• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.105-112
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• 2024

전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO₄)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH₃SO₃H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권3호
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• pp.304-313
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• 2006

연구배경 : Heme oxygenase-1 (HO-1)은 heme의 분해 대사과정에 관여하는 유도성 효소로 heme을 분해하여 biliverdin, free iron, 및 일산화탄소 등을 생성시킨다. HO-1의 발현은 다양한 스트레스성 자극에 반응하여 생체방어 기능을 갖는 것으로 알려져 있는데 세포성장이나 세포사 특히 세포고사를 조절하는 것으로 보고되고 있다. 현재 신장암, 전립선암, 간암, 육종 등의 고형암에서 발현됨이 알려져 있고, 실제 HO-1 억제제를 투여했을 때 암성장이 억제됨이 보고되었다. 저자들은 폐암세포주들에서 HO-1의 발현유무와 그 역할을 규명하고 나아가 HO-1 억제제의 치료제로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 비소세포폐암세포주인 A549, H23, NCI-H157, NCI-H460을 이용하였다. 세포독성은 MTT 방법으로 구하였고, HO-1의 발현은 Western blotting으로 확인하였다. HO의 효소활성은 시간당 세포단백질의 mg당 형성된 빌리루빈의 양을 이용하여 측정하였다. 또한 $H_2O_2$의 생성은 horse radish peroxidase(HRP)와 형광물질인 2',7'-dichlorofluorescein(DCF)를 이용한 두 가지 방법을 이용하였다. A549세포에 HO-1 small interfering RNA(siRNA)을 주입하여 유식세포 분석과 caspase-3에 대한 Western blotting을 통하여 세포고사유무를 확인하였다. 결 과 : 비처리 상태에서 다른 세포주에 비해 A549세포의 HO-1 발현이 증가되었으며 HO-1 활성억제제인 ZnPP를 처리하였을 때 생존율의 의미 있는 감소를 보였다. 이러한 소견과 일치하여 ZnPP는 용량의존적으로 HO 의 효소활성 감소와 세포 내 $H_2O_2$ 생성의 증가를 초래하였다. 또한 HO-1 siRNA로 주입된 A549세포는 세포고사를 유도하였다. 결 론 : HO-1은 폐암의 치료에 있어서 새로운 분자생물학적 기전의 가능성을 제시하여 HO-1에 대한 표적치료의 가능성을 보여줄 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제62권1호
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• pp.33-42
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• 2007

연구배경: 다양한 고형암에서 HO-1의 높은 발현이 알려져 있고, 그것의 항산화와 항세포고사의 역할로 인해 빠른 암종의 성장에 중요한 역할이 있음이 보고되고 있다. 대표적인 활성산소종 생성 항암제인 Cisplatin은 현재까지 폐암치료에 가장 광범위하게 사용되고 있으나, 여러 내성발생이 임상치료의 주요문제로 대두되고 있다. 저자들은 A549 폐암세포주에서 HO-1의 발현이 증가되었고 HO-1 활성억제제나 siRNA 방법을 통해 생존율의 의미 있는 감소와 세포고사가 유도됨을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 A549 폐암세포주에 cisplatin 처리시 HO-1의 발현의 증가유무와 기전을 규명하고 실제 HO-1의 억제가 cisplatin에 의한 항암제 감수성을 증가시키는지를 알아보는데 있다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 A549, NCI-H23, NCIH157, NCI-H460을 이용하였다. 세포독성은 MTT 방법으로 구하였고, HO-1, Nrf2, MAPK의 발현은 Western blotting으로 확인하였다. 또한 MAPK억제제들을 전처치한 후 cisplatin에 의해 유도된 Nrf2와 HO-1의 발현에 미치는 영향을 역시 Western blotting으로 관찰하였다. A549세포에 활성억제제인 ZnPP나 HO-1 small interfering RNA (siRNA)을 주입하여 cisplatin과의 병합요법시 생존율의 배가효과 유무를 MTT 방법으로 확인하였고, 이러한 효과가 ROS 형성과 HO-1의 발현변화와 관련되는지를 알아보기 위해 $carboxy-H_2DCFDA$ 방법과 Western blotting을 통해 각각 확인하였다. 결 과: Cisplatin 처리시 다른 세포주에 비해 A549 세포가 의의 있게 내성을 보였다. $10{\mu}M$의 농도에서 시간 의존적으로 HO-1, Nrf2, MAPK의 발현이 증가하였고, MAPK 억제제들을 전 처치하였을 때 cisplatin에 의해 유도된 HO-1과 Nrf2의 발현이 억제됨을 확인하였다. HO-1의 활성억제제인 ZnPP와 HO-1 siRNA를 통해 HO-1 mRNA를 직접 억제하는 방법으로 cisplatin과 병합치료시 단독치료에 비해 의의 있는 생존율의 감소를 보였다. 이러한 효과는 활성산소종의 생성 증가와 HO-1의 발현억제에 의한 결과임을 확인하였다. 결 론: Cisplatin 처리시 HO-1의 발현은 MAPKNrf2-HO-1의 경로를 통해 증가하였고, 부분적으로 치료에 대한 내성과 관련이 있었으며, ZnPP 등의 활성억제제나 siRNA를 통한 knock-down 방법으로 HO-1 을 표적으로 억제하는 치료방법을 통해 cisplatin의 항암제 감수성을 증가시켰다.

