• 생명과학회지
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• 제33권5호
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• pp.397-405
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• 2023

항산화제로서 산화적 손상의 방지에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 glutathione (GSH)의 면역 조절에 대한 연구는 현재까지 제대로 이루어지지 않았다. 본 연구에서 우리는 환원형 GSH인 luthione^®이 RAW 264.7 세포에서 면역 강화 효과가 있는지를 조사하였다. 유세포 분석 및 면역 형광 실험의 결과에 의하면, luthione은 대조군 세포에 비해 대식세포의 대표적인 기능인 식세포 활성을 luthione 처리 농도 의적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, cytokine array의 결과에 의하면, IL-5, IL-1β와 IL-27의 발현이 luthione이 처리된 세포에서 유의하게 증가하였다. 아울러 luthione에 의한 TNF-α 및 IL-1β의 생성 증가는 그들의 단백질 발현 증가를 통해 이루어졌으며, NO 및 PGE₂와 같은 면역 매개체 유리의 증가는 iNOS 및 COX-2의 발현 증가와 관련이 있었으며, 이는 M1 대식세포 분화 마커인 CD86 발현의 증가와 연관성이 있었다. 그리고 heatmap 분석을 통하여 SOCS1/3 매개 STAT/JAK 신호 전달 경로가 luthione에 의한 면역 조절 증가에 관여함을 확인하였다. 결론적으로, 우리의 결과는 luthione이 M1 macrophage polarization의 분자 조절자로 작용하여 면역 능력을 향상시킬 수 있음을 시사한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.458-468
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• 2023

Background: As a complication of Type II Diabetes Mellitus (T2DM), the etiology, pathogenesis, and treatment of cognitive dysfunction are still undefined. Recent studies demonstrated that Ginsenoside Rg1 (Rg1) has promising neuroprotective properties, but the effect and mechanism in diabetes-associated cognitive dysfunction (DACD) deserve further investigation. Methods: After establishing the T2DM model with a high-fat diet and STZ intraperitoneal injection, Rg1 was given for 8 weeks. The behavior alterations and neuronal lesions were judged using the open field test (OFT) and Morris water maze (MWM), as well as HE and Nissl staining. The protein or mRNA changes of NOX2, p-PLC, TRPC6, CN, NFAT1, APP, BACE1, NCSTN, and Ab1-42 were investigated by immunoblot, immunofluorescence or qPCR. Commercial kits were used to evaluate the levels of IP3, DAG, and calcium ion (Ca²⁺) in brain tissues. Results: Rg1 therapy improved memory impairment and neuronal injury, decreased ROS, IP3, and DAG levels to revert Ca²⁺ overload, downregulated the expressions of p-PLC, TRPC6, CN, and NFAT1 nuclear translocation, and alleviated Aβ deposition in T2DM mice. In addition, Rg1 therapy elevated the expression of PSD95 and SYN in T2DM mice, which in turn improved synaptic dysfunction. Conclusions: Rg1 therapy may improve neuronal injury and DACD via mediating PLC-CN-NFAT1 signal pathway to reduce Aβ generation in T2DM mice.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권1호
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• pp.57-62
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• 2022

혈소판의 과도한 활성화 및 응집은 심혈관계 질환의 주요원인이 된다. 따라서, 혈소판 활성화 및 응집을 억제하는 것은 심혈관계 질환을 예방하고 치료하는데 있어서 매력적인 치료 표적으로 여겨진다. 특히, 혈관 내피세포에서 분비되는 collagen에 의한 강력한 혈소판 활성화와 응집이 혈관질환에서 특징적이다. Artesunate는 Artemisia 또는 Scopolia 속 식물의 뿌리에서 추출한 화합물이며, 항암 및 알츠하이머 병 분야에서 효과가 있다고 보고된 바 있다. 그러나, artesunate가 collagen 유도의 혈소판 활성화와 응집에 미치는 영향과 그 기전에 대해서는 규명된 바가 없다. 본 연구에서는 collagen이 유도하는 사람 혈소판 응집에 있어 artesunate이 미치는 영향을 확인하였고, artesunate의 작용 기전을 명확히 하였다. Artesunate은 혈소판가 활성화 될 때 신호 전달 과정에 작용한다고 알려진 인단백질인 PI3K/Akt 및 MAPK의 인산화를 억제하였다. 또한, artesunate는 TXA2 생성을 감소시켰고, ATP 및 serotonin 방출 등의 혈소판 내 과립 분비를 감소시켰다. 그 결과, artesunate는 혈관 내피세포에서 분비되는 강력한 응집 유도 물질인 collagen으로 유도된 혈소판 응집을 106.41 μM의 IC₅₀로 강력하게 억제하였다. 이 결과들을 통해, artesunate가 혈관 손상을 통해 일어나는 사람 혈소판의 활성화 및 응집을 억제하는 데 유효한 항혈전 물질로 가치가 있음을 제안한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권4호
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• pp.561-571
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• 2023

