• 제목/요약/키워드: NADPH Oxidase

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Ginsenoside Rg1 suppresses early stage of adipocyte development via activation of C/EBP homologous protein-10 in 3T3-L1 and attenuates fat accumulation in high fat diet-induced obese zebrafish

  • Koh, Eun-Jeong;Kim, Kui-Jin;Choi, Jia;Jeon, Hui Jeon;Seo, Min-Jung;Lee, Boo-Yong
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제41권1호
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    • pp.23-30
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    • 2017
  • Background: Ginsenoside Rg1 is a class of steroid glycoside and triterpene saponin in Panax ginseng. Many studies suggest that Rg1 suppresses adipocyte differentiation in 3T3-L1. However, the detail molecular mechanism of Rg1 on adipogenesis in 3T3-L1 is still not fully understood. Methods: 3T3-L1 preadipocyte was used to evaluate the effect of Rg1 on adipocyte development in the differentiation in a stage-dependent manner in vitro. Oil Red O staining and Nile red staining were conducted to measure intracellular lipid accumulation and superoxide production, respectively. We analyzed the protein expression using Western blot in vitro. The zebrafish model was used to investigate whether Rg1 suppresses the early stage of fat accumulation in vivo. Results: Rg1 decreased lipid accumulation in early-stage differentiation of 3T3-L1 compared with intermediate and later stages of adipocyte differentiation. Rg1 dramatically increased CAAT/enhancer binding protein (C/EBP) homologous protein-10 (CHOP10) and subsequently reduced the $C/EBP{\beta}$ transcriptional activity that prohibited the initiation of adipogenic marker expression as well as triglyceride synthase. Rg1 decreased the expression of extracellular signal-regulated kinase 1/2 and glycogen synthase kinase $3{\beta}$, which are also essential for stimulating the expression of $CEBP{\beta}$. Rg1 also reduced reactive oxygen species production because of the downregulated protein level of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen (NADPH) oxidase 4 (NOX4). While Rg1 increased the endogenous antioxidant enzymes, it also dramatically decreased the accumulation of lipid and triglyceride in high fat diet-induced obese zebrafish. Conclusion: We demonstrated that Rg1 suppresses early-stage differentiation via the activation of CHOP10 and attenuates fat accumulation in vivo. These results indicate that Rg1 might have the potential to reduce body fat accumulation in the early stage of obesity.

3T3-L1 세포분화 중 지방축적 및 ROS 생성에 대한 연화 열수 및 에탄올 추출물의 효과 (Effect of hot water and ethanol extracts from Nelumbo nucifera Gaertner flower on lipid accumulation and reactive oxygen species (ROS) production in adipogenesis of 3T3-L1 cells)

  • 오지원;이진하;이옥환;김계훈;김혜란;이효구
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.744-750
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    • 2015
  • 본 연구에서는 연화 열수 및 에탄올 추출물의 3T3-L1 지방세포 분화 및 ROS생성 저감효과를 구명하기 위하여 3T3-L1 전지방세포 분화과정 중 연화 열수 및 에탄올 추출물에 의한 지방축적과 ROS 생성을 관찰하였다. 연화 열수 및 에탄올 추출물은 XTT assay에서 100, 200 및 $400{\mu}g/mL$ 농도에서 세포 독성을 보이지 않았다. 지방세포 분화 중 세포 내 지방축적 및 ROS 생성량을 비교한 결과, 연화 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포의 경우 지방축적량과 ROS 생성량 모두 유의적으로 억제되는 것으로 나타났다. 특히 연화 열수 및 에탄올 추출물을 처리함으로써 지방세포분화와 관련된 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 aP mRNA의 발현을 유의적으로 감소시켰으며, ROS의 생성과 관련이 있는 주요 유전자인 NOX4 및 catalase의 유전자발현 또한 유의적으로 감소하였다. 이 결과를 통해 연화 열수 및 에탄올 추출물이 3T3-L1 지방세포 내 중성지방의 축적 억제효과와 더불어 ROS 생성 억제에 효과적으로 작용함을 확인하였다. 따라서 연화 열수 및 에탄올 추출물은 비만과 같은 대사증후군 관련 질환의 개선을 위한 천연물 기능성 소재로의 활용이 기대된다.

