• Molecules and Cells
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• 제38권1호
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• pp.1-13
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• 2015

Recent technical developments have transformed how neuroscientists can probe brain function. What was once thought to be difficult and perhaps impossible, stimulating a single set of long range inputs among many, is now relatively straight-forward using optogenetic approaches. This has provided an avalanche of data demonstrating causal roles for circuits in a variety of behaviors. However, despite the critical role that neuropeptide signaling plays in the regulation of behavior and physiology of the brain, there have been remarkably few studies demonstrating how peptide release is causally linked to behaviors. This is likely due to both the different time scale by which peptides act on and the modulatory nature of their actions. For example, while glutamate release can effectively transmit information between synapses in milliseconds, peptide release is potentially slower [See the excellent review by Van Den Pol on the time scales and mechanisms of release (van den Pol, 2012)] and it can only tune the existing signals via modulation. And while there have been some studies exploring mechanisms of release, it is still not as clearly known what is required for efficient peptide release. Furthermore, this analysis could be complicated by the fact that there are multiple peptides released, some of which may act in contrast. Despite these limitations, there are a number of groups making progress in this area. The goal of this review is to explore the role of peptide signaling in one specific structure, the bed nucleus of the stria terminalis, that has proven to be a fertile ground for peptide action.

• 한국가금학회지
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• 제48권3호
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• pp.111-122
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• 2021

최근에 IL-34가 MCSFR에 대한 두 번째 기능적 리간드로 확인되었으며, M-CSFR에 대한 결합을 통해 IL-34는 M-CSF와 유사한 기능을 공유한다. 지금까지 닭의 IL-34에 대한 실험적 연구가 아닌 예측된 서열로만 보고되었으며, 닭의 IL-34 기능에 대한 정보는 아직 부족하다. 닭 IL-34의 잠재적 생물학적 기능을 구명하기 위하여, 다양한 품종의 닭, 세포주에 대한 괴사성 장염, 살모넬라 및 E. coli 유래의 LPS 등을 처리하여 관찰하였다. 또한 닭의 IL-34와 M-CSF 재조합 단백질 생산 및 이를 이용한 전염증성 사이토카인 유도를 위하여 클로닝 및 재조합 단백질을 발현 및 정제하였다. 특히 관절이상 육계(unknown cause)에 대한 IL-34, M-CSF, 그리고 M-CSFR 유전자의 발현이 대조구보다 유의하게 증가하였으나, 병원균 자극 조직의 경우 많은 조직에서 감소함을 보였다. M-CSFR의 발현은 in vitro에서 IL-34와 M-CSF 재조합 단백질에 의해 증가함을 보였으며, IFN-γ은 재조합 단백질 M-CSF을 제외한 IL-34에 의해 증가하였다. 하지만, IL-12 발현은 유의적인 차이가 없었으며, IL-1β의 경우는 감소하였다. 이 결과는 IL-34와 M-CSF가 고전적인 대식세포와 대체 대식세포 모두에서 역할을 한다고 할 수 있다. 결론적으로, in vitro와 in vivo 실험을 통하여 병원균 처리 시 닭의 IL-34 발현을 관찰하였으며, IL-34 재조합 단백질이 대식세포에서와 전염증성과 항염증성 반응에 중요한 역할을 함을 증명하였다. 추후에 IL-34의 사이토카인, 케모카인 그리고 염증반응 경로 등에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권7호
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• pp.824-835
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• 2019

