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제분방법에 따른 품종별 쌀가루의 이화학적 특성 및 소화율 (Physicochemical Properties of Rice Flour of Different Cultivars using Wet and Dry Milling Processes)

  • 박지영;이석기;박혜영;최혜선;조동화;이경하;한상익;조준현;오세관
    • 한국작물학회지
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    • 제62권3호
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    • pp.184-192
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    • 2017
  • 본 연구는 아밀로스 함량이 다양한 5가지 쌀 품종별 제분방법에 따른 쌀가루 이화학적, 식품학적 특성을 분석하고 다양한 가공이용성 구명을 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 1. 품종별 습식 및 건식 쌀가루의 수분특성을 분석한 결과, $50^{\circ}C$에 비해 $80^{\circ}C$에서 건식쌀가루의 WAI, WSI가 가장 높은 결과를 나타내었고, 특히 '백옥찰'이 높은 수분흡착 및 수분용해지수를 나타내었다. 팽윤력의 경우는 아밀로스 함량과 부의상관관계를 보였고, 습식보다는 건식쌀가루의 팽윤력이 높았다. 2. 손상전분 함량은 건식쌀가루에서 높았고, 품종별 손상전분 함량은 '백옥찰>새고아미>미호>도담쌀>일품' 순으로 나타났다. 습식쌀가루의 손상전분 함량은 '백옥찰>미호>일품>새고아미>도담쌀'로 나타나 아밀로스 함량과 부의 상관관계를 보였다. 3. 가용전분함량은 '일품과 새고아미'를 제외하고, 습식으로 제분하였을 때 증가하였고, 저항전분함량은 '도담쌀'을 제외하고는 제분방법 관계없이 1% 미만이었다. '도담쌀'의 건식쌀가루 저항전분 함량은 9.18로서 습식쌀가루 6.27에 비하여 높게 나타나 가공용도에 따라서는 건식제분이 효과적일 것으로 보였다. 4. 건식쌀가루가 습식쌀가루에 비해 최고점도 및 최저점도가 높았으며, 치반점도의 경우 제분방법에 관계없이 '백옥찰'이 가장 낮은 결과를 보였다. 고아밀로스 '도담쌀'의 경우, 제분방법 및 온도변화 관계없이 점도변화가 크지 않았으며 점도가 가장 낮은 특성을 보였다. 5. 제분방법에 다른 쌀가루 품종별 혈당지수는 57.6~81.3의 범위를 나타내었고, 습식 제분 했을 경우 혈당지수가 올라가는 경향을 보였으며, '도담쌀'을 제외하고는 품종간 차이는 두드러지지 않았다. '일품과 새고아미'의 건식쌀가루의 혈당지수는 낮은 경향을 나타내었고, 특히 '도담쌀'은 가장 낮은 전분 가수분해 지수 및 혈당지수를 나타내었다.

포유동물의 배아 및 기간세포의 분화와 세포사멸 기작: I. 생쥐 배아줄기세포의 확립과 분화유도에 미치는 생식호르몬의 영향 (Differentiation and Apoptosis of the Mammalian Embryo and Embryonic Stem Cells(ESC): I. Establishment of Mouse ESC and Induction of Differentiation by Reproductive Hormones)

