• 한국약용작물학회지
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• 제24권2호
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• pp.115-120
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• 2016

Background: This study examined the hypoglycemic and kidney protective effect of black ginseng in streptozotocin-induced diabetic mice. Methods and Results: Diabetes was induced by treating mice with streptozotocin (STZ) for four weeks. In vivo studies were performed in order to investigate the hypoglycemic effect of the black ginseng prosapogenin (GBG05-FF) extract. The body weight and blood glucose level were measured. Moreover, after the mice were sacrificed, the kidneys were isolated and histological changes were observed with hematoxylin and eosin staining. Blood urea nitrogen and creatinine levels were also measured. The results showed that administration of black ginseng increased body weight. Compared to blood glucose levels in STZ mice, blood glucose levels were reduced by 48% in STZ mice supplemented with 300 mg/kg of black ginseng, and by 69% in STZ mice supplemented with 900 mg/kg. Furthermore, histopathological examination of STZ mouse kidneys revealed, changes in the kidneys, epithelial cell damages, inflammatory cell infiltration and glomerulus hypertrophy. However, a significant reduction of glomerular water droplets (indicative of glomerulus hypertrophy) was observed in the kidneys of STZ mice supplemented with black ginseng extract. Conclusions: These results suggest that black prosapogenin (GBG05-FF) ginseng extract has a significant hypoglycemic effect and can be used as an anti-diabetic substance and renal protective agents as part of dietary supplements or novel drugs.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1782-1789
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• 2012

We have developed a novel type of polymer nanogel loaded with anticancer drug based on bio-derived poly(${\gamma}$-glutamic acid) (${\gamma}$-PGA). ${\gamma}$-PGA is a highly anionic polymer that is synthesized naturally by microbial species, most prominently in various bacilli, and has been shown to have excellent biocompatibility. Thiolated ${\gamma}$-PGA was synthesized by covalent coupling between the carboxyl groups of ${\gamma}$-PGA and the primary amine group of cysteamine. Doxorubicin (Dox)-loaded ${\gamma}$-PGA nanogels were fabricated using the following steps: (1) an ionic nanocomplex was formed between thiolated ${\gamma}$-PGA as the negative charge component, and Dox as the positive charge component; (2) addition of poly(ethylene glycol) (PEG) induced hydrogen-bond interactions between thiol groups of thiolated ${\gamma}$-PGA and hydroxyl groups of PEG, resulting in the nanocomplex; and (3) disulfide crosslinked ${\gamma}$-PGA nanogels were fabricated by ultrasonication. The average size and surface charge of Dox-loaded disulfide cross-linked ${\gamma}$-PGA nanogels in aqueous solution were $136.3{\pm}37.6$ nm and $-32.5{\pm}5.3$ mV, respectively. The loading amount of Dox was approximately 38.7 ${\mu}g$ per mg of ${\gamma}$-PGA nanogel. The Dox-loaded disulfide cross-linked ${\gamma}$-PGA nanogels showed controlled drug release behavior in the presence of reducing agents, glutathione (GSH) (1-10 mM). Through fluorescence microscopy and FACS, the cellular uptake of ${\gamma}$-PGA nanogels into breast cancer cells (MCF-7) was analyzed. The cytotoxic effect was evaluated using the MTT assay and was determined to be dependent on both the concentration and treatment time of ${\gamma}$-PGA nanogels. The bio-derived ${\gamma}$-PGA nanogels are expected to be a well-designed delivery carrier for controlled drug delivery applications.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제23권4호
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• pp.367-373
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• 2015

