• 혜화의학회지
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• 제21권1호
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• pp.125-133
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• 2012

본 논문은 피부미백에 관한 실험적 연구로서, 봉선화(Impatiens balsamina Linne)의 성분 중에서 하이드록시-나프타-퀴논(hydroxynaphthoquinone)이 멜라닌 생성억제 효능, 색소침착 저해 효과 등의 미백 활성이 있는 것으로 밝혀졌다. 피부흑화(melanogenesis)는 멜라닌 색소생성세포(melanocyte)에서 자외선 등의 자극에 대한 방어기작으로 멜라닌 생성 활동이 증가되고 이로 말미암아 만들어진 다량의 멜라닌이 각질형성세포(keratinocyte)로 전이되어 피부 표피층에 축척된 결과이다. 비록 멜라닌이 피부에 보호작용을 하나 피부의 과색소 침착은 기미, 주근깨, 피부염증 후의 피부흑화, 노인성 색소반점 등을 일으키며 이로 인해 피부미용 상의 불편뿐만 아니라 정신적으로 부정적인 영향을 미쳐 사회활동에 불편을 초래하기도 한다. 멜라닌 생성 과정은 아미노산의 일종인 티로신(tyrosine)에 티로시나제(tyrosinase)라는 효소가 작용하여 도파(DOPA), 도파퀴논(dopaquinone)으로 바뀐 후 비효소적인 산화 반응을 거쳐 만들어 지며, 이것이 피부 내에 이상 침착하여 기미, 검버섯 등이 생기는 것이라고 알려져 있다. 이와 같은 색소침착, 기미, 반점 등의 완화, 예방 및 치료에는 멜라닌 생성을 억제하는 물질, 예를 들면 하이드로퀴논(hydroquinone), 알부틴, 비타민 C 및 그 유도체 등이 개발되어 사용되고 있으나 이 중, 하이드로퀴논은 일단 효과가 인정되고 있지만 감작성이 있기 때문에 일반적으로 사용이 제한되고 있다. 아스콜빈산은 쉽게 산화되어, 이를 배합한 제품에는 변색, 변취가 되는 문제를 야기하고, 식물추출물 유래의 물질들은 식물의 산지에 따라 효능의 차이가 심하여 제품의 균질성이 유지되기 어렵다. 이러한 이유로 많은 멜라닌 생성을 억제하는 물질을 개발하기 위한 연구들이 계속 진행하고 있다. 2-히드록시-[1,4]나프토퀴논 유도체는 다음과 같은 구조를 나타낸다. 상기 구조에서 R은 포화 혹은 불포화된 직쇄 또는 분지쇄의 알킬로서, 바람직하게는 C1 내지 C10의 포화 혹은 불포화된 직쇄 또는 분지쇄의 알킬이고, 보다 바람직하게는 C1 내지 C5의 포화 혹은 불포화된 직쇄 또는 분지쇄의 알킬이다. 실험에 활용된 화합물은 다음과 같은 반응식으로 얻어졌다. 2-히드록시-[1,4]나프토퀴논과 포타슘카보네이트(K2CO3)를 아세토니트릴에 용해한 후, 저온수조로 냉각하고 알킬할라이드를 적당한 당량비로 천천히 적하하여 히드록시기와 에테르(ether) 반응을 통하여 얻어질 수 있다. 상기 반응식에서 R은 C1~10의 포화 또는 불포화된 알킬기로서 직쇄형 또는 분지쇄형 모두 가능하다. 상기 화합물인 2-히드록시-[1,4]나프토퀴논(2-hydroxynaphthoquinone)은 배양된 쥐의 멜라노마 세포에 대하여 하이드로퀴논과 대등한 멜라닌 생성 억제효과를 보였다. 하이드로퀴논은 저농도에서 강력한 멜라닌 생성 억제효과를 보이지만 상기 화합물들은 보다 낮은 농도에서도 세포독성을 나타내지 않으며 하이드로퀴논보다 높은 멜라닌 생성 억제 효과를 보였다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.349-357
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• 2011

EGFR kinase의 활성을 억제할 수 있는 억제제는 암뿐만이 아니라 성장성 질환에도 효과적인 치료제가 될 수 있다. 본 연구는 새로운 퀴나졸린계 물질인 화합물 63013과 63033의 EGFR kinase 활성억제 효과를 분석하였다. 이들 물질들은 기존의 디알콕시퀴나졸린의 용해성을 증가시키기 위하여 [1,4]-다이옥시노 퀴나졸린 구조를 가지며 알콕시 곁사슬로 연결되어있다. 화합물 63013과 63033은 A431 인간 피부암세포에서 EGF에의해 유도되는 EGFR의 kinase 활성을 저해, 세포 내에서 EGFR 신호체계에 관여하는 MEK1/2, MAPK p44/42, AKT, STAT3과 같은 하위 분자들의 활성저해 효과를 유도하였다. 이러한 활성저해 효과는 현재 상용화되어 있는 Gefitinib (Iressa$^{(R)}$)와의 비교연구에서 화합물 63013과 63033이 보다 더 낮은 처리 농도에서 EGFR kinase의 활성을 저해하며 암세포의 성장을 억제함을 관찰 할 수 있었다. 따라서 본 연구는 이들 신규 물질들의 EGFR-연관 질환에 대한 EGFR kinase 선택적 억제제로서의 이용 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.8-13
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• 2014