진피-황금 혼합물이 급성 역류성 식도염 흰쥐에 미치는 효과 (Effects of a mixture of Citri Pericarpium and Scutellariae Radix on acute reflux esophagitis in rats)

  • 이진아;신미래;노성수;박해진
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제54권3호
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    • pp.321-333
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    • 2021
  • 본 연구에서는 진피-황금 혼합물 (CS)이 급성 역류성 식도염에 미치는 식도 점막 보호 효과를 평가하기 위하여 CS를 경구투여한 후 수술을 통해 역류성 식도염을 유발하였으며, 실험 종료 후 혈액 채취 및 식도 조직을 적출하였다. 동물에게서 적출한 식도 점막의 손상 정도를 육안으로 확인한 결과 CS투여군에서 식도 점막의 손상이 유의하게 감소하였으며, H&E staining을 통해 관찰한 결과 마찬가지로 CS투여군에서 식도 상피의 탈락 및 염증세포의 침윤이 현저하게 감소한 것을 확인하였다. 혈액을 이용하여 역류성 식도염의 원인으로 유효하다고 알려진 ROS의 수치를 확인한 결과, CS투여군에서 ROS 수치가 유의적으로 감소하였으며, western blotting을 통해 NADPH oxidase인 NOX4, p47phox, p22phox의 발현을 확인한 결과, 마찬가지로 CS 투여군에서 유의하게 감소하였고, 특히 CS200투여군에서 Normal군과 비슷한 수치를 나타냈다. 또한, CS투여는 염증성 단백질인 MAPK와 NF-κB 경로를 유의적으로 억제하였을 뿐 아니라 tight junction 단백질인 claudin-1과 claudin-4의 발현을 유의하게 조절한 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합해보면 진피-황금 추출물은 산화적 스트레스를 억제함으로써 염증성 단백질의 발현을 조절할 뿐 아니라 tight junction 단백질의 발현을 조절하여 식도 점막을 보호하는 것으로 판단되나 역류성 식도염은 음식물의 섭취와 밀접한 관련이 있는 만큼 추후 동물의 식이 섭취량을 조사하는 등 세부적인 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.

몽골 야생 링곤베리와 블루베리의 항산화, 항염증 효과 및 생리활성 물질 분석 연구 (Analysis of antioxidant and anti-inflammatory effects of Mongolian wild lingonberry and blueberry, and identification of their bioactive compounds)

  • 이혜주;;정승진;서찬;이상길
    • 한국식품과학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.147-154
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    • 2022
  • 본 연구에서는 몽골 야생 베리 추출물의 총 페놀성 화합물, 플라보노이드, 그리고 안토시아닌 함량과 항산화 효과를 측정하였다. 전구 염증매개 사이토카인의 유전자 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과, LBE와 BBE의 전처리가 LPS 자극에 의해 증가된 TNF-α, IL-1β, iNOS, 및 COX-2의 mRNA 발현의 농도를 유의적으로 감소시키며 항염증 효능을 보여주었다. 또한 LBE와 BBE는 NOX2의 발현 억제를 통하여 활성산소의 생성을 저해시킴으로 세포내 염증성 산화적 스트레스를 감소시킴을 확인하였다. 몽골야생 블루베리에서는 6종의 안토시아닌이 검출되었으며, 야생 링곤베리에서는 1종의 안토시아닌이 검출되었다. 본 연구결과를 토대로 몽골의 야생 베리가 강력한 항산화 및 항염증을 통한 육식위주의 식단을 소비하는 몽골인들의 산화적 스트레스 및 만성 염증성 질환을 줄여주는 식품으로의 가능성을 확인하였다.

Ginsenoside Rg1 attenuates cerebral ischemia-reperfusion injury due to inhibition of NOX2-mediated calcium homeostasis dysregulation in mice

  • Han, Yuli;Li, Xuewang;Yang, Liu;Zhang, Duoduo;Li, Lan;Dong, Xianan;Li, Yan;Qun, Sen;Li, Weizu
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제46권4호
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    • pp.515-525
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    • 2022
  • Background: The incidence of ischemic cerebrovascular disease is increasing in recent years and has been one of the leading causes of neurological dysfunction and death. Ginsenoside Rg1 has been found to protect against neuronal damage in many neurodegenerative diseases. However, the effect and mechanism by which Rg1 protects against cerebral ischemia-reperfusion injury (CIRI) are not fully understood. Here, we report the neuroprotective effects of Rg1 treatment on CIRI and its possible mechanisms in mice. Methods: A bilateral common carotid artery ligation was used to establish a chronic CIRI model in mice. HT22 cells were treated with Rg1 after OGD/R to study its effect on [Ca2+]i. The open-field test and poleclimbing experiment were used to detect behavioral injury. The laser speckle blood flowmeter was used to measure brain blood flow. The Nissl and H&E staining were used to examine the neuronal damage. The Western blotting was used to examine MAP2, PSD95, Tau, p-Tau, NOX2, PLC, p-PLC, CN, NFAT1, and NLRP1 expression. Calcium imaging was used to test the level of [Ca2+]i. Results: Rg1 treatment significantly improved cerebral blood flow, locomotion, and limb coordination, reduced ROS production, increased MAP2 and PSD95 expression, and decreased p-Tau, NOX2, p-PLC, CN, NFAT1, and NLRP1 expression. Calcium imaging results showed that Rg1 could inhibit calcium overload and resist the imbalance of calcium homeostasis after OGD/R in HT22 cells. Conclusion: Rg1 plays a neuroprotective role in attenuating CIRI by inhibiting oxidative stress, calcium overload, and neuroinflammation.