최근 수십 년 간 종양 용해성 바이러스(Oncolytic viruses; OV)는 암 치료제로서의 잠재성에 의해 광범위하게 연구되어왔다. 종양 용해성 바이러스는 두 가지의 독특한 장점을 가지고 있는데, 첫째로 암세포만을 특이적으로 감염시키고 사멸시킬 수 있다는 것이고, 두 번째로는 암이 진행되는 초기 단계에 숨어서 인식되지 않는 상태인 종양 관련 항원들을 인식하는 특정한 적응 면역을 활성화 시키는 것이다. 2015년에는 유전자 변형 종양 용해성 바이러스인 Talminogene laherparepvec (T-VEC)이 미국 식약청(FDA)의 승인을 받았으며, 현재는 다양한 종양 용해성 바이러스들이 단일로 사용되거나 기존의 암 치료 방법인 면역 치료법, 방사선 치료법, 화학 치료법과 함께 사용되어 임상 시험에서 활성이 연구되고 있다. 종양 용해성 바이러스 치료법의 효능은 항 종양 면역 활성과 항바이러스 반응의 균형이 어느 정도인가에 의해 조절되기 때문에, 획기적인 성과에도 불구하고 암 치료를 위한 종양 용해성 바이러스의 개발은 전달 방법, 바이러스를 인식하는 신체 내 항체 및 종양의 복잡성, 가변성, 반응성에 따른 항바이러스의 면역 유도와 같은 다양한 장애물을 극복하여야 하는 문제가 있다. 종양 내에 직접 종양 용해성 바이러스를 투여하는 방법은 눈에 띄는 부작용이 없이 고형 종양을 줄이는 것에 성공하였으나, 아쉽게도 뇌종양 같은 일부 종양에는 사용할 수 없고 전신 투여가 필요한 단점이 존재한다. 이러한 장애물들을 극복하기 위해서 종양 용해성 바이러스의 효능을 높이기 위한 형질 전환 유전자의 삽입 혹은 면역 조절 물질과 바이러스를 조합하는 등의 다양한 전략들이 개발되고 있다.

• 대한한방내과학회지
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• 제39권6호
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• pp.1244-1255
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• 2018

Objectives: The purpose of this study is to determine the stimulatory effects of herbal medicines extracts on cytokines release of immune response in immune cells, RAW 264.7 and TK-1 cell. Methods: In a total of 18 extracts, 9 water extracts and 9 ethanol extracts, of herbal medicines, the quantities of polyphenolic compounds were measured and anti-oxidation activities were determined by colorimetric assay. The herbal medicine extracts were treated on RAW 264.7 and TK-1, respectively, and then the releasing changes of tumor necrosis factor-${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), interleukin-6, and interleukin-10 from both immune cells were determined by the enzyme-linked immunosorbent assay. Results: The polyphenol contents were measured to be 1.56~0.64 mg/g of solids in the two types of extracts with 9 kinds of herbal medicines, while antioxidant activities were found to be 95.62~31.46% as compared with ascorbic acid control. In RAW 264.7 cells treated with herbal medicines extracts, the secretion of $TNF-{\alpha}$ increased to 1.31~1.18 fold, and the amounts of IL-6 were 68.4~97.9% compared with the control group treated with LPS alone. In particular, the secretion amount of anti-inflammatory cytokine IL-10 was suppressed by treatment using herbal medicine extracts. In the case of TK-1 cells, $TNF-{\alpha}$ secretion was suppressed according to the concentrations of herbal extract. The released amounts of IL-10 were shown at 10~40 pg/ml, and increased in a dose-dependent manner. Conclusions: Herbal medicines extracts act on macrophages inducing the secretion of inflammatory cytokine, thereby enhancing the activity of innate immunity. When acting on T cells involved in adaptive immunity, the secretion of anti-inflammatory cytokine is increased to induce the inhibition of the innate immune response.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.92-92
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• 2019

