• 한국식품영양과학회지
• /
• 제45권7호
• /
• pp.929-937
• /
• 2016

본 연구에서는 랫트를 이용한 제2형 당뇨 동물모델로 같은 혈당조절 효과가 나타나는지 검토하고 이러한 효과가 당화 혈색소를 포함한 최종당화산물(advanced glycation end products, AGEs)과 어떤 상관관계가 있는지 또한 단백질과 당화를 촉진해 당화혈색소 생성의 원인 중 하나인 산화적 스트레스와 관련된 기전을 규명하고자 하였다. 기존의 db/db 마우스에서 실험한 결과와 마찬가지로 랫트를 이용한 제2형 당뇨모델에서도 가시오가피 추출물의 섭취는 혈당을 강하시키고 homeostasis model assessment(Homa-IR)를 감소시켜 인슐린 저항성 개선에 도움을 주는 것으로 확인되었다. 특히 혈중 당화혈색소량의 감소가 두드러졌는데 이는 산화적 스트레스 감소로 인한 지질과산화물 생성의 억제가 중요한 원인으로 생각되며 이와 관련된 혈중 사이토카인 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 농도도 감소한 것으로 나타났다. 당화혈색소는 산화적 스트레스에 의해 최종당화산물로 전환이 되어 인슐린 저항성 세포의 protein kinase C(PKC)를 활성화하여 transforming growth factor(TGF)-${\beta}$를 생성하는데 가시오가피 추출물의 섭취는 최종당화산물의 농도, PKC 그리고 TGF-${\beta}$ 모두를 억제하는 것으로 확인되었으며, 이것은 가시오가피 추출물 성분이 PKC와 TGF-${\beta}$에 직접 작용하기보다는 신호전달체계의 상위에 존재하는 최종당화산물을 억제하여 나타난 결과로 생각한다. 향후 연구에서는 가시오가피 추출물을 분획화하여 어떤 성분에 의하여 당화혈색소와 최종당화산물 생성을 억제하는지에 대한 구체적인 실험이 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제44권3호
• /
• pp.347-355
• /
• 2015

신경계 질환은 산화적 스트레스에 의한 신경세포 손상에 의해 발생하는 것이 하나의 기전으로 알려져 있다. 본 연구는 $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대항하여 곤드레(Cirsium setidens, CS), 누룩치(Pleurospermum kamtschaticumin, PK) 그리고 산마늘(Allium victorials, AV)의 뇌신경 보호 효과 및 그 기전에 대한 것이다. CS와 AV 처리는 대조군과 비교하여 $400{\mu}g/mL$까지 인간의 신경세포주인 SK-N-SH 세포에 대해 세포독성이 없었다. 산화적 유도자인 $H_2O_2$를 SK-N-SH 세포에 처리하였을 때 세포사멸 및 활성산소종(ROS) 생산이 현저하게 증가하였으나 CS 또는 AV 처리에 의해 산화적 스트레스에 의해 증가된 세포사멸과 ROS 생산이 현저하게 감소하였다. 실험한 산채 중에 CS와 PK가 AV보다 더 강한 DPPH 라디칼 소거 작용이 있었으나 PK는 대조군과 비교하여 SK-N-SH 세포를 사멸시키는 강한 세포독성을 가지고 있었다. CS는 AV보다 산화적 스트레스에 대항하여 세포사멸 및 ROS 생성에 더 높은 저해적 영향력을 보여주었다. 따라서 계속되는 실험에는 CS를 사용하였다. CS의 순차적 용매 분획물들인 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물 분획물들(CS-HE, CS-CH, CS-EA, CS-BU, CS-AQ)은 산화적 스트레스에 대항하여 SK-N-SH 세포사멸 및 세포내 ROS 생성을 억제하였다. CS-EA는 5개의 분획물들 중 가장 강한 DPPH 라디칼 소거작용 및 세포내 ROS 소거 활성을 가지고 있었고, 가장 강한 뇌신경세포 보호 효과를 가지고 있었다. CS-EA는 산화적 스트레스에 의해 증가된 세포자멸사(apoptosis)의 신호전달 경로에 관여하는 p38의 인산화를 저해함으로써 활성화되는 것을 약화시켰다. 이 결과들은 CS-EA가 뇌신경세포에서 항산화 효과 및 p38 인산화 억제에 의한 뇌신경 보호 효과를 나타낼 것이라 제안하였다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제31권5호
• /
• pp.466-477
• /
• 2018

