• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.447-454
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• 2023

인간이 살아가는 환경에는 인체에 침입하여 건강한 삶을 영위하는 것을 방해하는 다양한 항원들이 존재하며, 면역 체계는 복잡한 기전을 통하여 이를 인식하고 제거한다. 대식세포는 선천 면역체계에 관연하는 면역세포로 체내 널리 분포하고 있으며, inducible nitric oxide synthase로 유도된 산화질소, cyclooxygenase-2로 유도된 prostaglandin E2 그리고 tumor necrosis factor-alpha 등의 전염증성 사이토카인 같은 다양한 면역 조절 물질을 생산한다. 흰점박이꽃무지유충은 미래 식량 수급 문제에 대한 대안으로 등장한 식용 곤충의 일종으로, 기존 mitogen activated protein kinases 및 nuclear factor-kappa B (NF-κB) 신호전달 경로를 경유하는 RAW264.7 대식세포의 활성화를 통한 면역 조절 효과가 보고되었다. 본 연구에서는 RAW264.7 세포에서 흰점박이꽃무지유충 추출물에 의해 유도된 면역 조절 물질의 발현이 toll-like receptor 4, mitogen activated protein kinases 및 nuclear factor-kappa B 신호전달 경로의 약리학적 억제제에 의해 어떻게 변화되었는지 확인하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지유충 처리에 의해 증가된 면역 조절 물질의 발현이 c-Jun N-terminal kinase (JNK) 억제제 및 NF-κB 억제제 처리에 의해 감소하는 것을 확인하였다. 또한, toll-like receptor 4(TLR4) 억제제 처리에 의해서는 흰점박이꽃무지유충 추출물 처리에 의해 증가된 면역 조절 물질의 발현과 JNK 및 NF-κB의 인산화 감소를 확인하였다. 우리의 이러한 연구는 흰점박이꽃무지유충이 TLR4-JNK/NF-κB 신호전달의 관여에 의해 RAW264.7 세포를 활성화하는 것을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.191-195
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• 2014

오미자(Schizandra chinensis Baillon., Schisandrae Semen)의 열매는 한국을 포함한 아시아 지역에서 오랫동안 전통 의약제로 광범위하게 사용되어 왔다. 식물에서 분리된 정유(essential oils)는 다양한 약리효능을 지니고 있지만, 오미자 열매에서 추출한 정유의 약리학적 기전은 밝혀진 바 없다. 본 연구에서는 오미자 종자의 정유(Schisandrae Semen essential oil, SSeo)에 대한 안정성을 확보하기 위하여 단회경구투여 독성시험을 ICR 마우스를 대상으로 실시하였다. SSeo은 ICR mice에 5,000 mg/kg 농도로 경구 투여하였으며, 14일 후 희생시켰다. SSeo 투여 후 치사율, 임상 증상, 체중 및 부검 소견 상의 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 또한 각 장기의 무게, 혈액학적 및 혈청학적 임상 화학적 지표에도 총 bilirubin량을 제외한 유의적인 변화는 관찰할 수 없었다. 따라서 SSeo 단회 투여에 따른 치사량은 5,000 mg/kg 이상일 것으로 추정되어 급성 독성 측면에서 유해성이 없다는 의미를 지니며, 경구투여에 따른 어떤 부작용도 나타내지 않았음을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.169-175
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• 2005

