• Journal of Ginseng Research
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• 제42권1호
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• pp.107-115
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• 2018

Background: Depression is one of the most commonly diagnosed neuropsychiatric diseases, but the underlying mechanism and medicine are not well-known. Although Panax ginseng has been reported to exert protective effects in various neurological studies, little information is available regarding its antidepressant effects. Methods: Here, we examined the antidepressant effect and underlying mechanism of P. ginseng extract (PGE) in a chronic restraint stress (CRS)-induced depression model in mice. Results: Oral administration of PGE for 14 d decreased immobility (depression-like behaviors) time in forced swim and tail suspended tests after CRS induction, which corresponded with attenuation of the levels of serum adrenocorticotropic hormone and corticosterone, as well as attenuated c-Fos expression in the amygdala. PGE enhanced messenger RNA expression level of brain-derived neurotrophic factor but ameliorated microglial activation and neuroinflammation (the level of messenger RNA and protein expression of cyclooxygenase-2 and inducible nitric oxide synthase) in the amygdala of mice after CRS induction. Interestingly, 14-d treatment with celecoxib, a selective cyclooxygenase-2 inhibitor, and $N_{\omega}$-nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride, a selective inducible nitric oxide synthase inhibitor, attenuated depression-like behaviors after CRS induction. Additionally, PGE inhibited the upregulation of the nuclear factor erythroid 2 related factor 2 and heme oxygenase-1 pathways. Conclusion: Taken together, our findings suggest that PGE exerts antidepressant-like effect of CRS-induced depression by antineuroinflammatory and antioxidant (nuclear factor erythroid 2 related factor 2/heme oxygenase-1 activation) activities by inhibiting the hypothalamo-pituitary-adrenal axis mechanism. Further studies are needed to evaluate the potential of components of P. ginseng as an alternative treatment of depression, including clinical trial evaluation.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권1호
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• pp.70-78
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• 2009

Coptis japonica (C. japonica) is a perennial medicinal plant that has anti-inflammatory activity. C. japonica contains numerous biologically active alkaloids including berberine, palmatine, epi-berberine, and coptisine. The most well-known anti-inflammatory principal in C. japonica is berberine. For example, berberine has been implicated in the inhibition of iNOS induction by cytokines in microglial cells. However, the efficacies of other alkaloids components on microglial activation were not investigated yet. In this study, we investigated the effects of three alkaloids (palmatine, epi-berberine and coptisine) from C. japonica on lipopolysaccharide (LPS)-induced microglial activation. BV2 microglial cells were immunostimulated with LPS and then the production of several inflammatory mediators such as nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) were examined as well as the phosphorylation status of Erk1/2 mitogen activated protein kinase (MAPK). Palmatine and to a lesser extent epi-berberine and coptisine, significantly reduced the release of NO, which was mediated by the inhibition of LPS-stimulated mRNA and protein induction of inducible nitric oxide synthase (iNOS) from BV2 microglia. In addition to NO, palmatine inhibited MMP-9 enzymatic activity and mRNA induction by LPS. Palmatine also inhibited the increase in the LPS-induced MMP-9 promoter activity determined by MMP-9 promoter luciferase reporter assay. LPS stimulation increased Erk1/2 phosphorylation in BV2 cells and these alkaloids inhibited the LPS-induced phosphorylation of Erk1/2. The anti-inflammatory effect of palmatine in LPS-stimulated microglia may suggest the potential use of the alkaloids in the modulation of neuroinflammatory responses, which might be important in the pathophysiological events of several neurological diseases including Alzheimer's disease (AD), multiple sclerosis (MS), Parkinson's disease (PD) and stroke.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권2호
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• pp.151-158
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• 2017

Background: Chong-Myung-Tang (CMT) extract is widely used in Korea as a traditional herbal tonic for increasing memory capacity in high-school students and also for numerous body ailments since centuries. The use of CMT to improve the learning capacity has been attributed to various plant constituents, especially black ginseng, in it. Therefore, in this study, we have first investigated whether black ginseng-enriched CMT extracts affected spatial learning using the Morris water maze (MWM) test. Their molecular mechanism of action underlying improvement of learning and memory was examined in vitro. Methods: We used two types of black ginseng-enriched CMT extracts, designated as CM-1 and CM-2, and evaluated their efficacy in the MWM test for spatial learning behavior and their anti-inflammatory effects in BV2 microglial cells. Results: Our results show that both black ginseng-enriched CMT extracts improved the learning behavior in scopolamine-induced impairment in the water maze test. Moreover, these extracts also inhibited nitric oxide production in BV2 cells, with significant suppression of expression of proinflammatory cytokines, especially inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, and $interleukin-1{\beta}$. The protein expression of mitogen-activated protein kinase and nuclear $factor-{\kappa}B$ pathway factors was also diminished by black ginseng-enriched CMT extracts, indicating that it not only improves the memory impairment, but also acts a potent anti-inflammatory agent for neuroinflammatory diseases. Conclusion: Our research for the first time provides the scientific evidence that consumption of black ginseng-enriched CMT extract as a brain tonic improves memory impairment. Thus, our study results can be taken as a reference for future neurobehavioral studies.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제50권1호
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• pp.25-31
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• 2017