본 연구는 헛개나무 잎, 줄기, 뿌리로부터 얻어진 메탄올 추출물의 항염증 효과를 구명하기 위해서 수행되었다. LPS로 염증이 유도된 RAW264.7 세포 내 부위별 추출물을 동시에 처리하여 염증 매개성 물질인 NO 생성량 분석 결과 $40{\mu}g/m{\ell}$농도에서 뿌리(94.7%)와 줄기(42.6%)에서는 효과가 있는 반면 잎에서는 효과가 없는 것으로 확인되었다. 이 중 탁월한 효과를 보인 뿌리 추출물(RE)의 항염증 효과 및 관련 분자적 기전을 확인하였다. 그 결과, 염증 반응의 주요 경로인 NF-kB 및 MAPK 신호전달경로에서 RE가 LPS로 유도된 NF-kB의 핵 이동을 억제하고, ERK, JNK, p38의 인산화를 억제함으로써 iNOS, COX-2의 발현이 감소되고, NO와 pro-inflammatory cytokine (IL-6, $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$)의 생성이 억제됨을 확인하였다. 또한 RE는 대식세포에서 Nrf2를 활성화시켜 항염증성 단백질인 HO-1 발현을 유도하여 항염증 효과를 나타내었다. 또한, RE로부터 주요 성분을 분리한 후 NMR과 MS 기기를 이용하여 구조 동정된 27-O-protocatechuoylbetulinic acid 화합물에서도 높은 항염증 효과를 확인하였다. 이러한 연구결과는 헛개나무뿌리와 그 주요성분은 의약품 소재 및 기능성 식품 등의 기능성 소재로 활용될 수 있는 기초적인 정보를 제공할 것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제35권7호
• /
• pp.501-510
• /
• 2002

배경: 급성 호흡곤란증후군은 다양한 병인에 의해 발병하지만 그 병인론이 아직까지 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 장의 허혈-재관류시에 발병하는 급성 호흡곤란증후군에서 group II phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)의 역할을 알아보기 위하여 시행되었다. 특히 폐장내의 호중구의 침윤과 더불어 유발되는 산화성 스트레스에서 group II $PLA_2$의 역할을 규명하려 하였다. 대상 및 방법: 체중 300g 내외의 Sprague-Dawley 종 흰쥐에서 급성 폐손상을 유발하기 위하여 상장간막동맥을 60분간 차단한 후 120분간 재관류를 시행하였다. Group II $PLA_2$가 폐장의 손상, 특히 혈관 내피세포의 손상에 미치는 영향을 호중구의 작용과 연관하여 알아보기 위하여 폐누출지수, 폐장내 myeloperoxidase의 활성도, 폐포세척액내의 단백함량을 측정하였다. 또한 장의 허혈-재관류에 따른 폐장내 $PLA_2$ 활성도의 변화를 검사하였고, 호중구에서의 산소기 형성에 미치는 group II $PLA_2$의 역할은 분리된 호중구에 rutin, manoalide, scalaradial과 같은 group II $PLA_2$ 억제제를 이용하여 산소기 생성이 억제됨을 확인함으로써 알아보았다. 장의 허혈-재관류에 따른 폐장 조직의 산화성 스트레스를 확인하기 위해 광학현미경법 및 cerium chloride를 이용한 세포화학적인 전자현미경법을 이용하여 폐장내 산소기의 생성을 확인하였다. 결과: 장의 허혈-재관류 후 폐장내 호중구의 침윤과 함께 급성 폐손상이 유발되었고, 폐장내 myeloperoxidase 활성도, 폐누출지수 및 폐세척액내의 단백함량이 대조군에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.001). 폐장 및 장에서의 group II $PLA_2$ 활성도는 허혈-재관류 후 폐장, 장 모두에서 유의하게 증가하였고, rutin에 의해서 현저히 감소하였다(p<0.001). 사람의 혈액에서 분리된 호중구에서의 산소기 생성을 cytocrhome-c reduction assay를 통해 알아본 결과 rutin, manoalide, scalaradial 같은 group II PLA, 억제제에 의해 호중구의 산소기 생성이 감소함을 알 수 있었다. 허혈-재관류 후 광학현미경적 소견은 폐장내 염증세포의 침윤 및 모세혈관 주위의 부종이 관찰되었으나 rutin에 의해 이러한 변화는 억제되었다. $CeCl_3$을 이용한 세포화학적 전자현미경 실험에서 허혈-재관류 후 과산화수소의 생성이 증가하고 rutin에 의해서는 억제됨을 확인하였다. 결론: Croup II $PLA_2$의 억제는 침윤된 호중구로부터 산화기 생성을 억제함으로써 급성 폐손상을 완화하는 것으로 보이며, 따라서 group II $PLA_2$는 장 허혈-재관류로 유도된 급성 폐손상의 산화성 스트레스에서 중요한 역할을 하는 것으로 보인다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제10권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 1999

