AMPK 활성화를 통한 靑蒿의 간보호효과

손호영 대구한의대학교 대학원 2015 국내박사

Objectives: Liver has a function of detoxification and energy sensing to prevent severe disease. Artemisia apiacea Hance is one of the most widely used herbs for the treatment of malaria, jaundice, and dyspeptic complaint in oriental medicine. Although the channel tropism (歸經) of A. apiacea is liver, pancreas and stomach, the effect of A. apiacea on hepatoprotection and its action mechanism on the liver was not clearly verified. This study investigated the protective effects of A. apiacea water extract (AWE), and the underlying mechanism of its action in the liver. Methods: To investigate the hepatoprotective effects of AWE, Arachidonic acid (AA) + iron and carbon tetrachlroride (CCl4) were used to induce oxidative stress in the HepG2 hepatocyte cell line and rats, respectively. Result: AA + iron significantly induced cell death, GSH depletion and ROS production in HepG2 cell. However, pretreatment of AWE inhibited a decrease in cell viability, GSH content and H2O2 production in the HepG2 cells. AWE also blocked mitochondrial dysfunction induced by AA + iron. More importantly, AWE induced phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK), a key regulator in determining cell survival and death. In mice, AWE inhibited the liver damages including lipid peroxidation, oxidative stress and inflammatory mediators induced by CCl4. Conclusion: AWE inhibited oxidative stress and hepatic damages in vivo and in vitro as mediated with AMPK phosphorylation. These results demonstrate that Artemisia apiacea Hance has hepatoprotective effect and its possible mechanism is AMPK phosphorylation. Objectives: 靑蒿는 주로 肝膽胃經에 작용하지만, 대부분 退虛熱과 截瘧의 목적으로 사용되었고, 연구동향 역시 간장질환 관련 연구는 매우 미흡하다. 본 연구에서는 청호의 간보호효과를 평가하여, 청호의 간세포보호효과를 객관적으로 규명하고, 임상에서 肝臟疾患의 치료에 응용할 수 있는 기반을 확보하고자 본 연구를 시행하였다. Methods: 청호의 간보호효과를 평가하기 위하여 in vitro로 AA + iron로 유도된 산화적 스트레스에 대한 청호 추출물의 간세포보호 효과을 평가하고, in vivo로 CCl4로 유도된 간손상모델에서 청호의 간보호효과를 평가하였다. in vitro 에서는 MTT, GSH content, FACS, immunoblot, MMP 등의 분석법을 통하여 청호추출물 (Artemisiae apiaceae Herba Water Extract; AWE)의 세포보호 효과에 대한 실험을 실시하였다. 또한, 동물을 활용한 실험에서는 사염화탄소로 유도한 간손상 모델을 사용하여, 청호의 간보호 효능을 탐색하였다. Rresult: HepG2세포에 AA + iron을 처리한 결과, AA + iron에 의해 증가된 세포사멸을 AWE가 억제하였다. 또한, 간세포에서 AA + iron은 ROS의 생성과 미토콘드리아 손상, GSH의 고갈을 유발하였으나, AWE를 처리한 군에서는 이러한 산화적 손상을 방어하고, 미토콘드리아의 손상을 억제하였으며, GSH를 증가시켰다. 이와 관련하여 청호는 세포의 생존과 사멸을 조절하는데 중요한 역할을 하는 AMP-activated protein kinase (AMPK)의 인산화를 증가시켰고, 대표적 기질인 ACC의 인산화를 증가시켰다. 청호의 간보호효과를 세포수준에서 확인하고, 동물실험으로서 사염화탄소로 유도한 간손상 모델에서 AWE의 효능을 평가하였다. AWE는 간손상 혈중 지표인 ALT, AST 및 LDH의 상승을 유의적으로 억제하였으며, 이와 관련한 일반적인 조직학적 손상지표들을 유의성있게 감소시켰고, CCl4로 유도된 지질과산화, 산화적 스트레스, 염증에 수반되는 지표들을 유의성있게 감소시켰다. Conclusion: 결론적으로, AWE는 AMPK pathway활성화 및 미토콘드리아 보호작용을 통하여 간세포보호효과를 나타내었고, 동물모델에 있어서도 유의한 간보호작용을 나타내었으며, 또한 염증반응을 유의하게 억제하였다. 향후 청호의 간보호작용에 대한 다양한 방면으로의 연구가 축적되면, 간보호를 목표로 임상적으로도 적극적으로 응용가능할 것으로 사료된다.