Excessive or chronic inflammation contributes to the pathogenesis of many inflammatory diseases such as sepsis, rheumatoid arthritis, and ulcerative colitis. Hibiscus syriacus L. has been used as a medicinal plant in many Asian countries, even though its anti-inflammatory activity has been unclear. Therefore, we investigated the anti-inflammatory effect of anthocyanin fractions from the H. syriacus L. varieties Pulsae (PS) on the lipopolysaccharide (LPS)-induced expression of proinflammatory mediators and cytokines in RAW264.7 macrophages. PS suppressed LPS-induced nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) secretion concomitant with downregulation of inducible NO synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression. Furthermore, PS inhibited the production of proinflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-alpha ($TNF-{\alpha}$), interleukin-6 (IL-6), and IL-12 in LPS-stimulated RAW264.7 macrophages. Further study showed that PS significantly decreased LPS-induced nuclear translocation of the nuclear $factor-{\kappa}B$ ($NF-{\kappa}B$) subunits, p65 and p50. Molecular docking data showed that many anthocyanins from PS fit into the hydrophobic pocket of MD2 and bound to Toll-like receptor 4 (TLR4), indicating that PS inhibits the TLR4-MD2-mediated inflammatory signaling pathway. Especially, apigenin-7-O-glucoside most powerfully bound to MD2 and TLR4 through LYS122, LYS122, and SER127 at a distance of $2.205{\AA}$, $3.098{\AA}$, and $2.844{\AA}$ and SER441 at a distance of $2.873{\AA}$ (docking score: -8.4) through hydrogen bonding, respectively. Additionally, PS inhibited LPS-induced TLR4 dimerization/expression on the cell surface, which consequently decreased MyD88 recruitment and IRAK4 phosphorylation. PS completely blocked LPS-mediated mortality in zebrafish larvae by diminishing the recruitment of neutrophil and macrophages accompanied by low levels of proinflammatory cytokines. Taken together, our results indicate that PS attenuates LPS-mediated inflammation in both in vitro and in vivo by blocking the TLR4/MD2-MyD88/IRAK4-$NF-{\kappa}B$ axis. Therefore, PS might be used as a novel modulatory candidate for effective treatment of LPS-mediated inflammatory diseases.

• 대한본초학회지
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• 제28권1호
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• pp.83-90
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• 2013

Objectives : Tetramethylpyrazine (TMP) is an active ingredient in Ligusticum wallichii and has a wide range of neuroprotection effects. This study investigated anti-neuroinflammatory effect of TMP on brain regions in intracerebroventricular (i.c.v.) lipopolysaccharide (LPS)-treated C57BL/6 mice. Methods : TMP was administered intraperitoneally at doses of 10, 20, and 30 mg/kg at 1 h prior to LPS (3 mg/kg) i.c.v. injection. mRNA level of pro-inflammatory cytokines, including tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), interleukin (IL)-$1{\beta}$ and IL-6, was measured in the cerebral cortex, hippocampus, and hypothalamus tissue using real-time polymerase chain reaction at 24 h after the LPS injection. Cyclooxygenase-2 (COX-2) positive cells in the hypothalamus was also observed using immunohistochemistry at 24 h after the LPS injection. Results : At a dose of 30 mg/kg TMP significantly attenuated up-regulation of TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ mRNA in the cerebral cortex and IL-$1{\beta}$ mRNA in the hippocampus. In the hypothalamus, doses of 20 mg/kg and 30 mg/kg TMP significantly attenuated up-regulation of TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, and IL-6 mRNA induced by the LPS injection. In addition, TMP (30 mg/kg) significantly reduced the number of COX-2 positive cells in the hypothalamus. Conclusion : These results indicate that TMP has an anti-inflammatory effect on neuroinflammation, especially in the hypothalamus, induced by LPS i.c.v. injection and suggest that TMP-containing Ligusticum wallichii may play a modulatory role on the systemic responses following hypothalamic inflammation.

• 대한본초학회지
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• 제28권5호
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• pp.87-93
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• 2013

Objectives : We recently have reported that constituents of OMC-2010 have an immuno-modulatory effects via inhibiting tumor necrosis factor (TNF)-alpha and interleukin (IL)-5. In this study, based on previous data, we investigated the effects of combinations with each OMC constituents on splenocyte cytotoxicity, cytokine productions, and ovalbumin (OVA) induced experimental allergic asthma. Methods : Mouse splenocytes were pre-treated with ethanol extract of constituents of Rehmannia glutinosa (RG), Pinellia ternata (PT), Schisandra chinensis (SC). We made 4 combinations using RG, PT, and SC (A;1:1:1, B;2:1:1, C;1:2:1, D;1:1:2). The cells were pretreated with A, B, C, or D for 1 h, then stimulated with lipopolysaccharide (LPS, $1{\mu}g/ml$) for 48 h. Then the cells were harvested for real-time reverse transcription polymerase chain reaction to detect cytokine productions. Then using effective combination from RG, PR and SC, we administrated the combination orally, then challenged with OVA to induce asthma. Then we analyzed the airway hyper-reactivity (AHR), lung histology and lung TNF-${\alpha}$ and IL-5 mRNA. Results : A. B. C. and D did not showed significant cytotoxicity on splenocytes. Pre-treatment of A inhibited the expression of TNF-${\alpha}$ and IL-5 significantly, but not B, C, and D. In experimental asthma, administration of A significantly inhibited the increase of AHR, lung damage, TNF-${\alpha}$ and IL-5 expression. Conclusions : Theses results could suggest that inhibitory effects of the ideal combination with RG, PT and SC (1:1:1) could be applied to treatment of asthma and study of asthma mechanisms.

