• Journal of Ginseng Research
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• 제46권4호
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• pp.550-560
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• 2022

Background: The effect of ginsenoside Rh2 (G-Rh2) on mast cell-mediated anaphylaxis remains unclear. Herein, we investigated the effects of G-Rh2 on OVA-induced asthmatic mice and on mast cell-mediated anaphylaxis. Methods: Asthma model was established for evaluating airway changes and ear allergy. RPMCs and RBL-2H3 were used for in vitro experiments. Calcium uptake, histamine release and degranulation were detected. ELISA and Western blot measured cytokine and protein levels, respectively. Results: G-Rh2 inhibited OVA-induced airway remodeling, the production of TNF-α, IL-4, IL-8, IL-1β and the degranulation of mast cells of asthmatic mice. G-Rh2 inhibited the activation of Syk and Lyn in lung tissue of OVA-induced asthmatic mice. G-Rh2 inhibited serum IgE production in OVA induced asthmatic mice. Furthermore, G-Rh2 reduced the ear allergy in IgE-sensitized mice. G-Rh2 decreased the ear thickness. In vitro experiments G-Rh2 significantly reduced calcium uptake and inhibited histamine release and degranulation in RPMCs. In addition, G-Rh2 reduced the production of IL-1β, TNF-α, IL-8, and IL-4 in IgE-sensitized RBL-2H3 cells. Interestingly, G-Rh2 was involved in the FcεRI pathway activation of mast cells and the transduction of the Lyn/Syk signaling pathway. G-Rh2 inhibited PI3K activity in a dose-dependent manner. By blocking the antigen-induced phosphorylation of Lyn, Syk, LAT, PLCγ2, PI3K ERK1/2 and Raf-1 expression, G-Rh2 inhibited the NF-κB, AKT-Nrf2, and p38MAPK-Nrf2 pathways. However, G-Rh2 up-regulated Keap-1 expression. Meanwhile, G-Rh2 reduced the levels of p-AKT, p38MAPK and Nrf2 in RBL-2H3 sensitized IgE cells and inhibited NF-κB signaling pathway activation by activating the AKT-Nrf2 and p38MAPK-Nrf2 pathways. Conclusion: G-Rh2 inhibits mast cell-induced allergic inflammation, which might be mediated by the AKT-Nrf2/NF-kB and p38MAPK-Nrf2/NF-κB signaling pathways.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5088-5094
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• 2014

헛개나무 추출물은 알코올 분해, 간 손상 회복과 항산화 기능을 가지고 있다. 본 연구에서 헛개나무 추출물이 formalin으로 유도된 염증통증 동물모델에서 염증성 안면통증의 개선하는 능력여부에 대하여 조사하였다. 동물모델은 각각 4개의 그룹으로 나누었다; 그룹1 (대조군), 그룹2 (우측 안면부에 5% fomalin을 피하 주입하여 염증성 안면통증 유발군), 그룹3 (5% fomalin+D.W. 투여군), 그룹4 (5% fomalin+ 4.5 ml/kg 헛개나무 추출물 투여군). 긁거나 문지르는 행위에 대한 계수시험은 3그룹 사이의 다른 점을 평가하기 위해 적용되었다. 뇌와 연수에서의 p38 MAPK, iNOS, Nrf2의 발현은 통증조절, 염증, 항산화와 NO생성과 관련된다. 이것들을 단백정량분석(western blot)으로 분석하였다. 안면통증의 정도는 그룹4가 그룹 1,2,3에 비하여 유의하게 낮았다. 뇌와 연수에서의 p38 MAPK, iNOS, Nrf2의 발현도 또한 그룹4이 다른 그룹에 비하여 낮았다. 이러한 결과는 헛개나무 추출물이 p38 MAPK, iNOS와 Nrf2의 발현을 억제함으로서 염증성 안면통증을 감소시킬 수 있다는 것을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.776-782
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• 2023