Resveratrol (3,4',5-trihydroxy-trans-stilbene)은 포도와 같은 식물에서 각종 감염균으로부터 자신의 몸을 보호하기 위하여 생성되는 물질인 phytoalexin의 일종으로 강력한 항산화작용, 암예방 효과 및 항암 작용을 포함한 각종 약리작용을 가진 것으로 보고 되어져 오고 있다. Alzheimer 환자의 뇌에 축적되어 뇌 신경세포를 죽이는 amyloid plaque의 주 성분은 $amyloid-\beta$의 축적에 의한 것인데, $amyloid-\beta$는 정상적인 단백질 신진대사 과정의 결과로 체내 모든 세포들로부터 생성되는 물질이다. 본 연구에서는 resveratrol의 세포독성 보호효과에 관한 효능을 검증하기 위하여 C6 신경교세포에서 $amyloid-\beta-peptide$ (fragment 31-35)에 의한 세포독성 및 세포성장 조절관련 주요 유전자들의 발현에 미치는 resveratrol의 영향을 조사하였다. $Amyloid-\beta$가 처리된 C6세포는 처리 농도의존적으로 증식이 억제되었으며, 형태적 변형도 유발 되었으나 resveratrol의 전처리에 의하여 효과적으로 차단되었다. RT-PCR 및 Western blot analysis에 의한 결과에서 $amyloid-\beta$ 처리에 의한 세포증식 억제는 종양억제유전자 p53 및 Cdk 억제제인 p21 (WAF1/CIP1) 발현이 증가되었다. 또한 apoptosis 유발에 매우 중요한 역할을 수행하는 Bax의 발현도 $amyloid-\beta$가 처리된 C6 세포에서 발현이 증가되었으나 apoptosis 유발억제에 관여하는 Bcl-2및 $Bcl-X_{L}$ 발현에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 그러나 resveratrol이 전처리된 세포에서는 처리 농도 의존적으로 $amyloid-\beta$에 의해 유도되는 p53, p21 및 Bax의 발현이 정상수준으로 회복되었다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.523-532
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• 2015

맥문동(Liriope platyphylla)은 염증(inflammation), 당뇨(diabetes), 신경퇴행성질환(neurodegenerative disorder), 비만(obesity), 변비(constipation), 아토피질환(atopic dermatitis) 등의 다양한 임상질환에 매우 우수한 치료효과를 나타내는 것으로 알려져왔다. 또한, 하이드로콜로이드막(hydrocolloid membranes, HCM)은 피부경화증 피부궤양(scleroderma skin ulcers), 피부궤양(cutaneous ulcers), 영구적 고막천공(permanent tympanic membrane perforations), 욕창(pressure sores), 욕창궤양(decubitus ulcers)과 같은 피부질환 치료에 많이 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기능성이 우수한 맥문동 추출물을 HCM에 혼합하여 맥문동 혼합 하이드로콜로이드막(HCM-LP)을 제조하고, 물리화학적 특성을 분석한 뒤 2도 화상을 유발한 SD 랫드에 14일 동안 처리하여 치료효과를 분석하였다. 그 결과, 일반 하이드로콜로이드막(HCM)에 비하여 HCM-LP에서 인장강도와 흡수성은 각각 38.4%, 46.3% 감소하였으나 표면거칠기는 38.1% 증가하였다. 화상을 유발한 SD 랫드에서 HCM-LP를 처리한 결과, 화상 유발 14일 후에 HCM-LP처리그룹은 GZ처리그룹에 비하여 유의적으로 화상크기 감소를 나타내었을 뿐만 아니라 흉터감소, 재상피화, 신생혈관형성 그리고 세포외기질의 침적을 유도하였다. 따라서 이러한 결과는 HCM-LP가 신생혈관형성과 연결조직형성 조절을 통해 SD 랫드에서의 화상 치료를 향상시킴을 의미한다. 또한, 본 연구는 HCM-LP가 피부상처의 치료에 적용할 수 있는 다른 기능성 물질을 포함하는 HCM의 개발에 대한 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.476-484
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• 2024