• Animal Bioscience
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• 제37권4호
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• pp.609-621
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• 2024

Objective: Hair follicle stem cells (HFSCs) differentiation is a critical physiological progress in skin hair follicle (HF) formation. Goat HFSCs differentiation is one of the essential processes of superior-quality brush hair (SQBH) synthesis. However, knowledge regarding the functions and roles of miR-133a-3p and miR-145-5p in differentiated goat HFSCs is limited. Methods: To examine the significance of chi-miR-133a-3p and chi-miR-145-5p in differentiated HFSCs, overexpression and knockdown experiments of miR-133a-3p and miR-145-5p (Mimics and Inhibitors) separately or combined were performed. NANOG, SOX9, and stem cell differentiated markers (β-catenin, C-myc, Keratin 6 [KRT6]) expression levels were detected and analyzed by using real-time quantitative polymerase chain reaction, western blotting, and immunofluorescence assays in differentiated goat HFSCs. Results: miR-133a-3p and miR-145-5p inhibit NANOG (a gene recognized in keeping and maintaining the totipotency of embryonic stem cells) expression and promote SOX9 (an important stem cell transcription factor) expression in differentiated stem cells. Functional studies showed that miR-133a-3p and miR-145-5p individually or together overexpression can facilitate goat HFSCs differentiation, whereas suppressing miR-133a-3p and miR-145-5p or both inhibiting can inhibit goat HFSCs differentiation. Conclusion: These findings could more completely explain the modulatory function of miR-133a-3p and miR-145-5p in goat HFSCs growth, which also provide more understandings for further investigating goat hair follicle development.

• 한국산림과학회지
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• 제98권4호
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• pp.399-408
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• 2009

본 연구는 고로쇠 및 우산고로쇠 수액의 나노입자화를 통한 유용생리활성 증진에 관한 것이다. 먼저 나노입자 수액의 형태 및 크기 확인을 위하여 EF-TEM을 이용한 결과 유상이 주머니처럼 수액을 포집한 리포좀 형태를 띄고 있으며 약 200 nm 크기의 구형으로 형성된 것을 확인할 수 있었으며, 나노입자의 크기와 균일성 및 크기별 분포 측정을 위해 DLS를 이용한 결과 수십 nm에서 수천 nm의 크기를 보였고 그중 약 70%가 100~300 nm의 크기로 형성된 것을 확인하였다. 다음으로 나노입자의 세포독성 실험을 실시하였다. 일반 고로쇠 및 우산고로쇠 수액과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았다. 이를 통해 나노입자화를 통한 세포독성의 위험은 없다고 판단하여, 인간 면역세포인 B 세포와 T 세포의 생육증진 실험을 하였다. 5일째 되는 날 가장 많은 세포의 수를 확인할 수 있었고 고로쇠 수액 보다는 우산고로쇠 수액의 면역세포 생육증진효과가 좋았다. 또한 일반 수액보다는 나노입자수액의 생육증진 효과가 크게 나타났다. Cytokine 분비량 및 NK 세포 활성의 경우에서도 위의 실험과 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 면역활성을 확인한 결과를 바탕으로 정상세포 독성 및 항암실험을 하였다. 인간 정상 폐세포인 HEL299에 대한 세포독성 실험 결과 수액 및 나노입자 수액 두 시료 전부 19%이하의 세포독성을 보임으로써 레시틴으로 포집한 수액의 정상세포에서의 안전성을 확인할 수 있었다. AGS, A549, Hep3B에 대한 암세포 생육억제실험결과 3가지 암세포에서 모두 수액에 비해 나노입자수액의 활성이 약 20% 증가 된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 수행한 일반 수액 및 나노입자 수액의 연구를 통하여 나노입자 수액의 기능성 소재로서의 활용성을 확인할 수 있었으며, 이를 바탕으로 더욱 다양한 생리활성 연구 및 유용생리활성 물질의 추출에 관한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권3호
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• pp.157-166
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• 2014

