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식물 리그난 성분이 암세포 생장 및 세포주기 저해에 미치는 영향 구명
본 연구에서는 식물 리그난 성분인 악티제닌 (arctigenin)과 다우리놀 (daurinol)이 인간 암세포의 생장 및 세포주기에 미치는 영향을 구명하였다. 이 식물 리그난 성분들은 국내외로부터 수집한 식물자원 280여종의 암 예방 효과 탐색을 통해 발굴되었다. 먼저 악티제닌은 dibenzylbutyrolactone 계열의 식물 리그난으로써, 몽골의 약용식물인 Saussurea salicifolia로부터 분리되었다. 악티제닌은 AGS 인간 위암 세포와 SW480 인간 대장암 세포의 생장을 억제하였으며, 이러한 효과는 악티제닌이 세포주기 중 G2/M 기 arrest를 유발하기 때문에 나타나는 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라 악티제닌은 제2상 해독효소인 퀴논리덕테이즈 (quinone reductase)의 활성도 유도하였다. 이러한 결과는 악티제닌이 암 예방제의 후보군이 될 수 있음을 의미한다. 흥미롭게도 악티제닌을 SW480 세포에 투여 시, 세포와 핵 크기가 커지는 현상이 나타났는데, 이러한 현상은 암세포의 DNA를 형광염색 후 형광현미경 관찰과 유세포분석기를 이용한 형광 펄스신호 분석을 통해 확인할 수 있었다. 두 번째로 다우리놀은 러시아의 전통 민족약학 식물인 Haplophyllum dauricum으로부터 분리된 아릴나프탈렌 (arylnaphthalene) 계열의 식물 리그난 성분이다. 다우리놀은 강력한 항종양 활성을 보였지만 항암 치료 시에 흔히 나타나는 면역억제, 골수억제와 같은 부작용이 현저히 낮게 나타났다. 에토포사이드 (etoposide)는 아릴테트랄린 (aryltetraline) 리그난 계열의 합성 임상항암제로써, 강력한 항종양 활성에도 불구하고 임상에서 제한적으로 이용되는데, 그 이유는 에토포사이드를 투여한 환자에서 골수억제, 면역억제, 2차 암 유발과 같은 부작용이 심각하게 나타나기 때문이다. 본 연구에서는 다우리놀과 에토포사이드에의한 암 억제 활성 기전의 분자생물학적 생화학적 차이점을 비교하였다. 에토포사이드는 topoisomerase II poison으로써, 인간 대장암 HCT116 세포에서 세포주기 중 G2/M 기 arrest를 유도하며, 심각한 DNA 손상을 유발하고 비정상적으로 세포와 핵 크기를 증가시켰다. 에토포사이드 처리에 의해 나타나는 DNA 손상과 거대한 핵 형성은 비정상적으로 염색체의 불안정성을 초래하고, 이 때문에 에토포사이드의 부작용이 생길 것이라는 가설을 세우고 이를 검증하였다. 다우리놀은 topoisomerase IIα의 catalytic inhibitor였으며, HCT116 세포에서 S 기 arrest를 유도하며, DNA 손상과 거대한 핵을 형성하는 현상이 나타나지 않았다. 따라서 다우리놀은 에토포사이드보다 부작용이 훨씬 적을 것이라는 가설을 추가적으로 세우게 되었다. 최종적으로 누드마우스를 이용하여 in vivo 항종양 활성과 부작용을 검증 한 결과, 다우리놀은 강력한 항종양 활성을 보였지만 몸무게 감소, 혈액 독성과 같은 부작용이 뚜렷하게 나타나지 않았다. 반면, 에토포사이드 처리군에서는 몸무게 감소, 백혈구수, 적혈구수 감소 및 골수 독성이 심각하게 나타났다. 따라서 다우리놀은 면역억제와 같은 부작용이 현저히 낮은 항암 신약 소재로써, 에토포사이드를 대체할 수 있는 유망한 항암제 후보군이 될 수 있을 것이다. 하지만 본 연구는 초기 단계의 연구로써, 이러한 식물 리그난 성분인 악티제닌과 다우리놀이 암 예방 및 치료제로 개발되기 위해서는 독성 시험을 포함하는 보다 심도 있는 전임상 시험, 임상시험 등이 반드시 필요할 것이다. Effects of plant lignans such as arctigenin (a dibenzylbutyrolactone lignan) and daurinol (an arylnaphthalene lignan) on human cancer cell proliferation and cell cycle were evaluated. These two plant lignans were selected based on cancer chemopreventive effects of more than 280 domestic and foreign plant resources. In the first part, arctigenin, which was isolated from the Mongolian medicinal plant Saussurea salicifolia, found to be a potential candidate for cancer chemopreventive agent. Arctigenin induced quinone reductase activity in Hepa 1c1c7 mouse hepatoma cells (chemoprevention index = 7.57), and it inhibited proliferation of AGS human gastric cancer cells and SW480 human colon cancer cells. The anti-proliferative activity of arctigenin in SW480 cells seemed to result from the induction of cell cycle arrest at G2/M phase. Interestingly, arctigenin also induced giant cell and nuclear shapes in SW480 cells. To evaluate nuclear enlargement, cellular DNA content was analyzed by using fluorescence microscopy and flow cytometry after staining SW480 cells with a DNA fluorescent dye. FL2-W values (parameters referring to nuclear size) significantly increased following arctigenin treatment, that the mean values of FL2-W in arctigenin-treated SW480 cells was 275.1, while those of vehicle-treated control cells was 220.7. The present study may provide insight into the mechanism behind phytochemical-induced cell and nuclear enlargement. In the second part, it was demonstrated that daurinol, a novel arylnaphthalene lignan isolated from Haplophyllum dauricum, is a promising candidate for the cancer suppression agent with little hematological toxicity. H. dauricum is an ethnopharmacological plant that has been used to treat tumor in Russia. Since daurinol was isolated from the plant used as ethnopharmacological treatment, it was