• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.938-947
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• 2016

본 연구는 한국 고유 식용 자원인 황칠나무의 잎을 이용한 항산화 효과 및 고혈당으로 인한 신경/뇌신경세포 보호 효과를 알아보고자 실시하였다. 황칠나무 잎 추출물의 총폴리페놀 함량, ABTS와 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였으며 활성이 가장 높은 80% 에탄올 추출물을 이용하여 극성 정도에 따라 분획을 하였다. 이들 중 ethyl acetate 분획물이 총 항산화력(FRAP assay)과 지질과산화물(MDA) 생성 억제 활성이 다른 분획물에 비하여 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 이용하여 신경세포로서의 PC12 세포와 인간 뇌조직 유래 뇌신경세포로서의 MC-IXC 세포에서 $H_2O_2$와 고혈당에 의한 세포생존율을 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 산화적 스트레스로부터의 효과적인 세포 보호 효과를 나타냈다. 또한, 뇌신경말단에서 신경전달물질(ACh)의 분해를 유발하는 효소(AChE)의 저해 효과를 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 유의적인 AChE 저해 효과를 보였다. 마지막으로 황칠나무 잎 ethyl acetate 분획물의 생리활성 물질을 확인하고자 HPLC 분석을 하였으며, 주요 생리활성 물질은 rutin으로 추정되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 고려할 때 황칠나무 잎 추출물은 천연 항산화제의 역할을 가지고 있을 뿐만 아니라 이를 통해 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 등을 효과적으로 보호할 수 있으며 더불어 AChE 저해 활성을 통한 인지기능 개선 가능 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.517-523
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• 2018

만성적 스트레스가 있는 상황에서, 과잉 생산된 cortisol은 glucocorticoid receptor (GR)를 활성화시킴으로써 해마(hippocampus)에 있는 신경 세포에 손상을 줄 수 있다. Cortisol을 생성하지 못하는 동물들의 경우, corticosterone이 스트레스 호르몬의 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 한편, 인간의 경우, corticosterone은 aldosterone의 전구물질 이거나 cortisol과 비슷한 특성을 가지는 하나의 glucocorticoid로만 여겨져 왔다. 최근 인간을 대상으로 cortisol과 dexamethasone과 같은 합성 glucocorticoid의 기능에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으나, corticosterone의 정확한 기능에 대하여 많이 알려져 있지 않다. 본 연구에서 corticosterone을 여러 농도로 SH-SY5Y 세포에 처리한 후 24시간과 48시간 때 viability를 조사한 결과, 높은 농도($500{\mu}M$과 $1,000{\mu}M$)에서 SH-SY5Y 세포의 성장 억제가 관찰된 반면, 낮은 농도($100{\mu}M$)에선 그 효과가 나타나지 않았다. 맥문동, 오미자, 복신 열수 추출물에 대한 세포 독성을 실시한 결과, 세 시료 모두 농도가 높아질수록 높은 세포 독성을 보였다. 한편, $500{\mu}g/ml$의 맥문동은 corticosterone에 의해 유도된 세포 성장 억제를 완화시켜 세포 성장을 회복시키는 효과를 보였다. 마지막으로, 맥문동 $500{\mu}g/ml$에 오미자와 복신의 농도를 달리하여 제조한 여러 혼합물의 시너지 효과를 알아본 결과, 대부분 혼합물이 약간의 효과를 보이긴 했으나, 음성 대조군 수준만큼 회복되지는 않았다.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.571-578
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• 2006

Mitochondrial serine protease로 알려진 human HtrA2 (hHtrA2)는 apoptosis 유도 과정에서 중요한 역할을 담당하고 있을 뿐만 아니라 hHtrA2가 motor neuron degeneration과 관련이 있다는 최근 연구 결과가 있으나, hHtrA2의 생리적 기능은 아직 명확하게 밝혀져 있지 않다. 이와 같이 생체내에서 필수적인 업무를 담당하는 hHtrA2의 기능을 심도 있게 연구하기 위해서는 적절한 동물모델 시스템이 필요하나 이에 대한 연구도 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 hHtrA2의 기능 분석을 위한 기본적인 실험으로 zebrafish라는 동물모델을 선택하여 hHtrA2의 발현 시스템을 정립하였다. 먼저 zebrafish에 hHtrA2를 발현시키기 위하여 zebrafish에서 일반적으로 사용되는 발현 시스템인 pCS2+ vector에 hHtrA2와 GFP를 cloning하고 plasmid를 HEK293 cell에 transfection한 후, hHtrA2-GFP fusion 단백질의 발현을 immunoblot과 immunofluorescence staining assay로 확인한 바 약 64 kDa의 hHtrA2 단백질의 발현을 확인할 수 있었다. Zebrafish에서 hHtrA2-GFP fusion 단백질의 발현양상은 immunofluorescence microscope으로 확인하였다. hHtrA2-GFP DNA와 mRNA를 zebrafish embyro에 microinjection하여 두 가지 component의 발현을 비교 분석한 결과, DNA는 dot 형태로 mRNA는 몸 전체에 퍼져보이는 형태로 발현 양상의 차이는 있었으나 둘 다 zebrafish embryo에서 잘 발현되는 것을 알 수 있다. 다음 DNA를 주 component로 microinjection하여 zebrafish embryo에서 발현을 확인한 결과 hHtrA2는 72 hpf 까지 발현이 지속되는 것을 확인하였다. 본 연구에서 정립한 hHtrA2의 zebrafish 발현 조건은 앞으로 zebrafish에서 hHtrA2의 생리적 기능을 심도있고 정확하게 연구하는 데 있어 기본적인 자료로 활용 할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제17권5호
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• pp.678-686
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• 2007