  • 성지혜;윤현수;이종수;김철근;김문규;윤용달
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제6권1호
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    • pp.55-66
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    • 2002
  • 배아줄기세포(embryonic stem cell, ESC)는 미분화상태로 지속적인 계대가 가능하며, 정상 핵형과 전 분화능(pluripotency)을 가져 생체내-외에서 분화 유도시 삼배엽성의 모든 세포로 분화 가능하다. ESC를 feeder 세포 없이 부유배양하면 배아체(embryoid body, EB)를 형성하고, 초기 배아 발생과 유사한 분화 양상을 갖는다. ESC의 분화 유도가 초기배아 발생처럼 생식호르몬(GTH: FSH, LH; steroids)의 영향을 받는지는 불명하다. 본 연구는 ESC가 분화과정중 생식호르몬처리에 의해 그들 수용체가 발현되는가를 알아보고자 하였다. 순계혈통 생쥐인 C57BL/6J에서 과배란 유도후 포배를 수획하고, 유사분열적으로 불활성화된 feeder 세포와 공배양하여, 계대배양 하는 중 배아줄기세포주(JHYl)를 확립하였다. JHY1의 alkaline phosphatase 활성과 SSEA-1, 3, 4 발현을 통해 ESC임을 확인하였다. Feeder 세포 없이 ESC를 계대배양 후 호르몬처리(FSH LH E$_2$, P$_4$, T)하에서 5일 동안 부유배양하여 배아체를 형성시키고, 이후 7일 동안 부착배양하여 분화를 유도하였다. GTH와 스테로이드의 수용체 발현 실험에서 ESC에 E$_2$ 처리에 의한 LHR의 발현 증가를 제외한 나머지 호르몬 처리군에서 ESC보다 낮은 생식호르몬의 수용체 발현이 관찰되었다. 생식호르몬을 농도별 수용체 발현 정도는 증감되지 않았다. 미분화 ESC 표지유전자인 Oct-4는 호르몬 처리군에서도 발현되었다. 각 배엽의 표지유전자들(영양세포, handl; 외배엽성, keratin와fgf-5; 중배엽성, enolase와 $\alpha$ -globin; 내배엽성, gata-4와 $\alpha$ -fetoprotein) 등의 발현 양상을 조사한 결과 호르몬 처리후 내배엽성 표지유전자외에는 발현 증가가 관찰되지 않았다. 즉 생식호르몬에 의해 gata-4, $\alpha$-fetoprotein의 발현이 증가되는 것으로 보아 내배엽성 계열로의 분화 유도가 이루어진 것으로 사료된다.

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불연속 Percoll 원심분리에 의한 돼지 X-정자와 자성배아에 관한 연구 (Discontinuous Percoll Gradients Enrich X-Bearing Porcine Sperms and Female Embryos)

  • 심대용;유성진;강한승;유정민;이채관;강성구
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제5권1호
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    • pp.47-52
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    • 2001
  • X, Y정자를 분리하여(sexing techlology)필요한 성을 조절한 배아의 연구가 아직 실용화되지 않고 있다 본 연구는 이에 대한 기초연구로서 돼지의 X 정자와 Y정자를 분리하기 위하여 불연속 percoll농도구배를 제조한 후 상층에 정액을 분주하여 120${\times}$g에서 20분간 원심분리 하였다. 분리된 각 층의 정자를 회수(7${\times}$10$^6$ sperms/ml)하여 genomic DNA를 추출한후, PCR 방법을 이용하여 Y 염색체의 성 결정 유전자(TDF)인 SRY(sex determining region of Y chromosome) 유무를 판단하였다. TCM-199배양액에 성숙시킨 난자와 분리하지 않은 정자를 대조군으로, 분리한 X 정자를 실험군으로 인공수정을 한 후 돼지 체외 수정란을 획득하였다. 체외 생산된 2세포기의 배아의 SRY 유전자를 PCR증폭하여 성 판별에 사용하였다. 불연속 percoll 원심분리 후 정자의 생존율은 95%층에서 94.4% ${\pm}$ 5.1% (P < 0.01)로써 가장 높았다. 체외수정한 결과 분리하지 않은 대조군(47.1%)보다 자성정자가 많다고 판단되는 실험군에서 수정율이 높았다(80%).불연속 percoll 원심분리 후 SRY유전자의 PCR을 실시한 결과 30%, 50%, 65%농도에서 80%, 95% 농도보다 Y 염색체 특이적인 밴드가 많이 증폭되는 것을 확인하여 상층에 Y 염색체를 가지는 웅성 정자가 많이 있으며 하층에 X 염색체를 가치는 자성정자가 많이 있는것으로 확인하였다. 또한 95% 농도 층의 정자를 인공수정한 초기배아의 자성은 66.7%로서 대조군 33.3%보다 높았다. 따라서 불연속 percoll 원심분리 후 80%, 95%층에서 X 정자가 많이 회수되고, 활동성이 증가하는 것뿐만 아니라 정자의 질도 개선할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.

