• Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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• 제17권1호
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• pp.37-46
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• 2017

Background: In oxidative stress, reactive oxygen species (ROS) production contributes to cellular dysfunction and initiates the apoptotic cascade. Autophagy is considered the mechanism that decreases ROS concentration and oxidative damage. Propofol shows antioxidant properties, but the mechanisms underlying the effect of propofol preconditioning (PPC) on oxidative injury remain unclear. Therefore, we investigated whether PPC protects against cell damage from hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced oxidative stress and influences cellular autophagy. Method: COS-7 cells were randomly divided into the following groups: control, cells were incubated in normoxia (5% $CO_2$, 21% $O_2$, and 74% $N_2$) for 24 h without propofol; $H_2O_2$, cells were exposed to $H_2O_2$ ($400{\mu}M$) for 2 h; $PPC+H_2O_2$, cells pretreated with propofol were exposed to $H_2O_2$; and 3-methyladenine $(3-MA)+PPC+H_2O_2$, cells pretreated with 3-MA (1 mM) for 1 h and propofol were exposed to $H_2O_2$. Cell viability was determined using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide thiazolyl blue (MTT) reduction. Apoptosis was determined using Hoechst 33342 staining and fluorescence microscopy. The relationship between PPC and autophagy was detected using western blot analysis. Results: Cell viability decreased more significantly in the $H_2O_2$ group than in the control group, but it was improved by PPC ($100{\mu}M$). Pretreatment with propofol effectively decreased $H_2O_2$-induced COS-7 cell apoptosis. However, pretreatment with 3-MA inhibited the protective effect of propofol during apoptosis. Western blot analysis showed that the level of autophagy-related proteins was higher in the $PPC+H_2O_2$ group than that in the $H_2O_2$ group. Conclusion: PPC has a protective effect on $H_2O_2$-induced COS-7 cell apoptosis, which is mediated by autophagy activation.

• 한국양식학회지
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• 제17권2호
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• pp.109-114
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• 2004

유용 미생물과 한약재가 포함된 새로운 사료첨가제의 다양한 농도(0.3, 0.6 및 0.9%)에 따른 넙치의 간기능의 활성에 미치는 영향 및 사료첨가제의 특성에 대해서도 조사하였다. 첨가제에 포함된 유용미생물(유산균, 바실러스균, 효모 및 광합성균)의 총수는 한방천이 5.6${\times}$$10^{8}$ CFU/g이었으며, 어력천은 3.0${\times}$$10^{8}$ CFU/g 이었다. 앙식에 일반적으로 사용되는 습사료의 병원미생물(Edwardsiella tarda, Vibrio anguillarum and Streptorwccus sp.)은 모든 첨가군에 있어서 첨가제의 농도의존적으로 유의한 감소를 나타내었다. 간중량 지수는 0.3%의 첨가군에서 유의하게 증가하였다. 혈중의 단백질량은 모든 첨가군이 유의한 증가를 나타내었으나. 간장내의 단백질량은 대조군이 높은 수치를 나타내었다. 생체방어기작을 하는 catalase 및 superoxide dismutase는 0.3% 및 0.6% 첨가군에서 각각 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과로 한약재와 유용미생물 혼합 사료첨가제의 사용으로 넙치의 항산화효소의 활성을 증대시켜 어류스트레스의 면역증대를 기대할 수 있을 것으로 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1331-1337
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• 2015

S-allylcysteine (SAC)은 숙성된 마늘로부터 유래된 수용성 유기황화합물로서, 여러 유형의 암세포에 대한 항암효과를 갖는 것으로 제시되어왔다. 본 논문은 in vitro 및 in vivo 연구결과에 기초하여 SAC가 세포증식, 세포사멸, 세포주기 및 전이에 미치는 세포신호전달경로와 분자적 메커니즘을 정리하였다. SAC는 Bax와 caspase-3을 포함하는 세포사멸촉진 단백질을 활성화하고 Bcl-2 세포사멸억제 단백질군을 억제하여 미토콘드리아-매개 내인성 경로를 통한 세포사멸을 초래 한다. SAC는 또한 PI3K/Akt/mTOR 및 MAPK/ERK 신호전달경로를 억제하여 NF-κB, cyclins, Cdks, PCNA 및 c-Jun의 발현과 활성을 감소시키고, 세포주기 억제단백질인 p16 및 p21의 발현을 증가시킴으로써 세포주기 억제를 유도하여 세포증식을 억제한다. 뿐만 아니라, SAC는 glutathione-s-transferase (GST)와 같은 항산화효소의 활성을 유도하여 독성물질에 의해 유도된 발암작용을 방지한다. 그리고, SAC는 MAPK/ERK 및 PI3K/Akt/mTOR/NF-κB 신호경로의 억제를 통한 전사억제조절인자 Id-1 및 SLUG의 발현억제를 통하여 초래된 COX-2의 발현감소와 E-cadherin의 발현증가에 의해 신생혈관생성과 MET의 억제를 유도함으로써 암세포의 침투와 전이를 억제한다. 따라서, SAC는 암의 예방과 치료를 위한 하나의 잠재적 화학요법제로 간주될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1255-1264
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• 2015