본 연구에서는 $\beta$선 방출 동위원소들 중에서 $^{32}$P으로부터 방출되는 $\beta$선에 의한 홉수선량 분포를 방사선원의 형태와 기하학적인 조건을 달리하여 컴퓨터를 이용한 모사실험을 통해 예측함으로써 balloon catheter 및 radioactive stent의 이용과 관련된 정보를 얻고자한다. $^{32}$p로부터 방출된 $\beta$선이 인체내에서 에너지를 전달하는 과정에 대한 모사실험은 EGS4 code system 을 이용하여 수행되었다. 인체내의 방사선 흡수선량은 선원의 형태와 위치를 고려하여 축방향과 반경방향으로 등간격으로 나누어 각 격자에서 계산되었다. $^{32}$P 에서 방출되는 $\beta$선 에너지는 Coulomb 포텐셜에 대한 Dirac방정식의 해를 이용하여 계산된 $\beta$선 스펙트럼의 결과를 사용하여 무작위로 선정되었다. 체적 선원과 표면선원에서 시료 표면으로부터 반경방향으로 깊이 0.5 mm내에 있는 표적체에서의 선량률은 각각 12.133 cGy/s per GBq (0.449 cGy/s per mCi, uncertainty: 1.51%)와 24.732 cGy/s per GBq (0.915 cGy/s per mCi, uncertainty: 1.01 %)이다. 선량률은 시료표면으로부터 축방향과 반경방향으로의 거리에 따라 감소한다. 본 연구 결과를 근거로하여 balloon catheter 및 radioactive stent에 $^{32}$P 핵종을 사용할 때 치료선량을 20 Gy로 할 경우 치료에 적합한 초기 방사능량은 각각 29.69 mCi(치료시간을 3분으로 제한할 때) 와 1.2278 $\mu$Ci (영구삽입)로 계산되었다. 또한 원통형 체적선원과 표면선원에 대하여 초기방사능의 크기를 1 mCi/ml의 방사능 체적 밀도와 0.1 mCi/$cm^2$의 방사능 면 밀도로 나타내었을 때 각 표적체에서의 흡수선량률을 계산하였다. 통일한 값의 방사능 체적 밀도와 방사능 면 밀도는 크기가 다른 모델에 대해서 비슷한 크기의 홉수선량을 유도하므로 $^{32}$p 방사선원의 초기 방사능 체적 밀도와 초기 방사능 면 밀도를 알고 있을 때 본 연구의 계산 결과를 이용하면 직경과 길이가 다른 $^{32}$P 핵종의 원통형 모델 주위의 홉수선량 분포를 쉽게 계산할 수 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.211-220
• /
• 2020

CAR의 활성은 리간드 결합 뿐만 아니라, 세포외신호전달 경로를 통한 관련 조절인자들의 인산화, 전사 조절인자들과의 상호작용, 그리고 coactivators 및 corepressors의 동원, 분해 및 발현 등에 의해 조절되며, 이러한 CAR의 활성 조절은 또한 외인성 화학물질과 에너지 대사, 세포의 증식 및 사멸을 포함한 다양한 생리적 항상성 조절에 영향을 미친다. CAR는 ERK1/2의 신호전달경로에 의해 인산화되어 Hsp-90/CCRP와 복합체를 형성하여 세포질 내에 잔류하는 반면, PB는 ERK1/2를 억제하여 downstream 신호전달 조절인자들의 탈인산화를 유발하고, 활성화된 RACK-1/PP2A를 동원하여 CAR를 탈인산화 함으로써 핵 이동 및 전사 활성을 유도한다. CAR의 활성은 FoxO1 및 PGC-1α와의 cross-talk을 통하여 각각 전사 활성 억제와 ubiquitination을 통한 단백질 분해를 유도하여 당합성과정에 관여하는 PEPCK 및 G6Pase 유전자의 발현을 억제한다. CAR에 의한 지방의 합성과 산화 조절은 각각 PPARγ 및 PPARα와의 cross-talk에 의한 PGC-1α의 분해와 CPT-1의 발현 억제 또는 PGC-1α와의 결합을 통해 지방 합성 유전자의 발현 억제와 조직 특이적 산화 억제 또는 촉진으로 이루어진다. CAR는 FoxO1의 억제를 통한 p21의 발현 억제와 cyclin D1의 발현을 유도하여 세포 증식을 촉진하는 반면, GADD45B의 발현을 통한 MKK7과 JNK1의 활성을 억제하여 세포 사멸을 억제한다. 결론적으로, CAR는 세포외신호전달 경로와 세포내 조절인자들과의 다양한 상호작용을 통하여 외인성 화학물질의 대사뿐만 아니라 에너지 대사 및 세포의 성장과 사멸의 조절을 통한 항상성 유지에 관여한다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제53권5호
• /
• pp.419-428
• /
• 2011