Silymarin은 간 보호, 항산화, 항염, 항암 등 다양한 생리 활성을 나타내는 것으로 보고되었고, 본 연구에서는 산화 스트레스에 대한 항산화 잠재력과 그 기전을 세포 생존력 및 활성산소종 생성 분석과 Western blot 분석을 통해 RAW 264.7 세포에서 알아보고자 하였다. Silymarin은 세포 독성 없이 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 자극된 세포 내 활성산소종을 농도 의존적으로 소거하였다. 그리고 항산화 효과를 보여주는 것으로 알려진 제2상 효소 중 하나인 heme oxygenase (HO)-1의 발현은 silymarin 처리에 의해 강하게 유도되었다. 또한 silymarin 처리는 항산화 효소의 전사인자인 nuclear factor-erythroid 2 p45-related factor (Nrf)-2의 발현을 유의미하게 유도하였고, 이는 HO-1 발현증가와 일치하였다. 세포내 산화와 환원 항상성 조절과 관련된 신호 전달물질인 mitogen activated protein kinase (MAPK)와 phosphoinositde 3-kinase (PI3K)의 인산화 정도 또한 Western blot으로 분석하였고, 그 결과 silymarin 은 p38 MAPK 인산화에 의해 HO-1 발현을 유도하는 것으로 나타났다. 그리고 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)를 이용하여 세포내 지질 과산화를 유도함으로써 silymarin에 의해 유도된 HO-1의 항산화 효과를 확인하였다. 그 결과 silymarin 처리에 의해 세포사멸이 유의적으로 억제되었고, p38의 선택적 저해제를 처리한 세포군에서는 t-BHP에 의해 유의적인 세포사멸이 발생하였다. 이 결과를 통해 silymarin은 Nrf-2/p38 MAPK 신호 전달 경로를 통해 HO-1의 발현을 유도하고, 이를 통해 항산화 효과를 높이는 것을 확인할 수 있었다.

• BMB Reports
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• 제47권2호
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• pp.98-103
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• 2014

Orostachys japonicus shows various biological activities. However, the molecular mechanisms remain unknown in LPS-stimulated macrophages. Here, we investigated the anti-oxidizing effect of the dichloromethane (DCM) and hexane fractions from O. japonicus (OJD and OJH) against oxidative stress in RAW 264.7 cells stimulated by LPS. OJD and OJH significantly increased the expression of heme oxygenase-1 (HO-1) in a dose- and time-dependent manner. Additionally, it was found that the expression of HO-1 was stimulated by Nrf2 activated via degradation of Keap1. ERK and p38 inhibitors repressed HO-1 induced by OJD and OJH in LPS-stimulated cells, respectively. In conclusion, these results suggest that OJD and OJH may block oxidative damage stimulated by LPS, via increasing the expression of HO-1 and Nrf2, and MAPK signaling pathway.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제24권5호
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• pp.510-516
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• 2016

Isoegomaketone (IK) was isolated from Perilla frutescens, which has been widely used as a food in Asian cuisine, and evaluated for its biological activity. We have already confirmed that IK induced the HO-1 expression via Nrf2 activation in RAW264.7 cells. In this study, we investigated the effect of IK on the mechanism of HO-1 expression. IK upregulated HO-1 mRNA and protein expression in a dose dependent manner. The level of HO-1 mRNA peaked at 4 h after $15{\mu}M$ IK treatment. To investigate the mechanisms of HO-1 expression modulation by IK, we used pharmacological inhibitors for the protein kinase C (PKC) family, PI3K, and p38 MAPK. IK-induced HO-1 mRNA expression was only suppressed by SB203580, a specific inhibitor of p38 MAPK. ROS scavengers (N-acetyl-L-cysteine, NAC, and glutathione, GSH) also blocked the IK-induced ROS production and HO-1 expression. Furthermore, both NAC and SB203580 suppressed the IK-induced Nrf2 activation. In addition, ROS scavengers suppressed other oxidative enzymes such as catalase (CAT), glutathione S-transferase (GST), and NADH quinone oxidoreductase (NQO-1) in IK-treated RAW264.7 cells. Taken together, it can be concluded that IK induced the HO-1 expression through the ROS/p38 MAPK/Nrf2 pathway in RAW264.7 cells.

• Journal of Ginseng Research
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• 제40권4호
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• pp.423-430
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• 2016

Background: The induction of cellular defensive genes such as phase II detoxifying and antioxidant enzymes is a highly effective strategy for protection against carcinogenesis as well as slowing cancer development. Transcription factor Nrf2 (nuclear factor E2-related factor 2) is responsible for activation of phase II enzymes induced by natural chemopreventive compounds. Methods: Red ginseng oil (RGO) was extracted using a supercritical $CO_2$ extraction system and chemical profile of RGO was investigated by GC/MS. Effects of RGO on regulation of the Nrf2/antioxidant response element (ARE) pathway were determined by ARE-luciferase assay, western blotting, and confocal microscopy. Results: The predominant components of RGO were 9,12-octadecadienoic acid (31.48%), bicyclo[10.1.0] tridec-1-ene (22.54%), and 22,23-dihydrostigmasterol (16.90%). RGO treatment significantly increased nuclear translocation of Nrf2 as well as ARE reporter gene activity, leading to upregulation of heme oxygenase-1 and NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1. Phosphorylation of the upstream kinases such as apoptosis signal-regulating kinase (ASK)1, mitogen-activated protein kinase (MAPK) kinase (MKK)4/7, c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p38 MAPK were enhanced by treatment with RGO. In addition, RGO-mediated Nrf2 expression and nuclear translocation was attenuated by JNK inhibitor SP600125 and p38 MAPK inhibitor SB202190. Conclusion: RGO could be used as a potential chemopreventive agent, possibly by induction of Nrf2/ARE-mediated phase II enzymes via ASK1-MKK4/7-JNK and p38 MAPK signaling pathways.

