• Journal of Biomedical and Translational Research
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• 제19권4호
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• pp.116-124
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• 2018

Korean Native Pig (KNP) has a uniform black coat color, excellent meat quality, white colored fat, solid fat structure and good marbling. However, its growth performance is low, while the western origin Yorkshire pig has high growth performance. To take advantage of the unique performance of the two pig breeds, we raised crossbreeds (KNP ${\times}$ Yorkshire to make use of the heterotic effect. We then analyzed the liver transcriptome as it plays an important role in fat metabolism. We sampled at two stages: 10 weeks and at 26 weeks. The stages were chosen to correspond to the change in feeding system. A total of 16 pigs (8 from each stage) were sampled and RNA sequencing was performed. The reads were mapped to the reference genome and differential expression analysis was performed with edgeR package. A total of 324 genes were found to be significantly differentially expressed (${\left|log2FC\right|}$ > 1 & q < 0.01), out of which 180 genes were up-regulated and 144 genes were down-regulated. Principal Component Analysis (PCA) showed that the samples clustered according to stages. Functional annotation of significant DEGs (differentially expressed genes) showed that GO terms such as DNA replication, cell division, protein phosphorylation, regulation of signal transduction by p53 class mediator, ribosome, focal adhesion, DNA helicase activity, protein kinase activity etc. were enriched. KEGG pathway analysis showed that the DEGs functioned in cell cycle, Ras signaling pathway, p53 signaling pathway, MAPK signaling pathway etc. Twenty-nine transcripts were also part of the DEGs, these were predominantly Cys2His2-like fold group (C2H2) family of zinc fingers. A protein-protein interaction (PPI) network analysis showed that there were three highly interconnected clusters, suggesting an enrichment of genes with similar biological function. This study presents the first report of liver tissue specific gene regulation in a cross-bred Korean pig.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.383-389
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• 2021

비만은 숙주의 전신 염증 및 대사 기능 장애에 기여하는 장 상피 장벽 기능 저하와 관련이 있다. 한국의 전통 식품으로 식이섬유가 풍부한 콩 제품은 항염증 반응을 비롯한 다양한 생물학적 활성을 나타내어 왔으나 대장 건강에 대해서는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 고지방 식이(HFD)를 섭취한 비만 모델에서 콩(CSB)에 대한 장 건강 증진 효과를 조사하였다. SD 쥐에게 동물 실험 기간 동안 HFD 또는 10.6% CSB가 함유된 HFD (HFD + CSB)를 제공하였다. CSB의 섭취는 HFD로 유발된 체중과 지방 축적 증가를 현저하게 감소시켰다. 또한, CSB의 섭취는 대장 조직에서 HFD에 의해 감소된 밀착 결합 지표(ZO-1, Claudin-1 및 Occludin-1)의 mRNA 발현을 개선시켰다. 또한, 조직병리학적 평가에서도 CSB 섭취는 대장 조직에서 HFD에 의해 증가된 염증 세포 침윤과 대장 상피 조직 붕괴를 개선하는 것으로 나타났다. Genus 수준에서 HFD 섭취에 의해 Lactobacillus, Duncaniella, Alloprevotella 등 미생물 종의 abundance 차이는 확인되었으나, CSB 섭취로 인한 영향은 명확하게 나타나지 않았다. NMDS 분석에서 HFD 섭취에 의해 유의적인 장내미생물 생태 이동을 보여주었지만 CSB 섭취는 차이가 없었다. HFD와 CSB 간 유의적으로 차이가 나타나는 genera를 조사하기 위해 LEfSe를 수행한 결과, CSB는 Anaerotignum, Enterococcus, Clostridium sensu stricto 및 Escherichia/Shigella 속의 풍부함을 증가시킨 반면 Longicatena 및 Ligilactobacillus의 풍부함을 감소시켰다. 이러한 결과는 CSB 섭취는 긴밀한 접합 성분을 개선하여 HFD로 악화된 대장 건강을 개선하는 반면 장내미생물생태에 긍정적인 효과를 미치는지에 대해서는 명확하지 않았다.