항암 활성 연구를 위한 최적의 모델로서 2-D culture 모델은 여전히 널리 사용되고 있으나, 종양 환경에 더 잘 근접할 수 있는 3D MTS 모델은 시험관 내 모델 연구와 동물 모델 연구 간의 격차를 해소하기 위한 대안이 될 수 있다. Isoalantolactone은 목향(木香: Elecampane, Inula helenium L.)을 포함한 약용 식물에서 발견되는 sesquiterpene lactone 중의 하나로서 항암 활성을 포함한 다양한 약리학적 활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 HCC Hep3B 세포에서 유래된 2D 모델에서 관찰된 isoalantolactone의 항암 활성이 3D MTS 모델에서도 재현될 수 있는지를 조사하였다. 우리들의 결과에 의하면 isoalantolactone은 처리 농도 의존적으로 MTSs 형성을 억제하였으며, ROS 생성의 증가를 동반하였다. 특히 isoalantolactone 처리 및 배양 시간이 증가하면서 증식성 세포 영역이 세포사멸이 유발된 세포로 대체되었다. 또한, MTSs에서 isoalantolactone은 DR 관련 단백질들의 발현과 caspase-3의 활성을 증가시켰고, Bax/Bcl-2 발현 비율 및 총 PARP 단백질의 발현은 감소시켰다. 그러나 ROS의 생성을 인위적으로 차단하였을 경우, isoalantolactone에 의한 이러한 변화들이 모두 차단되면서 MTSs 구성 세포들의 세포 생존율을 회복시켰다. 따라서 본 연구의 결과는 isoalantolactone에 의한 Hep3B 세포 유래 MTSs의 세포사멸 유도는 외인성 및 내인성 경로의 활성화를 통하여 이루어지며 이는 ROS 의존적임을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.307-313
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• 2018

탈모증상은 겉으로 보이는 모습으로 인해 정신적인 스트레스로 작용한다. 그래서 탈모 방지관련 제품의 글로벌 시장 규모는 지속적으로 성장하고 있다. Timosaponin A III는 지모 추출물에서 발견되는 대표적인 saponin 계열의 생리 활성 효능 성분이다. 본 연구에서는 5-beta reductase 단백질 길항제(antagonist) finasteride, androgen receptor 단백질 길항제 minoxidil, 그리고 지모 추출물의 효능 성분 timosaponin A III의 각각의 타깃 단백질 활성 부위에 대한 친화도 분석 실험을 in silico 컴퓨터 분자결합 분석 방법을 통해 비교하였다. 5-beta reductase 및 androgen receptor 의 3차원 구조 정보는 PDB database (5-beta reductase PDB ID: 3G1R / androgen receptor PDB ID:4K7A)를 활용하였다. In silico 결합 분석을 수행하기 위해 PyRx, Autodock Vina, Discovery Studio Version 4.5, and NX-QuickPharm 프로그램을 각 분석 조건에 따라 활용하였다. 5-beta reductase 활성 부위에 대한 timosaponin A III의 최대 결합친화도는 -12.20 kcal/mol으로 나왔으며 이는 -11.70 kcal/mol으로 분석된 finasteride의 5-beta reductase 활성부위에 대한 결합 친화도 보다 훨씬 더 높고 효율적인 것으로 분석되었다. Androgen receptor 활성 부위에 대한 timosaponin A III의 최대결합친화도 또한 -9.00 kcal/mol으로 -7.40 kcal/mol의 minoxidil에 비하여 훨씬 우수한 결합친화도 값을 나타내었다. Finasteride와 timosaponin A III의 5-beta reductase 단백질 활성 부위에 대한 X,Y,Z Grid 값은 유사한 좌표로 분석되었으나 minoxidil과 timosaponin A III의 androgen receptor 활성 부위에 대한 X,Y,Z centroid grid 좌표는 상당한 거리를 두고 떨어져 있음이 확인 되었다. 즉, timosaponin A III는 minoxidil이 androgen receptor에 결합하는 부위와는 다른 부위에 결합하여 단백질 활성에 영향을 주는 것으로 사료되었다. 이상의 연구 결과들을 바탕으로 분석해 볼 때, 5-beta reductase 길항제 finasteride와 androgen receptor 길항제 minoxidil보다 지모 추출물 생리 활성 물질인 timosaponin A III가 보다 더 효율적인 길항제로 작용할 수 있음을 확인하였다. 결론적으로 지모 추출물 또는 timosaponin 계열이 함유된 효능 성분은 탈모 방지 효능 및 모발 건강 개선을 위한 의약품, 의약외품 및 신물질 연구 개발 분야에 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.170-175
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• 2009

