• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권6호
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• pp.629-639
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• 2023

Cardiovascular diseases (CVDs) are the most common cardiovascular system disorders. Cellular senescence is a key mechanism associated with dysfunction of aged vascular endothelium. Hyaluronic acid and proteoglycan link protein 1 (HAPLN1) has been known to non-covalently link hyaluronic acid (HA) and proteoglycans (PGs), and forms and stabilizes HAPLN1-containing aggregates as a major component of extracellular matrix. Our previous study showed that serum levels of HAPLN1 decrease with aging. Here, we found that the HAPLN1 gene expression was reduced in senescent human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Moreover, a recombinant human HAPLN1 (rhHAPLN1) decreased the activity of senescence-associated β-gal and inhibited the production of senescence-associated secretory phenotypes, including IL-1β, CCL2, and IL-6. rhHAPLN1 also downregulated IL-17A levels, which is known to play a key role in vascular endothelial senescence. In addition, rhHAPLN1 protected senescent HUVECs from oxidative stress by reducing cellular reactive oxygen species levels, thus promoting the function and survival of HUVECs and leading to cellular proliferation, migration, and angiogenesis. We also found that rhHAPLN1 not only increases the sirtuin 1 (SIRT1) levels, but also reduces the cellular senescence markers levels, such as p53, p21, and p16. Taken together, our data indicate that rhHAPLN1 delays or inhibits the endothelial senescence induced by various aging factors, such as replicative, IL-17A, and oxidative stress-induced senescence, thus suggesting that rhHAPLN1 may be a promising therapeutic for CVD and atherosclerosis.

• 한국축산식품학회지
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• 제26권3호
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• pp.402-409
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• 2006

Although microorganisms are, in fact, the most diverse and abundant type of organism on Earth, the ecological functions of microbial populations remains poorly understood. A variety of bacteria including marine Vibrios encounter numerous ecological challenges, such as UV light, predation, competition, and seasonal variations in seawater including pH, salinity, nutrient levels, temperature and so forth. In order to survive and proliferate under variable conditions, they have to develop elaborate means of communication to meet the challenges to which they are exposed. In bacteria, a range of biological functions have recently been found to be regulated by a population density-dependent cell-cell signaling mechanism known as quorum-sensing (QS). In other words, bacterial cells sense population density by monitoring the presence of self-produced extracellular autoinducers (AI). N-acylhomoserine lactone (AHL)-dependent quorum-sensing was first discovered in two luminescent marine bacteria, Vibrio fischeri and Vibrio harveyi. The LuxI/R system of V. fischeriis the paradigm of Gram-negative quorum-sensing systems. At high population density, the accumulated signalstrigger the expression of target genes and thereby initiate a new set of biological activities. Several QS systems have been identified so far. Among them, an AHL-dependent QS system has been found to control biofilm formation in several bacterial species, including Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, Burkholderia cepacia, and Serratia liquefaciens. Bacterial biofilm is a structured community of bacterial cells enclosed in a self-produced polymeric matrix that adheres to an inert or living surface. Extracellular signal molecules have been implicated in biofilm formation. Agrobacterium tumefaciens strain NT1(traR, tra::lacZ749) and Chromobacterium violaceum strain CV026 are used as biosensors to detect AHL signals. Quorum sensing in lactic acid bacteria involves peptides that are directly sensed by membrane-located histidine kinases, after which the signal is transmitted to an intracellular regulator. In the nisin autoregulation process in Lactococcus lactis, the NisK protein acts as the sensor for nisin, and NisR protein as the response regulator activatingthe transcription of target genes. For control over growth and survival in bacterial communities, various strategies need to be developed by which receptors of the signal molecules are interfered with or the synthesis and release of the molecules is controlled. However, much is still unknown about the metabolic processes involved in such signal transduction and whether or not various foods and food ingredients may affect communication between spoilage or pathogenic bacteria. In five to ten years, we will be able to discover new signal molecules, some of which may have applications in food preservation to inhibit the growth of pathogens on foods.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권4호
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• pp.308-314
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• 2005

