• 제목/요약/키워드: Cell membrane potential

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마늘 열수 추출물의 활성산소종 생성을 통한 인체백혈병세포의 apoptosis 유발 (Water Extract of Allium sativum L. Induces Apoptosis in Human Leukemia U937 Cells through Reactive Oxygen Species Generation)

  • 최우영;정경태;윤태경;최병태;이용태;이원호;류충호;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제17권12호
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    • pp.1709-1716
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    • 2007
  • 본 연구에서는 몇 가지 암세포를 대상으로 마늘 열수추출물(WEAS)의 항암활성을 조사하였으며, 비교적 높은 감수성을 보인 백혈병세포를 대상으로 세포증식억제가 apoptosis 유도와 연관성이 있음을 제시하였다. WEAS에 의한 U937 세포의 apoptosis 유도는 세포주기 G2/M arrest와 연관성이 있었으며, 다양한 apoptosis조절 유전자들의 발현 변화를 동반하였음을 확인하였다. 이러한 apoptosis조절 인자들의 발현변화는 미토콘드리아 막 전위의 소실과 연관성이 있었으며, WEAS에 의한 암세포의 G2/M arrest에 의한 apoptosis 유발에 ROS가 중요한 조절자로 작용함을 알 수 있었다.

코로나바이러스: 사스, 메르스 그리고 코비드-19 (Coronaviruses: SARS, MERS and COVID-19)

  • 김은중;이동섭
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.297-309
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    • 2020
  • 코로나바이러스는 본래 자연동물숙주에 한정된 엔주틱 감염으로 발견되었으나, 이후 일부 종들은 동물-인간 종의 장벽을 넘어 인간에게 주노틱 감염을 확립하기 위해 진행되었다. 이에 따라 이종 간 장벽의 점프로 인해 사스-코로나바이러스, 메르스-코로나바이러스 그리고 사스- 코로나바이러스2 등의 치명적인 인간 바이러스로 나타났다. 코로나바이러스에는 스파이크, 막, 외피 그리고 뉴클레오캡시드 단백질의 4가지 주요 단백질이 함유되어 있다. 코로나바이러스의 복제 주기는 세포 이입, 게놈 번역, 복제, 조립 그리고 방출로 이어진다. 이들은 2002년 중국 광동성 사스-코로나바이러스가 발병하기 전까지 인간에게 고병원성으로 여겨지지 않았다. 그러나 2002년 중증 급성 호흡기 증후군이 세계적으로 8,422명이 발병하고, 치사율이 11%에 이르는 유행병으로 발생했다. 메르스 코로나바이러스는 낙타 코로나바이러스와 연관성이 높다. 2019년 12월 중국 우한에서 발생한 발병으로 2019-nCoV에 감염된 환자의 군집이 확인되었으며, 곧 전 세계로 확산되었다. 2019-nCoV는 호흡기를 통해 전파된 후 심할 경우 폐렴도 유발할 수 있다. 이 바이러스의 확인에는 감염자의 상기호흡기 표본 검체에 기초한 분자진단법이 사용되었다. 이 리뷰에서는 우리는 바이러스의 구조와 유전적 구성뿐 아니라 생명주기, 진단과 잠재적 치료법을 검토하였다.

Next-generation probiotics, parabiotics 및 postbiotics (Next-generation Probiotics, Parabiotics, and Postbiotics)

  • 조광근;이승호;최인순;이상원
    • 생명과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.595-602
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    • 2021
  • 사람의 장내 미생물은 숙주의 대사 조절에서 중요한 역할을 한다. 장내 미생물 균총의 불균형은 비만, 대사 증후군과 밀접하게 병리학적, 생리학적 상호작용을 한다. A. muciniphila는 최근 인간의 대변에서 분리되었으며, 장내 미생물의 약 1-4%를 차지하는 우점균이다. A. muciniphila 유래 외막(external membran) 단백질 Amuc_1100과 세포외 소포(EVs)의 이용은 비만치료를 위한 새로운 전략이 될 수 있다. A. muciniphila는 비만과 같은 대사 장애치료를 위한 차세대 probiotics로 고려되고 있다. F. prausnitzii는 next-generation probiotic로서 건강한 성인의 경우 장내미생물 균총의 약 5%를 차지하며 성인 장 건강의 지표이다. F. prausnitzii는 butyrate-producing bacterium로서 항염증 효과를 나타내며, 면역 질환과 당뇨병 치료를 위한 next-generation probiotics로 기대된다. Postbiotics는 probiotics에 의해 분비되는 세포 상층액에 포함된 대사산물의 복잡한 혼합물이다. 반면, parabiotics는 probiotics를 불활성화 시킨 미생물 세포이다. Paraprobiotics와 postbiotics는 probiotics에 비해 명확한 화학구조(clear chemical structures)와 안전한 투여 용량(safety dose parameters), 장기간의 유통 기간(longer shelf life) 등 많은 장점을 가지고 있어서 probiotics를 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 장 생태계의 불균형을 정상적으로 복원하기 위해서 장내 공생 박테리아(commensal bacteria) 중 next-generation probiotics (NGPs)를 사용하는 것이 가장 자연스런 방법이다. 따라서 next-generation probiotics 를 대상으로 parabiotics와 postbiotics와 같은 새로운 식품이나 약품으로 개발하는 것이 필요하다.

