• 한국식품영양과학회지
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• 제43권10호
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• pp.1510-1518
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• 2014

본 연구에서는 구연산칼슘 투여가 papain으로 유도된 골관절염 동물모델에 미치는 영향을 살펴보았다. 8주령의 C57 BL/6J 마우스의 우측 슬관절강에 papain $6{\mu}L$를 투여하여 골관절염을 유발하였다. 실험군은 각 군당 8마리씩 체중이 고르게 배정하여 총 5군으로 나누었다. 정상군은 우측 슬관절강에 생리식염수 $6{\mu}L$를 주사하였고, 대조군, 약물투여군, 구연산칼슘 투여군은 papain $6{\mu}L$로 골관절염을 유발하였다. 정상군과 대조군은 0.2 mL의 생리식염수를, 약물투여군은 diclofenac sodium 2 mg/kg/bw를, 구연산칼슘 투여군은 150, 300 mg/kg/bw를 28일간 1일 매일 정해진 시간에 1회 경구 투여하였다. 실험기간 동안 체중을 측정하였으며, 실험 종료일에는 부검하여 슬관절의 병리조직학적 관찰을 하였고 관절연골 내 proteoglycan 함유율, 골관절염 지수의 변화, 혈액 내 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 함량을 측정하였다. 체중은 실험기간 동안 모든 개체 간의 유의적인 차이는 없었다. 혈액 내 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 함량은 papain 투여 대조군이 정상군에 비해 유의적으로 증가하였으며 약물 및 구연산칼슘 투여군은 대조군보다 유의성 있게 낮았다. 관절연골 내 proteoglycan의 함유율은 약물 및 구연산칼슘 투여군이 papain 투여 대조군보다 유의성 있게 높았다. Hematoxylin과 eosin 염색 관찰 결과, 골관절염이 유발된 마우스에 구연산칼슘을 경구 투여하였더니 관절연골의 파괴와 골 침식 등 연골의 변성이 약물 투여군과 유사하게 나타났다. 이와 같은 결과는 구연산칼슘이 papain으로 유도된 골관절염에서 연골의 변성을 줄이고 염증을 억제함으로써 골관절염 치료에 효과가 있은 것으로 사료되며, 추후 더 자세한 연구가 필요하다.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1324-1331
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• 2010

Mifepristone (MIF)와 Tamoxifen (TAM)은 각각 전립선암과 유방암치료제로 오랫동안 사용되고 있다. MIF는 안드로겐수용체(AR) 양성인 세포와 음성이 세포 모두에서 세포사멸을 유도하며, TAM 은, 리간드-수용체작용 기작의 다양한 특성에 의하여 에스트로겐(ER) 양성인 세포뿐 만 아니라 다른 종류의 암세포에서도 세포사멸을 유도하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 AR 음성인 DU-145 전립선암세포에 있어서, MIF와 TAM의 세포독성이 세포 내 칼슘농도 변화에 기인된 세포사멸기작에 의한 것임을 보여준다. MIF와 TAM을 처리시 세포성장은 농도와 시간의존적으로 감소하였으며, confocal laser scanning microscopy (CLSM)과 fluorescence-activated cell sorting (FASC)로 세포를 분석한 결과 각각 MIF와 TAM을 2일간 처리한 세포에서 세포사멸이 진행되는 것을 관찰하였다. 세포독성효과를 비교했을 경우, TAM이 MIF 보다 강하게 작용하였다. MIF와 TAM을 처리한 세포 내 칼슘변화 측정 시, 칼슘농도 또한 처리 약물의 농도와 시간 의존적으로 증가하였다. 1.5 mM 칼슘배지와 칼슘제거된 배지에서의 실험결과를 비교한 바, 세포 내 칼슘증가는 외부로부터의 유입에 의한 것으로 생각된다. 세포독성효과와 마찬가지로 칼슘증대 효과 역시 TAM에서 뚜렷하게 나타났다. 수용체 매개 세포사멸기작의 초기에 관여하는 procaspase-8은 MIF 처리 시 뚜렷이 활성화 되었으나, TAM의 경우 활성화가 MIF의 경우에 비해 강하지 못하였다. 그러나, 세포사멸의 중추적인 역할을 하는 caspase-3은 TAM 을 처리한 세포에 있어서 활성 정도가 훨씬 높았다. 세포사멸과정의 중요한 조절 단백질인 Bcl-2 그룹단백질의 발현을 조사해 본 결과, 세포사멸 억제단백질인 Bcl-2의 발현은 MIF, TAM 처리 시 동일하게 감소한 반면, 촉진단백질인 Bax의 발현은 2-3배 가량 증대되었다. 이상의 결과로 보아 MIF와 TAM은 세포 내 칼슘조절을 통하여 세포사멸을 유도하나, 세포사멸의 초기단계는 MIF와 TAM이 서로 다른 경로를 경유할 가능성이 있는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.307-316
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• 2015

