• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권10호
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• pp.1640-1647
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• 2015

We recently reported that the antimicrobial peptide Lumbricusin (NH₂-RNRRWCIDQQA), isolated from the earthworm, increases cell proliferation in neuroblastoma SH-SY5Y cells. Here, we investigated whether Lumbricusin has neurotropic activity in mouse neural stem cells (MNSCs) and a protective effect in a mouse model of Parkinson's disease (PD). In MNSCs isolated from mouse brains, Lumbricusin treatment significantly increased cell proliferation (up to 12%) and reduced the protein expression of p27^Kip1 through proteasomal protein degradation but not transcriptional regulation. Lumbricusin inhibited the 6-OHDA-induced apoptosis of MNSCs, and also showed neuroprotective effects in a mouse PD model, ameliorating the motor impairments seen in the pole, elevated body swing, and rotation tests. These results suggest that the Lumbricusin-induced promotion of neural cell proliferation via p27^Kip1 degradation has a protective effect in an experimental PD model. Thus, the antimicrobial peptide Lumbricusin could possibly be developed as a potential therapeutic agent for the treatment of PD.

• BMB Reports
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• 제56권3호
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• pp.202-207
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• 2023

We investigated the neuroprotective effects of deca nano-graphene oxide (daNGO) against reactive oxygen species (ROS) and inflammation in the human neuroblastoma cell line SH-SY5Y and in the 6-hydroxydopamine (6-OHDA) induced Parkinsonian rat model. An MTT assay was performed to measure cell viability in vitro in the presence of 6-OHDA and/or daNGO. The intracellular ROS level was quantified using 2',7'-dichlorofluorescein diacetate. daNGO showed neuroprotective effects against 6-OHDA-induced toxicity and also displayed ROS scavenging properties. We then tested the protective effects of daNGO against 6-OHDA induced toxicity in a rat model. Stepping tests showed that the akinesia symptoms were improved in the daNGO group compared to the control group. Moreover, in an apomorphine-induced rotation test, the number of net contralateral rotations was decreased in the daNGO group compared to the control group. By immunofluorescent staining, the animals in the daNGO group had more tyrosine hydroxylase-positive cells than the controls. By anti-Iba1 staining, 6-OHDA induced microglial activation showed a significantly decrease in the daNGO group, indicating that the neuroprotective effects of graphene resulted from anti-inflammation. In conclusion, nano-graphene oxide has neuroprotective effects against the neurotoxin induced by 6-OHDA on dopaminergic neurons.

• 한국축산식품학회지
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• 제33권2호
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• pp.258-267
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• 2013

각 돈피추출물의 수율과 단백질함량은 고분자 PS 처리구에서 높은 함량을 나타내었으며, 특히 단백질 함량은 저분자 LPS 처리구에 비해 유의적으로 높았고, 약 10배 정도의 높은 단백질 함량을 나타내었다(p<0.05). 항산화활성 측정결과 처리 농도가 증가할수록 높은 항산화 활성을 나타내었으며(p<0.05), 특히 고분자 PS 처리구에 비해 저분자 LPS 처리구에서 유의적으로 높은 효과를 나타내었다. ORAC 활성은 LPS 농도 1 mg/mL일 때, $141.39{\mu}M$ TE/g의 높은 활성을 나타내었다. 각 돈피추출물을 신경모세포종 SH-SY5Y 세포에 고농도로 처리한 결과 세포에 독성을 나타내지 않았다. 신경세포에 과산화수소를 처리하여 유발시킨 산화적 스트레스에 대한 PS와 LPS의 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 모든 처리구에서 농도 의존적으로 세포 보호효과를 나타내었다. 특히 저분자인 LPS 처리구 농도 $100{\mu}g/mL$일 때, 86.45%의 세포생존율을 보였으며 $H_2O_2$ 대비 29.98%의 신경세포보호효과를 나타내었다. 독성 단백질인 $A{\beta}_{1-42}$를 처리하여 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 고분자 PS 처리구보다는 저분자인 LPS 처리구 농도 $100{\mu}g/mL$일 때, 82.01%의 생존율을 보였으며 $A{\beta}_{1-42}$ 대비 14.38%의 신경세포보호효과를 나타내었다(p<0.05). AChE 저해효과를 확인해 본 결과, 고분자 PS 처리구에서는 거의 효과가 나타나지 않았으나, 저분자인 LPS 처리구에서는 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 농도 100 mg/mL일 때 33.62%의 높은 저해 효과를 나타내었다. 따라서 본 연구결과 돈피에서 분리한 3 kDa 이하의 저분자 효소분해물인 LPS는 높은 항산화 활성을 나타내었고, $H_2O_2$와 $A{\beta}_{1-42}$로 유발시킨 산화스트레스에 대한 신경세포 보호효과 및 AChE 저해 효과를 나타내어 향후 항산화 활성 및 신경세포보호를 위한 축산식품 소재로 이용 가능성이 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제39권2호
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• pp.34-42
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• 2022

