 인한 신경세포 손상과 세포사멸을 약화시켜, 신경세포의 생존을 증진시키고, 알츠하이머에서 인지장애를 개선할 것으로 생각된다. 따라서, phosphodiesterase III 억제제인 cilostazol은 알츠하이머 질병 치료에 새로운 전략이 될 수 있을 것이다.

SK-N-SH 신경세포내 항산화 효과와 p38 인산화 억제에 의한 곤드레, 누룩치 그리고 산마늘의 신경 보호 효과 (Neuroprotective Effects of Cirsium setidens, Pleurospermum kamtschaticumin, and Allium victorials Based on Antioxidant and p38 Phosphorylation Inhibitory Activities in SK-N-SH Neuronal Cells)

  • 정미자;박용일;권기한
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.347-355
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    • 2015
  • 신경계 질환은 산화적 스트레스에 의한 신경세포 손상에 의해 발생하는 것이 하나의 기전으로 알려져 있다. 본 연구는 $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대항하여 곤드레(Cirsium setidens, CS), 누룩치(Pleurospermum kamtschaticumin, PK) 그리고 산마늘(Allium victorials, AV)의 뇌신경 보호 효과 및 그 기전에 대한 것이다. CS와 AV 처리는 대조군과 비교하여 $400{\mu}g/mL$까지 인간의 신경세포주인 SK-N-SH 세포에 대해 세포독성이 없었다. 산화적 유도자인 $H_2O_2$를 SK-N-SH 세포에 처리하였을 때 세포사멸 및 활성산소종(ROS) 생산이 현저하게 증가하였으나 CS 또는 AV 처리에 의해 산화적 스트레스에 의해 증가된 세포사멸과 ROS 생산이 현저하게 감소하였다. 실험한 산채 중에 CS와 PK가 AV보다 더 강한 DPPH 라디칼 소거 작용이 있었으나 PK는 대조군과 비교하여 SK-N-SH 세포를 사멸시키는 강한 세포독성을 가지고 있었다. CS는 AV보다 산화적 스트레스에 대항하여 세포사멸 및 ROS 생성에 더 높은 저해적 영향력을 보여주었다. 따라서 계속되는 실험에는 CS를 사용하였다. CS의 순차적 용매 분획물들인 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물 분획물들(CS-HE, CS-CH, CS-EA, CS-BU, CS-AQ)은 산화적 스트레스에 대항하여 SK-N-SH 세포사멸 및 세포내 ROS 생성을 억제하였다. CS-EA는 5개의 분획물들 중 가장 강한 DPPH 라디칼 소거작용 및 세포내 ROS 소거 활성을 가지고 있었고, 가장 강한 뇌신경세포 보호 효과를 가지고 있었다. CS-EA는 산화적 스트레스에 의해 증가된 세포자멸사(apoptosis)의 신호전달 경로에 관여하는 p38의 인산화를 저해함으로써 활성화되는 것을 약화시켰다. 이 결과들은 CS-EA가 뇌신경세포에서 항산화 효과 및 p38 인산화 억제에 의한 뇌신경 보호 효과를 나타낼 것이라 제안하였다.

금불초 추출물의 항산화 효과 및 산화 스트레스에 대한 신경세포 보호작용 (Antioxidant Properties and Protective Effects of Inula britannica var. chinensis Regel on Oxidative Stress-induced Neuronal Cell Damage)

  • 이나현;홍정일;김진영;장매희
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.87-92
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    • 2009
  • 본 연구에서는 금불초(Inula britannica) 추출물의 항산화 효과와 ${H_2}{O_2}$로부터 유도된 SH-SY5Y 신경모세포종의 세포독성에 대한 보호능을 측정하였다. 금불초 지상부위의 70% 메탄올 추출물에 대하여 용매별로 분획을 실시하였고 핵산(Fr.H), 에틸아세테이트(Fr.EA) 및 물(Fr.W) 분획에 대하여 활성을 조사하였다. 분획 중 Fr.W의 폴리페놀/플라보노이드 함량이 가장 높았으며 Fr.W의 총 폴리페놀 함량은 $318.1{\pm}20.6{\mu}g$/mg solid로, Fr.EA 및 Fr.H와 비교하여 각각 약 2.5배, 23.1배 수준이었다. DPPH radical, ABTS radical 및 nitric oxide 소거능 등의 항산화 활성에서도 Fr.W가 가장 높은 활성을 나타내었고 Fr.H는 거의 활성을 나타내지 않았다. Fr.W는 ${H_2}{O_2}$에 의해 유도된 세포사멸에 대하여 62.5 ${\mu}g$/mL 농도에서 현저하게 세포독성을 감소시켰으며 250 ${\mu}g$/mL에서는 77.0%의 세포사멸 억제능을 보였다. Fr.EA는 보호 효과를 나타 내지 않았으며 Fr.H는 오히려 ${H_2}{O_2}$로 인한 세포 독성을 증가시키는 것으로 나타났다. 세포 내 ROS에 대한 영향으로 Fr.W 250 ${\mu}g$/mL 처리시 39.2% 세포내 ROS를 감소시켰으며 Fr.EA는 25 ${\mu}g$/mL에서 26.8%의 세포내 ROS를 소거하였다. 이러한 금불초 Fr.W의 항산화 활성은 ROS에 의해 야기되는 뇌세포 독성에 대한 보호 작용에 공헌할 수 있을 것으로 예상된다.

디엘드린 유도성 소포체 스트레스에서의 parkin과 Bcl-2의 신경보호 효과 (Neuroprotective Effects of Parkin and Bcl-2 against Dieldrin-induced Endoplasmic Reticulum Stress)

  • 서정연;김재성;김도경;전홍성
    • 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.