장수풍뎅이 유충은 간질환을 치료하기 위한 민간요법으로 전통적으로 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 유충 분말의 간 보호 효능과 간암억제 효능을 검증하고자 연구를 수행하였다. 먼저 장수풍뎅이 유충의 간 보호 효과를 확인하고자, 간 독성 물질인 diethylnitrosamine (DEN)을 C3H/HeN 수컷 쥐에 복강 주사하여 간 독성 실험쥐 모델을 제작하였다. DEN으로 처리된 쥐에서는 혈중 alkaline phosphatase (ALP) 농도, TUNEL positive 간세포의 숫자, 간 손상으로 인해 형성되는 duct의 개수, 간세포에서의 지방축적, Masson’s trichrome 염색에서 콜라겐 염색 정도 등, 급성 혹은 만성 간 손상과 관련된 지표들이 모두 증가되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 장수풍뎅이 유충 동결건조 분말을 함께 경구투여하게 되면, 이와 같은 간 손상의 지표들이 통계적으로 유의미한 수준으로 감소하게 되는 것을 확인할 수 있었다. 다음으로 항암활성 유무를 검증하기 위해, 에탄올로 유충분말 추출물을 먼저 확보한 후, solvent partition 방법을 이용하여 에탄올 추출물을 hexane, ethyl acetate, water 분획물로 분리하였다. 이들 분획물들을 여러 종류의 암세포주에 처리하였을 때, ethyl acetate 분획물이 암세포들에 대해서 아포토시스와 세포괴사와 같은 세포죽음을 유도하는 활성이 있음을 확인할 수 있었다. 더불어 ethyl acetate분획물은 암세포의 대사를 교란할 수 있었고, 오토파지를 유도할 수 있는 활성을 가지고 있었다. 결론적으로, 장수풍뎅이 유충은 독성물질로부터 간을 보호할 수 있는 성분과 암세포에 대한 세포죽음을 유도할 수 있는 활성을 가지고 있다는것을 확인하였다. 따라서, 향후 분획물들에 대한 추가적인 성분 및 활성 분석 실험으로 약리활성을 가진 물질을 분리할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.1000-1006
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• 2015

α-Asarone은 동양의 전통적인 약재로 잘 알려진 석창포(Acorus gramineus)의 주된 성분이다. 석창포는 항위궤양, 항알러지, 히스타민 방출 억제 그리고 항산화 효과와 같이 다양한 효과를 나타내는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나 석창포 역할에 대한 기전연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구에서는, HT1080 세포주에서 α-asarone의 항산화 효과뿐만 아니라 matrix metalloproteinase에 대한 효과를 조사하였다. 가장 먼저 α-asarone의 세포 생존에 대한 효과를 조사하기 위해 MTT assay를 이용하여 16 μM이하에서 세포독성이 없음을 나타내었다. α-asarone이 환원력과 fenton reaction에 의해 유도된 DNA 산화로부터 보호효과를 나타내는 것을 확인하였다. 더욱이, α- asarone은 collagenase 활성을 증가시키고 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)로 자극된 MMP-2 및 MMP-9의 활성을 증가시켰다. 한편 phenazine methosulfate (PMS) 로 자극된 경우 MMP-9의 활성은 α-asarone의 존재하에서 증가되었으나 MMP-2 활성에는 변화가 없었다. 그러므로 우리의 연구결과는 α-asarone이 산화적 스트레스 및 MMPs와 관련된 병리학적 질환의 예방 및 치료제로 개발이 기대된다고 제안한다.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.678-683
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• 2011