뉴론에서 ATP는 분비 과립내에 신경전달물질과 함께 다량 저장되어 있다가 신경전달물질과 함께 분비되는 것으로 알려져 있으므로 신경전달물질의 자극-분비(stimulus-secretion) coupling 과정에 있어 중요한 조절작용을 할 것으로 기대된다. 그러므로 본 연구에서는 뉴론과 그 발생학적 기원이 동일한 부신수질 세포(adrenal chromaffin cell)를 대상으로 하여 세포막 칼슘통로를 통한 세포막 전류에 미치는 ATP의 영향을 측정함으로써 신경전달물질이 자극-분비 coupling 과정에 작용하는 ATP의 조절 작용을 알아보고자 하였다. 부신수질 세포의 칼슘통로를 통한 세포막 전류는 패치클램프 테크닉으로 기록하였다. 10 mM $Ba^{2+}$을 포함한 세포 외 용액에서, $Ba^{2+}$ current는 0.1 mM ATP를 세포외부에 처치했을 때, 평균 $36{\pm}6%$ (n=6) 감소되어 나타났고 ATP를 씻어준 후 전류는 다시 회복되는 가역적 반응을 보였다. ATP의 전류 억제 기전을 알아보고자 칼슘통로에서 관찰되는 현상 중의 하나인 소통(facilitation)현상을 기록하였다. +80 mV의 큰 prepulse를 준 후 바로 테스트 펄스를 주며 측정한 전류는 큰 prepulse에 의해 억제효과가 풀리는(disinhibition) 현상을 나타내었다. ATP 처치 후 큰 자극을 주어 $37{\pm}5%$ (n=11)의 $Ba^{2+}$ 전류 증가가 있었고 이는 ATP가 없는 상태에서 순수하게 큰 자극에 의해 소통되는 $25{\pm}3%$ (n=12)과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). ATP의 억제 기전이 G-protein을 매개로 한 것인지를 알아보고자 가수분해 되지 않는 GTP 유도체인 $GTP{\gamma}S$를 세포 내에 준 후 $Ba^{2+}$ 전류를 기록하였다. $GTP{\gamma}S$에 의해 55%의 전류 크기의 감소가 있었고 이 환경에서 큰 prepulse를 인가하였을 때 $34{\pm}4%$ (n=19)의 소통현상을 보였다. 이는 $GTP{\gamma}S$가 없는 환경에서의 $25{\pm}3%$ (n=12)의 소통현상을 보인 것과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). $Ba^{2+}$ current trace의 활성화 과정(activation)을 curve-fitting한 결과, control은 single exponential curve로 fitting된 반면, ATP 또는 $GTP{\gamma}S$를 처치한 경우, 그리고 ATP와 $GTP{\gamma}S$ 모두 처치한 경우에서는 double-exponential curve로 가장 잘 fitting이 되었다. 즉, ATP나 $GTP{\gamma}S$를 처치했을 때 모두 전류가 더 느리게 활성화되는 모양을 나타내었고, 이상의 결과로 미루어 ATP와 $GTP{\gamma}S$는 같은 방식으로 칼슘통로를 억제하고, 이러한 억제효과는 세포막에 아주 큰 전압을 걸어주면 칼슘 통로에 결합했던 G-protein이 막전압 의존적으로 떨어짐으로써 소실(disinhibition)된다고 해석된다. 본 연구에서 확인한 ATP의 칼슘통로 억제효과는 자체 크로마핀 세포 또는 주변 세포에서 아드레날린이 적게 분비되게 하는 autocrine 또는 paracrine inhibition 과정의 중요한 기전으로 작용할 것이다.