hypothesized that daurinol has lower side effects compared to clinical anticancer agent such as etoposide that has a similar structure with lignan. In order to confirm the hypothesis, the mechanistic differences between daurinol and etoposide in vitro and in vivo were comprehensively compared. Etoposide, a well-known topoisomerase II poison, attenuated cancer cell proliferation via the inhibition of DNA synthesis. Etoposide induced G2/M arrest, severe DNA damage, and the formation of giant nuclei in HCT116 cells. Based on these data, it was hypothesized that the induction of DNA damage and nuclear enlargement due to abnormal chromosomal conditions could give rise to genomic instability in both tumor cells and in actively dividing normal cells, resulting in the toxic side effects of etoposide. In contrast, daurinol was a catalytic inhibitor of human topoisomerase IIα, and it induced S phase arrest, but daurinol did not cause DNA damage or nuclear enlargement in vitro. Finally, the anti-tumor and adverse effects of daurinol and etoposide were confirmed by using nude mice xenograft models. Daurinol displayed potent anti-tumor effects, but daurinol did not cause any severe side effects such as decrease of body weight and myelosuppression including decrease of white blood cell, red blood cell, and hemoglobin concentration seen in the etoposide-treatment. Taken together, plant lignans arctigenin and daurinol could be served as potential cancer chemopreventive agents for prevention or treatment of human cancers.
三元丹이 지방세포와 C57BL/6J 비만마우스 모델에서 항 비만에 미치는 영향
Objectives : In this study, we investigated the anti-obesity using samwondan (SWD) to provide a baseline data on the development of medicine and related-product on obesity. Four known ingredients of the SWD, Salicornia herbacea Linnaeus, Saururus chinensis Baill, Houttuynia cordata Thunberg and Glycyrrhiza glabra Linne were used in this study as Korean traditional medicine. Methods : SWD was prepared by extracting with 80% ethanol. Cell viability was assessed by MTT assay using 3T3-L1 cells. Anti-obesity activity was measured in lipid droplets and triglyceride accumulation in 3T3-L1 cells. We also analyzed the expression of C/EBPβ, C/EBPα, or PPARγ, by RT-PCR. We observed the production of fatty acid, acetyl-CoA carboxylase and AMPK. In addition, body weight, liver weight, epididymal and adipose tissue weight were measured in the obesity-induced mouse model. And we measured levels of total cholesterol, LDL-cholesterol, HDL-cholesterol triglyceride, leptin and adiponectin on mouse. Also, we measured AI and CRF. Results : No cytotoxicity from the SWD extracts was observed between the concentration of 1∼100 ㎍/㎖ in 3T3-L1 cells. Obesity in 3T3-L1 cells were induced by IBMX, insulin and FBS, folllowed by each SWD treatment at 1∼100 ㎍/㎖. Anti-obesity effect of SWD inhibited accumulation of lipid droplets and triglyceride. The level of expression of C/EBPβ, C/EBPα, or PPARγ. fatty acid, acetyl-CoA carboxylase and lipid peroxidation decreased by SWD. Also, SWD decreased body weight, liver weight, epididymal and adipose tissue weight in the obesity-induced mouse model. The concentrations of HDL-cholesterol and adiponectin were increased, while total cholesterol LDL-cholesterol, triglyceride and leptin were reduced by the SWD. The SWD suppressed the increase in the AI and CRF in the serum of the obesity-treated mice. Conclusion : The results of the present study demonstrate that SWD ingredients showed significant anti-obesity effect and effectively protected against high-fat induced hepatotoxicity. These results indicated high potential of SWD ingredients to be developed into new therapeutics of the above mentioned symptoms.