퇴행성 뇌신경 질환의 원인이 되는 것으로 알려진 미세아교세포의 과도한 활성화에 의한 신경염증반응에 미치는 미역쇠의 보호 효과를 알아보기 위해 LPS를 처리한 BV2 세포에서 미역쇠에서 얻은 에탄올 추출물을 이용하여 실험을 수행하였다. 미세아교세포의 활성화를 유도하는 LPS의 처리는 신경염증반응의 지표인 NO의 생성량과 이들을 조절하는 iNOS, COX-2의 발현을 증가시켰다. 미역쇠 추출물의 처리는 LPS가 유도하는 NO의 생성량을 농도 의존적으로 억제하였고 iNOS와 COX-2의 발현을 억제하여 NO 생성량 저해와 유사한 양상의 결과를 나타내었다. 미역쇠 추출물의 신경 염증반응 저해 효과가 $NF-{\kappa}B$의 활성화 조절을 통해 일어나는지를 알아보기 위해 $NF-{\kappa}B$의 핵으로의 전이, $I{\kappa}B$의 인산화, $NF-{\kappa}B$ 억제제인 PDTC를 이용한 NO의 생성량에 미치는 효과를 확인하였다. 미역쇠 추출물 처리에 의해 핵분획물에서의 $NF-{\kappa}B$ 발현은 현저히 감소하였고 $I{\kappa}B$의 인산화를 억제하였으며 PDTC의 처리로 NO의 생성량은 감소하였다. 이상의 결과는 미세아교세포의 활성화로 인해 발생되는 신경염증반응에 미역쇠 추출물이 $NF-{\kappa}B$의 활성 억제를 통해 NO의 생성을 저해함으로써 항신경염증 효과가 있음을 보여주는 것으로 미역쇠 추출물이 신경염증 관련 뇌신경 질환의 제어하는데 있어서 치료효과를 가지는 소재로서 이용 가능성에 대한 정보를 제공할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.509-518
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• 2016

천문동(Asparagus cochinchinensis)은 북아시아 지역에서 열병, 감기, 신장질환, 유방암, 염증질환, 뇌질환 등의 치료에 오랫동안 사용되어온 약용식물(medicinal plant)이다. 비록, 천문동의 항염증(ani-inflammatory) 효능에 대한 일부 연구들이 수행되었지만, 신경세포에서 항염증작용과 신경성장인자(nerve growth factor, NGF)의 연관성에 대한 연구는 수행된바 없다. 따라서, 본 연구에서는 신경세포에서 신경성장인자의 분비와 작용기전에 대한 천문동 열수추출물(aqueous extract from A. cochinchinensis, AEAC)의 영향을 연구하였다. AEAC로 처리된 B35세포의 배양액에 NGF단백질의 농도는 대조물질(vehicle) 처리군에 비하여 유의적으로 증가하였으며, 특별한 독성은 관찰되지 않았다. 또한, NGF mRNA의 발현도 단백질의 농도변화와 유사한 양상을 나타내었다. 더불어, B35세포로부터 분비된 NGF의 생리활성을 확인하기 위해, AEAC-조정배지(conditioned medium)를 미분화된 PC12세포에 처리한 후 이들 세포의 신경염성 성장(neuritic outgrowth)을 관찰하였다. PC12세포의 수상돌기 길이(dendritic length)는 vehicle처리군에 비하여 AEAC-조정배지처리군에서 유의적으로 증가하였다. 또한, High affinity NGF 수용체의 하위신호전달에 포함된 p-TrkA와 p-ERK의 발현은 AEAC-조정배지처리군에서 높았지만, low affinity NGF 수용체의 하위신호전달에서는 낮은 수준으로 관찰되었다. 이러한 결과는 AEAC가 신경세포에서 NGF발현과 분비의 조절에 기여하기 때문에 신경퇴행성질환(neurodegenerative disease) 치료제로서 우수한 후보물질임을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1096-1103
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• 2019

신경염증은 알츠하이머병 및 파킨슨병 과 같은 신경퇴행성 장애의 발병원인에 관련이 있는 미세아교세포의 활성에 의해 매개되므로 신경염증억제는 다양한 뇌질환을 치료할 수 있는 효과적인 해결책이 될 수 있다. 흰점박이 꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충으로 한국, 중국, 일본 및 시베리아에 서식한다. 현재 국내에서는 흰점박이꽃무지가 식용곤충 자원으로서 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 미세아교세포는 중추신경계에서 염증성 cytokine 및 산화질소의 중요공급원이며 신경면역 및 염증기능 및 기타 다양한 신경생물학적 효과를 발휘한다. 본 연구에서는 LPS(100 ng/ml)를 처리하여 과하게 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물은 세포독성 없이 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 흰점박이꽃무지 추출물에 의해 감소되었다. 이러한 결과는 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물이 신경염증 및 퇴행성 신경질환을 예방하기 위한 기능성 물질의 좋은 공급원이 될 수 있음을 시사한다.