Background: Escalating evidence shows that ginseng possesses an antiaging potential with cognitive enhancing activity. As mountain cultivated ginseng (MCG) is cultivated without agricultural chemicals, MCG has emerged as a popular herb medicine. However, little is known about the MCG-mediated pharmacological mechanism on brain aging. Methods: As we demonstrated that glutathione peroxidase (GPx) is important for enhancing memory function in the animal model of aging, we investigated the role of MCG as a GPx inducer using GPx-1 (a major type of GPx) knockout (KO) mice. We assessed whether MCG modulates redox and cholinergic parameters, and memory function in aged GPx-1 knockout KOmice. Results: Redox burden of aged GPx-1 KO mice was more evident than that of aged wild-type (WT) mice. Alteration of Nrf2 DNA binding activity appeared to be more evident than that of NFκB DNA binding activity in aged GPx-1 KO mice. Alteration in choline acetyltransferase (ChAT) activity was more evident than that in acetylcholine esterase activity. MCG significantly attenuated reductions in Nrf2 system and ChAT level. MCG significantly enhanced the co-localization of Nrf2-immunoreactivity and ChAT-immunoreactivity in the same cell population. Nrf2 inhibitor brusatol significantly counteracted MCG-mediated up-regulation in ChAT level and ChAT inhibition (by k252a) significantly reduced ERK phosphorylation by MCG, suggesting that MCG might require signal cascade of Nrf2/ChAT/ERK to enhance cognition. Conclusion: GPx-1 depletion might be a prerequisite for cognitive impairment in aged animals. MCG-mediated cognition enhancement might be associated with the activations of Nrf2, ChAT, and ERK signaling cascade.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.84-93
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• 2024

Rosmarinic acid (RA) is a phenolic ester that protects human keratinocytes against oxidative damage induced by ultraviolet B (UVB) exposure, however, the mechanisms underlying its effects remain unclear. This study aimed to elucidate the cell signaling mechanisms that regulate the antioxidant activity of RA and confirm its cyto-protective role. To explore the signaling mechanisms, we used the human keratinocyte cell line HaCaT and SKH1 hairless mouse skin. RA enhanced glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (GCLC) and glutathione synthetase (GSS) expression in HaCaT cells in a dose- and time-dependent manner. Moreover, RA induced nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (NRF2) nuclear translocation and activated the signaling kinases protein kinase B (AKT) and extracellular signal-regulated kinase (ERK). Treatment with the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) inhibitor LY294002, the ERK inhibitor U0126, and small interfering RNA (siRNA) gene silencing suppressed RA-enhanced GCLC, GSS, and NRF2 expression, respectively. Cell viability tests showed that RA significantly prevented UVB-induced cell viability decrease, whereas the glutathione (GSH) inhibitors buthionine sulfoximine, LY294002, and U0126 significantly reduced this effect. Moreover, RA protected against DNA damage and protein carbonylation, lipid peroxidation, and apoptosis caused by UVB-induced oxidative stress in a concentration-dependent manner in SKH1 hairless mouse skin tissues. These results suggest that RA protects against UVB-induced oxidative damage by activating AKT and ERK signaling to regulate NRF2 signaling and enhance GSH biosynthesis. Thus, RA treatment may be a promising approach to protect the skin from UVB-induced oxidative damage.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권3호
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• pp.227-237
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• 2003