천궁(C. officinale)은 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 항염증, 항산화, 항암 및 신생혈관억제 등의 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 하지만 혈구암세포에서 apoptosis 유발과 관련된 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 천궁의 열수, 에탄올 및 메탄올 추출물(WECO, EECO 및 MECO)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 먼저 WECO, EECO 및 MECO가 유발하는 증식억제 정도를 조사한 결과 EECO가 가장 뛰어난 효능을 가진다는 것을 알 수 있었으며, 이러한 현상이 apoptosis 유발에 의한 것임을 annexin-V 염색, apoptotic body 형성, DNA 단편화 및 MMP 소실 등을 통하여 확인하였다. EECO 처리에 의한 apoptosis 유발에는 DR4의 발현 증가와 함께 cIAP-1, Bcl-2 및 total Bid의 발현감소가 관여하였으며, caspases-3, -8 및 -9의 활성화와 함께 caspases-3의 기질 단백질인 PARP, β-catenin 및 PLC γ1의 단편화도 관찰되었다. 또한 EECO는 AMPK signaling pathway를 활성화시키는 것으로 나타났으며, AMPK 억제제인 compound C를 이용하여 AMPK의 활성을 억제하였을 경우 EECO에 의하여 유발되었던 apoptosis가 현저하게 감소되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 살펴볼 때 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 EECO에 의하여 유발되는 apoptosis는 AMPK가 중요한 조절자로서 작용하는 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권1호
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• pp.23-28
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• 2004

본 연구는 화장품에서 빈번히 사용되고 있는 다양한 자극원에 대한 녹두추출물의 자극완화 효과를 알아보기 위한 임상연구에 관한 것이다. 녹두는 해독 작용이 탁월하여 예로부터 민간요법이나 화장료의 재료로 사용되어 왔다. 그러나, 녹두의 생물학적인 효능 및 구성 성분을 구체적으로 밝혀낸 연구는 전무한 실정이다.. 우리는 기존의 연구를 통하여 녹두의 에탄을 추출물이 항산화 및 항염증 효과가 우수한 것을 확인하고 이러한 효능을 제공하는 유효물질인 비텍신(vitexin)과 이소비텍신(isovitexin)을 분리해낸 바 있다. 본 연구에서는 녹두추출물의 항염증 기작을 살펴보고자 흰쥐 복강 비만세포로부터의 항원 유도성 히스타민 유리 억제능 및 5-lipoxygenase 활성 억제능을 측정하였다. 그 결과 녹두추출물은 농도 의존적으로 히스타민 유리를 억제시켰지만 5-lipoxygenase 활성을 억제하는 효과는 나타내지 않았다. 또한, 현재 화장품에 널리 사용되고 있는 자극 유발 물질인 lactic acid, retinol, 방부제 등에 대한 녹두추출물의 자극완화 효과를 알아보기 위하여 다양한 임상 연구를 수행하였다. 20명의 피험자를 대상으로 실시한 인체 첩포시험 결과, 5.0％ lactic acid, 4000 IU retinol, 1.0％ Preservative mixture가 들어간 제형에 2.0％ 녹두추출눌을 첨가할 경우 각각 60％, 30％, 50％ 정도의 우수한 자극 억제 효과를 보여주었으며, 주관적인 자극을 평가하는 피부 자극감시험 결과도 2.0％ 녹두추출물을 함유하는 제형에서 약 50∼30％의 자극완화 효과를 보여주었다. 마지막으로, 30명의 피험자를 대상으로 4주간 실시한 double-blind usage test 결과 역시 녹두추출물을 화장품에 사용하였을 경우 우수한 항자극 효과를 보임을 확인하였다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제25권1호
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• pp.51-68
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• 2017