상용 복막투석액에 함유된 고농도의 포도당과 포도당 분해산물(glucose degradation products: CDP)이 복막의 비후, 복막 투과성의 증가 및 한외여과 부전과 같은 복막의 구조적, 기능적 변화를 초래하리라 추정되고 있다. 본 연구에서는 CDP성분이 사람 복막중피세포 활성화에 미치는 영향을 검색하였고 또 이때 ROS와 PKC가 관여하는지를 검색하였다. 혈청이 배제된 M199 배양액으로 성장을 동일화시킨 사람 복막중피세포를 GDP인 methylglyoxal(MGO), acetaldehyde, 그리고 3,4-dioxyglucosone-3-ene(3,4-DGE)으로 48시 간 동안 자극하였고, 복막의 투과성에 대한 지표로서 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor VEGF)를, 섬유화의 지표로서 fibronectin과 heat shock protein 47(hsp47)의 단백을 정량하였다. 활성산소족(reactive oxygen species:ROS)과 protein kinase C(PKC)의 관여여부는 각각 항산화제 N-acetylcystein(NAC)과 PKC 억제제 calphostin C의 억제 효과로 검색하였다. MGO는 대조군과 비교하여 VEGF 분비를 1.9배, fibronectin분비를 1.5배 그리고 hsp47 표현을 1.3배로 유의하게 증가시켰다(p<0.05). MGO에 의한 VEGF 상향 조절은 calphostin C와 NAC에 의하여 유의하게 억제되었다. 사람 복막중피세포에서 VEGF 분비는 acetaldehyde에 의하여 증가하였으나 3,4-DGE에 의하여 억제되었고, fibronectin 분비와 hsp47 표현은 acetaldehyde나 3,4-DGE에 의하여 영향을 받지 않았다. 이상을 종합할 때, ROS생산과 PKC활성화가 상용투석액내 함유된 MGO에 의한 점진적인 복막의 투과성 증가, 세포외기질 축적 그리고 복막 섬유화를 유발하는 주된 신호체계로서 이를 선택적으로 억제함으로써 복막의 기능을 유지할 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제27권3호
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• pp.503-513
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• 1997

본 연구는 산소 장력이 사람의 치주인대에서 유래된 세포의 활성과 세포외 기질 및 cytokine에 미치는 영향을 알아 보고자 저산소 및 과산소 조건에서 배양한 후 세포의 활성, 총 단백질 합성, 교원질 합성, 그리고 $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$를 측정하였다. 교정치료를 위해 발거한 제 1 소구치에서 사람의 치주인대 세포를 채취하여 $37^{\circ}C,\;5\%\;CO_2,\100\%$ 습도의 환경에서 배양한 후 5 내지 6 계대배양하여 실험에 사용하였다. Gaspack system에 $0.2{\mu}m$ Millipore filter를 부착하여 세균 감염을 막았고, 저산소군에는 $10\%\;O_2,\;5\%\;CO_2,\;85\%\;N_2$ 가스를, 과산소군에는 $90\%\;O_2,\;5\%\;CO_2,\;5\%\;N_2$ 가스를 연결하여 산소 장력에 변화를 주었으며 대조군에는 $5\%\;CO_2,\;95\%$ 공기를 공급하였다. $37^{\circ}C$ 에서 2, 4, 6일간 배양한 후에 세포활성을 측정하기 위해 tetrazolium(MTT) assay를 시행하였고 sulforhodamine B(SRB) assay를 이용하여 총 단백질 합성을 알아보았으며, 4-hydroxyproline 측정으로 교원질 합성을 측정해 보았다. 또한 효소면역측정법으로 $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 저산소근에저 세포 활성과 총 단백질 합성은 대조군보다 다소 높거나 같은 정도이었다. 2. 과산소군에서 세포 활성은 대조군보다 낮았으며 총 단백질 합성도 다소 감소되었다. 3. 교원질 합성은 저산소군과 과산소군에서 대조군보다 유의하게 감소되었다가 배양기간이 길어짐에 따라 증가되어 대조군과 유사한 정도에 달했다. 4. 효소면역법 측정 결과 IL-6, $TNF-{\alpha},\;IL-1{\beta}$ 순으로 다량 검출되었다. 5. IL-6, $TNF-{\alpha},\;IL-1{\beta}$는 저산소군과 과산소군에서 배양기간이 길어짐에 따라 대조군에 비해 급격히 증가하였다. 5. IL-6, $TNF-{\alpha}$는 과산소 조건에서 배양 6일 후에는 대조군에 비해 유의하게 증가하였으며 이는 배양 2일 또는 4일 후보다도 유의하게 증가한 것이었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권sup2호
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• pp.447-463
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• 2007

