Lee, Ra Ham;Lee, Seokhyun;Kim, Yu Ra;Kim, Sung-Jo;Lee, Hak-Kyo;Song, Ki-Duk
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제31권8호
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pp.1366-1372
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2018
Objective: A disintegrin and metallopeptidase with thrombospondin motifs type 8 (ADAMTS8) is crucial for diverse physiological processes, such as inflammation, tissue morphogenesis, and tumorigenesis. The chicken ADAMTS8 (chADAMTS8) gene was differentially expressed in the kidney following exposure to different calcium concentrations, suggesting a pathological role of this protein in metabolic diseases. We aimed to examine the molecular characteristics of chADAMTS8 and analyze the gene-expression differences in response to toll-like receptor 3 (TLR3) stimulation. Methods: The ADAMTS8 mRNA and amino acid sequences of various species (chicken, duck, cow, mouse, rat, human, chimpanzee, pig, and horse) were retrieved from the Ensembl database and subjected to bioinformatics analyses. Reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and quantitative PCR (qPCR) experiments were performed with various chicken tissues and the chicken fibroblast DF-1 cell line, which was stimulated with polyinosinic-polycytidylic acid (poly[I:C]; a TLR3 ligand). Results: The chADAMTS8 gene was predicted to contain three thrombospondin type 1 (TSP1) domains, whose amino acid sequences shared homology among the different species, whereas sequences outside the TSP1 domains (especially the amino-terminal region) were very different. Phylogenetic analysis revealed that chADAMTS8 is evolutionarily clustered in the same clade with that of the duck. chADAMTS8 mRNA was broadly expressed in chicken tissues, and the expression was significantly up-regulated in the DF-1 cells in response to poly(I:C) stimulation (p<0.05). These results showed that chADAMTS8 may be a target gene for TLR3 signaling. Conclusion: In this report, the genetic information of chADAMTS8 gene, its expression in chicken tissues, and chicken DF-1 cells under the stimulation of TLR3 were shown. The result suggests that chADAMTS8 expression may be induced by viral infection and correlated with TLR3-mediated signaling pathway. Further study of the function of chADAMTS8 during TLR3-dependent inflammation (which represents RNA viral infection) is needed and it will also be important to examine the molecular mechanisms during different regulation, depending on innate immune receptor activation.
주름생성의 주요 원인은 자외선, 공기 오염, 담배 연기, 스트레스 등을 들 수 있다. 특히, 자외선은 피부에 다양한 형태로 영향을 주어 깊은 주름, 잔주름, 피부거침, 피부건조와 같은 현상을 발생시켜 피부노화를 유발시킨다. 이러한 주름 생성 해결 및 피부 노화 문제의 해결은 화장품에서 가장 활발하게 연구되는 분야 중 하나이다. 최근에 열대 식물인 노니로부터 추출한 유효성분이 주름 개선에서 가장 중요한 콜라겐 생합성을 촉진하는 효과를 확인하였으며, 특히 노니 추출물로부터 분리한 스코폴레틴(scopoletin)이 이러한 효과를 주는 활성 성분임을 확인하였다. 스코폴레틴은 인체 섬유아 세포를 이용한 콜라겐 합성 촉진 효과 시험에서 농도 의존적으로 콜라겐 합성을 촉진하는 활성을 보였다($0.2{\mu}g/mL-89.5%$ 콜라겐 생합성 촉진. 또한, 주름 개선 효과를 확인하기 위해 3% (v/v) 노니 추출물을 함유한 크림을 이용하여 12주 동안 임상연구를 수행하여, 안면의 주름 감소 정도를 측정하였으며 이 제품이 주름을 감소시켜주는 뛰어난 효과가 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 노니 추출물이 주름 개선효과가 매우 높으며, 노화 방지 원료로서 이용 가능성이 매우 높다는 것을 보여주는 것이라 할 수 있다.