• 환경생물
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• 제27권1호
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• pp.66-72
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• 2009

당뇨망막병증은 서구에서 성인들의 실명을 일으키는 원인이다. 당뇨병이 있을 때 고혈당증은 여러 세포 형태에서 세포자연사를 유도하지만 그 기작은 명확하게 밝혀지지 않았다. 본 연구의 목적은 인간망막 내피세포에서 고혈당 포도당이 세포자연사에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 망막 내피세포는 5, 25, 50 mM 포도당이 포함된 IMDM배지에서 37$^{\circ}C$, 5% CO$_2$조정된 항온기에서 24, 36, 48시간 동안 배양하였다. 여러 농도의 포도당을 처리한 인간망막 내피세포 형태의 특징은 위상차현미경으로 관찰하였고, 세포의 생존은 MTT assay를 통해 산정하였다. 고농도 포도당에서 활성산소종인 세포 내의 H$_2$O$_2$는 FOX II assay와 caspase-3 assay에 의한 세포자연사를 통해 측정하였다. 고농도의 포도당을 처리한 세포에서의 DNA분절화는 아가펄스 겔 전기영동을 통해 관찰하였다. 25, 50mM 포도당을 포함한 배양액에 48시간 동안 배양한 세포는 형태가 변하고. 세포자연사에 의해 유도된 DNA 분절화를 관찰 할 수 있었다. 25, 50 mM의 포도당에서 배양한 세포와 5 mM 포도당에서 24, 36, 48 시간 배양한 세포와 비교했을 때 25, 50 mM에서 죽은 세포의 수가 더 많았다. 또한 과산화수소의 양과 caspase-3의 활성은 고농도 포도당을 처리한 세포에서 증가하였다. 결론적으로 고농도 포도당이 배양된 인간망막 내피세포에서 세포자연사를 유도하는 것을 증명하였고, 고혈당증의 유도로 caspase 활성에 의존적인 세포자연사는 증가하였다. 고농도의 포도당이 처리된 세포에서 활성산소종 유발과 caspase-3 활성간의 관계는 아직 조사되지않았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권8호
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• pp.979-984
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• 2006

과잉 철은 폐경기 여성 및 핀란드 남성에서의 심혈관계질환 증가와 예방통계학적으로 밀접한 관련이 있다고 보고되고 있다. 허혈성 심장질환, 뇌 심혈관계 질환, 암 및 노화의 원인으로 산화적 스트레스가 자유기 반응을 자극하고 지질 과산화 반응 등을 연쇄적으로 촉진시키는데 철이 위험 인자로 인식되고 있다. 그러나 뇌심혈관계 질환 유발의 중요인자인 혈소판 활성화와 관련하여 철로 인한 산화적 스트레스와 항산화작용의 연구는 부족하다고 한다. 산화적 스트레스에서 철 및 과산화수소의 자유기 형성과 관련하여 토끼 혈액에서 분리한 세정 혈소판을 사용하여 연구하였다. 산화적 스트레스를 통해 혈소판 응집을 유도하고 이에 미치는 영향을 연구한 결과에서 $H_2O_2$ 단독 투여시 혈소판 응집작용은 나타나지 않았다. $FeSO_4$ 단독 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가하여 나타내지만, $H_2O_2$ 존재 하에 $FeSO_4$ 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되어 나타났다. 혈소판 응집을 유도하는 collagen 최적의 농도$(2\;{\mu}g/mL)$보다 낮은 1/10 농도$(2\;{\mu}g/mL)$)에서 $H_2O_2$ 및 $FeSO_4$의 영향은 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되었다. 철 단독 투여시보다 과산화수소와 함께 투여시 농도 의존적으로 혈소판 활성화가 증대되었고 이러한 혈소판 활성화는 NAD/NADP, catalase, glutathione, mannitol, tiron 등에 의해 농도 의존적으로 억제되었고, NADH/NADPH, SOD, aspirin 등에 의해서는 영향이 없었다. 그러므로, 이러한 NAD(H)/NADP(H) cofactor는 혈소판 응집작용을 일으키는 radical을 직접 억제하기보다 radical 생성에 관련하는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 과잉철은 혈소판 활성화에 직접적으로 관여하고 $H_2O_2$ 존재하에 2가 철을 촉매로 하여 Fenton 반응으로 생성된 OH. 자유기가 혈소판 활성화에 중요한 역할을 한다. 그러나 혈소판에서 자유기가 arachidonic acid 대사의 활성화와 인산화 단백질로 인한 세포내 정보전달에 관한 연구가 더 이루어져야 한다고 사료된다.