빈랑자와 천련자 복합물의 만성 역류성 식도염에서 보호 효과 (The protective effect of Areca Semen and Toosendan Fructus mixture in a chronic model of reflux esophagitis)

  • 신미래;이진아;김민주;안효진;노성수
    • 대한본초학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.57-68
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    • 2020
  • Objective : The aim of present study was to clarify the effect of Areca Semen and Toosendan Fructus Mixture (AT-mix) on chronic reflux esophagitis (CRE) in rats. Methods : The antioxidant activity of AT-mix was measured through DPPH and ABTS radical scavenging activities in vitro. CRE was induced in SD rats (5 weeks, male) by ligating the border forestomach and granular portion with 2-0 silk and the duodenum near the pyloric portion was covered with 2-mm wide piece of 18-Fr Nélaton catheter. And then rats were treated AT-mix 200 mg/kg one daily for 14 days. The anti-oxidant and inflammatory protein levels were evaluated using western blotting. Results : Gross lesion of esophageal mucosa after AT-mix treatment showed a superior enhancement compared with that of CRE control rats. AT-mix treatment strongly reduced both DPPH and ABTS radical scavenging activities (DPPH, IC50 8.15±0.14 ㎍/mL; ABTS, IC50 24.69±0.03 ㎍/mL, repspectively). Levels of the NADPH oxidase subunit including NOX4 and p22phox increased in CRE control rats. Otherwise, AT-mix treatment significantly reduced. The activation of Nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) led to significantly the up-regulation of HO-1. The inhibition of IκBα phosphorylation led to NF-κB inactivation. Subsequently, NF-κB inactivation significantly induced the decrease of COX-2, iNOS, TNF-α, and IL-6 protein expressions. Conclusion : Taken together, these results suggest that AT-mix treatment can attenuate the esophageal mucosal ulcer though inhibiting NF-κB pathway and enhancing Nrf2/HO-1 pathway. Thus, the additional mechanism study about AT-mix would need for the development as a safe herbal therapy for CRE.

Monascus pilosus 발효 뽕잎차가 고지방 식이 마우스의 체중과 간 조직 항산화계 효소 활성에 미치는 영향 (Effects of Mulberry Leaf Tea Fermented by Monascus pilosus on Body Weight and Hepatic Antioxidant Enzyme Activities in Mouse Fed High-Fat Diet)