Objectives : Oxidative stress due to excessive accumulation of reactive oxygen species (ROS) is one of the risk factors for the development of several chronic diseases, including neurodegenerative diseases. Methods : In the present study, we investigated the protective effects of cheongnoemyeongsin-hwan (CNMSH) against oxidative stress‑induced cellular damage and elucidated the underlying mechanisms in neuronal-derived SH-SY5Y cells. Results : Our results revealed that treatment with CNMSH prior to hydrogen peroxide (H2O2) exposure significantly increased the SH-SY5Y cell viability, indicating that the exposure of the SH-SY5Y cells to CNMSH conferred a protective effect against oxidative stress. CNMSH also effectively attenuated H2O2‑induced comet tail formation, and decreased the phosphorylation levels of the histone ${\gamma}H2AX$, as well as the number of apoptotic bodies and Annexin V‑positive cells. In addition, CNMSH exhibited scavenging activity against intracellular ROS generation and restored the mitochondria membrane potential (MMP) loss that were induced by H2O2, suggesting that CNMSH prevents H2O2‑induced DNA damage and cell apoptosis. Moreover, H2O2 enhanced the cleavage of caspase-3 and degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase, a typical substrate protein of activated caspase-3, as well as DNA fragmentation; however, these events were almost totally reversed by pretreatment with CNMSH. Furthermore, CNMSH increased the levels of heme oxygenase-1 (HO-1), which is a potent antioxidant enzyme, associated with the induction of nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). According to our data, CNMSH is able to protect SH-SY5Y cells from H2O2-induced apoptosis throughout blocking cellular damage related to oxidative stress through a mechanism that would affect ROS elimination and activating Nrf2/HO-1 signaling pathway. Conclusions : Therefore, we believed that CNMSH may potentially serve as an agent for the treatment and prevention of neurodegenerative diseases caused by oxidative stress.

• 대한한의학회지
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• 제26권3호
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• pp.27-42
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• 2005

Objectives : Alzheimer's disease (AD) is a progressive and fatal neurodegenerative disease characterized by amyloid plaques and neurofibrillary tangles. These plaques are associated with degenerating neuronal processes and consist primarily of fibrillary aggregates of beta-amyloid$ protein, generated from amyloid precursor protein (APP). Another amyloidogenic fragment, the carboxyl terminus (CT) of APP, which is composed of 99-105 amino acid residues containing the complete $A{\beta}$ sequence, also appears to be toxic to neurones. Recent evidence suggest that CT105, carboxy terminal 105 amino acids peptide fragment of APP, may be an important factor causing neurotoxicity in AD. Methods : Although a variety of oriental prescriptions including Pinelliae rhizoma have traditionally been utilized for the treatment of AD, their pharmacological effects and action mechanisms have not yet been fully elucidated. In the present study, we investigated effects of the dichloromethane extract of Pinelliae rhizoma (PINR) on neurotoxicity and the formation of reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) in SK-N-SH cells overexpressed with CT105. In addition, we evaluated its radical scavenging activity and effects on acetylcholinesterase (AChE) activity. Furthermore, effects on cognitive deficits induced by scopolamine treatment in rats were evaluated. Results ; We found in this study that PINR significantly inhibited apoptotic neuronal death induced by CT105 overexpression in SK-N-SH cells. Based on morphological examinations by phase-contrast microscopy, PINR reversed apoptotic changes of CT105-expressed cells. It was also found that PINR significantly promoted neurite outgrowth and inhibited formation of ROS nd NO. PINR was shown to scavenge DPPH radicals and noncompetitively inhibit AChE activity. Furthermore, it reduced scopolamine-induced memory impairment in rata, assessed by passive avoidance test. Conclusions : Taken together, these results demonstrate that PINR exhibits neuroprotective, antioxidant, and memory enhancing effects, and therefore may bs beneficial for the treatment of AD.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권1호
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• pp.173-182
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• 2013