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제20권1호통권32호
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• pp.80-98
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• 2007

Objectives : This study was carried out to evaluate anti-oxydative, anti-tumor effect for clinical application of Whakijogyungtang (WJT) Results : 1. DPPH radical scavenging activities of WJT water extracts(Exts) were in proportion as concentration of WJT.(3 ${\mu}g/ml:12.6{\pm}2.3$ %) 2. ABTS+ scavenging activities of WJT water Exts were more effective in high density.(3 ${\mu}g/ml:4.3{\pm}1.6$ %, 10 ${\mu}g/ml$: $11.8{\pm}2.5$ %, 30 ${\mu}g/ml:45.3{\pm}3.2%$ 100 ${\mu}g/ml$: $62.7{\pm}4.8%$) 3. Hydrogen peroxide$(H_2O_2)$ scavenging activities of WJT water Exts were effective.(3 ${\mu}g/ml:4.7{\pm}0.8$ %, 10 ${\mu}g/ml: $8.2{\pm}1.6$ %, 30 ${\mu}g/ml:19.5{\pm}3.2$ % 100 ${\mu}g/ml$: $24.6{\pm}3.8$ %) 4. Anti oxidative effects against linoleic acid were not effective. 5. The generation of $O_2\;^-$ in S-180 cells were according to the concentration of WJT water Exts, specially effective over 100 ${\mu}g/ml$ concentration. 6. The SOD activities in S-180 cells were in proportion as cytotoxicity against S-180 cells of WJT water Exts. 7. The GPx activities in S-180 cells were in proportion as cytotoxicity against S-180 cells of WJT water Exts(more effective on 300 ${\mu}g/ml$ and 1000 ${\mu}g/ml$ concentration), but the catalase activities in S-180 cells were not effective. 8. The results of activites against multi-drug-resistance(MDR) of WJT were as follows. 1) In water Exts from WJT, cytotoxicity against AML-2/D100 with vincristine($IC_{50:}39.78$ ${\mu}g/ml$) was more effective than without vincristine($IC_{50:}$ 183.58 ${\mu}g/ml$), Cross resistance(CR:3.85) was not effective, and anti-MDR activites(RF) was effective.(RF:3.85) 2) In hexane fraction, cytotoxicity against AML-2/D100 with vincristine ($IC_{50:}130.88$ ${\mu}g/ml$) was more effective than without vincristine ($IC_{50:}293.10$ ${\mu}g/ml$) and anti-MDR activites(RF) was effective.(RF:4.61) 3) In chloroform fraction, the cytotoxicity against AML-2/WT and AML-2/D100 was not effective. 4) In ethyl acetate fraction, cytotoxicity against AML-2/D100 with vincristine($IC_{50:}36.43$ ${\mu}g/ml$) was more effective than without vincristine ($IC_{50:}73.07$ ${\mu}g/ml$), Cross resistance(CR:0.53) was not effective, and anti-MDR activites(RF) was effective.(RF:2) 5) In butanol fraction, the cytotoxicity against AML-2/WT and AML-2/D100 was not effective. 6) In $H_2O$ fraction, the cytotoxicity against AML-2/WT and AML-2/D100 was not effective. Conclusion : These result suggest that WJT has antioxidative effects, anti-tumor effects by apoptosis of free radical$(O_2\;^-)$ activity, and anti-MDR activites(especially hexane and ethyl acetate fraction).

• Journal of Nutrition and Health
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• 제50권5호
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• pp.415-425
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• 2017

건 여주로부터 얻은 70%에탄올 추출물의 항산화 효과를 측정하고, $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과를 알아보기 위해 human neuroblastoma cell인 SK-N-MC세포를 이용하여 실험을 수행하였다. 여주 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 28.51 mg gallic acid/extract g과 3.95 mg catechin/extract g 이었고, 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 ($IC_{50}$)은 $506.95{\mu}g/ml$ 이었다. 여주추출물을 신경세포에 전 처리한 후 $H_2O_2$을 처리하여 산화적 스트레스를 유도했을 때, 여주추출물에 의해 세포생존율은 증가되었고 세포내 ROS는 감소되는 것을 확인하였다. 그리고 세포내 항산화 방어시스템인 항산화효소 (SOD-1,2와 GPx-1)의 mRNA 발현이 여주추출물 처리에 의해 control 수준으로 회복되거나 control 보다 증가되는 결과를 보였으며, ROS 의존적 세포사멸과 연관 있는 것으로 알려진 MAPK pathway 중 p38과 JNK의 인산화를 여주추출물이 억제하였다. 또한 cleaved caspase-3와 cleaved PARP의 발현도 여주추출물의 처리에 의해 감소되었다. 본 연구 결과에서 70% 에탄올 여주추출물은 항산화효능이 우수하여 ROS를 직접적으로 제거할 뿐 아니라 세포내 ROS 축적을 억제시키는 효과를 보여주었다. 그리고 신경세포 내 항산화효소들의 발현 증가 기전과 p38, JNK의 인산화 억제 및 cleaved caspase-3, cleaved PARP의 발현 억제를 통한 세포사멸 억제 기전을 통해 산화적 스트레스로부터 신경세포를 보호하는 효과가 있음을 제시하고 있다. 따라서 여주추출물은 산화적 스트레스에 의한 알츠하이머병이나 파킨슨병 등과 같은 신경변성질환 (neurodegenerative disease)에 대한 예방 및 치료제의 소재로써 이용가치가 충분한 것으로 사료된다.