여성에게 특히 높은 발병률을 보이는 유방암은 다양한 인자에 의해 암세포 침투와 전이가 발생한다. 그중에서 MMP-9은 유방암에서 높은 발현율을 나타내며, 유방암 세포의 침투와 전이에 주요하게 작용한다. MMP-9은 다양한 성장인자와 사이토카인, PMA 등에 의해 발현이 유도되며 세포 내 자연적으로 발생된 내생적 억제인자인 TIMP-1과 -2에 의해 그 활성 및 발현이 조절된다. MMP-9의 활성 및 발현을 저해하기 위해 사용한 물질은 모링가 추출물로 모링가의 모든 부위가 다양한 질환을 치료하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 대표적으로 모링가씨, 뿌리, 잎, 열매 추출물질을 이용하여 MMP-9의 활성억제 유무를 연구하였으며, MCF-7 세포에서 모링가 뿌리추출물이 MMP-9을 가장 효과적으로 억제하였다. 또한 MDA-MB-231을 이용한 비교실험에서도 세포특이성 없이 MMP-9의 활성 및 발현이 모링가 뿌리 추출물에 의해 억제되었고 단백질과 mRNA 발현에서도 동일한 결과가 도출되었다. 뿐만 아니라 암세포 침투실험에서도 모링가 뿌리 추출물에 의해 암세포 침투가 50% 이상 감소 되었으나, TIMP-1과 -2 mRNA 발현은 모링가 뿌리 추출물에 의해 저해되지 않았으므로 모링가 뿌리 추출물이 MMP-9 활성 및 발현 저해를 통해 암세포 침투를 저해시키는 것으로 예상된다. 그리고 MMP-9 활성 및 발현 조절기전을 확인하기 위해 MAP kinase의 인산화를 확인한 실험에서 모링가 뿌리 추출물이 ERK와 JNK의 인산화를 억제시킴을 확인하였다. 결론적으로 이 실험을 통해 모링가 추출물 중 뿌리 추출물이 MMP-9 활성 및 발현저해에 가장 효과적이며, ERK와 JNK의 인산화 조절을 통해 MMP-9의 활성 및 발현을 직접적으로 조절함을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.895-903
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• 2005

Thrombospondin-1은 암성장과 신혈관생성 억제조절인자로 병리학적 조건과 세포외에서의 자극에 의해 세포 특이적으로 조절되어지고 이 TSP-1 유전자 발현조절은 암치료제 개발을 위한 새로운 접근으로 중요하다. Mistletoe는 기생식물로 면역조절과 항암제로 사용되어지고 있다. Helixor A는 mistletoe 추출물의 수용액부분이다. 여기서 우리는 Helixor A를 투여하면 간암세포주 (Hep3B)와 혈관내피세포주 (BAE)에서 TSP-1의 mRWA와 단백질 발현이 유도되는 것을 관찰하였다. TSP-1 promoter 활성분석으로 TSP-1유전자의 발현이 Helixor A에 의해 전사단계에서 조절되어 진다는 것을 확인하였다. 세포 침윤 분석에서 Helixor A를 처리한 배지를 두 세포주에 처리함으로 침윤된 세포의 수가 현저하게 줄어드는 것을 관찰하였고, Matrigel에서 혈관 내피 세포 (BAE)의 모세관 형성을 억제하는 것을 관찰하였다. 또한 세포 침윤과 모세관 형성에서 Helixor A를 처리했던 배지의 억제 효과가 TSP-1 중화 항체에 의해 그 효과가 상실되었다. 그러므로, 이 결과는 TSP-1이 Helixor A에 의해 유도되어진 혈관신생 억제 효과에 연관이 있음을 제시하였다. 이러한 결과를 종합 하였을 때 Helixor A가 TSP-1의 상승조절을 통해 혈관신생 억제 효과를 가질 것이라고 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권3호
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• pp.518-522
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• 2004