3상 전원 조건의 모터 구동 인버터 내압 저감을 위한 공진 강압형 DC/DC 컨버터
기존 모터 구동용 인버터의 경우, 높은 전압으로 인버터를 구동하기 때문에 높은 내압의 인버터 모듈을 사용해야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 3상 전원 조건에서의 모터 구동 인버터 내압 저감을 위해 공진 강압형 DC/DC 컨버터를 제안하였다. 기존의 3상 전원 조건에서 모터 구동을 위해서는 3상 전원을 평활한 DC전압으로 인버터 모듈을 구동하여 인버터를 동작시키기 때문에 높은 내압의 인버터 모듈을 사용할 수밖에 없었다. 이에 제안회로는 공진 강압을 통해 낮은 내압의 인버터 모듈 사용이 가능하고, 소형 인덕터로 회로를 구현하여 회로 부피를 최소화 하도록 하였다. 또한 ZCS 동작을 통한 발열 감소, 방열판 크기 최소화, 효율 최대화를 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 제안 회로의 동작 원리 및 모드해석, 모의 실험을 통해 이론적 분석을 하였다. 또한 제안된 컨버터의 타당성 및 우수성을 확인하기 위해, 인버터 구동을 위한 공진 강압형 DC/DC 컨버터의 프로토 타입을 제작하여 저항부하 연동, 인버터 연동을 통한 하드웨어 실험을 수행하여 우수성을 검증하였다. This paper presents a resonant step-down DC/DC converter to reduce the voltage stresses of a 3-phase inverter module under the three-phase AC utility line condition. Under this condition, a conventional 3-phase inverter module suffers from high voltage stresses as a result of the high rectified DC link voltage; hence, a high-cost high-voltage-rating inverter module must be used. However, using the proposed converter, a low-cost low-voltage-rating inverter module may be adopted to drive the motor even under the 3-phase AC line condition. The proposed converter, which can be realized with small size inductor and low-voltage-rating semiconductor devices, operates at a high-efficiency mode because of the zero-current switching operations of all the semiconductor devices. The operational principles are explained and a design example is provided in the study. Experimental results demonstrate the validity of the proposed converter.
기업간 경쟁이 심화되고, 고객의 니즈의 다양화와 빠르게 변화하는 경제상황 등으로 기업들은 경쟁우위의 강화를 위하여 파트너십을 이용한 공급사슬의 통합적 관리에 노력을 쏟고 있다. 공급사슬관리는 정보기술과 경영철학의 조화를 이루려는 경영전략차원의 개념이며 여기서 정보기술은 기업간 전략적 제휴를 가능하게 하는 중요한 매개 요인이다. 공급사슬관리와 관련된 정보기술은 기업에서 사용하는 정보시스템의 변화 및 경영 패러다임이 변화하는 과정에서 다양하게 발전되어 왔다. 대표적인 공급사슬관리의 정보기술로는 ECR(Efficient Consumer Response :효율적 소비자 대응시스템), QR(Quick Response: 신속 대응 시스템), CAO(Computer Assisted Ordering: 자동발주시스템), CPFR(Collaborative Planning, Forecasting & Replenishment: 상호공급기획예측 프로그램), CRP(Continuous Replenishment Program: 자동재고보충 프로그램) 등이 있다. 본 논문에서는 CRP 중 공급업체(제조업체)가 구매업체(유통업체)에게 재고수준에 대한 책임을 지고 상품을 보충하고 유지하는 VMI(Vendor Managed Inventory)의 기술수용모델의 적용에 대하여 다루었다. 기술수용모델은 개인의 혁신 기술 수용여부를 예측하고 설명하는데 유용한 모델로써 신기술의 수용에 관하여 가장 많이 응용된 모델이다. 본 연구의 목적은 VMI 실사용자의 VMI요인에 관한 인지적 특성이 지각된 유용성과 지각된 용이성, 지속적 사용의도에 미치는 영향관계를 규명하고자 하며, 이로 인해 기술수용모형에 대한 VMI의 적합성을 검증하여 실제 사용자인 개인의 VMI 사용에 있어 중요한 시사점을 제공하여 VMI를 도입하여 활용하고 있는 기업과 도입을 고려하고 있는 기업에게 VMI에 대한 올바른 이해와 사용자의 수용과정에 관한 이해를 증진시키고자 하는데 있다. 분석 결과, SCM의 정보기술인 VMI를 기술수용모델에 적용한 연구모형이 VMI의 사용자인 조직원의 수용의도를 측정하고 분석함에 있어 활용 가능한 적합한 모형으로 입증되었다. VMI 시스템요인에 대한 만족도가 높을수록 VMI 사용에 대한 지각된 유용성과 용이성이 높게 나타나는 것을 확인하였고, VMI 협력요인에 대한 만족도가 높을수록 VMI 사용에 대한 지각된 용이성이 높게 나타나는 것을 확인하였다. 또한 선행연구들과 같이 VMI 사용에 대한 지각된 용이성은 VMI 사용에 대한 지각된 유용성에 정의 영향을 미친다는 것을 확인하였고 VMI 사용에 대한 지각된 용이성은 VMI 지속적 사용의도에 정의 영향을 미친다는 것을 확인하였다.