• Natural Product Sciences
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• 제24권1호
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• pp.13-20
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• 2018

Estragole is a naturally occurring phenylpropanoid obtained from essential oils found in a broad diversity of plants. Although the phenylpropanoids show many biological activities, clear regulation of the inflammatory signaling pathways has not yet been determined. Here, we scrutinized the anti-inflammatory effect of estragole. The anti-inflammatory effect of estragole was determined through the inhibitory mechanisms of inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase (COX-2), nuclear factor kappa B ($NF-{\kappa}B$), and mitogen-activated protein kinases (MAPK) pathways and the activation of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf-2)/heme oxygenase (HO)-1 pathways in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. Estragole significantly inhibited NO production, iNOS and COX-2 expression as well as LPS-induced $NF-{\kappa}B$ and MAPK activation. Furthermore, estragole suppressed LPS-induced intracellular ROS production but up-regulated the stress response gene HO-1 via the activation of transcription factor Nrf-2. These findings demonstrate that estragole inhibits the LPS-induced expression of inflammatory mediators via the down-regulation of iNOS, COX-2, $NF-{\kappa}B$, and MAPK pathways, as well as the up-regulation of the Nrf-2/HO-1 pathway, indicating that this phenylpropanoid has potential therapeutic and preventive applications in various inflammatory diseases.

• Toxicological Research
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• 제25권4호
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• pp.159-173
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• 2009

Nuclear factor erythroid derived 2-related factor-2 (Nrf2) is a master transcription regulator of antioxidant and cytoprotective proteins that mediate cellular defense against oxidative and inflammatory stresses. Disruption of cellular stress response by Nrf2 deficiency causes enhanced susceptibility to infection and related inflammatory diseases as a consequence of exacerbated immune-mediated hypersensitivity and autoimmunity. The cellular defense capacity potentiated by Nrf2 activation appears to balance the population of $CD4^+$ and $CD8^+$ of lymph node cells for proper innate immune responses. Nrf2 can negatively regulate the activation of pro-inflammatory signaling molecules such as p38 MAPK, NF-${\kappa}B$, and AP-1. Nrf2 subsequently functions to inhibit the production of pro-inflammatory mediators including cytokines, chemokines, cell adhesion molecules, matrix metalloproteinases, COX-2 and iNOS. Although not clearly elucidated, the antioxidative function of genes targeted by Nrf2 may cooperatively regulate the innate immune response and also repress the expression of pro-inflammatory mediators.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.43-49
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• 2018

Chrysoeriol은 alfalfa에서 주로 발견되는, 식물계에 많이 분포하고 있는 flavone으로 전통의학에서 소화불량, 천식, 비뇨기계 이상의 치료에 사용되어 왔다. 최근의 연구에서는 항염증 효과가 있는 것으로 밝혀졌으나 항산화 효과에 대한 분석은 없었다. 본 연구에서는 chrysoeriol의 항산화 효과와 그 분자적 기전을 RAW 264.7 cell에서 세포생존율, reactive oxygen species (ROS)와 Western blot분석을 통해 알아보고자 하였다. Chrysoeriol은 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 발생한 ROS를 세포독성없이 농도의존적으로 제거하였다. 그리고 항산화효과를 보이는 2상 효소 중 하나인 heme oxygenase (HO)-1의 발현을 강하게 유도하였고, 그와 동시에 전사인자인 Nrf2의 핵내 이동도 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 산화스트레스에 대한 세포내 산화환원항상성 유지에 중요한 역할을 하고 있는 것으로 알려진 mitogen activated protein kinase (MAPK)와 phosphoinositide 3-kinase (PI3K)의 분석결과, chrysoeriol은 extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun NH2-terminal kinase (JNK)와 p38의 인산화를 통해 HO-1의 발현을 유도하는 것으로 나타났다. HO-1에 의한 항산화 효과를 확인하기 위하여 chrysoeriol을 전처리한 후 t-BHP에 의한 산화 스트레스에 세포를 노출시킨 결과, chrysoeriol 처리에 의해 세포사멸이 줄어드는 것을 확인하였고, HO-1의 유도제와 억제제의 처리에 따라 세포생존율 또한 조절되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, chrysoeriol은 HO-1의 발현을 유도하여 항산화 효과를 높이고 이것은 Nrf2/MAPK 신호전달 체계에 의한다는 것을 알 수 있었다.