關稅의 國內産業保護效果分析 : 우리나라 投資財産業을 中心으로

박근형 東亞大學校 大學院 1985 국내석사

In general, a tariff not only protects a country's infant industries, but also helps cultivate import-competing industries, and stmulates employment directly in the import-competing industries. Also a tariff is an effective policy in improving the terms of trade and balance of payments of a country. Especially a tariff may be used to protect a country's domestic industries, so it is considered to be an indispensible policy in the process of economic development of a country. Accordingly, the purpose of this these is to analyse the protective effects of a tariff on the domestic industries, especially on the investment goods industry in our country, and to suggest the directions in our trade policy. For this study, the concept of the effective rate of protection (ERP) has been introduced, for it serves as a better measure of the structure of protection. Thus, ERP becomes one of the most important basis in determining the direction of tariff policy. From the results, the tariff policy direction in future could be drawn as follows: 1. As there is a great difference in the protective degree of all the industries, the difference of ERP among industries should be adjusted to reduce it. 2. As about half of all the domestic industries and above half of the investment goods industries are not protected with negative ERP or are overprotected, the ERPs on these industries should become 0-80% generally known as a reasonable ERP. 3. For the desirable long-run goals of the industrial structure, the ERP of less competitive industries should be higher than that of other industries for a certain period. 4. A clear pattern of escalation in the ERP of our country's industries can not be seen. Therefore, according to the use of the goods as well as the processing stage of the goods, different tariff rates should be applied. For instances, the tariff rates of the final goods should be higher than those of the intermediate goods, and the tariff rates of the consumption goods should be higher than those of the investment goods. 5. The industrial protection policy of tariff should be adjusted and pursued in relation to other policies of industrial protection such as export subsidy, import restriction etc.

사인(砂仁)약침의 장문혈 시술 및 사인추출물 경구투여가 간손상에 미치는 영향

안지선 상지대학교 일반대학원 2015 국내박사

국문 초록 사인(砂仁)약침의 장문혈 시술 및 사인추출물 경구투여가 간손상에 미치는 영향 The Effects of Amomum villosum Parmacopuncture with Jangmun(LR13) and Extract on Galactosamin Induced Hepatotoxicity in Rats 안 지 선 상지대학교 한의학과 경혈학전공 연구배경 간조직은 여러 가지 독성물질을 체외로 배출시키는 대사에 중추적인 역할을 하는 기관으로써 초기의 간질환 상태는 염증성으로 나타나며, 이 염증으로부터 반복되는 간조직의 손상은 간경변, 지방간, 간암 등의 악성 간질환으로의 발전을 초래하게 된다. 현재는 질환의 발병이전에 간질환의 예방을 위한 식품 및 의약품의 개발이 요구되고 있다. 사인(砂仁)은 化濕開胃, 行氣貫中, 溫脾止瀉, 安胎의 효능이 있어 濕毒中阻, 脘痞不飢, 不思飮食, 惡心嘔吐, 腹痛泄瀉, 姙娠惡阻, 胎動不安 등에 사용한다. 장문(LR13, 章門, Jangmun, Zhangmen)은 족태음비경의 募穴이며, 족궐음간경과 족소양담경의 교회혈로서 健脾化胃, 疏肝解鬱, 舒筋活絡을 효능이 있다. 약침은 다양한 방법으로 제조된 약침액을 경혈과 연관된 곳에 시술하는 방법으로 생체의 기능을 조정하고 병리상태를 개선하는 신침요법이다. 본 연구는 사인 추출물과 사인 약침액의 장문혈 시술이 D-GalN으로 유발된 간손상 동물모델에서 간보호 효과를 보이는지 실험하고 그 결과를 보고한다. 연구방법 사인 추출물과 사인 약침액을 D-GalN과 에탄올로 독성을 유발한 Hep G2 cell에 처리하여 세포 보호 효과가 있는지 GGT, AST, LDH를 측정하였다. 그 후 D-GalN으로 유발된 간독성 모델에서 사인 추출물과 사인 약침액의 章門穴 약침 시술이 간보호 효과가 있는지 혈청에서 GGT, AST, ALT, LDH, triglyceride, Total Cholesterol, HDL cholesterol, LDL cholesterol, AI, HTR을 측정하였다. 또한, 간조직에서 SOD활성과 과산화지질 활성을 측정하였다. 결과 1. Ascorbic acid (10ug/mL)와 비교할 때 사인 추출물은 200 ug/mL에서 높은 ABST radical 소거능을 보였다. 2. Hep G2 cell에 대하여 사인 추출물은 125 ug/mL, 250 ug/mL, 500 ug/mL의 농도에서 세포독성을 나타내지 않았다. 반면, 약침액은 1.0%를 제외하고는 독성을 나타내었다. 3. D-GalN으로 처리한 Hep G2 cell에 사인 추출물을 100 ug/mL, 200 ug/mL, 300 ug/mL으로 처리한 결과, LDH의 경우 모든 군에서 유의한 감소를 보였고, AST의 경우 200 ug/mL와 300 ug/mL에서 유의한 감소가 있었다. 사인 약침액의 경우 0.1%, 0.5%, 1.0%의 농도로 처리하였을 때, AST는 모든 군에서 유의한 감소를 보였고, LDH에서는 0.1%와 1.0%에서 유의한 감소를 보였다. 4. Ethanol로 처리한 Hep G2 cell에 사인 추출물을 100 ug/mL, 200 ug/mL, 300 ug/mL으로 처리한 결과. GGT, AST, LDH의 경우 모든 군에서 유의한 감소를 보였다. 사인 약침액의 경우 0.1%, 0.5%, 1.0%의 농도로 처리하였을 때, GGT의 경우 0.5%와 1.0%에서 유의한 감소를 보였고, AST, LDH에서 모두 군에서 유의한 감소를 보였다. 5. D-GalN으로 유발된 간독성 모델에서 사인 추출물 투여와 사인 약침액의 장문혈 시술에서 체중과 간의 무게는 대조군과 비교할 때 변화가 없었다. 6. D-GalN으로 유발된 간독성 모델에서 사인 추출물 200 ug/kg BW, 400 ug/kg BW의 농도로 처리하였을 때, AST를 제외한 GGT, ALT, LDH에서 유의한 감소를 보였다. 반면, 약침액을 0.1%, 100%의 농도로 장문혈에 시술한 결과 GGT, LDH는 유의한 감소가 있었으며, ALT의 경우 100%에서만 유의하였고, AST는 오히려 증가되었다. 혈청내 지질에 대한 분석에서는 추출물 투여군에서는 HDL cholesterol, LDL cholesterol, HTR이 유의하게 증가하였으며, AI는 유의하게 감소하였다. 또한, 약침 시술군에서는 Triglyceride, HDL cholesterol, LDL cholesterol, HTR이 유의하게 증가하였으며, AI는 유의하게 감소하였다. 7. 간 조직에서의 SOD활성의 경우 모두 증가한 경향을 보였으며, 사인 추출물 200 mg/kg BW에서 유의한 증가를 보였다. 8. 간 조직에서의 과산화지질 활성의 경우 모든 실험군에서 유의하게 감소하였다. 이상의 결과로 볼 때 사인 추출물과 사인 약침액 장문혈 시술은 항산화계에 작용하여 간보호 효과를 나타내는 것으로 보이며 추후 연구가 필요할 것으로 생각된다. 중심어 : 사인, 간보호효과, 장문, 약침, 항산화 ABSTRACT The Effects of Amomum villosum Parmacopuncture with Jangmun(LR13) and Extract on Galactosamin Induced Hepatotoxicity in Rats Ji Sun Ahn. K.M.D. College of Korean Medicine, Graduate School, Sangji University (Directed by prof. Sang Kyun Park, K.M.D.,Ph.D.) Objectives: This study was undertaken to determine if Amomum villosum oral administration and Pharmacopuncture with Jangmun(LR13) has protective effect against functional failure induced by D-GalN and alcohol in rat liver. Methods: We performed in vitro test using by Hep G2 cell to know about protective effect of Amomum villosum Parmacopuncture solution and extract. The indexes were GGT, AST and LDH. Liver injury was induced by D-GalN. We measured body weight gains and AST, ALT, LDH, triglyceride, total cholesterol, HDL cholesterol, LDL cholesterol, AI, HTR activities in serum to estimate the effect of Amomum villosum Parmacopuncture with Jangmun(LR13) and Extract. Results: Amomum villosum extract and pharmacopuncture solution had a protective effect on Hep G2 cell. GGT, AST and LDH were decreased in experimental groups. In vivo test, GGT, ALT and LDH were decreased in Amomum villosum extract groups, but AST did not. HDL cholesterol, LDL cholesterol and HTR were increased in Amomum villosum extract groups. Triglyceride, HDL cholesterol, LDL cholesterol and HTR were increased in pharmacopuncture groups. Conclusions: Above results suggest that oral administration and Pharmacopuncture with LR13 experts protective effect against D-GalN Key words : Amomum villosum, D-GalN, Pharmacopuncture, Liver injury