  • 이상일;이예경;이인애;최종근;김순동;서주원
    • 한국식품영양학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.66-77
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    • 2013
  • 본 연구에서는 뽕잎차와 Monascus pilosus로 발효시킨 뽕잎차가 ICR mouse의 체중과 간 조직 항산화계 효소류의 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 정상대조군(NC), 고지방 식이 대조군(HC), 뽕잎차 분말을 2% 혼합한 고지방 식이군(UM), 발효 뽕잎차 분말을 2% 혼합한 고지방 식이군(FM)으로 나누어 8주간 사육하였다. 체중증가량에 있어서는 HC군의 주당 체중증가량은 NC군에 비해 2.13배로 높았으나, UM군과 FM군은 NC군의 1.80 및 1.67배로 체중증가량이 크게 완화되었다. 장기 중량은 고지방 식이군에서 증가되었던 간의 중량은 UM과 FM군에서 회복되는 경향을 보였으며, 신장의 경우에도 NC군 수준으로 회복되는 경향을 나타내었다. 부고환 주변 지방의 함량은 UM과 FM군의 경우 모두 고지방 식이로 현저하게 증가된 지방함량을 유의적으로 감소시켰으며, 그 효과는 FM군에서 현저하였다. ALT 활성은 HC군이 NC군에 비하여 2.56배나 높은 수치를 나타내었으며, UM군과 HC 간의 유의차는 보이지 않으나 FM군은 HC군에 비하여 유의적으로 낮았다. TG, TC, LDL-cholesterol의 함량 및 동맥경화지수(AI)는 HC군은 NC군에 비하여 각각 18.42%, 39.59%, 212.56% 및 230.70%가 증가하였으며, HDL-cholesterol 함량은 17.84%가 감소하였다. UM군의 TG, TC, HDL- 및 LDL-cholesterol 함량은 HC군과 유의적인 차이가 없으나, FM군에서는 유의적인 차이를 보였으며, 동맥경화지수도 HC군 2.63, UM군 2.09, FM군 1.70으로 FM군에서 양호한 결과를 나타내었다. 간 조직 TG 함량은 UM 및 FM군이 HC군에 비하여 25.18~25.72%가 감소되었으며, 총 콜레스테롤의 함량에서도 TG와 유사한 경향을 보였다. Glutathione(GSH)의 함량은 FM군이 UM군에 비하여 유의적으로 증가하였으며, lipid peroxide(LPO)의 함량은 UM군과 FM군은 HC군에 비하여 각각 49.82% 및 44.52% 감소하였다. Xanthine oxidase(XO) 활성은 UM군과 FM군에서는 HC군에 비하여 각각 38.41% 및 53.62%가 감소하였다. SOD 활성은 UM과 FM군 모두 NC군과 유사한 활성을 나타내었다. Glutathione S-transferase(GST)활성은 UM군과 FM군은 고지방 식이에 의해 감소된 HC군의 활성을 14.81~23.46% 증가시켰다. Glutathione peroxidase(GPX) 활성(NADPH nmole/min/mg protein)은 고지방 식이 대조군인 HC군에서의 활성은 NC군의 65.59%에 불과하였으나, UM군과 FM군은 HC군에 비하여 각각 22.95% 및 38.52% 증가하였다. 간 조직을 검경한 결과, 고지방 식이 대조군인 HF군에서는 간 조직 세포가 지방 방울의 축적에 의해 확장되어 간굴모세혈관(hepatic sinusoids)이 폐쇄된 상태였다. 하지만, UM군과 FM군에서는 중심정맥 주위의 세포들이 정상적으로 잘 보존되어 있으며, 간 소엽의 간세포삭과 간 조직 세포 내에 지방방울의 축적이 보이긴 하나 구분이 가능하며, UM군에 비하여 FM군 쪽의 간 손상이 보다 경미한 것으로 나타났다. 이상의 실험결과, M. pilosus로 발효시킨 뽕잎차는 정상식이군에서는 간 조직 손상과 관련된 LPO의 함량을 경감시키는 효과와 함께 경미한 체중 감소 효과가 있는 것으로 사료되며, 고지방 식이에 의한 비정상 생리 상태에서는 비만 해소와 ROS 생성계효소의 저해와 소거계 항산화 효소의 활성화를 통한 간 기능 증진과 조직 손상을 예방 또는 경감시키는 효과가 있는 것으로 생각된다.

쓴메밀 및 단메밀 에탄올 추출물의 항산화 및 지방세포 분화억제 효과 (Antioxidant and Anti-Adipogenic Effects of Ethanolic Extracts from Tartary and Common Buckwheats)

  • 윤보라;조봉제;이효구;김대중;이성갑;홍희도;김경탁;조장원;최현선;이부용;이옥환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.123-130
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    • 2012
  • 쓴메밀은 전 세계적으로 널리 재배되고 있으며 곡식용, 새싹채소, 엽채 등 다양한 형태로 이용되는 작물로서 단메밀보다 루틴함량이 높다. 본 연구는 쓴메밀과 단메밀 80% 에탄올 추출물의 총 페놀 및 플라보노이드 함량, 항산화 활성 및 지방세포 분화억제 효과를 평가하였다. 총 페놀함량과 폴리페놀 함량 모두 쓴메밀 에탄올 추출물에서 단메밀 에탄올 추출물보다 유의적으로 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력과 같은 항산화 활성은 쓴메밀 에탄올 추출물이 단메밀 에탄올 추출물에 비하여 높게 나타났다. 3T3-L1의 분화과정 중의 쓴메밀 추출물들은 50, 100, 200 및 400 ${\mu}g$/mL에서 세포에 독성 보이지 않았으며, 세포 내 지방의 축적량을 유의적을 감소시키는 것으로 나타났다. 지방 세포 분화에 관련된 유전자인 $PPAR{\gamma}$와 aP2의 mRNA 발현율도 쓴메밀 에탄올 추출물에 의해 유의적으로 감소하였고, ROS 생성과 관련된 유전자인 G6PDH 및 NOX4 mRNA 발현도 쓴메밀 에탄올 추출물에서 유의적으로 감소하였다. 이러한 결과들로 볼 때, 쓴메밀은 강력한 항산화 활성을 갖으며, 이들 항산화 활성은 지방세포 분화억제 효과와 밀접한 관계를 갖는 것으로 사료되었다.