• Molecules and Cells
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• 제44권7호
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• pp.468-480
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• 2021

Ubiquitin D (UBD) is highly upregulated in many cancers, and plays a pivotal role in the pathophysiological processes of cancers. However, its roles and underlying mechanisms in oral squamous cell carcinoma (OSCC) are still unclear. In the present study, we investigated the role of UBD in patients with OSCC. Quantitative real-time polymerase chain reaction and Western blot were used to measure the expression of UBD in OSCC tissues. Immunohistochemistry assay was used to detect the differential expressions of UBD in 244 OSCC patients and 32 cases of normal oral mucosae. In addition, CCK-8, colony formation, wound healing and Transwell assays were performed to evaluate the effect of UBD on the cell proliferation, migration, and invasion in OSCC. Furthermore, a xenograft tumor model was established to verify the role of UBD on tumor formation in vivo. We found that UBD was upregulated in human OSCC tissues and cell lines and was associated with clinical and pathological features of patients. Moreover, the overexpression of UBD promoted the proliferation, migration and invasion of OSCC cells; however, the knockdown of UBD exerted the opposite effects. In this study, our results also suggested that UBD promoted OSCC progression through NF-κB signaling. Our findings indicated that UBD played a critical role in OSCC and may serve as a prognostic biomarker and potential therapeutic target for OSCC treatment.

• Journal of Breast Cancer
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• 제21권4호
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• pp.363-370
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• 2018

Purpose: Breast cancer is the most commonly occurring cancer among women worldwide, and therefore, improved approaches for its early detection are urgently needed. As microRNAs (miRNAs) are increasingly recognized as critical regulators in tumorigenesis and possess excellent stability in plasma, this study focused on using miRNAs to develop a method for identifying noninvasive biomarkers. Methods: To discover critical candidates, differential expression analysis was performed on tissue-originated miRNA profiles of 409 early breast cancer patients and 87 healthy controls from The Cancer Genome Atlas database. We selected candidates from the differentially expressed miRNAs and then evaluated every possible molecular signature formed by the candidates. The best signature was validated in independent serum samples from 113 early breast cancer patients and 47 healthy controls using reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction. Results: The miRNA candidates in our method were revealed to be associated with breast cancer according to previous studies and showed potential as useful biomarkers. When validated in independent serum samples, the area under curve of the final miRNA signature (miR-21-3p, miR-21-5p, and miR-99a-5p) was 0.895. Diagnostic sensitivity and specificity were 97.9% and 73.5%, respectively. Conclusion: The present study established a novel and effective method to identify biomarkers for early breast cancer. And the method, is also suitable for other cancer types. Furthermore, a combination of three miRNAs was identified as a prospective biomarker for breast cancer early detection.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권1호
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• pp.97-105
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• 2023

Background: Hyperactivated airway mucosa cells overproduce mucin and cause severe breathing complications. Here, we aimed to identify the effects of saponins derived from Panax ginseng on inflammation and mucin overproduction. Methods: NCI-H292 cells were pre-incubated with 16 saponins derived from P. ginseng, and mucin overproduction was induced by treatment with phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA). Mucin protein MUC5AC was quantified by enzyme-linked immunosorbent assay, and mRNA levels were analyzed using quantitative polymerase chain reaction (qPCR). Moreover, we performed a transcriptome analysis of PMA-treated NCI-H292 cells in the absence or presence of Rg5, and differential gene expression was confirmed using qPCR. Phosphorylation levels of signaling molecules, and the abundance of lipid droplets, were measured by western blotting, flow cytometry, and confocal microscopy. Results: Ginsenoside Rg5 effectively reduced MUC5AC secretion and decreased MUC5AC mRNA levels. A systematic functional network analysis revealed that Rg5 upregulated cholesterol and glycerolipid metabolism, resulting in the production of lipid droplets to clear reactive oxygen species (ROS), and modulated the mitogen-activated protein kinase and nuclear factor (NF)-kB signaling pathways to regulate inflammatory responses. Rg5 induced the accumulation of lipid droplets and decreased cellular ROS levels, and N-acetyl-ⳑ-cysteine, a ROS inhibitor, reduced MUC5AC secretion via Rg5. Furthermore, Rg5 hampered the phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase and p38 proteins, affecting the NF-kB signaling pathway and pro-inflammatory responses. Conclusion: Rg5 alleviated inflammatory responses by reducing mucin secretion and promoting lipid droplet-mediated ROS clearance. Therefore, Rg5 may have potential as a therapeutic agent to alleviate respiratory disorders caused by hyperactivation of mucosa cells.

