• 대한화장품학회지
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• 제44권1호
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• pp.95-101
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• 2018

표피는 각질형성세포의 분화로부터 재생되어 계층화되는 상피 조직으로서 물리적 장벽을 형성함으로써 다양한 외부 오염원으로부터 개체를 보호한다. 자가포식 작용(autophagy)은 단백질 축적물, 손상된 세포 소기관, 세포내 미생물 등이 리소좀으로 운반되고 분해되도록 매개하는 기작이다. 최근 연구 결과에 의하면 자가포식 작용이 각질형성세포의 대사 기관과 핵을 제거하여 각질층으로 최종 분화하는데 중요한 역할을 하는 것이 보고 되었다. 그러나 자가포식 작용을 촉진함으로써 표피 분화를 유도할 수 있는지는 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 천연물 유래 단일 화합물 라이브러리를 스크리닝하여 베타인(betaine)이 인간 각질형성세포주인 HaCaT 세포에서 세포질 내 LC3 punctate 소포체 및 LC3-I에서 LC3-II로의 변환을 증가시켜 자가포식 작용을 촉진함을 규명했다. 자가포식 작용의 억제 신호인 mTOR 경로는 베타인에 의해 영향을 받지 않았으므로, 베타인에 의해 유도된 자가포식 작용은 mTOR에 독립적임을 알 수 있었다. 베타인에 의해 촉진되는 자가포식 작용은 primary keratinocyte 및 skin equivalent에서도 관찰되었다. 또한, 베타인 처리된 인공피부에서 표피층 두께가 증가함을 확인하였다. 이러한 결과들로부터, 자가포식 작용의 새로운 조절소재로서 베타인이 표피의 턴오버를 촉진하여 표피의 장벽기능을 개선하고 피부노화를 방지할 수 있음을 시사한다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제33권3호
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• pp.163-169
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• 2009

Many biological systems are regulated by an intricate set of feedback loops that oscillate with a circadian rhythm of roughly 24 h. This circadian clock mediates an increase in body temperature, heart rate, blood pressure, and cortisol secretion early in the day. Recent studies have shown changes in the amplitude of the circadian clock in the hearts and livers of streptozotocin (STZ)-treated rats. It is therefore important to examine the relationships between circadian clock genes and growth factors and their effects on diabetic phenomena in animal models as well as in human patients. In this study, we sought to determine whether diurnal variation in organ development and the regulation of metabolism, including growth and development during the juvenile period in rats, exists as a mechanism for anticipating and responding to the environment. Also, we examined the relationship between changes in growth factor expression in the liver and clock-controlled protein synthesis and turnover, which are important in cellular growth. Specifically, we assessed the expression patterns of several clock genes, including Per1, Per2, Clock, Bmal1, Cry1 and Cry2 and growth factors such as insulin-like growth factor (IGF)-1 and -2 and transforming growth factor (TGF)-${\beta}1$ in rats with STZ-induced diabetes. Growth factor and clock gene expression in the liver at 1 week post-induction was clearly increased compared to the level in control rats. In contrast, the expression patterns of the genes were similar to those observed after 5 weeks in the STZ-treated rats. The increase in gene expression is likely a compensatory change in response to the obstruction of insulin function during the initial phase of induction. However, as the period of induction was extended, the expression of the compensatory genes decreased to the control level. This is likely the result of decreased insulin secretion due to the destruction of beta cells in the pancreas by STZ.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.461-469
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• 2019

본 연구의 목적은 흑모 성장과 관련 있는 천연물을 개발하기 위하여 흑미, 흑임자, 현미, 서목태 및 적하수오의 에탄올 추출혼합물의 melanin 합성에 대한 효능을 조사한 것이다. 흑모가 백모로 변화되는 원인으로 $H_2O_2$가 모낭 주위에 축적되어 melanin 합성이 저하되어 백모가 유발되는 것으로 보고된 바 있다. MIXEE는 DPPH radical에 대한 소거능력과 활성산소에 대한 환원력이 있는 것으로 관찰되었다. 뿐만 아니라 세포내 $H_2O_2$ 수준을 감소시켰는데, 이러한 결과는 MIXEE는 산화를 억제하여 $H_2O_2$에 의하여 감소된 melanin 합성을 촉진 시킬수 있다는 것을 나타내었다. 한편 in vitro에서 MIXEE는 tyrosinase 활성에는 영향을 주지 않았지만 L-dopa에서 melanin 합성을 촉진하였다. 더욱이, B16F1세포에서 MIXEE는 melanin 생성을 세포수준에서 촉진하였다. Western blot을 이용한 단백질 발현 분석에서 MIXEE는 SOD-2 및 SOD-3. 특히 DOPA에서 melanin 이 생성되는 과정에 관여하는 효소인 TRP-2 발현에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 입증되었다. 이상의 결과는 MIXEE가 백발화과정을 가역화시키는 과정에서 주요한 역할을 하는 melanin 생성을 촉진하는 하나의 약학 소재로 응용될 수 있다는 것을 시사하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.167-174
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• 2013

Peroxiredoxin 6 (Prx 6)는 티올-특이적 항산화 단백질에 속하는 효소로서 산화적 스트레스로부터 세포를 보호할 뿐만 아니라 과산화물의 환원작용을 촉매한다. 본 연구에서는 인간 Prx 6의 promoter를 이용하여 항산화반응을 유발하는 추출물을 효과적으로 스크리닝하는 새로운 형질전환마우스를 개발하는 최종목적을 달성하기 위한 중간단계로서, hPrx 6/Luc 벡터를 개발하고, 이들 벡터의 안정적 발현과 성공적 반응성을 세포주를 이용하여 확인하고자 하였다. 이를 위해, 인간 Prx 6 promoter를 증폭하여 luciferase cDNA와 결합한 hPrx 6/Luc 벡터를 제조하였으며, 제조된 벡터를 제한효소 절단과 염기서열분석을 통해 확인하였다. hPrx 6/Luc 벡터는 NCI-H460 세포에 transfection한 후 인삼(KWG), 홍삼(KRG), 맥문동(LP), 홍문동(RLP)의 4가지 추출물을 처리하여 luciferase activity를 측정하였다. 그 결과, luciferase activity는 4가지 추출물에 의해 효과적으로 증가하였고, 특히 KRG과 LP를 처리한 그룹이 KWG과 RLP를 처리한 그룹보다 높았다. 또한, luciferase activity는 RLP 농도에 의존적으로 증가하였다. hPrx 6/Luc 벡터와 hPrx 6 mRNA반응의 차이를 비교하기 위해, 4가지 추출물을 처리한 후 hPrx 6 mRNA의 양을 RT-PCR로 분석하였다. 그러나, hPrx 6 mRNA의 양은 비록 고농도의 RLP 추출물에서는 약간의 증가가 관찰되었지만, 대조군에 비하여 4가지 추출물에서 유의적인 차이가 없었다. 한편, 4가지 추출물에 의한 superoxide dismutase (SOD) 활성의 변화는 비록 일부 차이는 있었지만 hPrx 6/Luc 벡터와 유사한 반응을 나타내었다. 따라서, 이러한 결과는 hPrx 6/Luc 벡터는 성공적으로 제조되었고, 세포내에서 안정적으로 발현하면서 항상화물질에 민감하고 정량적으로 반응할 수 있음을 제시하고 있다. 더불어, 이러한 세포주에서 확인결과를 바탕으로 형질전환마우스가 개발된다면, 항산화물질을 정량적으로 스크리닝하는 시스템으로 적용가능성이 매우 높음을 보여주고 있다.