• 생명과학회지
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• 제24권6호
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• pp.664-670
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• 2014

비브리오균(Vibrio vulnificus)은 심각하고 치명적인 감염을 일으킬 수 있는 호염성의 식중독균이지만, 숙주세포 내에서 염증반응을 일으키는 분자적 기작은 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구에서는 오염된 식품 섭취를 통해 유입되는 비브리오균의 소장 특이적 염증 반응 위치와 기작을 알아보기 위해, 7주령의 수컷 마우스에 비브리오균($1{\times}10^9CFU$)을 16시간 동안 경구 투여하였다. 그 결과 비브리오균은 주로 회장(ileum) 부위에서 비브리오균(WT) 수가 가장 많이 증가하였고, 공장(Jejunum), 근위부대장(proximal colon), 원위부 대장(distal colon)에도 유의적으로 군집현성이 이루어짐을 알 수 있었지만, 십이지장(duodenum)과 비장(spleen), 그리고 간(liver) 조직들에서는 관찰되지 않았다. 특히 비브리오균의 표적기관인 회장상피조직에서는 비브리오균(WT)이 침입 시 융모 안으로 다량의 염증세포들이 유입되었고, 융포의 폭이 넓어지고 길이가 짧아지는 전형적인 조직학적 염증 반응을 보여주었다. 비브리오균이 유도한 조직 특이적 염증반응기작을 알아보기 위해, 비브리오에 감염된 회장상피조직으로부터 단백질과 mRNA를 분리하였다. 비브리오균은 숙주세포의 중추적 신호전달 단백질인 protein kinase C (PKC)의 인산화 및 $PKC{\alpha}$의 세포막이동을 촉진시켰고, mitogen-activated protein kinase (MAPK) 중 extracellular signal-regulated kinases (ERK)와 c-Jun N-terminal kinases (JNK)의 인산화를 유도하였지만, p38 MAPK 인산화에는 영향을 미치지 않았다. 특히 비브리오균은 inhibitory factor-kappa B (I-${\kappa}B$)의 활성을 촉진시킴으로써 nuclear factor-kappa B (NF-${\kappa}B$)의 인산화를 유도하였다. 마지막으로 비브리오균(WT)에 감염된 회장의 경우, 정상마우스에 비해 염증성 cytokine인 interleukin (IL)-6, IL-8, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$의 mRNA 수준이 유의적으로 증가되었다. 염증매개 수용체인 toll like receptor (TLR)-4, TLR-5, TLR-9의 mRNA의 발현 또한 비브리오균 처리에 의해 증가되어 있음이 관찰되었다. 종합적으로 오염된 식품 섭취를 통해 유입되는 비브리오균은 회장상피세포를 표적으로 염증반응을 일으키며, 그 기작은 PKC, ERK1/2, 그리고 JNK의 인산화를 통한 NF-${\kappa}B$ 활성의 촉진이며, 이로 인한 다양한 염증 매개 단백질 발현의 증가를 통해 이루어진다고 할 수 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.417-427
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• 2022

본 연구에서는 섬괴불나무 열매(LIF), 잎(LIL) 그리고 줄기(LIS) 추출물의 면역증진 활성과 섬괴불나무 열매(LIF) 추출물의 항비만 활성을 평가하였다. 섬괴불나무 열매(LIF), 잎(LIL) 그리고 줄기(LIS) 추출물은 RAW264.7 세포에서 NO, iNOS, COX-2, IL-1𝛽, TNF-𝛼와 같은 면역증진인자의 생성을 증가시켰으며, IL-1𝛽의 발현은 NO생성과 관련된 것으로 보여진다. 면역증진인자은 TLR2/4를 통해 MAPKs중 p38 그리고 JNK를 자극하여 발현이 유도되는 것으로 판단된다. 항비만 실험에서, 섬괴불나무 열매(LIF) 추출물은 AMPK, HSL, ATGL의 발현 증가와 perilipin-1 발현 억제를통해 지질분해를 유도하여 세포 내 지질축적을 억제하는 것으로 나타났으며, 갈색지방세포로의 분화유도와 에너지 대사에 관여하는 인자인 PRDM16, PGC-1𝛼의 발현유도를 통해서도 지질축적을 억제하는 것으로 판단된다. 향후 섬괴불나무 추출물은 건강 보조제 및 기능성 식품으로의 활용이 가능할 것으로 판단되지만, 섬괴물나무 추출물의 어떠한 성분이 면역과 항비만 활성에 영향을 미치는지에 대한 성분분석이 필요하다. 또한, 본 연구는 세포를 이용한 실험으로 정확한 분석을 위해서는 동물모델을 이용한 섬괴불나무 추출물의 면역증진 및 항비만 활성에 관한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제18권1호
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• pp.19-32
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• 2024