이에 본 연구에서는 한국인에 적합한 비만 개선책을 찾고자 지방흡수억제 기능과 과잉의 탄수화물 흡수 억제 기전이 함께 작용하는 방법으로서 강낭콩(white kidney bean, Phaseolus vulgaris)에서 $\alpha$-amylases 활성을 저해하는 탄수화물 흡수 억제하는 추출물과 지방산과 콜레스테롤 합성에 관여하는 효소의 저해제인 HCA(hydroxycitric acid)를 함유하여 지방 합성을 저해, 식욕 억제 효과와 지방의 분해 촉진을 유도하는 가르시니아 캄보지아(Garcinia cambogia), 그리고 배변 활동을 원활하게 하도록 도움을 주는 수용성 식이 섬유(microstalline cellulose) 등을 배합하여 비만 개선용 다이어트 식이 조성물을 제조한 후 임상 실험을 수행한 결과 체중과 체지방 지수에서 유의한 감소효과를 얻을 수 있었다. 이들 결과를 종합하면, 강낭콩 추출물인 파제올라민과 가르시니아 캄보지아 추출물의 지방 합성 저해 효과, 그리고 수용성 식이 섬유 등을 첨가하여 제조한 비만 개선용 다이어트 식이 조성물이 임상실험에서 체중 증가를 효과적으로 억제할 수 있음을 관찰할 수 있었으며, 이는 현대 성인 질병 가운데 하나인 비만을 효과적으로 예방, 치료할 수 있는 다이어트 식이로 유용할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1721-1725
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• 2011

현재 전 세계적으로 알러지 질환은 급격히 증가하고 있는 추세이다. 기존의 길항제나 항원 특이적 면역 치료법의 부작용으로 인하여 항 알러지 작용에 효과적인 천연 기능성 물질에 대한 연구가 알러지 질환 치료의 유망한 분야로 여겨지고 있다. 비만세포는 히스타민이나 아라키돈 산, 그리고 전 염증성 사이토카인 등을 방출하는 알러지 반응에 주요하게 작용하는 효과세포이다. 우리는 참당귀의 뿌리로부터 추출한 노다케닌의 알러지 반응 억제효과에 대해서 연구하였다. 노다케닌을 이용하여 비만세포에서의 탈 과립현상 억제 효과를 측정한 결과, 비만세포에서 노다케닌이 탈과립의 표지인 ${\beta}$-hexosaminidase의 방출량을 농도 의존적으로 억제하는 것을 관찰하였고, 이러한 탈과립 억제 현상이 다양한 사이토카인 중 IL-4과 TNF-${\alpha}$의 양을 감소시킴으로써 매개된다는 사실을 RT-PCR을 통해 확인하였다. 또한 쥐에서 수동피부과민반응을 유도하여 노다케닌을 경구투여 했을 때 알러지성 과민반응 증상을 효과적으로 억제하는 것을 관찰하였다. 결과적으로, 이러한 결과들은 노다케닌이 항 알러지 약물의 개발에 잠재적인 후보물질이 될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제26권9호
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• pp.991-998
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• 2016

NF-κB는 anti-apoptotic gene을 유도하는 전사인자로서 대부분의 세포의 생존에 필요하다. 그러나 NF-κB가 많은 종류의 암세포에서 지속적으로 과다 활성화됨이 알려지면서 NF-κB의 활성억제가 암의 예방과 치료에 유효하다는 점이 알려지게 되었다. 한편, Hsp70가 NF-κB의 활성을 조절한다는 사실이 알려지면서 Hsp70를 이용한 암예방과 치료가 주목받게 되었으나 아직 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성조절기전은 명확하지 않다. 본 연구에서는 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성조절과정에서 IKK complex의 구성성분인 IKKγ의 역할을 검토하였다. IKKγ의 wild type과 deletion mutants를 이용하여 Hsp70와 관련된 NF-κB의 활성조절을 연구한 결과 Hsp70는 NF-κB의 활성화를 억제하였으며, 이러한 억제효과는 IKKγ가 과발현되었을 때 더욱 증가하였다. 또한 IKKγ의 N-말단의 IKKβ 결합부위와 C-말단의 Leucine zipper 및 Zinc finger부위는 Hsp70와 연관된 NF-κB억제작용에 필요하지 않는 것으로 나타났으며, Hsp70와 IKKγ에 의한 NF-κB의 활성억제는 IκBα의 인산화와 분해를 저해함에 의해 일어나는 것으로 나타났다. 또한 RAW264.7 macrophage세포에서 LPS에 의한 COX-2의 발현유도는 Hsp70와 IKKγ가 동시에 발현 되었을 때 가장 효과적으로 억제되었다. 이상의 결과로부터 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성억제작용은 IKKγ에 의해 상승됨을 알 수 있었으며, Hsp70와 IKKγ를 적절히 이용하면 NF-κB의 과다활성에 의해 발생하는 각종 질병의 예방과 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.402-409
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• 2019