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모자반추출물의 항산화활성 및 지방세포 생성억제 효과 (Sargassum sp. Attenuates Oxidative Stress and Suppresses Lipid Accumulation in vitro)

  • 김정애;;안별님;권명숙;문옥주;김미향;이상현;유기환;김육용;공창숙
    • 생명과학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.274-283
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    • 2014
  • 인간 생체 내 산화스트레스는 조직적 손상을 일으켜 당뇨병, 심장혈관계질환, 비만 등의 대사성 질환의 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 질병예방용 천연 보조제 개발의 일환으로 모자반 3종류(Sargassum hemiphyllum, Sargassum thunbergii, Sargassum honeri)의 에탄올 추출물을 이용하여 항산화활성 및 지방생성억제효과를 비교 검토하였다. 항산화활성은 DPPH 라디칼 소거능, 세포 내 ROS 활성 및 NO 함량의 측정을 통해 검토하였다. 지방세포생성억제활성은 3T3L1세포를 이용하여 지방세포의 축적 정도와 $PPAR{\gamma}$ 유전자의 발현 정도를 각각 Oil-Red O 염색법과 RT-PCR로 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능 결과, 모자반의 처리에 의해 농도 의존적으로 DPPH 라디칼이 줄어드는 경향을 보였으며, 모자반 중에서 S. hemiphyllum 처리군에서 가장 높은 소거 효과를 볼 수 있었다. MTT assay을 통해 모자반의 에탄올 추출물들이 RAW 264.7 cell에 대한 독성을 보이지 않는 농도에서 세포내 실험을 진행하였다. 세포 내 ROS 소거능의 측정 결과, 농도 의존적으로 DCF 형광도 값이 낮게 나왔으며, 시간이 지남에 따라 형광도 값이 일정하여 모자반의 에탄올 추출물에는 세포 내 ROS 생성을 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다. LPS 처리에 의해 증가한 NO 값은 모자반의 추출물들의 처리에 의해 유의적으로 감소하였으며, 감소 정도는 S. hemiphyllum과 S. thunbergii 처리 군에서 높게 나타났다. 모자반의 추출물들을 3T3-L1지방세포에 유도물질과 함께 처리한 결과 모자반 추출물 중 S. hemiphyllum과 S. thunbergii이 세포 내 지방 축적 및 $PPAR{\gamma}$ 유전자의 발현을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 모자반 추출물들 중 S. hemiphyllum과 S. thunbergii이 높은 항산화 활성과 지방세포 생성억제 효능을 보유하고 있는 천연소재임을 확인할 수 있었다.

전통주 주박의 항혈전 활성 평가 (Evaluation of in-vitro Antithrombosis Activity of Lees of Korean Traditional Wine)

  • 김미선;이예슬;김종식;신우창;손호용
    • 생명과학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.865-872
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    • 2014
  • 전통주 주박을 이용한 고부가가치 식품소재 개발을 위해, 상업적 시설에서 생산된 3종 약주(J-B, J-S, J-Y) 및 2종 탁주(J-H, J-W) 주박의 ethanol 추출물 및 열수 추출물을 조제하고 이들의 혈액응고 저해활성, 혈소판 응집저해 활성 및 인간 적혈구 용혈활성을 평가하였다. 5종 주박의 pH는 3.90~4.29로 유사하였으나, brix는 5.0~27.0으로 다양하게 나타났으며, 수분 및 알코올 함량에서도 시료에 따라 1.8배의 차이를 나타내었다. 주박의 색차와 성분은 첨가된 부재료 및 사용누룩에 좌우되었으며, J-W 주박의 경우 수분함량이 80.3%, brix 13, 알코올 함량 1.8%를 함유하여 다른 주박에 비해 다양한 식품제조에 용이하게 이용 가능하리라 판단되었다. Ethanol 추출효율은 J-H, J-W, J-B, J-S, J-Y의 순, 열수 추출효율은 J-S, J-B, J-W, J-H, J-Y의 순으로 높았으며, 총폴리페놀 및 총플라보노이드 함량은 ethanol 추출물 중에서는 J-H, 열수 추출물 중에서는 J-Y 주박에서 가장 높았다. 5종 주박의 10종 추출물은 모두 5 mg/ml 농도까지 인간 적혈구에 대한 용혈활성이 나타나지 않았으며, J-B, J-S, J-Y의 약주 주박의 ethanol 추출물에서 유의적인 혈액응고저해 활성이 나타났으며, J-W 탁주 주박의 열수 추출물에서 thrombin 저해 활성과 J-B, J-S 및 J-H 주박 열수 추출물에서 혈액 응고인자 저해활성을 확인하였다. 혈소판 응집저해 활성평가의 경우 J-W 탁주 주박의 ethanol 및 열수 추출물에서만 아스피린에 필적하는 우수한 활성이 확인되었다. 본 연구결과는 다양한 약주 및 탁주 주박이 항혈전 활성을 가지고 있으며, 주박으로부터 항혈전제 개발이 가능함을 제시하고 있다.