사람의 정상 섬유아세포에서 산화스트레스에 의해 유도되는 DNA 손상에 대한 2기압조건의 세포보호효과 : fibronectin을 중심으로

김마리 고려대학교 대학원 2012 국내석사

이전 연구에서 WI38세포를 2기압에 3일 동안 노출시켰을 때 산화스트레스에 의해 유도되는 DNA damage에 대해 세포보호효과를 나타내었고 이때 fibronectin(FN)이 증가한 것을 확인하였으나 직접적인 효과에 대한 연구는 이뤄지지 않았다(Oh et al., 2010c). 본 연구는 산화스트레스에 대한 2기압 조건의 세포보호효과 메커니즘을 규명하고자 microarray를 재분석하였다. 몇 개의 유전자 후보를 선정하여 real time PCR로 mRNA 발현을 확인한 결과, H2O2 만 처리한 세포에 비해 2기압에서 배양 후 H2O2를 처리한 샘플에서 MYOZ, DCTN1 등의 mRNA 발현이 증가하였다. 또한 산화스트레스로 인한 세포보호효과와 관련하여 열충격 단백질인 HSP27, HSP47와 항산화 단백질인 catalase, CuZnSOD의 발현을 Western blotting으로 확인하였을 때 HSP27, CuZnSOD가 증가하였음을 확인할 수 있었다. 산화스트레스에 대한 압력의 세포손상 보호메카니즘에서 FN이 직접적으로 영향을 미치는지 확인하기 위해 WI38세포에서 FN유전자 발현을 억제하였을 때 압력노출에 의한 세포보호효과가 일어나지 않음을 comet assay로 확인하였다. 또한 immunocytochemistry 기법을 통해 H2O2를 사용하여 섬유아세포에 산화스트레스를 주었을 때 2기압에 미리 노출시킨 세포에서는 FN의 발현 양이 증가함을 볼 수 있었다. 본 연구는 fibronectin이 세포보호효과에 중요한 역할을 하고 있음을 확인했고 그 외에 항산화 단백질, 열충격 단백질들도 관련이 되어 있음을 확인하였다.