Objectives : Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease caused by dopaminergic neuronal death in the substantia nigra pars compacta. PD is known to be linked with mitochondrial dysfunction and increased oxidative stress. In this study, anti-cytotoxic and anti-oxidative effect of 12 herbal formulae were compared. Methods : According to experts' advice, 12 types of herbal formulae (Gamisoyosan, Galgeuntang, Galgeunhaegitang, Banhabaekchoolcheonmatang, Bojungikgitang, Boheotang, Sihogyejitang, Sihosogantang, Sihocheonggantang, Ojeoksan, Cheongsanggyeontongtang and Palmultang) were selected from 56 types of herbal formulae covered by the National Health Insurance Service in Korea. To detect anti-oxidative effect, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay was performed, and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay was performed to detect anti-cytotoxic effect of 12 herbal formulae using SH-SY5Y human neuroblastoma cells. Results : In DPPH assay, anti-oxidant activity was increased in a dose-dependent manner and half maximal inhibitory concentration was highest in the order of Galgeuntang, Gamisoyosan, Galgeunhaegitang, Ojeoksan, Palmultang, Sihogyejitang, Sihosogantang, Cheongsanggyeontongtang, Sihocheonggantang, Bojungikgitang, Boheotang and Banhabaekchoolcheonmatang. In MTT assay, concentration of 80% cell survival was highest in the order of Sihosogantang, Cheongsanggyeontongtang, Sihocheonggantang, Sihogyejitang, Bojungikgitang, Galgeuntang, Ojeoksan, Boheotang, Palmultang, Galgeunhaegitang, Banhabaekchoolcheonmatang and Gamisoyosan. Formulae with more than 50% DPPH radical scavenging activity at concentrations for 80% cell survival were Sihosogantang, Cheongsanggyeontongtang, Sihogyejitang, Galgeuntang and Sihocheonggantang. Conclusions : Sihosogantang, Cheongsanggyeontongtang, Sihogyejitang, Galgeuntang and Sihocheonggantang extracts can be candidate medicines for PD, but the effect should be validated in PD models.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제28권8호
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• pp.923-929
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• 2005

Methanol extracts of domestic plants of Korea were evaluated as a potential inhibitor of neutral pH optimum and membrane-associated 60 kDa sphingomyelinase (N-SMase) activity. In this study, we partially purified N-SMase from bovine brain membranes using ammonium sulfate. It was purified approximately 163-fold by the sequential use of DE52, Butyl-Toyopearl, DEAE-Cellulose, and Phenyl-5PW column chromatographies. The purified N-SMase activity was assayed in the presence of the plant extracts of three hundreds species. Based on the in vitro assay, three plant extracts significantly inhibited the N-SMase activity in a time- and concentration-dependent manner. To further examine the inhibitory pattern, a Dixon plot was constructed for each of the plant extracts. The extracts of Abies nephrolepis, Acer tegmentosum, and Ginkgo biloba revealed a competitive inhibition with the inhibition constant (Ki) of $11.9 {\mu}g/mL,\;9.4{\mu}g/mL,\;and\;12.9{\mu}g/mL$, respectively. These extracts also inhibited in a dose-dependent manner the production of ceramide induced by serum deprivation in human neuroblastoma cell line SH-SY5Y.

• 한국식품과학회지
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• 제44권4호
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• pp.428-433
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• 2012

본 연구팀의 선행 연구 결과, L. helveticus IDCC3801의 발효유 주정 침전물이 BACE의 활성 억제를 통한 amyloid beta($A{\beta}$) 생성 저해효과를 갖고 있음을 확인하였다(15). 이러한 결과를 바탕으로 L. helveticus IDCC3801의 발효유 주정 침전물의 산업화를 위한 공정 개선연구를 진행하였고, 대량생산을 통해 LHFM을 확보하였다. 본 연구는 LHFM의 인지기능 개선 기능성 입증 연구로써 $A{\beta}$ 저해효과 외에 신경세포 보호효과 및 기억력 개선 효능을 확인하고 어떠한 작용 기전으로 개선 효과가 나타나는지 조사한 것으로 scopolamine으로 기억 손상을 유발한 mouse에서 학습 능력과 기억력 개선 효과, 신경세포 보호 효과, AChE 저해와 ACh 증가 효과 등을 평가하였다. LHFM은 신경세포 사멸을 유도하는 고농도의 glutamate가 존재하는 환경에서 농도 의존적으로 신경세포의 사멸을 억제하여 신경세포를 보호하였다. 또한 LHFM은 in vitro에서 농도 의존적으로 강력하게 AChE의 활성을 저해하였다. 이러한 in vitro 결과들을 근거로 scopolamine으로 기억 손상을 유발한 mouse에서 Morris water maze와 Y-maze 행동 시험을 통해 LHFM의 학습능력과 기억 개선 효과를 조사하였다. LHFM은 Morris water maze에서 실험 2일째부터 escape latency시간을 유의적으로 감소 시켰으며 5일째에서는 정상 mouse와 동등한 수준으로 감소되어 우수한 학습 효과를 보였다. 실험 6일째 platform을 치운 후 시행한 probe trial에서도 platform이 있던 위치에 머무는 회수가 scopolamine을 단독으로 처리한 것보다 유의적으로 높아 장기기억의 개선에도 효과가 있었다. Y-maze 시험에서도 LHFM은 scopolamine 단독 처리군과 비교하여 뚜렷하게 변경 행동력을 증가시켜 여러 행동 시험을 통해 LHFM의 인지기능 개선 효과를 확인하였다. 행동실험 후 hippocampus를 적출하여 ACh 및 AChE의 활성을 측정한 결과, donepezil과 마찬가지로 LHFM은 AChE의 활성을 유의적으로 억제하였으며 또한 ACh 함량도 증가시켰다. 결론적으로 LHFM은 신경세포 보호 효과와 신경전달물질인 ACh의 뇌 조직 내 농도를 높여 인지기능 개선 효과를 보이는 것을 확인하였다.