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

• 대한의료기공학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.10-29
• /
• 2024

Objective : The purpose of this study is to determine whether An's breathing meditation qigong therapy (ABMQT) delivers bioenergy to the frontal lobe, prefrontal lobe, the olfactory tract in the mesolimbic pathway, olfactory bulb, CV22, CV21, olfactory area and vocal-related areas in Parkinson's disease (PD) patients to help improve olfactory disorders (anosmia) and vocal functions. Methods : The subjects of this study were 4 patients with idiopathic PD (3 males/1 female, 65.0±NA/68.7±10.2 years old). ABMQT was applied once a week, 120 minutes per session for 12 weeks in a non-invasive and noncontact manner, and the test before and after ABMQT application included olfactory impairment test the Korean version of Sniffin' stick test (KVSS), voice acoustic test, aerodynamic test, vocal handicap index (VHI-30), and auditory perception scale test tools. The results before and after the experiment were analyzed assuming a normal distribution, and a chi-square test was performed using a continuity correction, and the significance level was set to p<0.05. And the medical diagnosis and findings of the examiner (doctor in charge) before and after the experiment were described. Results : KVSS was significant as 0.2±0.5 and 9.0±0.0 before and after the experiment. There was no significant difference between the voice acoustic test FO and Jitter, the vocal aerodynamic test MPT, SP, AE, the vocal disorder index test, and the auditory perception test. However, the medical diagnosis findings of four study subjects showed that olfactory disorders, voice disorders, and laryngeal function were improved before and after the application of ABMQT. Conclusions : The breathing meditation qigong program showed significant effects on improving the olfactory disorders (anosmia) and speech function of each study subject. However, to produce meaningful results, it is thought that experiments involving a larger number of research participants are necessary, and additional blood and FMRI tests are conducted to verify metabolic activities and the olfactory neuron signal transmission system.

• 생명과학회지
• /
• 제34권9호
• /
• pp.666-672
• /
• 2024

식물 세포에 존재하는 수용체(receptor)가 외부의 병원체를 인식하면 빠르게 세포 내 신호전달이 시작된다. 식물의 면역 수용체인 NLR단백질(Nucleotide-binding and leucine-rich repeat receptor)은 병원성 분자(effectors)를 특이적으로 인식하여 신호 전달을 활성화시키며, 식물 세포 사멸(cell death)을 포함한 식물 면역반응(effector-triggered immunity)을 유도한다. TNL-의존적 면역 신호전달은 lipase-like proteins로 알려진 EDS1 (Enhanced Disease Susceptibility 1)과 파트너인 PAD4 (Phytoalexin Deficient 4), SAG101 (Senescence-Associated Gene 101)이 관여하며 ADR1 (Activated Disease Resistance 1), NRG1(N requirement gene 1)이 필요하다. TIR 도메인 단백질 촉매 반응은 여러 형태의 소분자를 생성해 내며, 이들은 식물 면역반응의 효과적인 활성을 촉매하는 것으로 보고되었다. 이들은 EDS1-PAD4 및 EDS1-SAG101의 특정 위치에 결합하여 EP도메인의 구조 변화를 유도하며, 그 결과 ADR1 또는 NRG1과의 상호작용이 가능한 것으로 여겨진다. 따라서 소분자들과 단백질 복합체의 안정된 형태에 의하여 식물의 면역 반응이 활성화될 수 있는지 연구하는 것은 중요한 연구 주제이다. 본 논문에서는 이러한 소분자에 대해 알아보고, 이들과 단백질 복합체의 관계를 구조적 및 생화학적 특징에 기반해 기술하고자 한다. 또한, EDS1-PAD4와 EDS1-SAG101복합체의 구조적 차이에 의하여 각각 고유한 역할을 수행하며, 이와 관련된 특정 상호작용을 통해 신호 전달 경로를 활성화하는 방식에 영향을 미칠 수 있는지에 대하여 고찰해 보고자 한다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제56권3호
• /
• pp.207-216
• /
• 2024