開心術에서의 心筋保護效果에 관한 臨床的 硏究

홍대표 漢陽大學校 大學院 1982 국내박사

발효마늘과 구운마늘의 뇌 신경세포보호 및 장누수증후군 예방 효과

박점련 목포대학교 대학원 2022 국내박사

마늘(Allium sativum)은 백합과(Lilliaceae) 파속(Allium)에 속하는 여러해살이 외떡잎 식물로서 오래전부터 건강에 좋은 것으로 알려졌다. 마늘에서 건강에 좋은 물질로 황화합물이 알려졌는데 얼마 전에 이들 황화합물이 체내에 들어가 황화수소 (Hydrogen Sulfide)를 생성하고 황화수소가 건강에 유익한 여러 기능을 한다는 것이 알려졌다. 황화수소는 최근 들어 NO (nitric oxide), CO (cabon monoxide) 와 같은 가스형태의 신호전달물질로 밝혀졌으며 뇌 신경세포 보호효과, 장 개선, 여러 효과 등이 보고되고 있다. 본 연구에서는 마늘을 다양한 식품 소재로 사용하기 위하여 발효기술을 이용한 가공품과 구운마늘을 개발하여 연구 모델의 실험동물에서 그 가공품이 다발성경화증 예방효과와 장누수증후군 억제에 미치는 영향을 조사하였다. 발효마늘 지표물질 S-allyl-L-cysteine (SAC) 함량 분석 총 thiosulfinate 함량 생리활성 평가 총 페놀성화합물과 총 플라보노이드 함량, 품질 특성 분석, 생육특성, 관능 평가를 종합 검토하여 Lactobacillus plantarum BR4로 균주를 선정하였다. 최적 발효조건으로 온도는 35℃ 초기 pH 6 이었으며 발효마늘 최적 제조공정을 확립하였다. 신경세포는 전기적 신호로 소통하는데 인체의 신경세포는 수초(myelin)로 둘러싸여 있다. 그런데 최근 바람직하지 못한 식습관과 환경적 요인 등 외부적 자극에 의해 체내 면역계균형이 깨지면서 수초의 손상이 나타나면서 생기는 질환을 다발성 경화증이라 한다. Cuprizone (CPZ)로 유도된 다발성 경화증 동물모델을 이용하여 Lactobacillus plantarum BR4 유산균으로 제조한 발효마늘의 다발성 경화증 예방 및 개선 효과 검증을 하였다. 다발성경화증 동물모델에게 식이한 결과, 생마늘 및 발효마늘을 식이 하였을 때 CPZ 유도군에 비해 단기기억능력과 행동능력을 개선시켜주는 것을 보였다. 산화스트레스 관련 인자들을 분석한 결과, 단백질 및 지질산화물과 산화질소 (NO)생성을 효과적으로 감소시켜주는 것으로 나타났다. 염증반응 관련 사이토카인 TNF-α, IL-1β, NF-κB 및 Nrf2 단백질 발현량 분석한 결과, 생마늘 및 발효마늘을 식이 하였을 때 대표적인 염증유발 사이토카인 TNF-α, IL-1β, NF-κB 단백질 발현량을 현저하게 낮추는 것으로 확인되었다. 또한 항산화 효소의 다양한 발현을 조절하는 Nrf2 단백질 발현량도 이와 유사함을 관찰할 수 있었다. 뇌 신경세포 손상 단백질 Oligo-1 및 Iba-1 발현량과 뇌 조직에서 뇌 신경세포 손상 관련 조직병리학적 인자들을 분석한 결과, 생마늘 및 발효마늘의 식이는 Myelin 손상 및 뇌 조직 손상을 우수하게 억제하였으며, Myelin을 구성하는 PLP 단백질 발현량을 증가되는 것으로 확인되었다. 장누수증후군은 최근 잘못된 식습관과 여러 요인에 의하여 급격히 증가하고 있다. 새로운 신호전달물질로 밝혀진 황화수소가 장 상피조직 보호효과가 보고 되었으며, 본 연구에서는 Dextran Sulfate Sodium (DSS)으로 유도되는 염증성 장 질환을 Mouse모델을 이용하여 장누수증후군 관련 기능성 검증을 하였다. 실험군으로 정상군, 장누수증후군(대조군), 구운마늘식이군, 구운마늘+죽염식이군 식이 후 여러 실험을 하였다. 장 투과성검사, 대장 조직에서 조직병리학적 인자 조사, tight junction permeability 관련 인자 분석하였다. 장 투과도 분석 결과 대조군과 비교하여 구운마늘 식이군에서 유의적으로 장 투과성을 억제하였다. 대장 조직을 헤마톡실린-에오신 염색 후 현미경으로 관찰했는데 구운마늘 식이군에서 염증세포 침윤, 장 상피세포 변형 및 점막구조 변형이 호전되는 결과를 볼 수 있었으며, tight juction 과 관련된 Occluden-1, ZO-1 및 EpCAM 단백질 발현량을 증가시켜 장벽 기능을 개선시키는 것으로 나타났다. 대장의 조직병리학적 인자 조사 결과, 장 염증을 완화시키고, 장 상피세포를 보호하여 장관면역을 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서 구운마늘은 장누수증후군을 효과적으로 개선 및 예방할 수 있는 우수한 식품 재료로 판단된다 Garlic has been known to be beneficial for health for long time. Sulfur-containing compounds in garlic have been identified as biologically active compounds. Recently it was reported that these sulfur-containing compounds are converted to hydrogen sulfide by the enzymes in the body. Hydrogen sulfide is a recently identified neurotransmitter that has various regulatory roles. Hydrogen sulfide has been reported for neuroprotetive functions including protection against Alzheimer's disease, Parkinson’s disease, and multiple sclerosis (MS). In addition, S-allyl-L-cysteine (SAC) which is a bioactive compound in garlic has been reported recently to have neuroprotective function including activity against MS and to improve symtoms of MS in animal models. On the other hand, it was recently reported that eating fermented foods improved diversity of gut microbiome and reduced inflammatory biomarkers in body when compared to eating fiber-rich foods such as whole grains, vegetables, etc. in human study. Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune disease of central nervous system (CNS), in which oligodendrocyte functions as myelin of neuron. Demyelination of neuron in CNS occurs in MS. Recently the number of MS patients is increasing, especially in young people. In this study, we have investigated effects of fermented garlic on MS induced by cuprizon in rat model. For the fermentation of garlic, Lactobacillus plantarum BR4 was selected from 8 lactic acid bacteria, all of which were isolated from kimchi, based on the production of SAC and thiosulfinate contents and sensory evaluation, etc. during the fermentation. Optimum fermentation conditions were determined to be 35℃ and initial pH 6. Fermented garlic (FGE), fresh garlic (GE) were oral injected to cuprizon (CPZ)-treated rat, Dimethylfumarate (DMF) which was approved to be used to treat MS by Food and Drug Administration of USA was used as a positive control. The rats were divided into five groups: CON, CPZ, DMF, GE and FGE where except the CON, all other groups received 0.4 % cuprizone in AIN 93G diet, and CON and CPZ, DMF, GE and FGE group received oral treatment of saline, 15 mg/kg dimethyl fumarate, 5.2 g/kg equivalent fresh garlic extract, 5.2 g/kg equivalent fermented garlic extract, respectively for five weeks. Cuprizone had a substantial effect on short-term memory and motor coordination, as assessed by the Y-maze and rotarod, respectively; however, administration of fermented garlic extract enhanced the condition compared to the CPZ group and outperformed the DMF and GE groups where DMF is an oral first-line treatment for MS. In addition, cuprizone induced oxidative and nitroxidative stress, demyelination, glial activation and pro-inflammation was significantly improved in FGE compared to DMF and GE. This study indicates underlying neuroprotective effects of fermented garlic, which may help against neurodegenerative disease. Garlic also contains natural prebiotic fructooligosaccharides, antioxidants, and is rich in inulin-type fructan, a type of non-digestible carbohydrate or “functional fiber” that feeds the good bacteria in the digestive tract. Therefore, garlic may be good for gut health. The number of people who have gut problems is increasing nowadays in especially developed countries because people eat more processed foods, instant foods, refined foods, etc. Among the gut problems, leaky gut patients is increasing. Leaky gut is caused by an increase in intestinal permeability and believed to be associated with various diseases. We have investigated the effect of roasted garlic on dextran sodium sulfate (DSS)-induced intestinal permeability model in mice. Mice were divided into four groups: CON (AIN-93G diet), DSS (AIN-93G diet), RG (3% roasted garlic in AIN-93G diet), and RGP (3% roasted garlic + 0.7% bamboo salt in AIN-93G diet). All groups except the CON group received 2% DSS in drinking water at the last week of the experiment. DSS group showed significantly elevated gut permeability level and lower protein expressions of occludin, zonula occluden(ZO-1), and Epithelial cell adhesion molecule (EpCAM) as compared to those of CON group. However, RG and RGP groups displayed remarkably lower trends in gut permeability and higher protein expressions of occludin, ZO-1, and EpCAMas compared to those of the DSS group. Also, RG and RGP groups showed significantly lower histological damage than the DSS group as shown in hematoxylineand eosin (H&E) stained colon sections. Moreover, alcian blue-nuclear red fast (AB-NFR) stained colon sections of RG and RGP groups exhibited higher goblet cell counts as compared to DSS group. These results indicate that roasted garlic could prevent gut leakage induced by DSS.