목적: 만성 골수성 백혈병 세포인 K562 세포주는 방사선 및 다양한 항암제에 대한 apoptosis에 저항성을 가진다. 지난 연구에서 K562 세포는 방사선에 대하여 내성반응을 보이며, 세포내 PTK의 작용을 억제하고자 방사선 조사와 함께 투여한 herbimycin A (HMA)에 의하여 방사선에 대한 apoptosis와 같은 감수성반응이 유도되는 반면, genistein에 의하여 방사선에 대한 apoptosis 반응이 저해됨을 확인하였다. 본 연구에서는 타이로신 인산화효소 억제에 의한 K562 세포의 방사선 반응변화를 조절하는 신호전달경로를 조사하였다. 대상 및 방법: K562 세포를 지수증식기의 세포들만 선택하여 실험에 이용하였다. 방사선조사는 6 MeV 선형가속기(Clinac 1800C, Varian)를 이 용하여 $200\~300$ cGy/min 선량률로 $0.5\~12 $ Gy를 균일하게 조사하였다. HMA와 genistein은 각각 $0.25/muM,\;25\muM$을 방사선 조사 후 즉시 투여하였다. 실험에서 신호전달 경로로 abl kinase, MAPK family, NF-kB, c-fos, c-myc, thymidine kinase1 (TK1) 등에서의 단백질 또는 유전자 발현 및 활성을 조사하였다. 또한 약제 투여에 따른 유전자 발현차이(differential gene expression)를 조사하였다. 결과: Abl kinase의 발현 및 활성 변화를 조사하였으나 PTK 저해제에 의한 방사선 유도 세포사의 변화와의 연관성을 찾을 수 없었다. 세포 생존 및 사멸의 신호전달체계에서 주요 조절과정인 MAPK family의 관여 여부 확인에서 방사선으로 인한 SAPK/JNK의 활성화의 유도가 관찰되었으나, PTK 저해제에 따른 변화는 없었으며, 또한 MAPK/ERK와 p38 MAPK 활성은 모든 조건에서 변함 없이 일정하였다. 전사인자 활성화에 대한 조사에서 방사선 조사와 함께 genistein을 투여한 경우에 NF-kB활성이 증가하였다. 유전자 발현 차이의 조사에서 genistein 투여에 의한 TK 1 유전자 발현 및 단백질 활성이 증가하였다. 결론: PTK 억제에 의한 K562 세포의 방사선에 대한 반응 변화는 bcrabl kinase 활성과는 무관하게 진행되며, MAPK family 경로 외의 다른 경로를 통한 전사인자 활성화 과정이 연관되어 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1447-1451
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• 2007

해양생물 유래 항암활성을 가지는 천연물의 탐색과정에서 해면동물에서 유래된 PTX-2는 p53 결손 암세포에서 세포독성 효과가 높은 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 인체 간암세포 모델을 이용하여 PTX-2의 효능을 조사한 결과는 p53 결손 Hep3B 세포에서 p53 정상 HepG2에 비하여 항암활성이 매우 높았으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 확인하였다. PTX-2에 의한 Hep3B 세포의 apoptosis 유발은 DFF family의 발현 변화, pro-apoptotic Bax 및 Bcl-xS 단백질의 발현 증가, caspases (-3, -8 및 -9)의 활성화 등이 관여함을 알 수 있었다. PTX-2는 또한 Hep3B 세포에서 AKT 및 ERK1/2의 활성화를 유도하였으며, caspase-3, AKT 및 ERK1/2의 특이적 저해제에 의하여 PTX-2에 의한 세포증식 억제 효능이 유의적으로 감소되었다. 본 연구는 PTX-2에 의한 Hep3B 세포에서의 apoptosis 유도에 AKT 및 ERK1/2 신호 전달 경로가 중요한 역할을 하고 있음을 보여주는 결과이다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.764-771
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• 2016

개똥쑥 추출물은 항박테리아, 항바이러스 그리고 항산화효과를 포함한 다양한 기능을 가지고 있는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 개똥쑥 항증식 작용기전은 알려지지 않았다. 따라서, 우리는 Hep3B 간암 세포에서 AAE추출물의 apoptotic 효과를 알아보고자 한다. 본 연구의 목적은 AAE가 인체 간암 세포주(Hep3B)의 증식에 미치는 효과를 분석하고 이에 대한 apoptosis의 효과를 조사하는데 있다. 인산화에 의해 활성화된 Akt는 TSC2, mTOR 그리고 GSK-3β의 인산화를 유도하여 세포증식을 유도한다. 본 연구에서, 우리는 AAE가Akt-mTOR-GSK3β 신호 경로와 mitochondria를 매개하는 apoptotic 단백질을 통한 암세포의 apoptosis 유도할 것이라고 추측하였다. 이를 위해, 먼저 AAE가 처리농도에 따라 세포증식에 미치는 효과를 분석하였다. AAE처리는 세포증식을 억제시켰을 뿐만 아니라 젖산 탈수소 효소의 방출을 유도하였다. 이러한 결과는 MTT assay, LDH assay로 확인하였다. 또한 Hoechst 33342 staining, Annexin Ⅴ- PI staining, JC-1 staining 그리고 Western blotting을 통해 apoptosis 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 간암세포에 AAE의 처리가 Akt, TSC2, GSK-3β-phosphorylated, Bim, Bcl-2, pro-caspase 3의 억제와 Bak, Bax 활성을 유도한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 AAE가 Akt-mTOR-GSK-3β 신호 경로를 통해 intrinsic apoptosis를 유도한다는 것을 나타낸다.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.240-246
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• 2018