야생 산삼 지상부 및 지하부의 화학성분 분석과 피부 항노화 효능 평가 (Analysis of Chemical Components for Aerial and Underground Parts of Wild Ginseng and Evaluation of Skin Anti-aging Efficacy)

  • 노석선;이광진;김병현;황보경;김효진;장윤희;유재군;주영승
    • 대한본초학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.85-95
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    • 2023
  • Objectives : This study was intended to reveal the chemical profiles of aerial(leaf, stem) and underground(rhizome, radix) parts of wild ginseng, and to investigate their anti-aging effects on human skin cells. Methods : Wild ginseng, estimated for over 20 years, was divided into the aerial and underground parts. Total phenolic contents of each extracts were measured using a Folin-ciocalteu method. The contents of 18 amino acids, 8 minerals and 27 ginsenosides were determined by GC-FID, ICP-MS and LC-MS, respectively. The anti-aging effects, including the radical scavenging activity, the activation of mitochondrial function on human fibroblasts, and the proliferation activity on human keratinocyte progenitor cells, for the whole plant and underground part of wild ginseng were evaluated. Results : The total phenolic acids, amino acids, and minerals in the aerial part were more than twice as high as in the underground part. Compared to the cultivated ginseng root, there were various types of ginsenosides in both parts of wild ginseng, and the total amount was more than twice as high. In particular, the aerial part significantly contained ginsenoside F1, F2, C-Mc1, and C-O, and the distinctive patterns that distinguish each parts of wild ginseng from the cultivated ginseng root were derived. The whole plant and underground part of wild ginseng exhibited significant antioxidant effect(14.3-45.6%), activation of mitochondrial membrane potential(105.5-120.1%), and cell proliferation(112.1-125.4%). Conclusions : The entire plant and underground part of wild ginseng are high value-added plants and have beneficial effects on skin anti-aging properties through its abundant metabolites.

산화적 스트레스에 대한 생간건비탕가음양곽(生肝健脾湯加淫羊藿) (2:1)의 간보호효과 (SKT + EKE (2:1) protects oxidative stress induced-liver damage)

  • 박상미;정대화;진효정;김예림;김경순;황보민;김상찬
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.63-82
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    • 2024
  • Objective : Saengkankunbi-tang (SKT) is used as a traditional Korean herbal formula for treatment of liver diseases. We investigated the hepatoprotective effects of SKT plus Epimedium koreanum Nakai (EKE) against arachidonic acid (AA) + iron-mediated cytotoxicity in HepG2 cells and carbon tetrachloride (CCl4)-mediated acute liver damage in mice. Methods : The cyto-protective effects of SKT + EKE were determined by MTT assay, western blot and fluorescence activated cell sorting analysis. In mice, blood biochemistry and western blot were assessed in CCl4-induced acute hepatic damage. The animal groups included vehicle-treated control, CCl4, SKT (200 mg/kg/day), EKE (100 mg/kg/day), SKT (200 mg/kg/day) + EKE (100 mg/kg/day) and silymarin (200 mg/kg/day). Results : In HepG2 cells, pretreatment with SKT + EKE significantly suppressed cytotoxicity induced by AA + iron and reduced the expression of proteins related to apoptosis. In addition, pretreatment with SKT + EKE significantly prevented the increase in H2O2 production, GSH depletion, and lower mitochondrial membrane potential induced by AA + iron. In CCl4-induced liver damage mice, the administration of SKT + EKE prevented the liver damage by inhibition of hepatocyte damage and expression of apoptosis proteins in liver. More importantly, in vitro and in vivo assay, SKT + EKE showed significant effect compare with SKT alone or EKE alone in all parameters. Conclusions : These results indicated that SKT + EKE could protect against oxidative stress-induced liver damage, and SKT + EKE is more effective than SKT alone or EKE alone.