생삼을 쪄서 건조시킨 홍삼은 전통적으로 사용되고 있는 약재로서 면역, 내분비 및 중추신경계 작용을 증진시키며 염증을 억제하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 그람 양성균의 세포벽 성분인 lipoteichoic acid (LTA)에 의한 염증반응에 홍삼추출액(RGE)이 항염증 효과를 가지는지 관찰하고 그 작용 기전을 연구하였다. BV-2 소교세포에서 RGE는 세포에 독성을 유도하지 않으면서 LTA로 인한 nitric oxide (NO)의 생성과 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 발현을 억제하였으며, NF-kB p65의 핵으로의 이동과 IkB-a의 분해 또한 억제하였다. 한편, RGE는 농도의존적으로 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현을 유도하였으며, HO-1 siRNA를 처리했을 때는 RGE가 iNOS의 발현을 억제하지 못하였다. RGE는 HO-1의 발현에 관여하는 전사인자인 nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)를 핵으로 이동을 촉진시켰다. 또한 RGE에 의한 HO-1의 발현은 phosphatidylinositol-3-kinase(PI-3K) 및 MAPK 억제제에 의해 감소되었으며, RGE가 Akt와 ERK, p38, JNK의 인산화를 유도하였다. 이상의 결과를 종합해보면, RGE는 PI-3K/Akt 및 ERK, p38, JNK 신호전달과정을 통해 HO-1의 발현을 유도함으로써 NO와 같은 염증매개물질의 생성을 억제한다는 것을 알 수 있다. 그러므로 홍삼추출액은 그람 양성균에 의한 신경염증과 염증관련 신경계 질환의 치료제로서 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제17권8호통권88호
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• pp.1053-1062
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• 2007

유방암 치료제로 사용되는 탐옥시펜 (Tam)은 MCF-7 세포주에서 세포증식을 억제하며 세포사멸을 유도한다. 본 연구에서는 Tam의 세포독성 효과가 세포 내 칼슘이온 농도 증가에 따른 미토콘드리아-의존 기작에 의하여 일어난다는 것을 보여준다. Tam에 의해 유도된 세포 내 칼슘이온 농도 증가는 주로 외부로부터의 칼슘 유입에 의한 것으로 생각된다. 칼슘 채널 억제제를 이용한 실험 결과에 의하며, 칼슘 증가 초기 단계는 주로 전압의존 칼슘채널에 의한 것이며 후기에는 세포 내 저장된 칼슘의 유출, 혹은 다른 방법에 의한 칼슘 유입으로 생각된다. Tam에 의한 세포 내 칼슘 증가는 미토콘드리아로부터의 cytochrome c 방출과 미토콘드리아막의 탈분극에 의한 membrane potential 변화를 초래하였다. 세포사멸에 주도적인 역할을 하는 caspase의 확인에 있어서는, MCF-7 세포는 caspase-3이 결핍되어서 caspase-7이 중심적인 역할을 하는 것으로 이미 알려져 있다. 본 연구에서 확인한 결과 Tam 처리시 caspase-7이 활성화되었으며, 또한 세포사멸 조절 단백질인 Bcl-2 종류 단백질들의 발현을 조사 한 결과 세포사멸 억제 단백질인 Bcl-2의 발현에는 변화가 없었으나 촉진단백질인 Bax는 Tam 처리시 단백질 양이 2배로 증가되었다. 이상의 결과에 의하면, Tam에 의해 유도되는 세포사멸과정은 세포질 내 칼슘이온 농도증가에 의한 미토콘드리아의 변화가 주도적인 역할을 하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제21권6호
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• pp.851-857
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• 2011

Sulforaphane (SFN)은 브로콜리와 다른 십자화과 채소로부터 분리해 낸 이소시아네이트 구조를 갖는 물질이다. 최근 연구에서는 다양한 암세포에서 SFN이 세포주기를 억제하여 증식저해와 세포사멸을 유도한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 연골암 세포주 HTB 94를 이용하여 연골암세포에서의 SFN의 세포사멸 분자적 기전을 연구하였다. SFN은 처리농도 의존적으로 연골암세포의 증식억제와 세포사멸을 유도하는 것을 세포형태변화 및 핵염색, MTT 실험을 통하여 확인하였다. Apoptotic 세포는 DNA 단편전기영동 분석을 통한 분절 DNA 확인 및 유세포분석기를 이용한 subG1 구간의 세포분석을 이용하여 확인하였다. 연골암세포주 HTB-94에 SFN 처리 시 p53 단백질의 발현증가 및 pro-caspase-3의 분해를 통한 caspase-3의 활성을 증가를 Western blot analysis를 통하여 확인하였다. 본 연구결과를 종합해 볼 때, 연골암세포주 HTB-94에 SFN을 처리시 유도되어지는 세포사멸은 p53과 caspase-3 의존적인 신호조절경로를 통하여 조절되는 것을 확인하였다. 본 연구결과는 SFN의 증식억제 효과 및 연골암세포 세포사멸 유도기전을 이용하여 향후 연골암세포의 치료약제 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.