Cordyceps species including Cordyceps bassiana are a notable anti-cancer dietary supplement. Previously, we identified several compounds with anti-cancer activity from the butanol fraction (Cb-BF) of Cordyceps bassiana. To expand the structural value of Cb-BF-derived anti-cancer drugs, we employed various chemical moieties to produce a novel Cb-BF-derived chemical derivative, KTH-13-amine-monophenyl [4-isopropyl-2-(1-phenylethyl) aniline (KTH-13-AMP)], which we tested for anti-cancer activity. KTH-13-AMP suppressed the proliferation of MDA-MB-231, HeLa, and C6 glioma cells. KTH-13-AMP also dose-dependently induced morphological changes in C6 glioma cells and time-dependently increased the level of early apoptotic cells stained with annexin V-FITC. Furthermore, the levels of the active full-length forms of caspase-3 and caspase-9 were increased. In contrast, the levels of total forms of caspases-3, caspase-8, caspase-9, and Bcl-2 were decreased in KTH-13-AMP treated-cells. We also confirmed that the phosphorylation of STAT3, Src, and PI3K/p85, which is linked to cell survival, was diminished by treatment with KTH-13-AMP. Therefore, these results strongly suggest that this compound can be used to guide the development of an anti-cancer drug or serve as a lead compound in forming another strong anti-proliferative agent.

• 생명과학회지
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• 제31권4호
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• pp.430-441
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• 2021

세스퀴테르펜 락톤(Sesquiterpene lactones; STL) 화합물은 테르페노이드의 일종으로 주로 국화과에서 발견이 되고 강한 세포 독성을 나타내는 생리학적 특성을 지니고 있다. 이러한 세스퀴테르펜 락톤은 강한 세포 독성으로 인해 연구가 미미하였으나, 최근 화학적 변형을 통해 독성이 적은 형태로 합성하여 새로운 의약품 개발로서의 연구가 활발히 진행되고 있다. 세스퀴테르펜 락톤 화합물인 artemisinin 및 mipsagargin 화합물은 현재 말라리아 및 종양성장에 대한 약물로 사용되고 있다. 또한 항산화, 간보호, 항바이러스, 항균, 항종양 및 항노화 등의 생리활성 효능이 보고되어 있으며, 종양세포에서 자멸사를 유도하여 항암제로서의 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 세스퀴테르펜 락톤 화합물인 artemisinin, costunolide, thapsigargin, arglabin, parthenolide, alantolactone, cynaropicrin, helenalin, 및 santonin의 생리활성 효능에 대한 연구 동향을 검토하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.499-508
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• 2019

암줄기세포는 전이와 재발의 주요한 요인이 되는 자가재생능력, 분화할 수 있는 능력, 치료에 대한 저항성 및 암 형성 능력의 특성을 가진다. WNT/${\beta}$-catenin, Hedgehog, Notch, BMI1, BMP 및 TGF-${\beta}$와 같은 암줄기세포의 특성을 획득 및 유지할 수 있는 신호기전의 연구 결과가 존재하지만, 현재까지 선택적으로 암줄기세포를 표적할 수 있는 치료 전략은 미미하다. 최근, 면역관문억제제인 CTLA-4, PD-1/PD-L1 단일클론항체는 흑색종, 폐암, 췌장암 및 혈액암에 괄목할만한 임상 시험 결과를 나타냈으며, 긴 항암지속효과와 적은 부작용은 기존 항암제보다 개선 된 모습을 보였다. 또한 두경부편평상피암, 흑색종, 유방암 줄기세포를 선택적으로 제거 하였다. 위의 결과를 종합하면, 면역관문억제제는 이전 항암제에 비해 효과적인 항암전략이며, 동시에 암줄기세포를 선택적으로 제거할 수 있는 가능성을 시사한다. 따라서 본 리뷰에서는 암줄기세포와 면역관문억제제의 이해를 통해, 면역관문억제제의 암줄기세포 표적 가능성에 대해 고찰하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.502-510
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• 2021