본 연구는 구멍갈파래 급여가 육계 혈액 내 항산화, 면역조절 효과에 미치는 영향을 구명하기 위해 실시 하였으며, 이를 위해 LPS로 염증반응이 유도된 육계에서 혈액 SOD 유사 활성, immunoglobulin 농도 및 비장 조직 내 cytokine mRNA 발현을 조사하였다. 공시계로는 1일령 Ross종 육계수컷 96수를 선별하여, 육계전기(0~3주), 육계후기(3~5주)의 5주 동안 사양시험을 실시하였다. 처리당 24수(3수${\times}$8반복)씩 4처리구에 총 96수를 임의배치 하여 실시하였다. 시험구 배치는 무첨가구(Negative Control ; NC), 시판 면역증강제 첨가구(Positive Control ; PC, ${\beta}$-glucan 25 ppm), 구멍갈파래 분말 3% 첨가구(Ulva pertusa kjellman Powder ; Ulva P) 및 구멍갈파래 추출물 0.3% 첨가구(Ulva pertusa kjellman Extract ; Ulva E)로 배치하였다. 혈액 내 SOD 유사 활성을 분석한 결과 구멍갈파래 첨가구 (Ulva P, Ulva E)는 무첨가구와 면역제제 첨가구보다 높은 항산화 활성을 가지는 것으로 나타났다(P<0.05). immunoglobulin 농도에서 IgA와 IgG 농도는 처리구간의 차이가 나타나지 않았지만 IgM농도에서 구멍갈파래 추출물 처리구가 무첨가구에 비해 유의적으로 낮은 수준을 나타냈다(P<0.05). 이는 구멍갈파래 추출물이 LPS에 대한 면역자극을 조절하여 과잉면역반응을 억제한 것으로 사료된다. 비장 조직 내 cytokine mRNA 발현량을 조사한 결과 IL-1, IL-2 및 IL-6에서 처리구별 공통적인 차이를 나타내었는데 구멍갈파래 처리구(Ulva P, Ulva E)의 mRNA 발현 비율이 무첨가구와 면역제제 처리구에 비해 낮았으며, 구멍갈파래 처리 간 비교에서 구멍갈파래 추출물이 분말보다 더 낮았다(P<0.05). iNOS의 경우 구멍갈파래 분말 첨가구는 무첨가구와 유의적인 차이가 없었지만 구멍갈파래 추출물 첨가구는 모든 처리구보다 iNOS의 발현이 낮았다(P<0.05). 구멍갈파래 분말과 추출물은 LPS 주입에 의한 염증 관련 사이토카인 mRNA 발현을 억제하는 경향을 나타내며, 특히 구멍갈파래 추출물이 발현억제 효과가 더 높은 것으로 확인되었다(P<0.05). 본 연구 결과 육계에서 구멍갈파래 급여는 염증, 질병의 원인인 활성산소 제거에 효과가 있다고 사료된다. 특히 구멍갈파래 추출물은 혈액 내 IgM의 농도를 조절하여 외부항원에 대한 과잉면역반응을 억제하고 염증 관련 cytokine mRNA 발현을 억제하여 육계 면역조절에 긍적적인 영향을 미치는 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.411-416
• /
• 2013