Bovine Vira1 Diarrhea Virus를 이용한 포유동물세포 발현벡터의 개발 (Generation of a Mammalian Gene Expression Vector Using Bovine Viral Diarrhea Virus)

  • 이영민
    • 미생물학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.86-95
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    • 2002
  • 최근 인간을 비롯한 다양한 생명체의 genome project연구결과 밝혀진 유전자들의 염기서열을 토대로, 생명체 구성성분의 실질적 인 역할을 하는 단배질의 기능을 밝히는 proteomics에 관한 연구의 필요성 이 대두되고 있다. 따라서, 이 연구는 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능과 상호작용의 기초연구에 필수적 인 새로운 포유동물세포 유전자 발현벡터를 RNA 바이러스인 소설사성 바이러스(Bovine Viral Diarrhea Virus)의 infectious CDNA molecular clone을 이용하여 개발하였다. 먼저 BVDV의 infectious CDNA molecular clone (pNADLclns-)을 이용하여 puromycin 항생제에 저항성을 나타내는 puromycin acetyltransferase (pac) 유전자를 삽입하여 recombinant full-length infectious CDNA clone을 합성하였다. 합성된 recombinant CDNA clone을 주형으로 T7 RNA polymerase를 사용하여 in vitro transcribed full-length viral RNA를 합성하였다. 합성된 viral RNA의 자가복제 여부는 MDBK세포에 transfection시킨 후, $^{32}P$ 로 metabolically label함으로써 확인하였다. 또한, transfection된 세포에서의 바이러스 단백질 발현여부는 바이러스에 특이적으로 반응하는 anti-NS3 단클론항체를 사용하여 분석하였다. 또한, infectious CDNA clone을 응용하여 새로운 포유동물세포유전자 발현벡터의 개발을 위해서, 먼저 바이러스의 구조단백질이 바이러스의 자가복제에 필수적인 지를 평가하였다. 실험결과, 각각의 구조단백질 유전자를 deletion한 recombinant cDNA clone으로부터 합성된 viral RMA의 자가복제여부는pac유전자의 발현여부로 recombinant cDNA clone으로부터 합성된 recombinant viral RMA를 MDBK 세포에 transfection시킨 후, puromycin으로 selection함으로써 할 수 있었다. Deletion실험결과, 각각의 구조단백질 capsid및 E0, El, E2는 바이러스의 자가복제에 영향을 기치지 않음을 알 수 있었다. 이와 더불어, 바이러스의 모든 구조단백질을 함께deletion하였을 경우에도 자가복제에는 영향을 기치지 않는 것을 합성된 viral replicon을 이용한 실험에서 알 수 있었다. 이렇게 합성된 BVDV의 replicon을 사용하여 포유동물의 발현벡터로써 사용할수 있는 지의 여부를 분석하기 위해서 pac유전자 이외에 luciferase유전자를 사용하여 MDBK및 HeLa, BHK세포에서의 단백질 발현정도를 시간 별로 분석한 결과, BVDV의 replicon을 다양한 종류의 유전자 발현벡터로사용할 수 있음을 알 수 있었다. 그러므로, RNA바이러스의 하나인 BVDV의 viral replicon을 이용하여 다양한 종류의 포유동물 세포에 유전자 발현벡터로써 사용할 수 있음으로 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능연구에 맡은 도움이 되리라 기대한다.