Activation of Heme Oxygenase-1 by Mangiferin in Human Retinal Pigment Epithelial Cells Contributes to Blocking Oxidative Damage

  • Cheol Park;Hee-Jae Cha;Hyun Hwangbo;EunJin Bang;Heui-Soo Kim;Seok Joong Yun;Sung-Kwon Moon;Wun-Jae Kim;Gi-Young Kim;Seung-On Lee;Jung-Hyun Shim;Yung Hyun Choi
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제32권3호
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    • pp.329-340
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    • 2024
  • Mangiferin is a kind of natural xanthone glycosides and is known to have various pharmacological activities. However, since the beneficial efficacy of this compound has not been reported in retinal pigment epithelial (RPE) cells, this study aimed to evaluate whether mangiferin could protect human RPE ARPE-19 cells from oxidative injury mimicked by hydrogen peroxide (H2O2). The results showed that mangiferin attenuated H2O2-induced cell viability reduction and DNA damage, while inhibiting reactive oxygen species (ROS) production and preserving diminished glutathione (GSH). Mangiferin also antagonized H2O2-induced inhibition of the expression and activity of antioxidant enzymes such as manganese superoxide dismutase and GSH peroxidase, which was associated with inhibition of mitochondrial ROS production. In addition, mangiferin protected ARPE-19 cells from H2O2-induced apoptosis by increasing the Bcl-2/Bax ratio, decreasing caspase-3 activation, and blocking poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Moreover, mangiferin suppressed the release of cytochrome c into the cytosol, which was achieved by interfering with mitochondrial membrane disruption. Furthermore, mangiferin increased the expression and activity of heme oxygenase-1 (HO-1) and nuclear factor-erythroid-2 related factor 2 (Nrf2). However, the inhibition of ROS production, cytoprotective and anti-apoptotic effects of mangiferin were significantly attenuated by the HO-1 inhibitor, indicating that mangiferin promoted Nrf2-mediated HO-1 activity to prevent ARPE-19 cells from oxidative injury. The results of this study suggest that mangiferin, as an Nrf2 activator, has potent ROS scavenging activity and may have the potential to protect oxidative stress-mediated ocular diseases.

나노세리아의 친환경 합성과 항균 활성 메커니즘 (Green Synthesis of Nanoceria and the Mechanism Behind Their Antibacterial Activity)

  • 파틸 마헤슈쿠마르 프라카쉬;이용석;조미정;서용배;김군도
    • 생명과학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.647-655
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    • 2024
  • 세륨 산화물 나노입자(CeO2), 즉 나노세리아의 합성은 지난 10년 동안 다양한 과학 기술 분야에서 상당한 주목을 받아왔다. 특히 이 논문에서는 환경 친화적 합성 방법과 나노세리아의 항균 활성에 대한 집중적으로 다루고자 한다. 우선, 나노세리아 합성에 있어 식물 및 미생물과 같은 생물학적 소재를 사용하는 방식이 환경 친화적 접근으로 주목을 받고 있다. 예를 들어, 식물은 알칼로이드, 플라보노이드, 페놀, 단백질 및 기타 영양 성분을 포함한 파이토케미컬을 풍부하게 함유하고 있다. 한편, 미생물은 생리 활성 대사산물, 색소, 효소, 단백질, 산 및 항생제를 생성한다. 따라서, 이러한 파이토케미컬과 대사산물은 금속염을 나노세리아로 환원시키는 데 기여할 뿐만 아니라, 합성된 나노 입자에 안정성을 높여준다. 또한, 식물과 미생물을 사용한 나노세리아 합성은 단순하면서도 환경 친화적이라는 장점이 있으며, 결과적으로 합성된 나노세리아는 생체 친화적 특성을 지닌다. 나노세리아는 항암, 항염증, 살충제, 효소 저해, 항생물막 및 항균 작용 등 다양한 생물의학적 응용이 보고되었지만, 이 논문에서는 특히 나노세리아의 항균능력에 중점을 두어 설명하고자 한다. 특히, 나노세리아의 항균 활성은 과도한 반응성 산소종(ROS) 생성, 세포막 손상, 세포 메커니즘 억제를 통해 발현된다. 결국, 이 리뷰의 주요 목적은 다양한 미생물 병원체를 치료하고 다른 질병을 극복하는 데 나노세리아가 중요한 치료제로서 지닌 잠재력에 대해 독자들이 더 깊이 이해할 수 있도록 돕는 것이다.

산화 스트레스에 대한 진심유생환(오자연종환 가감방) 추출물의 세포 독성 보호 효과에 관한 연구 (Study of the Cytotoxic Protective Effects of Jinsimyusaeng-hwan (Modified Ojayeonjong-hwan) Against Oxidative Stress)