치주인대세포는 시험관적 실험에서 광물화 결절형성을 유도할 수 있으므로 광물화 결절형성에 관여하는 유전자들을 특이하게 발현할 것으로 여겨진다. 이에 본 실험은 cDNA microarray를 이용한 동시 유전자분석을 시행하여 치주인대세포의 분화에 의한 광물화 결절형성시 나타나는 유전자의 특징적 발현 양상을 알아보고자 하였다. 교정치료를 목적으로 경북대학교병원에 내원한 환자의 제일소구치를 발치하여 통상적 방법으로 치주인대세포를 분리, 배양하였고, 3세대의 치주인대세포를 사용하여 실험을 시행하였다. 치주인대세포를 100mm 배양접시에 넣고 배양하여 매 2일 마다 배지를 교환해 주고, 10% FBS만을 투여한 대조군으로, ascorbic acid $(50\;{\mu}g/ml)$, ${\beta}-glycerophosphate$ (10 mM) 및 100 nM dexamethasone을 투여한 군을 실험군으로 하였다. 배양된 치주인대세포에 ascorbic acid, ${\beta}-glycerophosphate$, 그리고 dexamethasone을 투여한 실험군에서 21일째 광물화된 결정을 관찰할 수 있었으나 대조군에서는 관찰할 수 없었다. 3063개의 유전자를 분석한 결과 35개 유전자가 대조군에 비해 2배이상 발현이 증가하였고, 38개 유전자는 2배이상 발현이 감소하였다. 형태학적 검사에서 보여준 바와 같이 광물화 형성과정시 관여하는 JGF-2과 IGFBP2와 같은 유전자가 실험군에서 증가하였으며, 세포골격과 세포외기질 형성에 관여하는 proteogycan 1, fibulin-5, keratin 5, ${\beta}-actin$, ${\alpha}-smooth$ muscle actin, capping protein 등도 발현이 실험군에서 증가하였다. 한편 periostin and S100 calcium-binding protein A4는 대조군에서 오히려 높게 나타나므로 이는 배양된 치주인대세포가 그 자체의 표현형을 유지하고 있음을 보여 주고 있다. 그 외 apoptosis를 유발시키는데 관여하는 Dkk-1와 Nip3는 실험군에서 높게 발현되었고, apoptosis를 억제시키는데 관여하는 Btf와 TAX1BP1는 오히려 낮게 발현됨을 알 수 있으므로 이는 실험군에서 치주인대세포가 골아세포로의 분화되었음을 나타낸다.

• 대한화장품학회지
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• 제31권4호
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• pp.311-321
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• 2005