BACKGROUND/OBJECTIVES: Atherosclerosis is associated with increased inflammation in the visceral adipose tissue (VAT). Vitamin D has been reported to modulate the inflammatory responses of stromal vascular cells (SVCs) and adipocytes in adipose tissue, but the role of vitamin D in atherosclerosis biology is unclear. This study examined the effects of in vitro 1,25-dihydroxyvitamin D₃ (1,25[OH]₂D₃) treatment on the inflammatory responses of SVCs and adipocytes from atherosclerotic mice. MATERIALS/METHODS: C57BL/6J (B6) mice were divided randomly into 2 groups and fed a 10% kcal fat control diet (control group, CON) or 41% kcal fat, 0.21% cholesterol (high fat + cholesterol, HFC) diet (obese group, OB), and B6.129S7-Ldlr^tm1Her/J (Ldlr^-/-) mice were fed a HFC diet (obese with atherosclerosis group, OBA) for 16 weeks. SVCs and adipocytes isolated from VAT were pre-incubated with 1,25(OH)₂D₃ for 24 h and stimulated with lipopolysaccarides for the next 24 h. Proinflammatory cytokine production by adipocytes and SVCs, the immune cell population in SVCs, and the expression of the genes involved in the inflammatory signaling pathway in SVCs were determined. RESULTS: The numbers of total macrophages and SVCs per mouse were higher in OB and OBA groups than the CON group. The in vitro 1,25(OH)₂D₃ treatment significantly reduced macrophages/SVCs (%) in the OBA group. Consistent with this change, the production of interleukin-6 and monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1) by SVCs from the OBA group was decreased by 1,25(OH)₂D₃ treatment. The 1,25(OH)₂D₃ treatment significantly reduced the toll-like receptor 4 and dual-specificity protein phosphatase 1 (also known as mitogen-activated protein kinase phosphatase 1) mRNA levels in SVCs and MCP-1 production by adipocytes from all 3 groups. CONCLUSIONS: These findings suggest that vitamin D can attribute to the inhibition of the inflammatory response in VAT from atherosclerotic mice by reducing proinflammatory cytokine production.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제82권1호
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• pp.42-52
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• 2019