Fludarabine은 STAT1의 선택적 억제제이다. 다양한 연구에서 SLE의 발병기전과 인터페론(IFN)과 같은 STAT1을 매개한 사이토카인 사이의 관계로 인해 STAT1 억제제는 SLE의 잠재적 치료법으로 여겨지고 있다. 본 연구에서 우리는 R848로 유도된 동물 모델에 대한 Fludarabine의 치료 효과를 확인하고 T세포 반응에 미치는 영향을 조사했다. 4주 동안 R848로 자극한 C57BL/6 마우스는 단백뇨, 자가항체, 신장 사구체 염증 세포침윤, C3 침착과 같은 루푸스 질병 표현형을 나타냈지만, 약물투여에 의해 질병 활성은 크게 개선되었다. 또한, Fludarabine은 동물 모델의 비장에서 CD4⁺ T 세포와 T helper 1 (Th1) 세포의 증가를 억제하고 in vitro 실험에서 Th1 세포의 분화와 관련 유전자의 발현을 효과적으로 억제했다. 이러한 결과는 Th1 세포가 루푸스 신염 발병에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주는 결과이다. Fludarabine은 STAT1 억제를 통해 T 세포를 억제함으로써 루푸스 모델에 치료 효과를 나타냈다. 결론적으로 Fludarabine을 사용하여 STAT1 신호 전달을 억제하는 것이 루푸스에 대한 효과적인 치료법이 될 수 있다고 제안한다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제21권3호
• /
• pp.227-237
• /
• 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
• /
• 제17권10호
• /
• pp.1447-1451
• /
• 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
• /
• 제26권7호
• /
• pp.764-771
• /
• 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
• /
• 제28권2호
• /
• pp.240-246
• /
• 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
• /
• 제35권3호
• /
• pp.169-176
• /
• 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.

• 생명과학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.631-646
• /
• 2011

중간엽 줄기 세포는 다분화능을 가지고 있으며 골수, 지방, 태반, 치아속질, 윤활막, 편도 및 가슴샘 등 인체의 다양한 조직에서 분리된다. 중간엽 줄기세포는 조직의 항상성을 조절하며 다분화능, 분리와 조작의 용이함, 암세포로의 화학주성 및 면역 반응 조절 등의 특징을 가지고 있어서 재생 의학, 암 치료 및 식대주 질환(GVHD) 등에 이용할 수 있는 세포치료제로 주목 받고 있다. 하지만 주위 세포와 조직을 지지하고 조절하는 특징과 관련하여 중간엽 줄기세포가 혈관 생성을 촉진하고 성장인자를 분비하며 암세포를 공격하는 면역 반응을 억제함으로써 암의 진행을 촉진시킨다는 사실 또한 보고 되고 있다. 이러한 사실들로 인해 중간엽 줄기세포의 임상 적용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 어떠한 기전을 통해서 중간엽 줄기세포가 암의 진행을 촉진하는 지지 세포로 기능하는지를 밝히기 위해서 인체 지방 조직에서 유래한 중간엽 줄기세포를 두 개의 암세포주(H460, U87MG)와 각각 공동 배양하고 microarray를 이용해서 암세포와 공동 배양되지 않은 중간엽 줄기세포와 유전자의 발현을 비교하였다. 두 암세포주와 공동배양에서 공통적으로 2배 이상 차이 나는 유전자를 DAVID (Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)와 PANTHER (Protein ANalysis THrough Evolutionary Relationships)를 이용해 분석하였으며 생물학적 과정, 분자적 기능, 세포의 구성 성분, 단백질의 종류, 질병과 인체 조직 그리고 신호전달에 관련된 정보를 획득하였다. 이를 통해서 암세포는 중간엽 줄기세의 분화, 증식, 에너지 대사, 세포의 구조 및 분비기능을 조절하여 유전자의 발현 양상을 암 연관 섬유모세포(cancer associated fibroblast)와 유사한 세포로 변형 시킨다는 사실을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 중간엽 줄기세포를 이용한 임상 치료제의 효과와 안정성을 개선하는데 응용될 수 있을 것이다.