• Molecules and Cells
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• 제47권3호
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• pp.100033.1-100033.13
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• 2024

Considering the recent increase in the number of colorectal cancer (CRC) cases in South Korea, we aimed to clarify the molecular characteristics of CRC unique to the Korean population. To gain insights into the complexities of CRC and promote the exchange of critical data, RNA-sequencing analysis was performed to reveal the molecular mechanisms that drive the development and progression of CRC; this analysis is critical for developing effective treatment strategies. We performed RNA-sequencing analysis of CRC and adjacent normal tissue samples from 214 Korean participants (comprising a total of 381 including 169 normal and 212 tumor samples) to investigate differential gene expression between the groups. We identified 19,575 genes expressed in CRC and normal tissues, with 3,830 differentially expressed genes (DEGs) between the groups. Functional annotation analysis revealed that the upregulated DEGs were significantly enriched in pathways related to the cell cycle, DNA replication, and IL-17, whereas the downregulated DEGs were enriched in metabolic pathways. We also analyzed the relationship between clinical information and subtypes using the Consensus Molecular Subtype (CMS) classification. Furthermore, we compared groups clustered within our dataset to CMS groups and performed additional analysis of the methylation data between DEGs and CMS groups to provide comprehensive biological insights from various perspectives. Our study provides valuable insights into the molecular mechanisms underlying CRC in Korean patients and serves as a platform for identifying potential target genes for this disease. The raw data and processed results have been deposited in a public repository for further analysis and exploration.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.961-969
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• 2015

Epigallocatechin gallate (EGCG)는 녹차(Camellia sinensis, green tea)에 포함되어 있는 대표적인 카테킨(Catechin)으로, 당뇨(diabetes), 신경퇴행성 질환(neurodegenerative disorders), 암(cancer), 심혈관계 질환(cardiovascular disease), 비만(obesity) 등의 다양한 임상질환에 우수한 치료효과를 나타내는 것으로 알려왔다. 본 연구에서는 EGCG가 LPS (Lipopolysaccaride)로 자극된 RAW264.7 세포의 염증억제과정에서 Nitric oxide (NO)관련인자와 사이토카인 발현에 미치는 영향을 분석하기 위해, NO농도, inducible NO synthase (iNOS) 발현량, TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10 사이토카인의 발현량을 분석하였다. 먼저, EGCG (100-400 μM)를 처리한 Raw264.7 세포에서 특이적인 독성이 나타나지 않음을 확인하였으며, 이후 Raw264.7 세포에 4가지 다른 농도(0.1, 0.5, 1.0, 5.0 μg/ml)의 LPS를 처리한 후 MTT분석, NO농도분석, IL-6농도분석을 실시하여, 염증을 유발할 수 있는 최적 LPS 농도를 1 μg/ml로 설정하였다. NO농도를 분석한 결과, LPS를 처리한 그룹이 No그룹에 비하여 급속히 증가하여 63 μmol/l까지 증가하였으나 400 μM EGCG를 처리한 그룹에서만 68.2% 정도 감소하였으며, 동시에 iNOS 발현 양상은 200, 400 μM EGCG/LPS 처리 그룹에서 각각 12.3%, 17.4% 감소하였다. 또한, 감소비율에는 차이가 있었으나, anti-inflammatory 사이토카인(IL-1β, TNF-α)과 pro-inflammatory 사이토카인(IL-10)의 발현은 EGCG/LPS 처리에 따라 유의적으로 감소하였다. 그러나, IL-6단백질과 mRNA 농도는 Vehicle/LPS 처리 그룹과 EGCG/LPS 처리 그룹에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 본 연구의 결과는 EGCG가 LPS의 자극에 의해 활성화된 Raw264.7 세포를 효과적으로 억제하는 효능을 나타냄을 제시하고 있으며, 이러한 과정에 사이토카인들이 서로 다르게 특이적 반응을 중계함을 제시하고 있다.