차(Camellia sinensis)는 세계적으로 애용되는 음료이다. 그 중, 아시아권에서 주로 소비되는 녹차는 다양한 생리활성을 가지고 있어 화장품, 기능성식품을 위한 기능성 소재로서 선호되고 있다. 녹차의 피부에 대한 활성은 세포보호에서부터 피부 기질 단백질의 합성까지 다양하게 나타난다. 녹차 폴리페놀(green tea polyphenols; GTPs)은 활성을 나타내는 주성분으로서 항산화 활성 이외에 항암, 항염증, 피부면역능 저하방지활성 등을 보이며, 세포내 신호전달 경로에도 관여한다 GTPs는 표피각질형성세포에서 자외선 조사에 의한 산화 스트레스를 감소시키고, 그에 따르는 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 신호전달과 세포사멸을 억제한다. 또한, 같은 세포에서 tumor necrosis factor alpha $(TNF{\alpha})$나 다른 화학물질에 의해 cyclooxygenase-2(COX-2), interleukin-8 (IL-8) 및 vascular endothelial growth factor (VEGF) 같은 염증매개물질이 유발되는 것을 막아준다. 또한, GTPs는 등물실험에서 화학물질이나 자외선에 의한 피부암의 발생도 억제하는데, 경구투여 외에 경피투여로도 효과가 있었다. 피부보호작용 이외에도 GTPs는 각질형성세포의 분화촉진, 노화된 피부세포의 증식능 회복, 피부기질단백질의 분해억제 등의 기능이 있으며, 피부세포에서의 기질단백질 생합성을 직접적으로 촉진하기도 한다. 녹차성분이 보이는 이러한 피부에 대한 활성은, 제형 측면에서의 연구가 진행되어 감에 따라 보다 효과적인 피부를 위한 소재로서의 사용 가능성을 더욱 높여주고 있다.

• Applied Microscopy
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• 제39권2호
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• pp.117-124
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• 2009

간흡충(Clonorchis sinensis)은 우리나라에서 높은 감염률(2.9%)을 나타내는 기생충으로(KAHP, 2004), 간흡충에 감염된 담관은 간흡충의 흡반에 의한 물리적 자극과 대사산물 및 분비물 등의 화학적 자극에 의해 담관염이 일어나고, 간흡충이 성장할 때 충체 주위의 담관 상피세포의 증식, 탈락, 담관 주위의 염증 및 섬유화가 일어난다. 담관 점막에 분포하는 섬유모세포는 결합조직을 구성하는 세포의 한 종류로서 세포질돌기들이 잘 발달된 형태적 특징이 있으며, 세포질 내에 세포의 형태 유지, 신호전달, 인접세포와의 연접 등에 관여한다. 또한 조직을 발달시키고, 조직이 손상된 부위에서 콜라겐 층을 형성하여 손상된 조직이 복구되도록 하기도 한다. 상처의 반흔(scar) 형성과 지방축적, 염증(inflammation) 발생 과정에서 섬유모세포의 작용이 제대로 조절되지 못하면 섬유증(fibrosis)이 발달하게 된다는 연구 보고도 있다. 본 연구에서는 정상 흰쥐에서 분리된 담관 섬유모세포와 간흡충 감염 흰쥐에서 분리된 담관 섬유모세포를 배양하고, 각각의 실험군에 간흡충 분비배설 물질(Cs excretory-secretory product, ESP)을 첨가하여 배양하였다. 배양된 섬유모세포의 미세구조 변화와 세포 표면에 존재하는 sialic acid 및 actin의 분포를 전자현미경으로 관찰하여, 간흡충 감염에 따른 섬유모세포의 변화 및 간흡충 분비배설 물질의 자극에 따른 섬유모세포의 변화를 관찰하여 흰쥐의 담관 섬유모세포와 간흡충 감염과의 연관성을 알아보고자 하였다. 정상 흰쥐 담관에서 분리한 섬유모세포(G1)에 비하여 간흡충에 감염된 흰쥐 담관에서 분리한 섬유모세포(G2)와 간흡충 분비배설 물질을 첨가하여 배양한 섬유모세포(G1-1, G2-1)의 증식속도가 느린 것이 확인되었다. 세포질돌기의 수는 간흡충에 감염된 흰쥐의 담관으로부터 분리된 섬유모세포(G2)에서 가장 많은 수가 관찰되었고, 배양배지에 분비배설 물질을 첨가하면 정상 담관의 섬유모세포에서도 세포질돌기가 증가하였다. 따라서 간흡충 대사물질은 섬유모세포의 세포질돌기형성을 촉진시키는 것으로 생각된다. 간흡충에 감염된 흰쥐 담관에서 분리한 섬유모세포(G2)의 소포체는 정상 담관에서 분리된 섬유모세포(G1)의 것에 비하여 감소하는 양상을 나타내었고, 여기에 분비배설 물질을 첨가하면 섬유모세포의 소포체가 증가하는 것이 관찰되었다. 그리고 세포표면에 분비되는 sialic acid는 주로 세포질의 소포낭 주변에서 관찰되었으며, 정상 섬유모세포(G1, G1-1)보다 감염된 섬유모세포(G2, G2-1)에서 증가하였다. Actin은 세포표면과 세포질돌기에서 주로 관찰되었으며, 정상 섬유모세포(G1, G1-1)보다 감염된 섬유모세포(G2, G2-1)에서 반응이 증가하였고, 간흡충 분비배설 물질을 첨가하면 G1-1은 반응이 증가하고, G2-1은 반응이 감소하는 것이 관찰되었다. 이상의 결과로 간흡충에 감염된 흰쥐 담관의 섬유모세포는 세포질돌기들이 매우 발달하며, actin단백과 sialic acid가 증가하여 세포변형을 초래하게 된다. 또한 간흡충 감염으로 손상된 담관의 섬유모세포로 구성된 결합조직은 정상으로 회복되지 않으며, 세포질 부피 및 세포질돌기의 증가는 이루어지지만 간흡충 대사물질의 영향으로 섬유모세포의 분열 및 성장 속도가 억제되는 것으로 확인되었다. 이 결과 간흡충 감염으로 손상된 숙주의 담관 결합조직과 섬유모세포들은 간흡충 대사물질에 의하여 변형을 일으키고, 세포 활성 및 증식이 저하되므로 팽대된 담관은 간흡충이 사멸된다 하더라도 원상회복이 불가능할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권11호
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• pp.1492-1498
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• 2009