The effect of two Terpenoids, Ursolic acid and Oleanolic acid on epidermal permeability barrier and simultaneously on dermal functions

  • Lim Suk Won;Jung Sung Won;Ahn Sung Ku;Kim Bora;Ryoo Hee Chang;Lee Seung Hun
    • 대한화장품학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.205-232
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    • 2003
  • Ursolic acid (UA) and Oleanolic acid (ONA), known as urson, micromerol and malol, are pentacyclic triterpenoid compounds which naturally occur in a large number of vegetarian foods, medicinal herbs, and plants. They may occur in their free acid form or as aglycones for triterpenoid saponins, which are comprised of a triterpenoid aglycone, linked to one or more sugar moieties. Therefore UA and ONA are similar in pharmacological activity. Lately scientific research, which led to the identification of UA and ONA, revealed that several pharmacological effects, such as antitumor, hepato-protective, anti-inflammatory, anticarcinogenic, antimicrobial, and anti-hyperlipidemic could be attributed to UA and ONA. Here, we introduced the effect of UA and ONA on acutely barrier disrupted and normal hairless mouse skin. To evaluate the effects of UA and ONA on epidermal permeability barrier recovery, both flanks of 8-12 week-old hairless mice were topically treated with either 0.01-0.1 mg/ml UA or 0.1-1 mg/ml ONA after tape stripping, and TEWL (Transepidermal water loss) was measured . The recovery rate increased in those UA or ONA treated groups (0.1 mg/ml UA and 0.5 mg/ml ONA) at 6 h more than $20\%$ compared to vehicle treated group (p<0.05). Here, we introduced the effects of UA and ONA on acute barrier disruption and normal epidermal permeability barrier function. For verifying the effects of UA and ONA on normal epidermal barrier, hydration and TEWL were measured for 1 and 3 weeks after UA and ONA applications (2mg/ml per day). We also investigated the features of epidermis and dermis using electron microscopy (EM) and light microscopy (LM). Both samples increased hydration compared to vehicle group from f week without TEWL alteration (p<0.005). EM examination using RuO4 and OsO4 fixation revealed that secretion and numbers of lamellar bodies and complete formation of lipid bilayers were most prominent $(ONA{\geq}UA>Vehicle)$. LM finding showed that thickness of stratum corneum (SC) was slightly increased and especially epidermal thickening and flattening was observed (UA>ONA>Veh). We also observed that UA and ONA stimulate epidermal keratinocyte differentiation via $PPAR\;\alpha$. Protein expression of involucrin, loricrin, and filaggrin increased at least 2 and 3 fold in HaCaT cells treated with either $ONA\;(10{\mu}M)$ or UA $(10{\mu}M)$ for 24h respectively. This result suggested that the UA and ONA can improve epidermal permeability barrier function and induce the epidermal keratinocyte differentiation via $PPAR\;{\alpha}$. Using Masson-trichrome and elastic fiber staining, we observed collagen thickening and elastic fiber elongation by UA and ONA treatments. In vitro results of collagen and elastin synthesis and elastase inhibitory activity measurements were also confirmed in vivo findings. These data suggested that the effects of UA and ONA related to not only epidermal permeability barrier functions but also dermal collagen and elastic fiber synthesis. Taken together, UA and ONA can be relevant candidates to improve epidermal and dermal functions and pertinent agents for cosmeseutical applications.

아보카도 추출물의 Apoptosis 유도와 항산화 활성 (Antioxidant Activities and Induction of Apoptosis by Methanol Extracts from Avocado)