본 연구는 피부에 안전하고 부작용이 없는 식물성 원료를 이용한 항염 소재를 개발하여 피부 진정 및 여드름, 아토피 피부에 적용되어질 수 있는 피부 자극 완화제를 개발하고자 하였다. 이에 따라 전통적으로 염증 질환 치료에 사용되어진 오동나무(Paulownia coreana Uyeki)를 소재로 하여 오동나무 잎 추출물의 항산화 효능과 항염 효능을 알아봄으로써 화장품 원료로의 가능성을 확인하였다. EPR을 이용하여 오동나무 잎 추출물의 superoxide anion radical 소거능을 확인하였으며 대식세포주에서의 LPS 처리에 의해 유도되어지는 NO의 생성을 저해시키는 효능을 확인하였다. 그 결과 추출물의 우수한 NO 생성 저해능을 확인하여 오동나무 잎 추출물의 항염 효능 메카니즘을 규명하였다. ELISA 기법을 이용하여 $PGE_2$ 생성 억제 효능을 확인하였으며 NO와 $PGE_2$ 생성 단백질인 iNOS와 COX-2의 발현 여부를 확인한 결과 오동나무 잎 추출물 처리에 의해 두 단백질의 발현이 확연히 감소되는 것을 확인하였다. 또한 염증 반응의 초기 단계에 관여하는 $IkB-{\alpha}$ 단백질의 분해정도를 시간별로 확인한 결과 LPS 처리 30 min 후 $IkB-{\alpha}$ 단백질의 분해가 일어나게 되는데 오동나무 잎 추출물을 함께 처리하였을 경우 시간이 경과되어도 $IkB-{\alpha}$ 단백질의 분해가 일어나지 않는 것을 확인하였다. 이로써 오동나무 잎 추출물의 항염 효능은 염증 반응 신호 전달의 초기 단계에 해당하는 $IkB-{\alpha}$ 단백질의 분해를 억제함으로써 결과적으로 NO와 $PGE_2$의 생성을 감소시킴을 확인하였다. 또한 CCD-986sk와 Raw 264.7 세포에 대한 세포 독성이 존재하지 않음을 확인함으로써 오동나무 잎의 항염 효능을 이용한 피부 자극완화제로서의 개발 가능성을 확인하였다.
신령버섯(Agaricus blazei Murill)은 항암, 면역력 개선, 항비만 등 다양한 효능이 알려져 있으며, 피부 효능으로는 항산화, 항염, 미백 등에 대하여 보고되었다. 이러한 효능을 뒷받침하기 위하여, 신령버섯의 성분 연구가 진행되었다. 따라서 본 연구에서는 신령버섯 추출물의 피부 효능을 재확인하고 유용한 효능성분을 밝혀내어 이를 화장품 소재로서 이용하고자 하였다. 신령버섯 추출물은 100 ㎍/mL에서 멜라닌 합성 저해, 콜라겐 합성 증진, 보습과 관련된 유전자(hyaluronan synthase-2, 3와 aquaporin-3) 발현 증가를 나타내었다. 이들 화합물은 분광학적 데이터와 문헌값을 비교하여 ergosterol (1), 5-dihydroergosterol (2), cerevisterol (3), cerebroside B (4), cerebroside D (5), adenosine (6), 및 benzoic acid (7)로 동정하였다. 이들 중 비교적 효능이 알려지지 않은 3종의 sterol (1-3)과 2종의 glucosylceramide (4, 5)에 대하여 피부효능을 평가하였으며, 그 결과 5-dihydroergosterol (2)이 마우스 흑색종 세포에서 멜라닌 생성을 억제하였으며, 또한 인간 진피 섬유아세포 세포에서 콜라겐 생합성 촉진하였다. 그리고 cerevisterol (3), cerebroside B (4), cerebroside D (5)는 마우스 대식세포에서 NO 생성을 억제하였으며, 특히 cerebroside D (5)는 인간각질형성세포에서 hyaluronan synthase-2와 aquaporin-3 유전자 발현을 증가시켰다. 따라서 신령버섯 추출물과 분리 화합물은 화장품 소재로 활용 가능 할 것으로 생각된다.