아토피성 피부염은 만성 재발성 염증성 피부질환으로 피부장벽기능의 이상과 환경유발인자에 대한 피부과민성과 연관되어 있다. 이전의 연구에서는 아토피성피부염에 효과적인 약용식물 추출물을 발굴하기 위하여 노회, 자회지정, 석류, 석곡 추출물들의 세포독성, 항산화, 항염, 항알레르기 효과를 검토하였다. 본 연구에서는 지질다당류로 활성화시킨 대식세포 RAW26.7 에 대한 약용식물 추출물들의 항염작용을 보다 상세하게 검토하여 항염작용의 근본적인 분자기전을 확인하고자 하였다. 역전사중합효소연쇄반응분석(reverse transcription polymerase chain reaction analysis) 결과, 석류, 석곡, 노회는 염증성 사이토카인인 IL-6 와 IL-$1{\beta}$ 유전자발현을 현저하게 억제시켰으며 자화지정은 영향이 없었다. 형질주입과 발광효소분석(transfection and luciferase analysis) 결과, 약용식물 모두가 전사 핵인자 카파비(NF-${\kappa}B$)의 활성화를 억제시켰다. 웨스턴 블럿 분석(western blot analysis) 결과, 노회는 JNK MAP 인산화효소의 활성화를 차단하였지만 p38 MAP 인산화효소의 활성화는 차단하지 못하였다. 반면에 자화지정, 석류, 석곡은 JNK MAP 인산화효소뿐만 아니라 p38 MAP 인산화효소의 활성화도 차단하였다. 이들 실험결과들은 노회, 자화지정, 석류, 석곡은 항염효능을 가지고 있으며 따라서 아토피성 피부염의 증상을 경감 또는 완화시키는 잠재력이 있음을 보여 준다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제11권6호
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• pp.445-451
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• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVES: Endoplasmic reticulum (ER) stress is positively associated with atherosclerosis via elevating macrophage cell death and plaque formation, in which oxidative stress plays a pivotal role. Antioxidative, lipid-lowering, and anti-atherogenic effects of kimchi, a Korean fermented vegetable, have been established, wherein capsaicin, ascorbic acid, quercetin, 3-(4'-hydroxyl-3',5'-dimethoxyphenyl)propionic acid, and lactic acids were identified. In this study, mechanisms of action of kimchi methanol extracts (KME) on fatty streak formation via suppression of ER stress and apoptosis in aorta were examined in low-density lipoprotein receptor knockout mice. MATERIALS AND METHODS: Mice fed a high cholesterol diet with an oral administration of KME (KME group, $200 mg{\cdot}kg-bw^{-1}{\cdot}day^{-1}$) or distilled water (control group) for 8 weeks (n = 20 for group). Plasma lipid and oxidative stress levels were evaluated. Protein expression was measured by western blot assay. Fatty streak lesion size and the degree of apoptosis were examined in the aorta. RESULTS: Compared to the control group, in the KME group, plasma lipids levels were decreased and oxidative stress was alleviated (P < 0.05). Protein expression levels of nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2-mediated antioxidants in aorta were increased whereas those for ER stress markers, glucose regulated protein 78, phospho-protein kinase RNA-like ER kinase, phospho-eukaryotic initiation factor 2 subunit ${\alpha}$, X-box binding protein 1, and C/EBP homologous protein were decreased in the KME group (P < 0.05). Moreover, apoptosis was suppressed via downregulation of phospho-c-Jun N-terminal kinase, bcl-2-associated X protein, caspases-9, and -3 with a concomitant upregulation of anti-apoptotic protein, B-cell lymphoma 2 (P < 0.05). Fatty streak lesion size was reduced and the degree of apoptosis was less severe in the KME group (P < 0.05). CONCLUSIONS: In conclusion, antioxidant activity of KME might prevent fatty streak formation through, in part, inhibition of ER stress and apoptosis in aortic sinus where macrophages are harbored.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제49권4호
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• pp.233-240
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• 2016

항산화, 항암 및 항염증 효능 등의 생리 활성이 보고된 우엉 뿌리의 열수 추출물을 제조하여 advanced glycation end products (AGEs) 형성 저해 효과를 확인하였다. AGEs는 bovine serum albumin (BSA)과 단당류인 glucose, fructose, galactose를 혼합하여 $37^{\circ}C$에서 3주간 배양하여 생성하였고 매주 형광도 측정, fructosamine 분석, ${\alpha}$-dicarbonyl compounds 함량 분석을 통해 AGEs의 생성량을 확인하였다. 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 저해능을 AGEs 생성 억제제로 알려져 있는 aminoguanidine (AG)의 저해능과 비교하였다. 우엉 뿌리 추출물은 BSA와 단당류인 glucose, fructose, galactose 각각의 당화반응을 억제하였으며 특히 배양 3주차에서 BSA와 glucose의 당화반응 결과물인 AGEs 생성을 유의적으로 저해하였다. 농도 2 mg/mL 이상의 우엉 뿌리 추출물은 1 mM AG보다 AGEs 생성 저해능이 우수하였으며 농도 4 mg/mL의 우엉 뿌리 추출물은 배양 3주차에서 AGEs 생성을 약 80% 이상 억제하는 효능을 나타냈다. 체내 혈당은 당뇨병과 같은 질환과 식이의 영향을 받으므로 다양한 glucose 농도에서 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 억제능을 조사하였다. 그 결과 AGEs 생성은 glucose의 농도에 비례하여 증가하였으며 우엉 뿌리 추출물은 당뇨환자의 식후에 관찰되는 혈당인 25 mM glucose 군에서 1 mM의 AG보다 높은 우수한 저해 효과를 확인하였다. 본 연구 결과는 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 억제라는 새로운 기능성을 밝히며 향후 당뇨 합병증 예방 효능을 가진 기능성 식품으로의 개발 가능성을 제시한다.