NNNMU로 유도된 급성호흡곤란증후군 흰쥐 폐장에서의 dexamethasone에 의한 $PLA_2$, GGT의 활성도 및 형태학적인 변화 (Effects of high dose of dexamethasone on $PLA_2$, GGT activity and lung morphology in NNNMU-induced ARDS rats)

  • 이영만;박윤엽;고윤석
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권6호
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    • pp.925-935
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    • 1996
  • 연구목적: ARDS 발병기전의 일단을 알아보기 위하여 실험동물에서 ARDS와 같은 병변을 유도하는 N-nitroso-N-methylurethane(NNNMU)로 흰쥐에서 급성 폐손상을 유도하였다. ARDS에서의 제 II형 폐포세포의 기능 및 형태학적인 변화가 폐포강 내로의 단백질 이동과 관계 있다고 생각되므로 surfactant를 정량하고 동시에 gamma glutamyl transpeptidase(GGT)의 활성도를 측정하였다. 그리고 백혈구와 연관된 free radical의 역할을 알아보고자 phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)의 활성도도 측정하였다. 이때 $PLA_2$의 inhibitor인 dexamethasone을 이용하여 $PLA_2$가 ARDS 발병에 미치는 영향을 알아보고자하였다. 방법: NNNMU에 의해 나타나는 폐부종의 확인을 위해 체중에 대한 폐장의 무게의 비를 계산하였고, 제 II형 폐포세포의 기능을 알아보기 위하여 surfactant의 양 및 GGT의 활성도를 측정하였다. 또한 염증세포의 침윤 및 제 II형 폐포세포의 형태학적인 변화를 광학 및 전자현미경을 이용하여 확인 하였으며 $PLA_2$의 활성도도 측정 하였다. 또한 이 모든 실험을 dexamethasone을 투여한 군에서도 시행하여 $PLA_2$의 억제로 나타나는 효과를 관찰하였다. 결과: NNNMU로 유도된 ARDS와 유사한 급성폐손상시 dexarnethasone은 폐부종을 감소시키고 GGT 및 $PLA_2$의 활성도를 감소시켰다. 형태학적으로는 염증세포 침윤의 감소가 관찰되었으며 병리학적인 소견도 호전시켰다. 결론: ARDS의 병인 중 $PLA_2$의 활성화가 염증세포의 침윤을 증가시키고 동시에 resprratory burst에 의한 free radical의 생성과 그 작용이 급성 폐손상의 중요한 기전으로 생각된다. 특히 $PLA_2$는 백혈구 세포막의 NADPH oxidase의 활성화에 따른 free radical의 생성뿐만 아니라 lipid medialor의 생성에도 관여하여 폐부종을 야기하는 중요한 요소가 되는데, 과량의 dexamethasone 은 $PLA_2$를 억제함으로써 이러한 변화를 감소시키는 것으로 생각된다.

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RAW 264.7 세포에 있어 t10c12-CLA의 ROS를 통한 TNF-${\alpha}$ 생산 및 NF-${\kappa}B$ 활성 조절 (Trans-10, cis-12 Conjugated Linoleic Acid Modulates Tumor Necrosis Factor-${\alpha}$ Production and Nuclear Factor-${\kappa}B$ Activation in RAW 264.7 Macrophages Through Formation of Reactive Oxygen Species)

  • 박소영;강병택;강지훈;양만표
    • 한국임상수의학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.469-476
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    • 2014
  • 본 연구는 염증상태에서의 CLA의 효과와 작용기전을 알아보기 위해 LPS-자극 RAW 264.7 macrophages에 있어 ROS 생성과 TNF-${\alpha}$ 생산, NF-${\kappa}B$$PPAR{\gamma}$ 활성을 검토하였다. t10c12-CLA는 LPS로 자극하지 않은 비염증시의 RAW 세포에서는 ROS 생성을 증가시켜 TNF-${\alpha}$ 생산을 유도하였으며, 이 효과는 $PPAR{\gamma}$ 활성화에 의존해서 NF-${\kappa}B$ 활성 증가에 의해 매개되었다. 반면, LPS로 자극한 염증조건의 RAW 세포에서는 t10c12-CLA가 $PPAR{\gamma}$ 활성화에 의존하지 않는 경로로 ROS 생성 및 과도한 TNF-${\alpha}$ 생산을 억제하였다. 본 결과로부터 CLA는 ROS 생성을 통해 TNF-${\alpha}$ 생산 및 NF-${\kappa}B$ 활성을 염증 유무에 따라 조절하는 것으로 사료되었다.