• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권4호
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• pp.387-396
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• 2022

골격근은 체중의 약 40-50%를 차지하며 자세 유지, 연조직 지지, 체온 유지, 호흡 등 다양한 기능을 수행하는 중요한 조직이다. 전 세계적으로 광범위하게 발생하는 암은 근위축을 동반한 암 악액질을 일으켜 항암제의 효과를 떨어뜨리고 암환자의 삶의 질과 생존율을 크게 떨어뜨린다. 따라서 암 악액질을 개선하기 위한 연구가 진행 중이지만 암과 근육 위축 사이의 연관성에 관한 연구는 거의 없다. 암 세포는 종양 관련 대식세포(TAM), 종양 관련 호중구(TAN) 및 Warburg 효과로 인한 인슐린 저항성을 포함하여 독특한 미세 환경 및 대사를 나타낸다. 따라서 암세포의 미세환경과 대사적 특성, 사이토카인과 인슐린 저항성에 의해 영향을 받을 수 있는 근육 위축의 분자적 기전을 정리하였다. 또한 이는 TAM, TAN, Warburg 효과에 영향을 미치는 물질의 암 악액질 개선 가능성을 시사한다. 본 논문에서는 또한 암 악액질을 개선할 수 있는 단일 화합물 및 이들에 의해 매개되는 신호 전달 경로를 통해 지금까지 확인된 메커니즘을 정리하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1469-1476
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• 2018

Warburg 효과의 발생은 고형암에서 화학적 항암제의 내성을 발생시킨다. 따라서 호기성 해당과정과 같은 에너지 대사과정은 암 치료의 중요한 표적으로 알려져 있다. Pyruvate dehydrogenase kinase (PDK) 활성 억제물질로 알려진 dichloroacetate (DCA)는 많은 암세포에서 포도당의 호기성 해당과정을 산화적인산화 과정으로 전환시킬 수 있음이 보고되었다. 이 연구는 치료가 매우 어렵다고 알려진 인간 역분화 갑상선 암세포주인 8505C의 성장에 미치는 DCA효과를 조사하였다. DCA는 정상 갑상선 세포주의 성장에는 영향을 주지 않은 반면 8505C 세포주의 성장을 특이적으로 저해하였다. DCA의 처리에 의해 8505C 세포주는 $HIF1{\alpha}$, PDK1, Bcl-2와 같은 항-세포자살 관련 단백질들의 발현이 감소하고, Bax와 p21과 같은 세포자살 유도 단백질과 세포주기 억제 단백질의 증가로 인하여 세포주기 정지와 세포자살 유도에 의해 성장이 억제되었다. 이런 세포의 변화는 DCA 처리에 의한 활성산소족의 생산이 증가하고, 포도당 대사가 호기성 해당과정에서 산화적인산화 과정으로 전환되었기 때문이란 것을 확인하였다. 흥미롭게도, DCA는 포도당 대사과정의 변화뿐만 아니라 sodium/iodine symporter (NIS)의 발현양도 증가시킨다는 것을 확인하였다. 이 연구의 결과로 PDK 활성 저해제는 치료하기 힘든 역분화 갑상선 암 치료제로 이용할 수 있고, 또한 역분화 갑상선 암에 대한 방사능 치료의 효능을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 미생물학회지
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• 제21권3호
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• pp.149-155
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• 1983

Furfural을 유일한 탄소원으로 이용하지 뭇하는 것으로 알려졌던 Pseudomonas jlµorescens가 호조건하에서 저농도의 furfural은 이용가능함을 밝혔다. 이 균주가 고농도의 furfural은 잘 이용하지 못하는 것은 furfural이 균주에 대해 다음과 같은 독성효과를 나타내기 때문이다. 1. 0.01% 정도의 furfural에 의해서 잠재기가 연장되었고 특히 생장초기의 균체에 더 큰 억제효과가 나타나 잠재기의 연장과 동시에 균체수율도 감소하였다. 2. 0.1% 이상의 furfural은 치사효과를 나타냈으며 대사활성도가 클수록 치사율이 높았고 치사율에 차이가 나타나 생장초기의 균체가 더 큰 치사율을 나타냈다. 3. Furfural이 호흡률에 대해서는 별다른 영향을 나타내지 않았다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제29권4호
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• pp.48-54
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• 2000