Background: Transforming growth factor ${\beta}$ (TGF-${\beta}$), retinoic acid (RA), p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK), and MEK signaling play critical roles in cell differentiation, proliferation, and apoptosis. We investigated the effect of RA and the role of these signaling molecules on the phosphorylation of Smad2/3 (p-Smad2/3) induced by TGF-${\beta}1$. Methods: A549 epithelial cells and CCD-11Lu fibroblasts were incubated and stimulated with or without all-trans RA (ATRA) and TGF-${\beta}1$ and with MAPK or MEK inhibitors. The levels of p-Smad2/3 were analyzed by western blotting. For animal models, we studied three experimental mouse groups: control, bleomycin, and bleomycin+ATRA group. Changes in histopathology, lung injury score, and levels of TGF-${\beta}1$ and Smad3 were evaluated at 1 and 3 weeks. Results: When A549 cells were pre-stimulated with TGF-${\beta}1$ prior to RA treatment, RA completely inhibited the p-Smad2/3. However, when A549 cells were pre-treated with RA prior to TGF-${\beta}1$ stimulation, RA did not completely suppress the p-Smad2/3. When A549 cells were pre-treated with MAPK inhibitor, TGF-${\beta}1$ failed to phosphorylate Smad2/3. In fibroblasts, p38 MAPK inhibitor suppressed TGF-${\beta}1$-induced p-Smad2. In a bleomycin-induced lung injury mouse model, RA decreased the expression of TGF-${\beta}1$ and Smad3 at 1 and 3 weeks. Conclusion: RA had inhibitory effects on the phosphorylation of Smad induced by TGF-${\beta}1$ in vitro, and RA also decreased the expression of TGF-${\beta}1$ at 1 and 3 weeks in vivo. Furthermore, pre-treatment with a MAPK inhibitor showed a preventative effect on TGF-${\beta}1$/Smad phosphorylation in epithelial cells. As a result, a combination of RA and MAPK inhibitors may suppress the TGF-${\beta}1$-induced lung injury and fibrosis.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권1호
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• pp.23-30
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• 2021

본 연구에서는 LPS로 자극을 유도한 RAW 264.7 대식세포에서 지칭개 추출물의 항염증 효능을 알아보기 위해 이와 연관된 다양한 인자(NO, PGE2, IL-6, 및 TNF-α)와 MAPK 신호전달 경로에 대해서 조사하였다. 먼저HL 처리에 따른 세포 생존율에 대해 조사한 결과, HL을 농도별로 처리했을 때 저농도인 25 ㎍/mL에서부터 고농도인 100 ㎍/mL까지 모두 90% 이상의 생존율이 나타났으며, LPS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서도 90% 이상의 생존율을 나타내 실험에 사용된 HL의 농도가 RAW 264.7 대식세포에서 무독성임을 확인할 수 있었다. 이러한 무독성 조건에서 HL의 항염증 활성을 확인하기 위하여 염증 매개체(inflammatory mediators)로 잘 알려진 NO와 PGE2의 생성 변화를 확인한 결과, LPS로 염증반응이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 NO와 PGE2의 생성이 농도 의존적으로 억제됨을 확인하였다. HL이 NO와 PGE2를 억제하는 항염증 효과가 있음을 관찰하였고, 이에 전 염증성 사이토카인 분비에도 유의성 있는 효과를 나타낼 것이라 판단되어 전 염증성 사이토카인(IL-6와 TNF-α)에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. HL은 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포의 염증반응에서 IL-6의 생산을 유의적으로 억제함을 관찰할 수 있었다. 한편 다른 전 염증성 사이토카인인 TNF-α생산에는 아무 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 HL이 전 염증성 사이토카인 중 TNF-α조절에 관여하지 않고, IL-6 생성을 억제하여 염증 매개체의 생성을 억제한다고 추측할 수 있었다. HL이 NO, PGE2, 및 IL-6의 조절에 작용하는 메커니즘이 상위 시그널인 MAPK cascade의 억제를 통해 나타나는 효과인지 알아보기 위해 염증과 관련된 MAPK 시그널인 p38, ERK, 및 JNK의 발현 변화를 관찰하였다. HL은 p38과 ERK의 발현 활성화를 상당히 약화시켰지만 JNK는 p38과 ERK 보다 덜 민감하게 조절함을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 보면 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 HL은 MAPK 신호경로인 JNK 발현에 유의적인 영향을 주지 못해서 JNK와 관련된 TNF-α생산에 영향을 주지 못한 것으로 판단된다. 다른 MAPK 신호경로인 p38과 ERK의 발현을 약화시킴으로써 그 다음 기작인 IL-6, NO, 및 PGE2의 생산을 억제시켜 염증반응을 억제한 것으로 추측되어 진다. 이상의 결과를 종합해 보면 HL이 항염 활성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 기반으로 HL의 MAPK 신호경로를 통한 염증성 사이토카인과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 다양한 경로를 통한 염증 조절 기전 연구는 추가적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제19권3호
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• pp.348-356
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• 2011