• Molecules and Cells
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• 제37권2호
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• pp.178-186
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• 2014

Differential transcription of the clusterin (CLU) gene yields two CLU isoforms, a nuclear form (nCLU) and a secretory form (sCLU), which play crucial roles in prostate tumorigenesis. Pro-apoptotic nCLU and anti-apoptotic sCLU have opposite effects and are differentially expressed in normal and cancer cells; however, their regulatory mechanisms at the transcriptional level are not yet known. Here, we examined the transcriptional regulation of nCLU in response to hypoxia. We identified three putative hypoxia response elements (HREs) in the human CLU promoter between positions -806 and +51 bp. Using a luciferase reporter, electrophoretic gel mobility shift, and chromatin immunoprecipitation assays, we further showed that hypoxia-inducible factor-$1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$) bound directly to these sites and activated transcription. Exposure to the hypoxia-mimetic compound $CoCl_2$, incubation under 1% $O_2$ conditions, or overexpression of HIF-$1{\alpha}$ enhanced nCLU expression and induced apoptosis in human prostate cancer PC3M cells. However, LNCaP prostate cancer cells were resistant to hypoxia-induced cell death. Methylation-specific PCR analysis revealed that the CLU promoter in PC3M cells was not methylated; in contrast, the CLU promoter in LNCap cells was methylated. Co-treatment of LNCaP cells with $CoCl_2$ and a demethylating agent promoted apoptotic cell death through the induction of nCLU. We conclude that nCLU expression is regulated by direct binding of HIF-$1{\alpha}$ to HRE sites and is epigenetically controlled by methylation of its promoter region.

• 한국응용곤충학회지
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• 제12권3호
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• pp.93-107
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• 1973

현재 우리나라에서 재배되고 있는 마늘은 오랜 세월에 걸쳐 바이러스 감염에 무방비상태로 방치된채 영양번식을 계속해 왔기 때문에 대부분의 품종들이 퇴화되어 있을 것으로 생각된다. 따라서 마늘의 단위수량과 질의 향상을 기하기 위해선 바이러스 무감염 씨마늘의 육성, 보급에 의한 품종경신이 불가피할 것으로 보인다. 본 연구는 우리나라 마늘 재배지대 전역에서 가장 많이 발생하고 있는 모자이크병을 대상으로 바이러스의 분리, 검정식물상의 반응, 전염방법, 물리적성질, 순화방법, 혈청학적반응 및 형태등을 조사함과 동시, 마늘 모자이크 바이러스의 적절한 검정방법을 구명하여 앞으로 바이러스 무감염 씨마늘을 육성, 보급하는데 필요한 기초자료를 얻을 목적으로 실시했으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 1970-1972년까지 3년간 전투의 주요 마늘재배지대를 조사한 바 우리나라에서 재배되고 있는 마늘의 거의 대부분이 모자이크병에 걸려있음이 관찰되었다. 2. 마늘 모자이크 바이러스는 Chenopodium amaranticelor에 즙액접종 함으로써 단일계통을 분리할 수 있었다. 3. 26종의 검정식물을 공시하여 마늘 모자이크 바이러스를 즙액접종한 결과, 접종 11-12일 후에 Chenopodium amaranticolor, C. quince, C. album, C. koreanse 등 4종 식물의 접종엽상에 r국부병반 반응이 나타났다. 나머지 식물들에서는 병징이 나타나지 않았을 뿐 만 아니라 C. amaranticolor에 역접종했을 때도 바이러스는 회수되지 않았다. 4. 즙액접종에 의해 국부병반 반응이 나타날 상기 4종 Chenopodium속 식물중에서 C. amaranticolor 와 C. quinoa는 반응이 설민하고 정확하기 때문에 마늘 모자이크 바이러스의 검정식물로 적당하다고 생각된다. 5. 감염주에서 유내한 종구와 주아는 모두 모자이크 바이러스에 감염되어 있었고 이들 감염종구와 주아를 통하여 $100\%$ 전염되었다. 6. 마늘 모자이크 바이러스는 감염종구와 주아의 즙액에 의해서도 C. amaranticolor에 기계적 전염이 되었다. 7. C. amaranticolor 상에 계통분리된 마늘 모자이크 바이러스의 내열성은 $65^{\circ}-70^{\circ}C$, 희석한계는 $10^{-}2-10^{-3}$, 그리고 보존한계는 2 일이었다. 8. 마늘 모자이크 바이러스의 순화는 2회의 분획원심과 Sephadex gel filtration에 의해서 가능했다. 9. 전자현미경하에서 관찰한 마늘 모자이크 바이러스는 길이 1200-1225mu 폭 10-12mu의 사상이었다. 10. 혈청학적 미량침강 반응법에 의해 마늘잎에서뿐만 아니라 인편과 주아에서도 마늘 모자이크 바이러스의 검정이 가능했다. 11. 우리나라 5개 지방에서 수집한 마늘 종구 150개와 주아 30개에 대해 혈청학적방법으로 마늘 모자이크 바이러스의 감염률을 조사한 결과 $100\%$의 감염률을 보였다. 12. 마늘 모자이크 바이러스와 크기가 근사한 Potato Virus X. Potato virus Y, Potato virus S, Potato virus M 등과의 혈청학적 유연관계를 조사한 바, 마늘 모자이크 바이러스는 이들과 구별되는 다른 바이러스라고 생각된다. 13. 마늘의 모자이크 감염주에서 단일계통으로 분리하여 본 실험에 사용한 바이러스는 마늘의 바이러스 무감염주를 얻을 수가 없기 때문에 직접 마늘잎에 접종해서 모자이크톤의 병원이라는 것을 확인할 수 없었지만, 검정식물상의 반응, 혈청학적반응, 전자현미경적 관찰등의 간접적인 조사 결과로 미루어 미인록의 마늘모자이크 바이러스라고 생각된다.