본 연구에서는 HS27 피부 섬유아세포에 비타민 C, silicon, 철분, proline 및 lysine을 혈청 및 피부 내 농도 범위로 처리한 후 세포의 증식을 비롯하여 콜라겐 I과 III의 mRNA 및 단백질의 발현을 비교하였다. 비타민 C는 처리 기간 및 농도와 무관하게 세포 증식 및 mRNA 발현에 영향을 미치지 않았으며 콜라겐 type I 및 III의 단백질 발현은 각각 5-50 ${\mu}M$, 10-50 ${\mu}M$ 농도에서 5일 처리 시 683.9%, 182% 이상으로 발현을 증가시켰다. Silicon의 3일 및 5일 농도별 처리는 세포증식과 콜라겐 mRNA 및 단백질 발현을 다소 감소시키거나 영향을 미치지 않았다. 철분의 3일 및 5일 처리는 혈청 내 농도(11-35 ${\mu}M$)에서 콜라겐 mRNA 발현에 영향을 미치지 않았으며 세포 증식 및 콜라겐 단백질 발현을 증가시켰다. 또한 철분의 5-30 ${\mu}M$의 농도 처리는 5일 처리보다 3일 처리 시 발현수준이 훨씬 컸다. 콜라겐의 구성 아미노산인 proline 및 lysine은 섬유아세포의 증식을 증가시켰다. 따라서 단기간의 콜라겐의 합성 증가는 철분의 섭취가 적합하나 장기간의 섭취에는 비타민 C의 섭취와 더불어 철분의 섭취가 필요한 것으로 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.733-737
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• 2018