인간중간엽줄기세포는(Human mesenchymal stem cells, hMSC) 골수, 지방, 피부, 근육, 혈액에 존재하며, 뼈, 연골, 지방, 근육, 신경세포로 분화가능성이 보고되어 손상조직의 재생을 위한 재료로서뿐만 아니라 유전자치료의 매개체로 이용될 수 있는 가능성이 제안되고 있다. 인간중간엽줄기세포의 적절한 배양조건에는 소 태아혈청(fetal bovine serum, FBS)이 요구되어지므로 세포치료에는 소 태아혈청이 다수 포함되어 있을 것이며 세포배양 배지 유래 소 태아혈청의 단백질에 의한 면역거부반응이 우려된다. 이미 앞선 연구에서 자가혈청 하에서 인체지방줄기세포 분리와 계속적인 세포배양을 실시하였을 때 인체지방줄기세포의 증식능력과 다 분화 능이 유지되며 면역결핍 생쥐에 골수의 말초혈액에서 유래된 CD34세포 이식 시 안착 능을 촉진함을 보였다. 본 연구에서 인체지방줄기세포가 인체혈청 하에서 배양되었을 때 소 태아혈청 하에서 배양할 때 발현하는 표면항원을 유지함을 확인했으며 microarray를 사용하여 유전자 발현을 비교했다. 유 세포 분석을 통하여 인체혈청 하에서 계속적으로 배양된 인체유래지방줄기세포에서 HLA-DR, CD117, CD29 와 CD44 의 발현이 소 태아혈청 하에서 배양했을 때와 비슷함을 밝혔다. 그러나 인체혈청 하에서 배양된 인체지방줄기세포의 유전자 발현형태와 소 태아혈청 하에서 배양된 세포의 유전자 발현형태 간에는 상당한 차이를 보였다. 그러므로 본 연구는 인체혈청 하에서 배양된 인체지방기질줄기세포가 임상적용을 위한 선행 데이터로써 직접적인 추정을 하기 위해서는 인체지방기질줄기세포 이식연구에 in vivo 동물실험연구가 수행되어져야 함을 제시하고 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제15권5호
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• pp.743-748
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• 2008

Amyloid $\beta$ peptide($A{\beta}$)은 지방산화 및 free radical의 생산에 의해 신경세포의 apoptosis를 유도하거나 산화적 스트레스를 증가시키는 원인이 되는 물질로 알려져 있으며, 알츠하이머와 같은 신경계 질환은 뇌에 아밀로이드베타 단백질들의 축적에 의해서 일어난다. 따라서 본 연구에서는 수분 활성도 0.813인 분말 녹차를 저장기간별로 저장한 후 $70^{\circ}C$에서 5분간 추출한 분말 녹차 열수추출물을 이용하여 아밀로이드 베타단백질에 의해 유도된 신경세포 보호효과를 측정하였다. 아밀로이드 베타 단백질에 의해 유도된 PC 12 신경세포에 대한 보호효과를 MTT방법으로 측정한 결과 저장하지 않은 시료와 1주일 동안 저장한 분말 녹차 열수추 출물에서 가장 높은 보호효과를 보였다. 저장기간에 따른 분말 녹차 열수추출물의 산화적 스트레스에 의한 세포막 보호효과를 LDH 및 trypan blue exclusion 방법으로 측정한 결과 모든 시료에서 $20{\sim}25%$의 LDH release 보호효과를 보였으며, 또한 trypan blue exclusion 실험에서 positive control로 사용한 $91.0{\pm}1.6%$의 vitamin C 보다 분말 녹차 열수추출물에서 $96.3{\pm}1.8{\sim}96.2{\pm}2.4%$로 더 높은 세포막 보호효과를 보였다.