자가 나노유화 약물전달시스템(SNEDDS)은 오일, 계면활성제, 공계면활성제의 균질한 혼합물로서 가벼운 교반에 의해도 에멀전 형성이 가능하고 분산 시 200 nm 이하 범위의 입자 크기를 갖는 나노 에멀전을 형성하는 약물 수송체를 말한다. SNEDDS는 난용성이며 생체이용률이 낮은 소수성약물의 흡수율을 높일 수 있는 뛰어난 가용화 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 난용성인 티카그렐러에 대한 용해도가 높은 유상으로 MCT oil과, 계면활성제로 Tween 80, 공계면활성제로 Labrafil M1944CS를 사용하여 SNEDDS를 개발하고, 분무건조기술을 이용하여 다양한 다공성의 캐리어에 흡착시켜 고형의 SNEDDS를 제조하였다. 제조된 고형의 SNEDDS에 대하여 물리화학적 특성 및 분말특성을 평가한 후 용출시험을 진행하였다. 본 연구를 통해 얻어진 다공성의 캐리어에 흡착시켜 만들어진 다양한 고형 SNEDDS에서 티카그렐러의 결정형은 무정형으로 변환된 것을 확인할 수 있었다. 또한 제조된 고형의 SNEDDS 조성물들은 모두 원료에 비하여 우수한 용출양상을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 특히 이산화규소를 통해 얻어진 고형의 SNEDDS 조성물의 입자크기와 다분산지수가 제일 작았으며 흐름성과 압축성도 제일 우수하였다. 따라서 이산화규소를 통해 얻어진 고형의 SNEDDS 조성물은 난용성인 티카그렐러의 경구 고형제제화 연구에 적합한 약물 전달 시스템인 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.550-566
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• 2022

뇌졸중은 세계적으로 사망과 장기간인 신체적, 인지적 장애의 주요 원인들 중 하나이며, 매년 약 1,500만명의 사람들에게 영향을 미친다. 뇌졸중의 병태 생리학적 과정은 다수의 사건들이 관여하는 복잡한 과정으로, 그 중 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier: BBB)의 붕괴는 허혈성 뇌손상의 진행에 크게 기여하는 것으로 알려져 있다. 따라서 BBB 붕괴는 뇌졸중의 특징으로 인식되므로 허혈성 뇌졸중에서 BBB 기능 장애를 보호할 수 있는 새로운 치료 전략을 개발하는 것이 뇌졸중 치료에 매우 중요하다. 전통한약은 천연물로 구성되어 있으며, 이는 뇌졸중 치료약 개발을 위한 유망한 원천이 될 수 있다. 실제로 여러 연구에서 뇌졸중에 대한 한의학의 효능이 밝혀져 허혈성 뇌졸중에 대한 한의학적 치료 가치가 부각되고 있다. 본 리뷰에서는 허혈성 뇌졸중으로 인한 BBB 붕괴에 대한 전통적인 한의학의 처방, 탕약, 약재 및 활성 성분의 개선효과에 관한 현재 정보와 기본 메커니즘을 요약 정리하였다. 이러한 연구가 한의학의 신경보호 효과에 대한 추가 조사를 촉진하고 뇌졸중 환자에 대한 한방유래의 임상시험 시행을 활성화하는데 도움이 되기를 기대한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권6호
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• pp.738-749
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• 2022

Background: Ginseng possesses antitumor effects, and ginsenosides are considered to be one of its main active chemical components. Ginsenosides can further be hydrolyzed to generate secondary saponins, and 20(R)-panaxotriol is an important sapogenin of ginsenosides. We aimed to synthesize a new ginsengenin derivative from 20(R)-panaxotriol and investigate its antitumor activity in vivo and in vitro. Methods: Here, 20(R)-panaxotriol was selected as a precursor and was modified into its derivatives. The new products were characterized by ¹H-NMR, ¹³C-NMR and HR-MS and evaluated by molecular docking, MTT, luciferase reporter assay, western blotting, immunofluorescent staining, colony formation assay, EdU labeling and immunofluorescence, apoptosis assay, cells migration assay, transwell assay and in vivo antitumor activity assay. Results: The derivative with the best antitumor activity was identified as 6,12-dihydroxy-4,4,8,10,14-pentamethyl-17-(2,6,6-trimethyltetrahydro-2H-pyran-2-yl)hexadecahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-3-yl(tert-butoxycarbonyl)glycinate (A11). The focus of this research was on the antitumor activity of the derivatives. The efficacy of the derivative A11 (IC₅₀ < 0.3 µM) was more than 100 times higher than that of 20(R)- panaxotriol (IC₅₀ > 30 µM). In addition, A11 inhibited the protein expression and nuclear accumulation of the hypoxia-inducible factor HIF-1α in HeLa cells under hypoxic conditions in a dose-dependent manner. Moreover, A11 dose-dependently inhibited the proliferation, migration, and invasion of HeLa cells, while promoting their apoptosis. Notably, the inhibition by A11 was more significant than that by 20(R)-panaxotriol (p < 0.01) in vivo. Conclusion: To our knowledge, this is the first study to report the production of derivative A11 from 20(R)-panaxotriol and its superior antitumor activity compared to its precursor. Moreover, derivative A11 can be used to further study and develop novel antitumor drugs.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.210-221
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• 2022