  • 이성규;유미희;이삼빈;이인선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.269-275
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    • 2008
  • 본 연구에서는 아보카도의 기능성 소재로서의 이용가능성을 알아보기 위해, 아보카도의 과육, 씨, 껍질을 각각 분리한 후 추출물을 제조하여 이들 각각의 항산화 효과를 연구하였고, 인간유래 유방암 세포주인 MDA-MB-231 세포주를 사용하여 항암활성을 살펴보았다. 아보카도 과육과 씨 및 껍질의 메탄올 추출물에 존재하는 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정한 결과 총 폴리페놀 함량은 아보카도 과육과 씨 및 껍질 추출물이 각각 13.89, 137.2, $223.45{\mu}g/mg$으로 아보카도 껍질 추출물에서 가장 높게 나타났고, 총 플라보노이드 함량에서도 각각 4.03, 5.69, $13.6{\mu}g/mg$으로 폴리페놀 함량보다는 다소 낮게 나타났지만 총 플라보노이드 함량 역시 껍질에서 가장 높게 나타났다. 각 시료의 DPPH 소거활성을 농도별로 측정한 결과, 아보카도 껍질 추출물이 $5{\mu}g/mL$에서 60.4%로 껍질 추출물이 가장 우수한 항산화능을 보였다. 또한 $ABTS{\cdot}^+$ 소거활성을 trolox, BHA, ascorbic acid와 비교하여 측정한 결과, 아보카도 껍질 추출물은 $10{\mu}g/mL$에서 60.4%의 소거활성을 보였고, DPPH 소거활성과 동일하게 껍질 추출물에서 가장 우수한 소거활성능을 보였다. 아보카도 씨, 껍질 추출물이 apoptosis를 유도하는지를 관찰한 결과 씨, 껍질 추출물 모두 caspase-3, PARP 단백질들의 발현을 유도하였고, 이들은 모두 $200{\mu}g/mL$의 농도에서 가장 높게 발현되는 것을 확인하였다. 또한 DNA 분절 현상을 관찰한 결과 씨 추출물에서는 100, $200{\mu}g/mL$ 농도에서, 껍질 추출물에서 10, 50, 100, $200{\mu}g/mL$의 농도에서 DNA 분절화 현상이 일어난 것을 관찰하였다. 결과적으로 아보카도 씨와 껍질 추출물은 apoptosis를 유도하는 유전자인 caspase에 영향을 미치는 것으로 보이며, 순차적으로 DNA 분절을 활성화시켜 호르몬 비의존성 유방암 MDAMB-231 세포주의 apoptosis의 유도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

LPS로 유도된 RAW 264.7 Cell과 마우스 모델에 대한 넓패(Ishige sinicola) 에탄올 추출물의 항염증 효과 (Anti-inflammatory effects of Ishige sinicola ethanol extract in LPS-induced RAW 264.7 cell and mouse model)

  • 김지혜;김민지;김꽃봉우리;박선희;조광수;김고은;쉬 시아오통;이다혜;박가령;안동현
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.1149-1157
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    • 2017
  • 본 연구에서는 넓패 에탄올 추출물의 항염증 효과를 알아보기 위해 RAW 264.7 세포에 LPS로 유도된 염증 반응 in vitro 및 in vivo 실험을 실시하였다. RAW 264.7 세포에 LPS와 함께 세포를 배양하였다. 먼저 MTT assay 실험을 통해 넓패 에탄올 추출물이 모든 농도(0.1, 1, 10, 50, $100{\mu}g/mL$)에서 세포독성을 나타내지 않는 것을 학인 하였다. 또한 모든 농도에서 염증억제 효과를 살펴 본 결과, LPS 처리구는 iNOS, COX-2, NF-${\kappa}B$ 그리고 MAPKs의 발현양을 증가 시켰으나, 넓패 에탄올 추출물의 경우 염증 반응에 관여하는 전사인자인 NF-${\kappa}B$와 MAPKs의 활성을 억제함으로써 항염증 효과를 나타내었다. 마지막으로 넓패 에탄올 추출물의 mast cell의 피부 조직학적 변화를 알아본 결과, control의 경우 진피와 경피의 면적이 확장 되어있고, mast cell의 침윤이 정상 군에 비하여 현저하게 증가함을 알 수 있었다. 반면에 넓패 에탄올 추출물의 경우 대조군에 비해 진피와 경피의 두께가 줄었으며 mast cell의 침윤감소에 효과가 있는 것을 확인하였다. 따라서 모든 결과를 종합하였을 때 넓패 에탄올 추출물이 항염증 치료제 뿐만 아니라 더 나아가 항염증에 유용한 기능성 식품소재로써 가치가 높다고 사료된다.