본 연구에서는 울릉도 특산 약용 작물 추출물이 항염증에 대한 실험연구가 이루어져 있지 않은 것에 착안하여 LPS에 의해 활성화된 대식세포로부터 유도되는 염증반응에 대한 억제효과를 조사하였다. 울릉도 자생 식물인 곰취, 미역취, 삼나물의 세가지 식물 추출물을 이용하여 피부 염증에 대하여 연구를 하였다. 산화질소와 cytokine의 생산은 면역세포의 대표적인 염증인자이다. 세포는 LPS 처리 후 한 시간 뒤에 곰취, 미역취, 삼나물 70% 아세톤 추출물을 처리를 하였다. 세포 독성이 나타나지 않는 농도인 1, 10, 100 ug/ml를 사용하였다. 곰취, 미역취, 삼나물 70% 아세톤 추출물은 NO, $PGE_2$, TNF-${\alpha}$, IL-1${\beta}$, IL-6, iNOS, COX-2의 생성을 저해 시켰다. $PGE_2$는 100 ug/ml의 농도에서 60%에 가까운 저해율을 나타내었다. iNOS와 COX-2 역시 100 ug/ml의 농도에서 각각 54%, 65%가 저해가 되었다. 게다가 곰취, 미역취, 삼나물 70% 아세톤 추출물은 염증성 사이토 카인인 TNF-${\alpha}$, IL-1${\beta}$, IL-6의 생성을 감소 시켰다. 이러한 결과로 곰취, 미역취, 삼나물 추출물은 염증 예방과 치료에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권2호
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• pp.83-89
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• 2010

세포 사멸(apoptosis)은 세포의 항상성을 적절하게 유지하기 위한 중요한 메커니즘이다. BCL-2 family 단백질들은 세포의 생존과 세포 사멸을 조절하는 중요한 단백질이다. MCL-1 단백질은 세포의 생존을 촉진시키는 기능을 하는 pro-survival BCL-2 family member이며, 난소암, 혈액암, 자궁 경부암과 같은 다양한 암 조직에서 높게 발현하고 있다. 이전 연구에서, 본 연구진에 의해서 IEX-1 단백질은 MCL-1의 결합 단백질로 밝혀졌다. 본 연구에서는, 난소암 세포에서 IEX-1의 과다 발현에 의한 세포 사멸이 유도되는 것을 밝혔다. 더욱이, IEX-1 단백질은 MCL-1 단백질의 세포 생존을 위한 기능을 감소시켰으며, IEX-1에 의한 세포 사멸 효과는 MCL-1의 발현 정도의 변화에 의해서 그 기능이 영향을 받고 있었다. 그러므로 이러한 결과들은 IEX-1과 MCL-1은 세포 사멸과 생존을 조절하는 서로의 기능에 영향을 미치고, MCL-1의 기능에 대한 IEX-1의 세포 생존율 억제 효과는 항암치료 방법의 개발에 응용될 수 있는 가능성을 제시해 준다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권5호
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• pp.467-475
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• 2020