  • 정유진;홍상훈;진명호
    • 대한예방한의학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.113-130
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    • 2024
  • Objectives : This study was conducted to evaluate the cytotoxic protective effects of Jinsimyusaeng-hwan (Modified Ojayeonjong-hwan) against oxidative stress. Methods : 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis-(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) radical scavenging activity and ferric reducing ability of plasma (FRAP) method were used to estimate the antioxidant activity of Jinsimyusaeng-hwan. C2C12 myoblasts were used to reevaluate the antioxidant effects. And apoptosis analysis, mitochondrial membrane potential analysis, measurement of intracellular reactive oxygen species levels were conducted to investigate antioxidant activity of Jinsimyusaeng-hwan. Results : In comparison of DPPH free radical and ABTS cationic radical scavenging activity, it increased as the concentration of water extracts of Jinsimyusaeng-hwan(WEJ) and 70% ethanol extracts of Jinsimyusaeng-hwan (EEJ) increased. In the results of comparing the total phenol content and reducing power using the FRAP method, extracts with high total phenol content also showed high reducing power. In comparison of the protective effect against H2O2-induced oxidative stress in C2C12 myoblasts, WEJ had no significant effect, but the EEJ inhibited H2O2-mediated cytotoxicity in a concentration-dependent manner. The cytotoxic protective effect of EEJ against oxidative stress in C2C12 myoblasts was correlated with their inhibitory effects on H2O2-induced apoptosis and cell cycle arrest. In H2O2-treated C2C12 myoblasts, the apoptosis inhibitory effects of EEJ were associated with suppression of mitochondrial dysfunction and DNA damage. The protective effect of EEJ against H2O2-induced oxidative stress in C2C12 myoblasts were directly related to the inhibition of ROS generation. Conclusion : Jinsimyusaeng-hwan extracts have cytotoxic protective effects against oxidative stress, and it was better in 70% ethanol extract than in water extract.

도라지 유래 사포닌 platycodin D에 의한 인체 백혈병세포의 apoptosis 유도 (Pro-apoptotic Effects of Platycodin D Isolated from Platycodon grandiflorum in Human Leukemia Cells)

  • 박상은;이수영;신동역;정진우;진명호;박선영;정윤호;황혜진;홍상훈;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.389-398
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    • 2013
  • Platycodin D는 도라지(Platycodon grandiflorum)의 뿌리인 길경(Platycodi Radix)에 함유된 은 triterpene saponin의 일종으로 다양한 약리효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 다양한 암세포 중 platycodin D의 항암활성 감수성이 가장 높았던 인체 혈구암 U937 세포를 대상으로 platycodin D 처리에 따른 apoptosis 유발기전에 대하여 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 U937 세포에서 platycodin D 처리에 의한 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있음을 알 수 있었다. 이러한 platycodin D에 의한 apoptosis 유발은 pro-apoptotic Bax의 발현 증가와 연관된 미토콘드리아 막 전위의 소실 및 caspase-3의 활성화와 기질단백질들의 분해에 의한 것임을 알 수 있었으며, IAP family 인자들의 발현 감소가 caspase의 활성 증가에도 영향을 미친 것으로 추정된다. 또한 z-DEVD-fmk 선처리에 의하여 platycodin D에 의하여 유발된 apoptosis가 유의적으로 억제되었기에, platycodin D 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 미토콘드리아 경로에 의하여 조절되며, caspase-3의 활성화가 핵심적인 역할을 한 것으로 생각된다.

제1기 비소세포폐암 환자의 수술적 절제 후 Matrix Metalloprotainase-2 활성도에 따른 재발 및 예후 (Activity of Matrix Metalloproteinase-2 and its Significance after Resection of Stage I Non-small Cell Lung Cancer)

  • 김상희;홍영숙;이진선;손대순;임유성;송인승;이혜숙;김도훈;김진국;최용수
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권1호
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    • pp.38-43
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    • 2005
  • 기질금속단백분해효소-2 (MMP-2)는 기저막과 세포 외 기질의 분해에 작용하여 악성종양의 국소침윤 및 원격전이에 중요한 역할을 담당한다. 본 연구는 수술적인 절제를 시행 받은 제1기 비소세포폐암에서 MMP-2의 활성도를 측정하고 예후인자로서의 의미를 분석하고자 하였다. 대상 빛 방법: 수술 전 방사선 또는 항암제 요법을 시행하지 않은 병리학적 제1기 비소세포폐암 환자 34명을 대상으로 하였다. 폐엽 절제 조직에서 종양 조직과 비종양 조직의 단백질을 각각 추출하여 젤라틴-기질-단백분해효소 분석법을 시행하였다. 결과: MMP-2 활성도는 비종양 조직보다 종양 조직에서 높았다. 종양 조직, 비종양 조직 모두에서 비재발군에 비해 재발군의 MMP-2활성도가 높았으나 비종양 조직에서의 차이가 통계적 유의성이 있었다(p<0.01). 생존율 분석에서도 MMP-2 활성도가 높을 경우 불량한 생존을 보였으며 역시 비종양 조직에서 통계적인 의미가 있었다(p<0.01). 결론: 제1기 비소세포 페암 환자의 절제 폐엽 조직 중 비종양 조직에서의 MMP-2 활성도는 재발 및 생존과 연관성이 있으며 예후 인자로서의 가능성이 있다.