본 연구는 자생 양치식물 9종의 성엽과 근경을 재료로 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성을 분석하여 천연 ${\alpha}$-glucosidase 저해제로서 개발 가능한 식물 소재를 선발하기 위하여 수행하였다. 수확된 성엽과 근경은 수세 후 동결건조 하였으며, 건조시료를 분쇄하여 100% 메탄올 용매로 30분 동안 초음파 추출을 하였고, 추출 후 감압여과 하여 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성을 측정하였다. 양성 대조구로는 acarbose를 사용하였다. 추출물 $50{\mu}L$에 0.7 unit ${\alpha}$-glucosidase 효소액 $100{\mu}L$를 넣고 혼합하여 $37^{\circ}C$에서 10분간 반응시킨 후, 1.5 mM ${\rho}$-NPG 기질용액을 $50{\mu}L$ 넣고 $37^{\circ}C$에서 20분간 반응시켰다. 1 M $Na_2CO_3$ 1 mL로 반응을 정지시키고 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 회귀분석을 이용하여 0.7 unit ${\alpha}$-glucosidase 용액의 활성을 50%를 억제하는데 필요한 시료의 농도($IC_{50}$ 값)를 구하였다. 양치식물 9종의 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성은 성엽($IC_{50}=14.00{\sim}913.33{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$)과 근경 추출물($IC_{50}=12.93{\sim}205.84{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$)에서 공히 acarbose($IC_{50}=1413.70{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$)에 비해 높았다. 양치식물의 추출물은 acarbose에 비해 성엽은 1.55~100.98배, 근경은 6.87~109.33배 높은 것으로 나타났다. 특히 성엽에서는 석위의 억제활성이, 근경에서는 꿩고비의 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성이 가장 높았다. ${\alpha}$-Glucosidase 활성의 50%를 억제하기 위한 성엽과 근경의 필요 생체량은 공히 꿩고비(각 0.35, 0.27 mg)에서 가장 적은 것으로 나타났다. 성엽의 경우는 석위의 $IC_{50}$ 값이 가장 높았으나 가용성 고형분의 함량이 꿩고비에 비해 2.4배 낮아, 오히려 꿩고비의 경제성이 더 높은 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과 꿩고비는 적은 생체량으로도 높은 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성을 나타내기 때문에 경제적인 천연 ${\alpha}$-glucosidase 저해제 소재로써 개발 가치가 매우 높은 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.329-335
• /
• 2014

고삼, 감초 및 백선피는 염증성 질환 치료를 위한 목적으로 오랜 동안 사용되어 온 한약제이다. 본 연구에서는 이들 한약제의 에탄올 추출물과 각 한약제 추출물의 복합물에 대한 항염증 효능을 LPS에 의하여 활성화되는 RAW 264.7 대식세포 모델을 사용하여 평가하였다. 이를 위하여 고삼 추출물(EESF), 감초 추출물(EEGU), 백선피추출물(EEDD) 및 추출복합물(MHMIXs)을 준비하였으며, 항염증 효능 평가를 위한 인자로서 대표적인 염증 매개인자로서 NO와 $PGE_2$를, 염증성 cytokine 중에서는 $IL-1{\beta}$와 $TNF-{\alpha}$를 선정하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 각 한약제 단독 추출물 및 추출복합물은 LPS로 활성화된 RAW 264.7 대식세포에서 NO와 $PGE_2$ 및 염증성 cytokine의 생성을 모두 억제하였으며, 이러한 생성 억제는 해당 단백질의 발현 억제를 통해 이루어졌다. 비록 각각의 단일 추출물과 추출복합물이 항염증 효과가 우수하다고 평가되지만, 세포 독성과 다양한 염증성 매개인자 및 cytokine의 억제 효과를 전체적으로 고려할 경우 EESF, EEGU 및 EEDD가 3:1:1로 혼합된 MHMIX-1이 항염증 관련약품 및 소재 개발에 보다 효과임을 제안하며, 이는 과도하게 활성화된 대식세포에 의한 염증성 질환 조절에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 추정된다.

• 치위생과학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.319-324
• /
• 2014

본 연구는 광촉매 반응을 이용하여 치아우식증의 주요 원인균인 S. mutans를 조절하기 위한 새로운 방법을 제안하고자 기존 이산화 티타늄 광촉매에 주로 사용되었던 자외선영역의 광원과 현재 임상현장에서 활용되고 있는 405 nm의 가시광선 빛에 의한 광촉매 반응을 유도하여 항균효과를 비교하였다. 우선 최적의 이산화 티타늄 농도를 탐색한 결과 254 nm 또는 405 nm 빛 조사시 0.1 mg/ml의 농도에서 S. mutans에 대한 항균력이 각각 93%와 24%로 가장 높게 나타났다. 또한 광조사 시간과 S. mutans에 대한 항균력은 정비례 관계를 보였으며, 254 nm의 빛은 20분 이상, 그리고 405 nm의 빛은 40분 이상 조사할 경우 $10^4CFU/ml$ 정도의 생균이 완전히 사멸되는 결과를 확인하였다. 따라서 이산화티타늄의 광촉매 반응은 인체에 무해한 405 nm의 가시광선으로 유도될 수 있으며, 향후 항균력을 보다 증가시킬 수 있는 방법을 고안 한다면 임상현장에서 효과적으로 구강 내 S. mutans를 억제하는 데 활용이 가능할 것으로 예상된다.