TNF에 대한 내성획득에서 MnSOD의 역할에 관한 연구 (The Role of MnSOD in the Mechanisms of Acquired Resistance to TNF)

  • 이혁표;유철규;김영환;한성구;심영수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권6호
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    • pp.1353-1365
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    • 1997
  • 연구배경 : 종양괴사인자(tumor necrosis factor ; TNF)는 다양한 생물학적 기능을 가지고 있는 바, 그 중 생체 외에서 증명된 뚜렷한 항암 효과로 말미암아 최근 항암 유전자요법의 중요한 대상으로 관심을 모으고 있다. 현재 유전자 이입의 기술적 문제로 생체 외에서 암세포에 유전자 이입을 시행한 후 이를 다시 환자의 생체내로 이식하는 방법이 연구의 주종을 이루고 있다. 그러나 저자들의 과거의 연구를 포함한 여러 연구에서 TNF가 이입된 암세포는 TNF에 대해 내성을 보이는 이에는 새로이 방어 단백질을 합성하는 것이 관여할 것이라는 시사가 있었다. 이 획득내성의 기전을 밝히는 것이 종양생물학의 이해를 넓히고 보다 효과적인 항암 유전자요법을 개발하기위한 매우 중요한 과제로 생각된다. 저자들은 TNF 유전자 이입에 따른 암세포의 TNF에 대한 획득내성에, 일부 세포에서 TNF에 의해 발현이 유도된다는 것이 밝혀진, 항산화효소의 하나인 MnSOD의 발현의 변화가 관여하는 지를 규명하고자 본 실험을 수행하였다. 방 법 : TNF에 다양한 감수성을 보이는 인체 및 생쥐 기원의 4가지 암세포주(WEHI164, NCI-H2058, A549, ME180)에 TNF-$\alpha$ 유전자를 retroviral 이용하여 이입하고 TNF의 발현을 시도하여 PCR, ELISA, MTT assay로 확인하였고, TNF 유전자가 이입된 세포(WEHI164-TNF, NCI-H2058-TNF, A549-TNF, ME180-TNF)는 TNF에 내성을 보이는지 역시 MTT assay로 검증하였다. TNF 유전자 이입 전후의 MnSOD mRNA 발현의 차이는 Northern blot analysis를 통하여 비교하였다. 결 과 : 1) TNF-$\alpha$ 유천자 이입 및 발현 확인 PCR을 시행한 결과 TNF 유전자가 이입된 각 세포 790 base pair 표기의 진한 DNA band를 보인 반면 모세포주는 보이지 않아서 retroviral vector를 이용한 유전자 이입이 DNA 수준에서 이루어 있었다. 그리고 TNF 유전자가 이입된 세포의 배양상층액에서 TNF양을 ELISA로 측정한 결과 TNF를 세포에 따라 1.91ng/24hr/$10^6\;cells$에서 3.91ng/24hr/$10^6\;cells$ 생산함을 알 수 있었다. 2) TNF 유전자 이입 전후, 암세포의 TNF에 대한 감수성 비교 TNF 농도 100ng/ml에서 WEHI164-TNF와 ME180-TNF 세포는 통계적으로 유의하게 (p<0.01) TNF에 대한 내성을 획득함을 알 수 있었다. 3) TNF 유전자 이입 전후외 MnSOD mRNA 발현양상 TNF에 감수성을 보이는 WEHl164와 ME180세포는 TNF 유전자 이입 후에 MnSOD mRNA 발현이 증가되지 않았으며, TNF에 내성을 보이는 NCIH2058과 A549 세포는 TNF 유전자 이입 후에 MnSOD mRNA 발현의 증가가 관찰되었으나 이는 모세포에 외부에서 TNF를 주었을 때도 관찰되었다. 결 론 : 세포주에 TNF 유전자를 이입하여 TNF를 발현하게 하였을때 세포 자신은 TNF에 대해 내성을 하게 되는데, 이 획득내성은 MnSOD 발현 능력의 향상에 의한 것은 아닐 것으로 판단되나 각 세포주의 자연 상태의 TNF에 대한 감수성 여부는 MnSOD의 발현 차이가 관련될 것으로 생각된다.

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