1) 비듬균인 P. ovale에 대한 굴피나무 분획물의 MIC를 측정한 결과 0.25%, 여드름균인 P. acnes는 0.13%로 methyl paraben(MP)의 0.25% 및 quercetin의 0.30%와 비교하였을 시, 굴피나무 분획물은 항여드름균 활성이 큰 것으로 나타났다. 호기성 균주인 S. aureus의 경우도 굴피나무 분획물의 MIC는 0.06%로 MP의 0.25% 및 quercetin의 0.15%와 비교하여 큰 항균활성을 나타내었다. 2) 0.2% 굴피나무 분획물 함유 크림의 8주 동안 온도별 저장($4^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $37^{\circ}C$, $45^{\circ}C$) 및 태양광선 노출 조건에서의 안정성을 평가하였다. 온도별 저장 조건에서 분획물이 함유되어 있지 않은 대조군 크림은 $4{\sim}45^{\circ}C$에서 평균 1.24의 pH 감소를 나타냈으나, 분획물 함유 크림은 pH가 평균 0.77 감소하였고, 태양광선 노출 시 분획물 함유 크림과 대조군 크림은 pH 감소가 1.36으로 동일하였다. 따라서 굴피나무 분획물 함유 크림이 대조군보다 크림의 안정성에 기여한 것으로 추정된다. 3) 온도별 저장 조건에서 분획물 함유 크림은 8주 후 초기 점도보다 평균 314 cPs 점도 증가를 나타내었다. 한편 동일 조건에서 대조군은 평균 25 cPs 증가하였다. 한편 태양광선 노출 조건에서 분획물 함유 크림의 점도는 8주 후 초기보다 2,067 cPs 증가하였으나, 대조군은 오히려 점도가 3,740 cPs나 감소하였다. 결과적으로 온도별 조건에서 굴피나무 분획물에 의한 점도 변화는 크게 나타나지 않았으며, 태양광선 존재 하에서는 분획물이 크림의 점도 감소를 억제하여 제품을 안정화시키는데 기여함을 보여주었다. 4) 분획물을 함유한 크림은 8주 동안의 온도별 저장 조건과 태양광선에 노출 시 크림의 분리가 되는 과정인 크리밍, 응집 및 합일과 같은 현상은 관찰되지 않았고, 크림 성분들의 산화에 의한 특이취도 거의 없었다. 이상의 결과들은 굴피나무 분획물 ethyl acetate 분획이 피부 상재균인 P. acnes 및 S. aureus에 대하여 큰 항균활성이 있고, 분획물 함유 크림은 온도별 및 태양광선 노출 조건에서 제품에 안정화에 기여하였으며, 이미 보고된 분획물의 항산화 특성과 함께 기능성 화장품 소재로서 화장품에의 응용 가능성이 큼을 시사한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.397-402
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• 2013

본 연구에서는 흰점박이꽃무지를 식품원료화 하기 위한 전처리 조건을 설정하기 위해 세포독성, 이취감소 및 살균조건을 확립하였다. 유충에 살균 후 공급되는 세 가지 사료(참나무톱밥, 볏짚, 목초) 중에서 참나무톱밥을 공급하여 사육한 유충의 분말이 세포독성이 없었고, 유충의 발육단계를 크게 3령 유충, 용화직전 번데기, 번데기로 구분지은 후 각각의 분말이 가지는 세포독성 유무를 확인한 결과에서 세포독성은 나타나지 않았다. 세포독성 검사 결과를 토대로 식품원료화하기 위한 유충의 표준사료는 세포독성이 전혀 나타나지 않고 전국 사육농가 중 가장 많이 이용하고 있는 발효 참나무 톱밥을 표준사료로 선정하였다. 흰점박이꽃무지의 분말 전처리 조건으로 증기로 5분 동안 살균처리를 통해 사료 내의 미생물을 제거한 참나무톱밥을 급여하고 3일간 절식상태로 배변유도 후, 중장에 존재하는 내용물의 잔여도가 현저히 감소됨을 확인하였다. 또한 관능평가를 통해 3일간의 배변된 유충의 장 내용물의 잔여물이 감소함으로써 유충이 가지는 고유한 이취와 색깔이 눈에 띄게 개선되는 효과를 확인할 수 있었다. 배변 유도된 유충을 $115^{\circ}C$, $0.9kgf/cm^3$의 고온고압멸균을 5분간 실시한 후 동결건조 한 분말에서 세균 및 진균을 포함하는 미생물이 완전히 제거됨으로서 식품원료로서의 안전성을 확보할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1221-1229
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• 2010