이 논문에서는 신생아와 노인 유래의 섬유아세포들의 노화의 특징들을 비교하여 사람의 나이와 세포의 수명 및 세포 형질의 관계에 대해 연구하였다. 본 연구의 결과는 비록 한가지의 노인세포에 대해 얻어진 것이기는 하지만 다음과 같은 세 가지 중요한 가능성을 제시한다. 첫째로, 노인에서 유래한 섬유아세포의 증식속도가 신생아 유래의 세포에 비해서 느릴 가능성이 있다. 이러한 결과는 실제로 노인 신체에 존재하는 세포가 신생아에 존재하는 세포에 비해 낮은 속도로 증식할 가능성을 시사하는 것으로서, 노인에서 관찰되는 조직실질의 감소 원인을 설명하는 자료가 될 수 있겠다. 둘째로, 노인 유래 섬유아세포의 early passage 세포가 신생아 유래의 세포의 early passage 세포와 동일하게 낮은 수준의 SA ${\beta}-Gal$ 활성, autofluorescence, lysosome 함량, 그리고 활성산소 수준을 갖고 있었다. 이 점은, early passage 때의 세포가 보이는 형질이 신체에 존재하는 세포의 상황과 크게 다르지 않다고 가정할 때, 노인 신체의 조직에 존재하는 세포들이 신생아의 세포와 유사한 상태로 존재할 가능성을 시사하는 것이다. 즉, 노인 신체에서는 in vitro 노화세포에서 나타나는 수준의 세포노화가 일어나 있지 않다는 것이다. 셋째, 노인세포가 노화했을 때는 신생아세포의 경우와 거의 동일한 수준의 활성산소, lysosome, SA ${\beta}-Gal$ activity 증가를 보이고 있었는데, 이는 노인 유래의 세포가 in vitro 배양 시 신생아 유래의 세포보다 더 심하거나 또는 빠른 산화적 손상이나 세포학적 변화를 겪지는 않는다는 것을 보여주는 것으로서, 세포가 보유한 항산화적 기능이 노인이 되면서 크게 약화되지는 않음을 시사하고 있다. 결론적으로 노인 유래의 세포는 세포증식 속도를 제외하면 대체로 신생아 때의 상태와 동일한 세포 내 상태를 갖고 있다고 결론 내릴 수 있겠다.
이 연구에서는 Prevotella nigrescens (P. nigrescens)의 lipopolysaccharide (LPS)로 자극한 치주인대 섬유아세포에서 matrix metalloproteinase (MMP)와 tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)의 생성 양상과, LPS를 수산화칼슘으로 처리했을 때의 영향을 평가하였다. P. nigrescens에서 추출, 정제한 여러 농도의 LPS와 수산화칼슘으로 처리한 LPS로 치주인대 섬유아세포를 자극하여, Immunoprecipitation법으로 MMP-1, -2, TIMP-1의 단백질 생성 양상을, real-time polymerase chain reaction법으로 MMP-1의 mRNA 발현 양상을 분석하였다. 이 연구의 결과는 아래와 같다. 1. MMP-1은 단백질과 유전자 수준 모두 자극 시간과 비례하여 증가하여 48시간에 최대값을 보였다. 2. MMP-2단백질 생성은 1, 10 mg/ml에서 자극 시간과 비례하여 증가하였다. 3. TIMP-1 단백질 생성은 24시간까지 증가하다가 48시간에 감소하였고, 0.1과 1 ${\mg}g/ml$에서 증가하였으나 10 ${\mu}g/ml$ 에서 억제되었다. 4. P. nigrescens의 LPS를 수산화칼슘으로 처리시 MMP-1의 mRNA 발현은 현저하게 감소하였다.
본 연구에서는 예로부터 민간에서 사용되어진 약초인 토인삼 추출물의 피부보호 효과를 측정하기위해 항산화, 자외선에 의해 유도된 matrix metalloproteinases-1 (MMP-1) 발현저해효과, 자외선에 대한 세포보호효과, 노화세포를 이용한 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포(HDF)를 이용하여 확인하였다. 그 결과, 토인삼 추출물의 free radical과 superoxide radical 소거효과는 처리농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 나타났으며, 토인삼 잎, 줄기 추출물(LSE) 500 ${\mu}g/mL$에서 98.45%와 97.01%의 DPPH와 superoxide radical을 소거하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. 토인삼 잎, 줄기 추출물(LSE)의 MMP-1의 발현 저해효과는 섬유아세포에서 UVA조사 실험에서 우수하게 나타났으며, UVB 조사에 의한 세포보호 효과도 우수하게 나타났다. 또한 노화세포를 이용한 SA-${\beta}$-gal활성은 토인삼 잎, 줄기 추출물(LSE)을 처리하였을 시 염색된 세포의 수가 감소하여 세포내 senescence를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과들을 종합해 보면, 토인삼의 지상부분인 잎, 줄기 추출물(LSE)은 항노화 및 항산화제로서의 우수한 특성으로 피부손상에 의한 산화적 스트레스에 대응하는 새로운 기능성 소재로서의 가능성을 가지는 것으로 평가된다.