권백의 여성 생식기능 보호 효능에 대한 in vitro 연구

원안나 동국대학교 2020 국내박사

Objective : Selaginella Herba is the dried, aerial part of Selaginella tamarisicina (P.Beauv.) Spring and has been used to treat various hemorrhagic symptoms, amenorrhoea etc. in Korea. Previous studies have been aimed at the main bioactive components present in Selaginella Herba. The present study was performed to investigate the anti-inflammatory, antioxidant, and antibacterial activities, and ovary protective effect of Selaginella tamarisicina ethanol extract (STE). Methods : The anti-inflammatory effect was observed through LPS-induced inflammatory response on RAW 264.7 cell and the antioxidant effect was observed through free radical scavenging activity and preventing activity of ROS (reactive oxygen species). The antibacterial effect of STE was observed on the vaginal resident by disc diffusion method. Also, our research observed protective effect against ovarian toxicity that VCD-induced POI model on CHO-K1 cell. Results : STE dose-dependently inhibited the productions of inflammatory mediator (NO and PGE2) and proinflammatory cytokines (IL-1𝛽 and IL-6) in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. STE effectively suppressed the phosphorylations of MAPKs, IκBα, and NF-κB, upregulated the expression of Nrf2 and HO-1, and promoted the nuclear translocation of Nrf2. In addition, STE showed good free radical scavenging activity and prevented ROS generation in LPS-stimulated RAW 264.7 and showed good antibacterial effect compared to ampicillin. In VCD-induced ovarian toxicity, STE protected CHO-K1 cell without toxicity. Conclusions : This result suggests that STE might be useful for protective of female reproductive function. Keywords : Selaginella Herba, Selaginella tamarisicina ethanol extract, Anti-inflammatory effect, Antioxidant effect, Antibacterial effect, Protective effect of female reproductive function, Premature ovarian insufficiency.