Liriope platyphylla is a medical herb that has long been used in Korea and China to treat cough, sputum, neurodigenerative disorders, obesity and diabetes. The aims of this study were to study the antidiabetic effects of the aqueous extract of L. platyphylla (AEtLP) through pancreatic and extrapancreatic actions. AEtLP were orally administrated to ICR mice once a day for 7 days. Of three different concentrations of AEtLP, only 10% AEtLP were low toxic to liver, based on body weight and serum biochemical analyses. However, 10% AEtLP-treated mice displayed signifi cant reduction of the glucose concentration and increased insulin concentration; no changes were noted using 5% and 15% AEtLP. Also, the increase of glucose transporter (Glut)-1 expression in liver was dependent on the concentration of AEtLP, and was regulated by the phosphorylation of Akt. The lowest expression of Glut-3 was observed in 15% AEtLP treated mice, followed by 10% AEtLP- and 5% AEtLP-treated mice. This pattern of Glut-3 expression was roughly in accord with the phosphorylation of c-Jun N-teminal kinase (JNK) in the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway. Furthermore, a signifi cant rise of the superoxide dismutase activity (SOD) was detected in AEtLP-treated mice. The fi ndings suggest that AEtLP should be considered as a diabetes therapeutic candidate to induce insulin secretion from pancreatic ${\beta}$-cells and glucose uptake in liver cells.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권7호
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• pp.1037-1047
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• 2017

Objective: Despite an increasing number of investigations into the pathophysiology of necrotic enteritis (NE) disease, etiology of NE-associated diseases, and gene expression profiling of NE-affected tissues, the microRNA (miRNA) profiles of NE-affected poultry have been poorly studied. The aim of this study was to induce NE disease in the genetically disparate Fayoumi chicken lines, and to perform non-coding RNA sequencing in the intestinal mucosal layer. Methods: NE disease was induced in the Fayoumi chicken lines (M5.1 and M15.2), and non-coding RNA sequencing was performed in the intestinal mucosal layer of both NE-affected and uninfected chickens to examine the differential expression of miRNAs. Next, quantitative real-time polymerase chain reaction (real-time qPCR) was performed to further examine four miRNAs that showed the highest fold differences. Finally, bioinformatics analyses were performed to examine the four miRNAs target genes involvement in the signaling pathways, and to examine their interaction. Results: According to non-coding RNA sequencing, total 50 upregulated miRNAs and 26 downregulated miRNAs were detected in the NE-induced M5.1 chickens. While 32 upregulated miRNAs and 11 downregulated miRNAs were detected in the NE-induced M15.2 chickens. Results of real-time qPCR analysis on the four miRNAs (gga-miR-9-5p, gga-miR-20b-5p, ggamiR-196-5p, and gga-let-7d) were mostly correlated with the results of RNAseq. Overall, ggamiR-20b-5p was significantly downregulated in the NE-induced M5.1 chickens and this was associated with the upregulation of its top-ranking target gene, mitogen-activated protein kinase, kinase 2. Further bioinformatics analyses revealed that 45 of the gene targets of gga-miR-20b-5p were involved in signal transduction and immune system-related pathways, and 35 of these targets were predicted to interact with each other. Conclusion: Our study is a novel report of miRNA expression in Fayoumi chickens, and could be very useful in understanding the role of differentially expressed miRNAs in a NE disease model.