• 생명과학회지
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• 제34권9호
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• pp.609-619
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• 2024

신경퇴행성 질환은 신경세포 내 유독한 잘못 접힌 단백질의 축적으로 특징지어진다. 따라서 효과적인 예방 및 응집체 제거를 위한 전략이 치료에 중요하다. 세포질 다이네인(dynein)은 응집체를 세포 중심으로 운반하여 용해소체(lysosome)를 통해 자가포식 분해를 진행함으로써 응집체 제거에 중요한 역할을 한다. 이전 연구에서 우리는 N-아세틸글루코사민 키나제(NAGK)와 Reln에 의한 다이네인의 활성화 증거를 보고했다. 본 연구에서는 NAGK와 Reln의 발현 증가가 응집체 제거에 미치는 영향을 탐구했다. HEK293T 세포(인간 배아 신장 세포주)에서 NAGK와 Reln 유전자를 발현을 촉진시키기 위해 CRISPR/dCas9 활성화 시스템(CAS)을 사용하여 표적 특이적 20 nt 가이드 RNA를 인코딩하는 특정 플라스미드를 이용했다. 이러한 유전자 표현 촉진의 효과를 돌연변이 헌팅틴(mHtt, Q74) 응집체가 유도된 헌팅턴병 세포 모델인 HEK293T 세포와 일차 마우스 피질 신경세포에서 분석했다. 결과는 NAGK 또는 Reln, 혹은 이들의 조합에 의한 CAS 활성화가 Q74 응집체('응집체')를 가진 세포의 비율을 유의미하게 감소시켰음을 보여주었다. 이 효과는 다이네인 억제제 Ciliobrevin D와 자가포식 억제제 Chloroquine에 의해 반전되었다. 이는 다이네인 매개 자가포식이 응집체 제거에 역할을 함을 나타낸다. 이러한 발견은 표적 유전자 활성화를 통해 신경세포 건강을 증진시키기 위한 치료 전략의 기초를 제공한다.

• Applied Microscopy
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• 제30권4호
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• pp.347-355
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• 2000

Zinc는 인체 내에 철$(Fe^{2+})$다음으로 많은 trace element로서 200여개 효소의 기능에 필수적일 뿐만 아니라 신경계통내에서는 신경조절물질로 작용한다. 뿐만 아니라 허혈, 간질 및 퇴행성 뇌질환의 주요 병리기전에도 관여되어 있다. 그러나 대부분의 Zinc는 단백질에 결합되어 (bound form)신경세포의 세포질 및 핵질내에 존재하고, 10% 이하의 Zinc는 이온상태(free form, $Zn^{2+}$)로 신경종말 (Zinc enriched terminal)에 있는데 , 후자만이 조직화학법으로 가시화된다. 최근까지 새로 개발된 조직화학법으로 Zinc enriched(ZEN)neurons의 분포에 관한 연구가 각광받고 있으나, 국내에서는 이에 대한 연구가 전무한 실정이다. 이에 본 연구자는 고전적인 조직화학법의 기본 원리를 소개하고, 렛드 중추신경계통내 Zinc의 분포를 광학 및 전자현미경으로 관찰하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Wistar 계통의 랫드(10주령)와 BALB/c 마우스이며, 마취제로는 Pentobarbital(50mg/kg)을 이용하였다. 생체 뇌조직내 이온상태의 $Zinc(Zn^{2+})$를 침전시키기 위하여 selenium(10mg/kg, i.p.)을 처리하였고, 1시간 후 3% Glutaraldehyde액으로 관류고정하여 동물을 희생시켰다. 뇌와 척수를 꺼내어 sucrose에 가라앉을때 까지 담가두었다가 Dry Ice를 이용하여 얼리고, Freezing microtome위에서 $30{\mu}m$두께의 절편을 작성하였다. 조직절편내 $Zn^{2+}$을 동정하기 위한 조직화학법으로는 autometallography (AMG) (Danscher, 1985)를 이용하였다. 광학현미경하에서 밝혀진 Zinc의 분포는 해마복합체를 비롯한 종뇌의 여러부위에 고농도로 분포하였고, 척수에는 중간정도, 그리고 소뇌 및 뇌간에는 매우 낮은 농도로 분포하였다. 전자현미경에서 관찰된 AMG염색과립(silver grains)은 신경종말에 있는 연접소포에 국한되었으며, 이러한 ZEN terminals은 주위 여러 신경세포의 돌기(dendrites)및 세포체 (soma)에 특이한 연접을 이루고 있었다. 즉 후각망울을 포함한 종뇌에서는 주로 비대칭연접 (asymmetrical synapses)이 관찰되었던 반면에, 척수에서는 대칭연접(symmetrical synapses)을 이루고 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 신경종말내 연접소포에 Zinc를 함유하고 있는 소위 ZEN terminals은 중추신경계통에 광범위하게 분포하고 있으며 또한 신경부위에 따라 다양한 분포와 미세구조의 차이를 보였다. 이러한 사실은 중추신경계통내에서 Zinc가 영위하는 신경생물학적 기능이 신경부위에 따라 다양할 것임을 시사한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제21권1호
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• pp.79-87
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• 1998