Tannins의 활성산소종 제거 효과 및 조직보호효과에 관한 연구

한진 연세대학교 대학원 2002 국내석사

Flavonoids와 함께 식물체의 주요 대사산물의 하나인 tannins는 그들의 떫은 맛을 식품에 부여하기 때문에, 과거에는 antinutrients로 평가되어졌다. 그러나 최근, tannins가 anticarcinogen과 antimutagenic으로서의 활성을 지니고 있어서 관심을 끌고 있는 compounds가 되었다. 그리나 tannins에 관한 생리적 효과가 정립이 되지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 DPPH radical과 ABRS radical을 이용하여 tannins의 총 항산화성을 측정하였고, 대표적인 ROS(Reactive Oxygen Species)인 hydrogen peroxide, superoxide anion radical, hydroxyl radical들에 대한 제거효과를 측정하며, tannins가 antioxidant로서의 활성을 가지고 있는지 고찰하였다. 또한 ROS가 유발시키는 oxidative damage에 대한 tannins의 조직보호효과를 알아보았다. 총 항산화성에서는 대부분의 samples가 높은 항산화성을 보였고, 활성산소종 제거능력의 측정에서는 tannic acid, gallic acid, ellagic acid가 비교적 높은 제거효과를 나타내었다. 위의 세가지 물질을 선정하여 ROS가 유발시키는 lipid peroxidation에 대한 조직보호효과를 측정한 결과, 상당히 우수한 보호효과를 보였음이 확인되었다. 이상의 결과를 보았을때, tannins는 ROS가 유발시키는 질병에 대한 치료제로서 이용될 수 있는 가능성이 존재함을 알 수 있었다. Tannins, the major metabolites of plant such as flavonoids, were considered as antinutrients because of their bitterness. But, there are many reports about anticarcinogenic and antimutagenic activities of tannins, so these compounds are interesting. Though such activities, we couldn't know physiological effects of tannins. In this paper, total antioxidant activities were evaluated in the use of DPPH radical and ABTS radical, the scavenging activities of major ROS such as hydogen peroxide, hydroxyl radical and superxoide anion radical were discoverd. At last, the protection effects of tannins against lipid peroxidation in organs were investigated. In the total antioxidant activities, most samples showed high antioxiant activity. tannic acid, gallic acid and ellagic acid had a relatively good scavenging activities of ROS. so, three compounds were selected for the experiments that protection effects of tannins against lipid peroxidation caused by ROS in organs. these compounds showed a excellent protection effects. In these results, tannins have a potential possibility for use a drug on ROS mediated diseases.

Hepatoprotective Effects of Platycodin D on the Acute Ethanol-induced Liver Damages in C57BL/6 Mice : 급성 알코올성 간 손상 유발 마우스에서 Platycodin D의 간 보호 효과 평가