• 지능정보연구
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• 제20권3호
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• pp.45-58
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• 2014

몰입은 관람객이 콘텐츠를 관람할 때 관람객들이 콘텐츠에 몰두하고 있는 심리적 상태를 의미하는 것으로, 관람객의 몰입경험은 콘텐츠의 만족도에 긍정적인 영향을 미친다. 따라서 공연 같은 콘텐츠를 제공하는 기업들은 콘텐츠의 흥행을 위해 관람객의 몰입도를 측정하는 것은 매우 중요하다. 설문 등의 표본조사 방법을 통해 관람객의 몰입도를 측정 연구는 방송분야 등 에서 널리 사용되고 있다. 이러한 몰입도 측정방법은 콘텐츠 관람 이후 설문을 실시하기 때문에 몰입도를 실시간으로 측정할 수 없을 뿐만 아니라 몰입도 측정의 정확성이 저하되는 문제 등이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 생리적 반응이나 얼굴 표정 분석, 그리고 움직임 관찰 방법 등을 이용하여 몰입도를 측정하는 연구가 수행되고 있다. 생체 신호를 이용하여 몰입도를 측정하는 연구의 경우, 1인을 대상으로 생체신호를 측정할 뿐만 아니라, 많은 데이터 처리 시간과 비용이 소모되는 단점이 있어 많은 관람객이 관람하는 공연장에 적용하기에는 한계가 있다. 얼굴 표정인식 통해 몰입도를 측정하는 경우도 1인을 대상으로 하고 있으며, 밝은 조명의 실험실 환경에서만 가능하다는 단점이 존재한다. 또한 관람객들의 움직인 동기화를 이용하여 몰입도를 특정한 연구는 다중관객을 대상으로 하였지만, 이는 실험실 환경에 한정하여 적용된 사례이다. 따라서 본 연구에서는 공연장, 시사회관 등 많은 관람객들이 콘텐츠를 관람하는 실제 환경에서 다중관람객이 다중몰입도의 정량적 평가를 위한 시스템을 설계하고 개발하였다. 제안된 시스템은 외부장치, 서버, 내부장치 등의 3부분으로 구성되어 있다. 서울시 마포구 상암동에 위치한 DMC 홍보관에 상설 전시장으로 운영하고 있으며, 관람객들을 대상으로 데이터를 획득하고 있다. 제안하고 있는 시스템을 활용하면 콘텐츠의 어느 구간에서 관객들이 몰입을 하고 있는지, 어느 구간에서 몰입을 하고 있지 못한지 분석가능하기 때문에, 향후 콘텐츠 제작 및 마케팅에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.