박과 작물에 함유되어 있는 tetracyclic triterpene 성분 중 하나인 쿠쿠르비타신(cucurbitacin)-I는 대장암, 유방암, 간암세포에서의 항종양 활성이 밝혀져 있으나 난소암에서의 쿠쿠르비타신-I의 역할은 보고된 바 없다. CD44는 세포막에 존재하는 당단백질로 생체 내 리간드인 glycosaminoglycan hyaluronic acid를 통해 세포 외부 매트릭스와 다른 세포와의 접촉을 매개한다. 최근 연구에 의해 CD44의 발현이 난소암세포의 증식 및 세포 부착과 침윤을 증가시키는 주요 원인이라는 것이 보고되었다. 이러한 결과는 CD44의 발현을 억제함으로써 난소암의 진행을 조절할 수 있음을 시사하고 있다. 본 연구에서는 쿠쿠르비타신-I가 난소암세포의 CD44의 발현을 억제할 수 있는 지의 여부를 조사하였다. 인간의 난소암 세포인 SKOV-3를 이용한 MTS assay를 수행한 결과, 쿠쿠르비타신-I는 100 nM이상의 농도에서 세포독성을 나타내었다. 세포독성을 나타내지 않는 농도의 쿠쿠르비타신-I를 SKOV-3 세포에 처리하여 Western blot 분석과 qRT-PCR을 수행한 결과, 쿠쿠르비타신-I에 의해 CD44의 단백질과 mRNA의 발현이 유의적으로 감소되는 것을 확인하였다. 또한 쿠쿠르비타신-I에 의한 CD44의 발현 억제가 $NF-{\kappa}B$와 AP-1의 인산화 감소에 기인하고 있음을 밝혔다. 이러한 결과는 쿠쿠르비타신-I가 CD44 발현을 억제하는 기능을 가지며, 이는 난소암 치료에 도움을 줄 수 있는 제재로서 쿠쿠르비타신-I의 가능성을 제시하는 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권4호
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• pp.483-489
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• 2005

To understand the molecular mechanisms that regulate intramuscular fat deposition and its release, cDNA clones expressed in adipose tissues of Korean cattle were identified by differential screening from adipose tissue cDNA library. By partial nucleotide sequencing of 486 clones and a search for sequence similarity in NCBI nucleotide databases, 245 clones revealed unique clones. By a functional grouping of the clones, 14% of the clones were categorized to metabolism and enzyme-related group (stearoyl CoA desaturase, lactate dehydrogenase, fatty acid synthase, ATP citrate lyase, lipoprotein lipase, acetyl CoA synthetase, etc), and 6% to signal transduction/cell cycle-related group (C/EBP, cAMP-regulated phosphoprotein, calmodulin, cyclin G1, cyclin H, etc), and 4% to cytoskeleton and extracellular matrix components (vimentin, ankyrin 2, gelosin, syntenin, talin, prefoldin 5). The obtained 245 clones will be useful to study lipid metabolism and signal transduction pathway in adipose tissues and to study obesity in human. Some clones were subjected to full-sequencing containing open reading frame. The cDNA clone of bovine homolog of human prefoldin 5 gene had a total length of 959 nucleotides coding for 139 amino acids. Comparison of the deduced amino acid sequences of bovine prefoldin 5 with those of human and mouse showed over 95% identity. The cDNA clone of bovine homolog of human ubiquitin-like/S30 ribosomal fusion protein gene had a total length of 484 nucleotides coding for 133 amino acids. Comparison of the deduced amino acid sequences of bovine ubiquitin-like/S30 ribosomal fusion protein gene with those of human, rat and mouse showed over 97% identity. The cDNA clone of bovine homolog of human proteolipid protein 2 mRNA had a total length of 928 nucleotides coding for 152 amino acids. Comparison of the deduced amino acid sequences of bovine proteolipid protein 2 with those of human and mouse showed 87.5% similarity. The cDNA clone of bovine homolog of rat thymosin beta 4 had a total length of 602 nucleotides coding for 44 amino acids. Comparison of the deduced amino acid sequences of bovine thymosin beta 4 gene with those of human, mouse and rat showed 93.1% similarity. The cDNA clone of bovine homolog of human myotrophin mRNA had a total length of 790 nucleotides coding for 118 amino acids. Comparison of the deduced amino acid sequences of bovine myotrophin gene with those of human, mouse and rat showed 83.9% similarity. The functional role of these clones in adipose tissues needs to be established.