• Journal of Ginseng Research
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• 제43권2호
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• pp.272-281
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• 2019

Background: Diabetic sensorineural damage is a complication of the sensory neural system, resulting from long-term hyperglycemia. Red ginseng (RG) has shown efficacy for treatment of various diseases, including diabetes mellitus; however, there is little research about its benefit for treating sensorineural damage. Therefore, we aim to evaluate RG efficacy in alloxan-induced diabetic neuromast (AIDN) zebrafish. Methods: In this study, we developed and validated an AIDN zebrafish model. To assess RG effectiveness, we observed morphological changes in live neuromast zebrafish. Also, zebrafish has been observed to have an ultrastructure of hair-cell cilia under scanning electron microscopy. Thus, we recorded these physiological traits to assess hair cell function. Finally, we confirmed that RG promoted neuromast recovery via nerve growth factor signaling pathway markers. Results: First, we established an AIDN zebrafish model. Using this model, we showed via live neuromast imaging that RG fostered recovery of sensorineural damage. Damaged hair cell cilia were recovered in AIDN zebrafish. Furthermore, RG rescued damaged hair cell function through cell membrane ion balance. Conclusion: Our data suggest that RG potentially facilitates recovery in AIDN zebrafish, and its mechanism seems to be promotion of the nerve growth factor pathway through increased expression of topomyosin receptor kinase A, transient receptor potential channel vanilloid subfamily type 1, and mitogen-activated protein kinase phosphorylation.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1549-1557
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• 2011

TRAIL은 다양한 암세포에서 apoptosis를 유발하는 것으로 알려져 있으나 간암세포를 포함한 일부 암세포에서 TRAIL 저항성이 획득된 것으로 보고되어지고 있다. 대두의 대표적인 생리활성 물질인 isoflavonoid계열 genistein은 이미 많은 암세포에서 apoptotic 효능을 가진 것으로 알려져 있으나 TRAIL에 의한 apoptosis 유도에 미치는 영향과 기전에 대한 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 TRAIL 저항성을 가진 Hep3B 간암세포에서 TRAIL에 의한 apoptosis 유도를 genistein이 더욱 상승시킬 수 있음을 보고하고자 한다. 본 연구의 결과에 의하면, Hep3B 세포에 세포독성을 보이지 않는 범위의 genistein에 의한 TRAIL 유도 apoptosis 상승효과는 미토콘드리아의 기능 손상과 연관성이 있었다. 또한 genistein과 TRAIL 복합처리에 의한 apoptosis 유도는 p38 MAPK 활성 저하로 더욱 상승하였으며, 이는 Bid의 truncation 증가, pro-apoptotic 단백질인 Bax의 발현 증가와 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소 및 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유출의 증가와 연관성이 있었다. 또한 p38 MAPK 억제제는 genistein 및 TRAIL 복합처리에 의한 caspase의 활성 증가와 PARP 단백질의 단편화를 촉진시켰으며, 이는 미토콘드리아의 기능적 손상 증가에 의한 것임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 genistein이 TRAIL에 의한 apoptosis 유도를 효과적으로 증가시킬 수 있으며, 이러한 과정이 p38 MAPK 의존적으로 이루어짐을 알 수 있었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권3호
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• pp.203-213
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• 2022

미선나무(Abeliophyllum distichum) 1속 1종의 한반도 고유식물이다. 꽃잎색의 변이에 따라 미선(백색), 분홍미선, 상아미선 그리고 연노랑색의 옥황1호 품종 등으로 구분된다. 본 연구에서는 4종류의 꽃 추출물(FAD)로부터 생리활성물질의 함량과 항염증 활성 차이를 비교·분석하였다. FAD의 생리활성 물질은 LC/MS 분석을 통해 rutin, hirsutrin, 그리고 acteoside를 분석하였다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성을 통한 항산화 활성을 분석하였으며, 항산화 활성은 각 추출물의 생리활성 물질의 함량에 따라 유의성 있는 활성을 나타내었다. FAD는 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에서 염증 유발 매개체(산화질소, iNOS, COX-2)의 발현을 감소시켰다. 또한 NF-κB와 MAPK 신호전달 경로 조절을 통한 항염증 효과를 확인하였다.