비스테로이드소염제(NSAID)와 γ-secretase 저해제(DAPT) 또는 SIRT1저해제(MHY2245)의 병용 효과를 인간 대장암(KM12) 및 간암(SNU475) 세포를 대상으로 조사한 결과, celecoxib (CCB) 및 2, 5-dimethyl celecoxib (DMC)를 포함하는 NSAID는 DAPT 또는 MHY2245와의 병용에 의하여 COX-2활성과 상관없이 NSAID의 암세포 증식 억제능이 현저히 증강되었다. DAPT와 MHY2245는 p62단백질 감소와 동시에 Notch1, CD44, CD133, octamer- binding transcription factor 4 (Oct4) 등의 다수의 종양 줄기세포 표지자 및 NICD1 발현 양을 감소시켰지만, activating transcription factor 4 (ATF4) 발현은 증강시켰다. 또한 NSAID 단독처리 보다 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245 병용 처리에 의하여 오토파지가 촉진되므로서 종양 줄기세포 표지자의 발현 및 단백질양의 감소가 가속화되고, 이에 따라 PARP 활성화 및 세포사멸이 현저히 증강 되었다. 결론적으로 NSAID/DAPT 및 NSAID/MHY2245의 병용 투여는 종양 줄기세포 표지자를 발현하는 인간 암세포의 증식 억제 및 제거에 효과적인 처리방법으로, 임상에 적용시킬 수 있는 학문적 근거로서 제공 될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.287-295
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• 2024

간세포암종은 전 세계적으로 암 관련 사망의 두 번째 주요 원인으로 새로운 치료 전략을 필요로 한다. 간세포암종 환자를 치료에 사용되는 화학요법제는 독성이 있고 심각한 부작용이 있는 것으로 알려졌다. 본 연구는 건강한 간세포에서 세포독성을 일으키지 않으면서 종양세포를 표적으로 하는 부작용을 감소시키는 항암제의 효능을 조사하였다. Berberine은 이소퀴놀린 알칼로이드의 식물 유래 화합물로 다양한 약리학적 특성으로 인해 암 치료의 잠재적 후보군으로 보고되고 있다. 간암 세포 생존율에 대한 berberine의 효과는 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide 분석을 사용하여 측정하였다. HCC 증식은 콜로니 형성 분석을 통해 실시하였다. 세포이동에 대한 berberine의 효과는 상처 치유 분석으로 실시하였다. Berberine은 HepG2 세포와 같은 간암 세포의 증식과 콜로니 형성 및 세포이동을 억제하였다. Berberine 처리는 Beclin-1 및 LC3-II 등의 자가포식 관련 유전자 발현과 단백질 발현을 증가시켰으며, Caspase-3 및 Caspase-9등의 세포자멸사의 mRNA 발현 및 활성을 증가시켰다. 또한, 세포유래 이종이식 동물실험에서 berberine 처리에 따른 종양의 크기와 무게가 감소함을 확인하였다. 본 연구 결과는 간세포암에 대한 베르베린의 효능을 조명하여 표적 및 맞춤형 치료의 기회를 제시할 수 있음을 시사한다.