이 실험의 목적은 4.5 및 7.5 Gy의 단일 선량으로 감마선의 전신조사에 따른 혈장 및 좌골신경 혈소판-유래성 성장인자(platelet-derived growth factor, PDGF)의 농도와 좌골신경 PDGF ${\alpha}$ -및 ${\beta}$ -수용체 밀도에 대한 시간의존성 변화를 조사 추구하는데 있다. 웅성 흰쥐(Sprague-Dawley계, 체중 $270{\pm}15.4g$)를 사용하여 $^{60}Co$ 감마선을 전신 조사(선량률 1.065 Gy/min)하고, 조사 후 1, 2, 3, 5 및 10일구에서 피폭에 따른 급성반응을 조사 추구하였다. 실험의 결과는 다음과 같다. 1) 4.5 및 7.5 Gy 선량군에서는 혈장 PDGF의 농도가 전 일구에 걸쳐 대조군($2.26{\pm}0.31\;ng/ml$)에 비해서 감소경향이 나타났으며, 한편 4.5 및 7.5 Gy 선량군 사이에서는 전 일구에 걸쳐 혈장 PDGF의 농도차에 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 피폭된 흰쥐의 혈장 PDGF의 농도는 4.5 및 7.5Gy 선량군에서 모두 대조군의 흰쥐에 비하여 5일구($4.5Gy:1.35{\pm}0.23\;ng/ml$; 대조군의 백분율로서 59.7%, 그리고 $7.5\;Gy:1.24{\pm}0.13\;ng/ml;54.9%$) 및 10일구($4.5Gy:1.27{\pm}0.28ng/ml;56.2%$ 그리고 $7.5Gy:1.07{\pm}0.19\;ng/ml:47.3%$)에서 각각 유의성으로 낮았다(P<0.05). 2) 4.5 및 7.5Gy 선량군에서는 좌골신경 PDGF의 농도가 전 일구간에 걸쳐 대조군($3.68{\pm}0.12\;ng/ml$)에 대하여 대체로 약간의 증가가 나타났으나, 한편 4.5 및 7.5Gy 선량군 사이에서 전 일구에 걸쳐 좌골신경 PDGF의 농도차는 무의성이었다(P>0.05). 피폭된 흰쥐의 좌골신경 PDGF의 농도는 4.5 및 7.5Gy 선량군에서 모두 대조군에 비하여 1일구($4.5Gy:4.33{\pm}0.03\;ng/m1$;대조군의 백분율로서 118% 그리고 $7.5Gy:4.81{\pm}0.36\;ng/ml$; 130%)에서 각각 증가하였으나 무의성이었다(P>0.05). 3) 방사선의 조사는 혈장 및 좌골신경 PDGF의 농도의 변화를 초래할 뿐만아니라 좌골신경 PDGF ${\alpha}$ - 및 ${\beta}$ -수용체 밀도의 변화도 초래하였다. 수용체의 밀도단위를 단백질의 상대적 함량(relative level of protein)으로 표시하고 일구-필적의 대조군을 백분율로 표시하였다. 4.5 및 7.5Gy 선량군에서의 좌골신경 PDGF ${\alpha}$ -수용체의 밀도는 대조군에 비하여 초기에 감소현상으로 나타나, 1일구에서는 40%(4.5Gy)와 50%(7.5Gy)를, 그리고 2일구에서는 33%(4.5Gy)와 50%(7.5Gy)로 가장 낮은 값을 나타낸 후 점차 대조군에 근접하는 값으로 증가하는 경향이었으며, 한편 4.5 및 7.5Gy 선량군에서 좌골신경 PDGF ${\beta}$ -수용체의 밀도는 역시 대조군에 비하여 각각 26%(4.5 Gy)와 27%(7.5Gy)의 최소 값을 나타낸 후점차 대조군에 근접하는 값으로 증가하는 경향으로 나타났다. 이러한 실험의 결과를 미루어 보아서, 혈장 및 좌골신경의 PDGF의 농도와 좌골신경 PDGF ${\alpha}$ - 및 ${\beta}$ -수용체의 밀도에 대한 방사선-유발성 변경이 골수 간세포 및 말초뉴런의 장해의 병인론에 관련되어 있는 것으로 생각된다.