고혈압은 성인의 수축기 혈압이 140 mmHg 이상이거나 이완기 혈압이 90 mmHg 이상일 때를 의미하며 고혈압은 뇌졸중, 신부전 및 관상동맥질환 등 인체 전반에 걸쳐 다양한 합병증을 일으키며 고혈압 유병자의 생명과 건강을 직접적으로 위협한다(Kim and Kim, 2018). 그러나 고혈압 유병자들은 증상이 거의 나타나지 않으므로 혈압을 측정하기 전까지는 진단되지 않는다. 진득찰 즉 한방에서 희렴은 고혈압을 치료하는 처방 제제로 주로 사용됐기에 이에 착안하여 털진득찰을 이용하여 엔도델린(Endothelin)로 강제 수축 시킨 토끼 기저동맥의 이완 효과를 평가하였다. 본 연구에서는 털진득찰(Sigesbeckia pubescens)의 전초를 이용하여 키레놀 화합물을 분리 후 혈관 이완 효과를 평가하였다. 인체 내 가장 강력한 혈관수축 물질로 알려진 엔도델린은 혈관 평활근 세포막에 존재하는 엔도델린 수용체 아형 A (ET_AR)와 혈관 내피세포막에 존재하는 수용체 아형 B2(ET_B2R)에 작용하여 혈관의 긴장도를 높이고, ET_B1R에 작용하여 긴장도를 낮추는 조절자 임무를 수행한다(Lucchelli et al., 1999). 일반적으로 엔도델린 펩타이드의 경우 염증, 당뇨, 및 심혈관계 질환에서 혈중 농도가 증가하며, 엔도델린 체계의 비정상적 항진은 만성신부전 및 사구체 경화증과 같은 신질환, 특발성 폐섬유화증 및 만성폐쇄성 폐 질환 등의 호흡기계 질환, 대사질환의 중요한 관심거리가 되는 당뇨병성 신경병증 및 망막증, 수족괴사 등의 질환과 전립선 및 대장 등의 암질환 등을 초래한다(Lavoie et al., 1997; Pancrazio et al., 1998). 본 연구에서 엔도델린 유도 뇌 기저동맥의 수축을 억제하는 키레놀의 농도(EC₅₀)를 관찰한 결과 10 ㎍/mL의 농도에서 48% 이상의 유효한 혈관 이완 효능이 관찰되었다. 따라서 키레놀을 이용하여 엔도델린 활성조절 신소재로의 구조적·기능적 도출 연구가 추가로 진행된다면건강 기능성 식품 소재 또는 의약학 소재로의 개발이 가시화될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제30권10호
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• pp.835-843
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• 2020

비만은 이제 선진국 뿐만 아니라 개발도상국에서도 가장 문제가 되는 대사성 질환이다. 최근 치료보다는 예방에 중점을 두는 예방의학 시대가 도래함에 따라, 인슐린 저항성 비만과 당뇨병 등의 대사 증후군을 예방하기 위한 천연물들이 큰 관심을 받고 있다. 특히, 베타글루칸은 면역계와 혈중 콜레스테롤 조절에 이로운 효과가 있는 것으로 알려져 있지만 비만에 미치는 영향에 대해서는 완전히 밝혀지지 않았다. 이에 본 연구에서는 β-1,3/1,6-glucan의 함량이 전체 글루칸 함량의 90% 이상 되는 자체 개발 흑효모 균주 SM-2001 추출물(폴리칸)이 3T3-L1 지방전구세포의 지방세포 분화에 미치는 영향을 조사하였다. 폴리칸은 지방전구세포에서 지방축적과 GPDH 효소 활성을 억제하는 것으로 나타났다. 이는 폴리칸이 세포 내에서 지방의 축적을 조절하는 전사인자인 PPARγ와 C/EBPα의 하향조절과 세포 내 에너지 센서 역할을 하는 AMPK 효소의 인산화를 유도함으로써 항비만 효과를 발현하는 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 폴리칸의 항비만 효과를 확인하였으며, 향후 비만과 대사성 질환을 예방할 수 있는 식의약 소재로써 그 활용가치를 더욱 높일 수 있을 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.874-881
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• 2004