임플란트 나사산 형상과 표면적이 변연골 응력에 미치는 영향
Stress level in bone is an important factor with regard to the stability of endosseous implant. Therefore, factors which have an influence on distribution of stress in the peri-implant bone have been under extensive studies during the past decades. The purpose of this study was to investigate the effect of two implant design parameters, thread pattern and surface area, on the marginal bone stresses around dental implant. Four analysis groups with different thread patterns: (1) small V-shaped screw (Group I), (2) large V-shape screw (Group II), (3) buttress screw (Group III), and (4) square screw (Group IV), were constructed based on existing implant systems. Each group consists of 4 types of implant models characterized by surface area, the surface areas per unit length for 4 types of implant models were 20.888 mm2, 18.712 mm2, 17.085 mm2 and 23.672 mm2, respectively. Finite element models of implant/bone complex were created using an axisymmetric scheme.
Primordial germ cells (PGCs) migrate across the embryo to the gonads where they differentiate and function. Both of morphogenetic and actively through are used for their movement. We have examined the spatial and temporal action of PGCs. As results, PGCs migrated passively toward the anterior region from the preliminary location. However, PGCs and somatic cells are shown different migration speed when they reached the anterior region. PGCs demonstrated markedly faster migration than somatic cells. The results reveal that chicken PGCs use sequential passive and active migration toward the germinal crescent, and only PGCs migrated to germinal crescent. Cryopreservation of avian semen for preserving the avian genetic resource has been studied for more than 80 years, and there have been many technical difficulties due to the complexity of avian reproductive system. We found that the mixture shown the highest fertility composes of 8% glycerol with 3% DMA in prefreezing diluents. However the mixture was a harmful effect with the addition of cryoprotectant especially with glycerol. Our results show that the sperm preserved in the mixture composed of 6% glycerol containing 5% DMA had 5% less motility. Thus we used that mixture and the sperm preserved in the mixture produced fertilized eggs. Additionally, we tested incubation time for glycerol removal by monitoring under scanning electron microscopy (SEM). We found that complete removal of glycerol requires at least 30 min incubation time. We have investigated the ability of cryopreserved/thawed quail sperm by intracytoplasmic injection to the unfertilized ovum. An injected egg was incubated with egg shell surrogate system. We have used both PLC zeta (PLCζ) and inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3). Embryo development ratio increased significantly compared to fresh sperm only (90% vs. 13%). Avian species surrogate egg shell system has been adapted in many different experimental fields. However, the viability needs to be improved and the system should be more simplified for commercial uses. We have established the quail egg surrogate system for embryo developmental study. The system has produced high percentage of hatchability in both thick albumin capsulated and non-capsulated egg, 78% and 60% respectively. Furthermore, we have succeeded in higher hatchability in single cell stage of embryo incubation. This study could provide deeper understanding of germ cell movement mechanism in early embryo developmental stage. And, we tested for ICSI by producing chick from cryopreserved sperm for avian genetic resource conservation. We have established knowledge in avian embryo development to understand embryo fertilization and developmental stratagem for atmosphere of ex ovo culture system used by surrogate egg shell system complementation. This study could bring deeper understanding in avian culture system with germ cell migration and possibilities of hatching chick by ICSI and surrogate egg shell system for conservation of genetic resource in the future.