원심성, 구심성 교감신경 신호는 고혈압 및 심부전의 발생과 밀접한 관련이 있다. 혈관 내 카테터를 이용한 교감신경절제술(RDM)은 난치성 고혈압의 대체치료로 시행되어 왔다. 시술과 관련하여 장기간 신장의 안정성에 대해서는 보고가 있었으나 단기간 심근의 안정성에 대한 연구 결과는 없었다. 저자들은 RDN 시술로 인한 교감신경차단 후 염증성 심근손상이 발생할 수 있음을 가정하여 실험으로 검증하고자 하였다. 25마리의 암컷돼지를 3군으로 나누고-정상대조군(n=5), Sham군(n=5), RDN 시술군(n=15)-RDN 시술군을 시술 후 sacrifice 시기에 따라 다시 세분하였다-시술 후 즉시 sacrifice한 RDN-0 (n=5), 시술 1주 후 sacrifice한 RDN-1 (n=5), 시술 2주 후 sacrifice한 RDN-2 (n=5). 조영제의 영향을 배제하기 위해 설정했던 Sham군과 정상대조군 간에는 의미있는 차이를 보이지 않았다. $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$ 등의 염증 싸이토카인은 시술 1주 후 증가하여 2주째 감소하였다. 항염증 싸이토카인 IL-10은 시술 직후부터 증가하여 2주째 감소하였다. Inflammasome에 의해 위험신호(danger signal)를 전달받고 활성화되는 Caspase-1 및 inflammasome을 매개하는 도메인 ASC는 시술 직후 활성화되어 발현이 증가하였고 2주까지 지속되었다. 그러나 caspase-1을 매개할 것으로 추정되었던 NLRP3 inflammasome의 발현은 의미있는 차이를 보이지 않았다. RDN 시술에 의한 교감신경차단은 caspase-1, $IL-1{\beta}$ 등의 활성화에 의해 염증성 심근손상을 초래할 수 있으며 RDN 시술 후에는 그 위험성을 고려해야 하겠다. NLRP3 외에 다른 NLRP inflammasome pathway의 관련성에 대한 추가연구가 필요하다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권3호
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• pp.169-176
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• 2008

SA는 천연 페놀 화합물로써 식물체가 생성하는 호르몬 중의 하나이다. SA는 특히 병저항성, 생물학적, 비생물학적 스트레스로 인해 합성이 촉진되며 식물 방어 기작을 일으킨다고 알려져 있다. 식물의 방어 기작은 바로 식물에서 얻어지는 생산량에 영향을 미치기 때문에 SA에 대한 연구가 많이 되어져 왔다. 하지만 SA를 이해하기에는 아직까지 많은 연구가 필요 되어 지고 있다. 따라서 본 연구는 애기장대에서 SA 생합성하는데 중요한 효소인 SID2가 병저항성이 강한 siz1-2 돌연변이체와 야생형에서 어떠한 조절의 차이를 보이는 지를 SID2 promoter에 의해서 조절되는 GUS와 LUC를 가진 각각의 형질전환 식물체를 통하여 관찰하였다. GUS의 발현을 GUS histochemical assay, GUS enzyme assay 그리고 LUC의 발현을 CCD 카메라를 이용한 이미지 촬영과 Luciferase enzyme assay 수행한 결과, siz1-2를 사용한 형질전환 식물체에서 야생형에 비해 발현이 높게 일어났다. 이것을 바탕으로 SA에 반응하는 유전자들의 발현이 siz1-2 돌연변이체에서는 높은 이유가 SID2의 발현이 높게 조절 받기 때문이라는 것을 SID2 promoter:GUS::LUC/siz1-2 형질전환 식물체를 통해 알 수 있었다.