자성재료에 자기장을 걸어주변 가열되고 자기장을 제거하면 냉각되는 성질이 있는데, 이를 자기열량효과(magnetocaloric effect)라고 하며, 이것을 이용해서 저온을 생성시키는 방법을 자기냉동(magnetic refrigeration)이라고 한다. 큐리 온도(Curie temperature) 부근의 강자성체에 자 기장이 가해지면 전자례도내에서 쌍을 이루지 않은 전자들의 자기모벤트들이 자기장에 평행 하게 배열되는데, 이로 인해 열역학적 무질서의 척도인 엔트로피는 낮아지고 이러한 손실을 보상하기 위해 재료의 온도가 올라가게 된다.반대로 자기장이 제거되면 자기모벤트가 본래의 무질서한 상태로 돌아오며, 엔트로피가 증가하 고 재료의 온도는 떨어지게 되는 것이다. 역사적으로 보면 1881년에 Warburg가 큐리온도 부근의 철에서 자기열량효과를 처음 발견하였으며. 1926년과 1927년에 Debye와 Giauque가 각각 단열소자볍 (adiabatic demagnetization)을 제안함으로써 실용화되기 시작하여 주로 극저온을 얻는 방법으로 이용되어 왔다. 1950년도 이전의 연구는 절대온도 영도(OK)에 도달하고 자 하는 순수과학적인 노력으로서 개방사이클(open cycle)을 이용한 단열냉각 방식을 추구하 였으나, 1950년 이후부터는 공학적인 응용을 목적으로 밀폐사이클(closed cycle)을 형성하는 자기냉동기에 관한 연구가 진행되었다. 1976년에 Brown은 희토류(rare earth) 금속인 가돌리늄(Gd)을 사용하여 유체(물 80%와 에틸 알코올 20%)를 재생시킴으로써 상온에서 작동 하는 자기냉동기를 보고한 바 있다. 그는 7 T의 큰 자장을 이용하였으며, 고온부와 저온부의 온도는 각각 $46^{\circ}C와\;-1^{\circ}C로서\;47^{\circ}C$의 온도간격을 얻었다. 자기냉동에 있어서의 또 하나의 중요한 진전은 1978년과 1982년에 Steyert와 Barclay에 의해서 능동자기재생기(active magnetic r regenerator)의 개념이 소개되고 개발된 것으로, 이는 자성재료가 냉매로서 뿐만 아니라 열전달 유체의 재생기로도 사용되는 방식이다. 이상과 같은 자기냉동기술의 발달에 이어서 1997년에 미국의 Astronautics사(Wisconsin주 Madison시 소재)와 Ames 연구소(Iowa주 Ames 시 소재)의 공동연구팀이 발표한 두 가지의 새로운 진전으로 인해 공기조화 및 냉동분야에 적용할 수 있는 자기냉동기의 실용화 가능성이 한층 높아졌다. 이들의 연구결과는 (1) 자기냉동이 실온에서도 실현 가능한 기술이며 증기압 축식 냉동에 필적할 만하다는 것을 보인 것과 (2) 이미 알려져 있던 자기냉동재료보다 자기 열량효과가 훨씬 큰 새로운 재료를 발견한 것이다. 이로써 자기냉동에 대한 관심과 기대가 한결 커지고 있다. 본 원고에서는 자기냉동의 원리가 되는 자기열량효과와 이를 이용한 자기냉동의 방법 그리고 최근에 이루어진 새로운 진전에 대해 소개하고 공기조화 및 냉동분야에의 적용 가능성을 전망해 보고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.464-474
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• 2021

대사성질환, 암, 손상, 및 패혈증 등에 의해 유도되는 염증은 산화스트레스를 통해 세포의 미토콘드리아의 기능을 감퇴시켜 신경증과 근육위축증 등을 야기한다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 유도된 미토콘 드리아의 기능감퇴와 근육위측증에 대한 butyrate의 억제효과를 확인하고자 하였다. LPS의 처리는 C2C12세포에서 MAPK의 활성을 통해 미토콘드리아 분열을 촉진하는 DRP1 (Ser616) 인산화와 Atrogin-1의 발현을 증가시켰다. 그러나 butyrate를 처리한 C2C12세포에서는 LPS 처리에 의한 염증 효과가 유의적으로 감소하며, 미토콘드리아 분열을 억제하는 DRP1 (Ser637)의 인산화와 mitofugin2 (Mfn2)의 발현을 증가를 유도하는 것을 확인하였다. 또한 butyrate를 처리한 세포에서 대사성질환을 유발하는 pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4)의 발현을 억제함이 관찰되었다. 이는 butyrate가 포도당 대사에서 염증에 의해 유도되는 Warburg 효과를 억제하여 산화스트레스를 개선함으로써, JNK의 활성을 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 butyrate가 항산화효과를 통해 패혈증과 대사성질환과 같은 염증에 의해 유도되는 미토콘드리아의 기능 감퇴와 이에 따른 근육위축증을 개선할 수 있는 후보물질로 활용될 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제4권2호
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• pp.45-51
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• 1970

In an attempt to better understand the effect of whole body irradiation on the spontaneous motility and oxygen consumption rate of the isolated mouse duodenum, a whole body X-irradiation of 1,000r. was given to albino mouse, and 1) the total length of contraction of isolated duodenum was recorded on kymograph every five minutes for 60 minutes, 2) glucose and 5-hydroxytryptamine(5-HT) were added to the reaction medium of Kreb's-Ringer-bicarbonate buffer(KRB) and response of the isolated duodenum to the drugs was observed, and 3) the oxygen consumption rate $(QO_2)$ of the isolated duodenum as well as the effect of glucose and 5-HT on $QO_2$ were measured by Warburg's standard manometric method and the comparison was made with the control(i.e. normal) group. The results thus obtained are summarized as follows. 1. The spontaneous motility of the isolated duodenum in the irradiated groups showed a significantly elevated pattern for the first 15 minutes comparing with the control. The motility, however, decreased after 15 minutes and remained so in the irradiated groups to the level of the nonirradiated control, but 24 hours post-irradiation group showed a tendency of an increased motility while one hour post-irradiation group showed no difference comparing with the control. 2. Addition of glucose produced generally elevated motility of the isolated duodenum in both irradiated and non-irradiated groups comparing with the control throughout the experiment, but no difference was observed in contractile amplitude between the irradiated and non·irradiated groups. 3. When 5-HT was added to the irradiated group, the contractile amplitude of isolated duodenum was similar to that of the control, and 5-HT alone caused a slight increase of the motility comparing with the control. 4. The oxygen consumption rate $(QO_2)$ of the isolated duodenum was found to be ,slightly increased in one hour post·irradiated group, but similar in 24 hour post·irradiated group comparing with the control. Glucose produced a significant increase of $QO_2$ in all the groups, but 5-HT produced a tendency of decrease of $QO_2$ in all the groups.