김봉석 대구한의대학교 대학원 2015 국내박사

PURPOSE: The object of this study was to observe the potential hepatoprotective effects of platycodin D (PD), a saponin purified from Platycodi Radix has potent anti-oxidant, anti-inflammatory and hypolipidemic activities, on the acute ethanol (EtOH)-induced liver damages in C57BL/6 mice with its possible action mechanisms. METHODS: In the present study, EtOH-mediated acute hepatic damages were induced by oral administration of EtOH 5g/kg, total 3 doses, 12hr-intervals, and the changes on the body weight, liver weight, serum aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), albumin, triglyceride (TG) and alkaline phosphatase (ALP) levels, hepatic antioxidant defense system, TG contents, tumor necrosis factor (TNF)-α level, cytochrome P450 (CYP450) 2E1 activity and mRNA expressions of hepatic lipogenic genes - sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c), stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1), acetyl-CoA carboxylase 1 (ACC1), fatty acid synthase (FAS), peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) and diacylglycerol acyltransferase 2 (DGAT2) or genes involved in fatty acid oxidation - PPARα, acyl-CoA oxidase (ACO) and carnitine palmitoyltransferase 1 (CPT1) were observed with final liver histopathological inspections after 15 days of continuous administration of silymarin 200mg/kg, PD 200, 100 and 50mg/kg. Antioxidant effects were evaluated based on liver lipid peroxidation – malondialdehyde (MDA) contents, glutathione (GSH) contents, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities, and the final liver histopathological observations were conducted using the histomorphometrical analysis for liver steatosis based on the numbers of hepatocytes, occupied by over 20% of lipid droplets infiltrated in cytoplasm, and the percentage of fatty changed regions and the mean diameters of hepatocytes, with the number of immunopositive hepatocytes against nitrotyrosine (NT) as marker inducible nitric oxide synthase (iNOS) related oxidative stresses and 4-hydroxynonenal (4-HNE) as marker of lipid peroxidation by immunohistochemistrical methods. The results were compared with silymarin 200mg/kg treated mice, as reference, well-documented anti-oxidant effect based hepatoprotective drug, in this experiment. Experimental groups (Six groups, eight mice per group were used) 1. Intact control: Distilled water administered and isocalorical maltose solution treated control mice 2. EtOH control: Distilled water administered and EtOH treated control mice 3. Silymarin: Silymarin 200mg/kg administered and EtOH treated mice 4. PD 200: PD 200mg/kg administered and EtOH treated mice 5. PD 100: PD 100mg/kg administered and EtOH treated mice 6. PD 50: PD 50mg/kg administered and EtOH treated mice RESULTS: Marked decreases of body and liver weights, increases of serum AST, ALT, Albumin and TG levels, hepatic TG contents, TNF-α level, CYP450 2E1 activity and mRNA expressions of hepatic lipogenic genes - SREBP-1c, SCD1, ACC1, FAS, PPARγ and DGAT2 or decreases mRNA expressions of genes involved in fatty acid oxidation - PPARα, ACO and CPT1 were observed with histopathological changes related hepatosteatosis (noticeable increases of the percentages of fatty changed regions, the number of fatty changed hepatocytes and mean hepatocyte diameters) and increases of NT and 4-HNE-immunolabelled hepatocytes, as the results of a binge drinking of EtOH in the present study. Also destroys of hepatic antioxidant defense systems – the increases of hepatic lipid peroxidation (increases of liver MDA contents), decreases of GSH contents, SOD and CAT activities were demonstrated in EtOH control mice as compared with intact vehicle control mice, respectively. However, these EtOH treatment related liver inflammatory damages, steatosis, and destroys of antioxidant defense systems were markedly and dose-dependently inhibited by pretreatment of PD 200 and 100mg/kg, respectively. The overall effects of PD were similar to those of equal dosage of silymarin, but PD 50mg/kg did not showed any significant favorable hepatoprotective effects as compared with EtOH control mice, except for significant but slight down regulation of SCD1 mRNA expressions, one of hepatic lipogenic gene in the present study. CONCLUSION: The results obtained in this study suggest that oral administration of 200 and 100mg/kg of PD favorably protected the liver damages from acute mouse EtOH intoxications, mediated by its potent anti-inflammatory and anti-steatosis proprieties through augmentation of hepatic antioxidant defense system and down-regulation of mRNA expressions of hepatic lipogenic genes or up-regulation of mRNA expressions of genes involved in fatty acid oxidation, as least in the condition of this experiment. The overall effects of PD were similar to those of equal dosage of silymarin, but PD 50mg/kg did not showed any significant favorable hepatoprotective effects as compared with EtOH control mice, except for significant but slight down regulation of SCD1 mRNA expressions, one of hepatic lipogenic gene in the present study. 실험목적: 길경에서 분리 정제한 길경 사포닌인 platycodin D (PD)의 항산화, 항염 및 지질 저하 효과가 이미 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 급성 알코올성 간 손상을 유발시킨 C57BL/6 마우스에서 PD의 간 보호 효과 및 그 작용 기전을 평가하였다. 실험방법: 에탄올 (ethanol; EtOH)을 5g/kg의 용량으로 12시간 간격으로, 총 3회 경구 투여하여, 급성 알코올성 간 손상을 유발 시켰으며, silymarin 200mg/kg, PD 200, 100 및 50mg/kg을 EtOH 투여 14일 전부터, 매일 1회씩 15일간 경구 투여한 다음, 체중, 간 중량, 혈중 aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), albumin, triglyceride (TG) 및 alkaline phosphatase (ALP) 함량, 간 항산화 방어 시스템, 간 TG 및 tumor necrosis factor (TNF)-α 함량, cytochrome P450 (CYP450) 2E1 활성, 간 지질 형성 유전자 - sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c), stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1), acetyl-CoA carboxylase 1 (ACC1), fatty acid synthase (FAS), peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) 및 diacylglycerol acyltransferase 2 (DGAT2) 또는 간 지질 산화에 관여하는 유전자 - PPARα, acyl-CoA oxidase (ACO) 및 carnitine palmitoyltransferase 1 (CPT1) mRNA의 발현의 변화를 간의 조직병리학적 변화와 함께 관찰하였다. 간의 항산화 방어 시스템의 변화는 지질 과산화 (malondialdehyde (MDA) 함량, glutathione (GSH) 함량, superoxide dismutase (SOD) 및 catalase (CAT) 활성의 변화를 기초로 하였으며, 조직병리학적 변화는 지방 변화를 나타내는 간세포 (지방소적이20% 이상 차지하는 간 세포)의 수, 간 실질 조직 중 지방 변화를 나타내는 비율, 간 세포 평균 직경의 변화를 기초로 하여 간 지방병증을 평가하였고, inducible nitric oxide synthase (iNOS) 관련 산화 스트레스 마커인 nitrotyrosine (NT) 및 지질 과산화 마커인 4-hydroxynonenal (4-HNE) 양성 간 세포의 수적 변화 역시 면역조직화학적으로 관찰하였다. 실험결과는 항산화 작용에 의한 간 보호 효과가 이미 잘 알려져 있는 천연물 유래의 간 보호제인 silymarin 200mg/kg 경구 투여군과 각각 비교하였다. 실험군 (6개군; 군당 8마리의 C57BL/6마우스 사용) 1. 정상 매체 대조군 (멸균 증류수 및 EtOH와 동일한 열량의 maltose 투여 매체 대조군) 2. EtOH 대조군 (멸균 증류 수 및 EtOH 투여 대조군) 3. Silymarin (Silymarin 200mg/kg 및 EtOH 투여 대조 약물군) 4. PD 200 (PD 200mg/kg 및 EtOH 투여 고용량 실험군) 5. PD 100 (PD 100mg/kg 및 EtOH 투여 중간 용량 실험군) 6. PD 50 (PD 50mg/kg 및 EtOH 투여 저용량 실험군) 결과: 과량의 EtOH투여에 의해 현저한 체중 및 간 중량 감소, 혈중 AST, ALT, Albumin 및 TG 함량의 증가, 간 TG 및 TNF-α 함량의 증가, 간 CYP450 2E1 활성의 증가, 간 지질 형성 유전자 - SREBP-1c, SCD1, ACC1, FAS, PPARγ 및 DGAT2 mRNA 발현의 증가 또는 간 지질 산화에 관여하는 유전자 - PPARα, ACO 및 CPT1 mRNA 발현의 감소가 각각 인정되었으며, 지방 변화를 나타내는 간세포의 수, 간 실질 조직 중 지방 변화를 나타내는 비율 및 간 세포 평균 직경의 현저한 증가가 인정되었고, NT 및 4-HNE-면역반응 간세포의 수적 증가가 각각 인정되었다. 또한 간 지질 과산화의 현저한 증가, 간 GSH 함량의 감소, SOD 및 CAT 활성의 저하와 같은 간 항산화 방어 시스템의 고갈 역시 유발되었다. 한편 이러한 EtOH 투여에 의한 간 염증성 손상, 지방병증 및 항산화 방어 시스템의 고갈 소견이 PD 200 및 100mg/kg 투여에 의해 투여 용량 의존적으로 유의성 있게 현저히 억제되었다. 본 실험의 결과, PD 200mg/kg은 동일한 용량의 silymarin 투여군과 유사한 항염, 항산화 및 간 지질 축적 억제를 통한 간 보호효과를 나타내었으나, PD 50mg/kg 투여군에서는 간 지질 형성 유전자인 SCD1 mRNA의 발현 감소를 나타낸 이외에 의미 있는 간 보호 효과는 인정되지 않았다. 결론: 이상의 결과에서, 급성 EtOH 유발 마우스 간 손상 모델에서 PD 200 및 100mg/kg의 경구 투여는 간의 항산화 방어 시스템의 활성을 통한 항염, 간 지질 형성 유전자의 발현 억제 및 간 지질 산화에 관여하는 유전자의 발현 증가를 통한 간 지질 축적 억제를 통해 동일한 용량의 silymarin 투여군과 유사한 정도의 간 보호 효과를 나타내어, 향후 새로운 간 보호제로의 개발 가능성이 높을 것으로 기대된다. 한편 PD 50mg/kg 투여군에서는 간 지질 형성 유전자인 SCD1 mRNA의 발현 감소를 나타낸 이외에 의미 있는 간 보호 효과는 인정되지 않았다.