정상세포뿐 만 아니라 형질 전환된 세포의 증식조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 COX-2는 전사조절인자인 NF-${\kappa}B$에 의해서 조절되며, 염증반응에 있어서 중요한 역할을 하는 PGE2의 생성에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 U937 인체혈구세포에서 염증유발인자인 PMA에 의해서 유발되는 염증반응에 있어서 중요한 역할을 하는 COX-2 및 COX-2의 산물인 PGE2와 COX-2의 발현에 영향을 미치는 전사조절인자인 NF-${\kappa}B$의 발현에 협죽도 잎 및 줄기의 에탄올 추출물인 ENIL 및 ENIS가 어떠한 영향을 미치는 지를 조사하였다. PMA가 처리된 U937 세포에서 COX-1의 발현에는 아무런 영향을 미치지 못하였지만 COX-2의 발현 증가가 유도되었고 이에 따른 PGE2의 생성이 증가되었다. PMA에 의해서 증가된 COX-2의 발현이 ENIS 선처리에 의하여 거의 완벽하게 억제되었고 그에 따른 PGE2의 생성도 현저하게 감소되었다. ENIS에 의한 COX-2의 발현 및 PGE2의 생성억제가 전사조절인자인 NF-${\kappa}B$와 상관성이 있는지를 조사한 결과, 핵 내로의 NF-${\kappa}B$ 이동이 ENIS 선처리에 의하여 억제되는 것으로 나타났다. 이는 ENIS가 NF-${\kappa}B$의 활성 억제를 통하여 COX-2의 발현 및 PGE2의 생성을 효과적으로 억제함으로서 항염증 효능을 가진다는 것을 의미하는 결과이다. 하지만 ENIL의 경우에는 이상에서와 같은 이러한 변화들이 매우 약하게 나타나는 것으로 조사되어 ENIS와 비교해서 항염증 효능이 낮은 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 협죽도의 항염증기전에 대한 생화학적 해석 및 이를 활용한 향후 지속적인 연구를 위한 귀중한 자료가 될 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.435-443
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• 2018

AMPK는 세포 내 에너지 균형을 조절하는 조절자 및 에너지 센서이며, 특히 골격근에서는 muscle-specific ubiquitin ligases의 조절을 통한 근육 단백질 분해를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 한편 상엽은 다양한 약리학적 효능을 가지는 전통약재 중 하나이지만 근위축과 관련된 효능에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 C2C12 myotubes에서 AMPK 활성제인 AICAR가 유발하는 근위축 및 관련 유전자의 발현과 함께 상엽 에탄올 추출물(ethanol extracts of Mori Folium, EEMF)이 유발하는 근위축 억제 효능에 대해서 조사하였다. 먼저 C2C12 myoblasts에 AICAR를 처리하였을 경우 AMPK 활성화가 유발되었으며, 하위 단계에 있는 FoxO3a의 발현 증가와 함께 muscle-specific ubiquitin ligases인 MAFbx/atrogin-1 및 MuRF1의 발현 증가와 muscle-specific transcription factors인 MyoD 및 myogenin의 발현 감소가 유발되었다. 또한 분화가 유발된 C2C12 myotubes에 세포독성이 없는 조건의 AICAR를 처리하였을 경우 근위축이 유발되었으며, EEMF는 AMPK 불활성화 및 FoxO3a 발현 억제를 유발함으로서 AICAR 처리에 의한 근위축을 억제하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에서 AICAR에 의한 AMPK 활성화가 근위축을 유발한다는 것을 알 수 있었으며, EEMF는 AMPK signaling pathway를 통하여 AICAR에 의한 근위축을 억제한다는 것을 알 수 있었다.