혈관 신생은 암의 성장 및 전이뿐만 아니라 염증, 관절염, 건성, 동맥경화 등의 병적인 진행에 주요한 역할을 하며, 혈관신생 억제를 통한 암의 치료를 시도하는 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 혈관 신생 시 내피세포의 증식, 이동을 유도하는 활성화 과정이 필수적으로 일어나는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 in vitro에서 내피세포를 배양하여, 각종 growth factor가 풍부한 배지에서 활성화 시켰을 때, 그렇지 않는 세포들과의 유전자 발현 형태를 비교 조사하였다. HUVEC을 70∼80% cofluency로 배양시킨 후에 endothelial cell growth supplement (ECCS), 20% fetal bovine serum, heparin이 첨가된 Ml99 배지에서 13 시간 활성화시킨 세포(AHUVEC)와 대조군 세포(RHUVEC)로부터 분리한 total RNA로부터 CDNA를 제작하였고, 이것을 18,864 개의 유전자가 올려져있는 인간 올리고 칩과 hybridization 반응을 시켰다. 반응된 유전자를 이용하여 random clustering분석을 실시한 결과, 활성화 시켰던 HUVEC과 그렇지 않은 HUVEC으로 dendrogram 상에서 두개의 subgroup으로 나뉘어 지는 것을 확인할 수 있었다. 최소 2배 이상 발현 변화가 있는 유전자 122종이 활성화 시켰던 HUVEC으로부터 추출되었다. 이중에서 기능이 알려진 32 개의 유전자는 활성화시킨 HUVEC에서 발현이 증가하였고, 38 개의 유전자 발현은 감소하였다. 흥미롭게도 세포 증식과 이동, 염증, 면역반응에 관련한 유전자의 발현이 증가된 반면에 세포 흡착과 혈관 조직과 기능에 관련한 유전자의 발현이 감소된 것이 관찰되었다. 예상외로 규명이 잘된 혈관신생 인자와 관련한 유전자들의 발현에는 크기 차이를 보이지 않았으나, Eph-B4의 발현은 약 4 배 감소된 것으로 관찰되었다 또한, 2배 이상 발현에 차이를 보이고 기능이 알려져 있지 않은 유전자 52종이 발견되었다. 따라서, 이러한 연구 결과로부터 새로운 혈관 표적 물질 개발에 대한 기회가 제공될 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권3호
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• pp.259-265
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• 2015

비터멜론으로 알려진 여주(Momordica charantia)는 항암, 항바이러스, 항균, 항염증, 진통 및 산화방지제를 포함한 흥미로운 약리활성이 있다고 알려져 있다. 민간에서 전통적으로 사용된 여주의 효능은 최근에 과학적인 보고에 의해 증명이 되고 있으며, 현재 당뇨병 예방과 치료를 위해 연구되어야 할 가장 기대되는 기능성 식물 중 하나이다. 본 연구에서는 여주를 유산균으로 발효하여 추출하고 이것이 혈당을 감소시켜 당뇨병을 조절할 수 있는 지를 조사하였다. 발효한 여주를 열수 또는 에탄올로 추출한 후, 마우스 모델을 사용하여 고혈당 조절 등 여러가지 생물학적 활성을 테스트를 하였다. 여주발효추출물은 알록산으로 유도한 당뇨 마우스모델의 혈당을 유의적 수준에서 저하시켰고, 또한 알록산 처리에 의한 간 손상을 보호하였으며 중성지방은 낮게 그리고 HDL 콜레스테롤은 높은 수준으로 유지하고 있는 것을 발견하였다. 따라서 이러한 결과들은 여주와 유산균을 결합한 새로운 방법이 여주의 효능을 극대화시킴으로써 혈당 강하와 간 손상 억제 및 혈중 지질 조절 등 건강기능식품으로서의 개발 가능성이 충분히 있다고 사료된다.