인삼으로부터 유래된 Ginsenoside Re와 Ginsenoside Re/Leucine 혼합물의 열처리 후 생리활성효과

한임호 강릉원주대학교 대학원 2016 국내박사

Ginsenoside Re is a triol type triterpene glycoside and is abundantly present in ginseng berry. Ginsenoside Re can be transformed into less-polar ginsenosides, namely, Rg2, Rg6, and F4 by heat-processing. The products of heat-processed Ginsenoside Re inhibited phosphorylation of CDK2 at Thr160 by upregulation of p21 level, resulting in S phase arrest. The products of heat-processed Ginsenoside Re also activated Caspase-8, Caspase-9, and Caspase-3, followed by cleavage of PARP, a substrate of Caspase-3, in a dose-dependent manner. Concurrently, alteration of mitochondrial factors such as Bcl-2 and Bax was also observed. Moreover, pretreatment with Z-VAD-fmk abrogated Caspase-8, Caspase-9, and Caspase-3 activations by the products of heat-processed Ginsenoside Re. We further confirmed that the anticancer effects of the products of heat-processed Ginsenoside Re in AGS cells are mainly mediated via generation of less-polar Ginsenosides Rg6 and F4. The structural change of Ginsenoside and the generation of Maillard reaction products (MRPs) are important to the increase in the biological activities of Panax ginseng. This study was carried out to identify the renoprotective component of P. ginseng using the Maillard reaction model experiment with Ginsenoside Re and leucine. Ginsenoside Re was gradually converted into less-polar Ginsenosides Rg2, Rg6 and F4 by heat-processing, followed by separation of the glucosyl moiety at carbon-20. The free radical-scavenging activity of the Ginsenoside Re–Leucine mixture was increased by heat-processing. The improved free radical-scavenging activity by heat-processing was mediated by the generation of MRPs from the reaction of Glucose and Leucine. The cisplatin-induced LLC-PK1 renal cell damage was also significantly reduced by treatment with MRPs. Moreover, the heat-processed Glucose–Leucine mixture (major MRPs from the Ginsenoside Re–Leucine mixture) showed protective effects against cisplatin-induced oxidative renal damage in rats through the inhibition of Caspase-3 activation.