본 연구에서는 소염, 항염 작용이 뛰어난 작물로 알려진 황금을 유산균인 Lactobacillus rhamnosus를 이용해 발효를 통한 황금의 추출물에 대한 추출공정별 항염증 효과 증진을 측정하였다. 추출 공정으로는 일반열수추출(WE), 일반 70% 에탄올 추출(EE), L. rhamnosus 발효 열수 추출(FWE), L. rhamnosus 발효 70% 에탄올 추출(FEE)로 나누어 진행하였다. 각각의 추출 공정별 수율 측정결과 발효 70% 에탄올 추출이 25.9%로 최대 수율을 얻었으며, 발효 열수 추출, 일반 70% 에탄올 추출, 일반 열수 추출 순으로 높은 수율을 얻었다. 추출 공정별 세포독성 측정에서 발효 황금 에탄올 추출물의 농도가 1.0 mg/mL일때 9.8%로 가장 낮은 세포독성을 나타냈으며, 일반 에탄올 추출의 경우 22.6%로 가장 높은 세포 독성을 가졌다. Hyaluronidase 저해 효과는 발효 황금 에탄올 추출물의 농도가 1.0 mg/mL에서 최대 46.8%의 hyaluronidase 저해 활성을 보였으며, NO 생성량 및 $PGE_2$ 생성량 측정도 1.0 mg/mL 농도의 발효 황금 에탄올 추출물이 각각 36%의 최대 NO 생성량 감소 및 810 pg/mL의 낮은 $PGE_2$ 값을 나타냈다. 따라서 황금의 항염증 관련 효과를 위한 최적 추출 공정으로는 발효를 통한 황금의 70% 에탄올 추출 수율이 가장 높았으며, 이에 따라 항염증 관련 생리활성 물질이 보다 더 많이 용출됨을 확인할 수 있다.
이 논문은 단일조사 저출력 $CO_2$ Laser조사가 치주인대 섬유아세포의 증식과 분화에 미치는 영향을 살펴보고 가장 효과적인 에너지와 파워밀도(power density)를 알아보기 위해 다음과 같이 실험하였다. 0.5W 출력, 10.6 ${\mu}m$ 파장, 50 Hz 연속형 $CO_2$ Laser를 사용하여, 실험군은 laser tip과 배양된 세포 사이의 거리를 2cm, 3cm으로 나누고, 조사시간을 1초, 3초로 나누어 4개의 군으로 설정하였고 대조군은 laser를 조사하지 않은 군으로 하였다. 치주인대 섬유아세포의 증삭정도와 골모세포로의 분화정도를 보기 위하여 각각 MTT 실험과 ALP activity 실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Laser를 조사하고 난 후 5일째에, 모든 군에서 유의하게 세포가 증식되는 것을 확인할 수 있었고 조사방법간에 유의한 차이가 없었다. 2. 대조군과 살험군에서 0일째에 비하여 3일째, 5일째, 7일째, 10일째에 통계적으로 유의 하게 ALP activity가 증가하였고, 이중 2cm,1sec 군을 제외하면 3일째에서 가장 높은 ALP activity 값을 보였다. 특징적으로 2cm,1sec 군은 3일째부터 10일까지 통계적으로 유의하지는 않지만 시간이 지남에 따라서 ALP activity가 증가함을 보였다. 7일과 10일째에는 2cm,1sec, 3cm,3sec군에서 다른 군에 비하여 큰 activity값을 보였다. 이번실험에서 저출력 $CO_2$ Laser 조사는 세포의 증식보다는 분화에 더 큰 영향을 끼쳤고, 2cm, 1sec, 3cm, 3sec 군이 치주인대 섬유아세포의 분화에 가장 효과적인 laser 조사방법으로 분석되었다.
본 연구는 레시틴으로 나노입자화 시킨 티아민 디라우릴 설페이트의 향장활성 증진에 관한 것이다. TDS를 포집시킨 나노입자는 150 ~ 200 nm의 크기를 나타내는 구형이며, 또한 제타포텐셜을 측정하여 여러 pH 범위에서 안정한 것을 확인하였다. TDS 나노입자는 인간 섬유아세포(CCD-986sk)에 높은 농도를 처리하여도 85%의 세포생존률을 보였다. 자유라디칼소거활성 실험을 진행한 결과 나노입자화하지 않은 TDS 희석액(1.0 mg/mL)은 81.6%의 활성을 나타내었고, 나노입자화한 TDS 용액은 이보다 더 높은 88.1%의 높은 라디칼 소거활성을 보였다. TDS 나노입자는 자외선을 조사시킨 CCD-986sk에서 MMP-1의 발현을 41.4% 감소시켰다. TDS 용액과 TDS 나노입자를 가지고 salmonella typhimurium, listeria monocytogenes에 대하여 항균활성을 측정하였다. TDS 나노입자의 경우 양성대조군의 항균활성과 비슷한 결과를 나타내었다. 이러한 결과들로 TDS 나노입자가 항산화, 미백, 주름개선 효능같은 향장 소재로서의 적용이 가능할 것이라 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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