4년근 미성숙 인삼열매 분획물의 약리학적 특성 및 치매 마우스 모델에서 인지능 개선효과

안정원(Jeong Won Ahn),장수길(Su Kil Jang),김현수(Hyun Soo Kim),조보람(Boram Jo),성은아(Eun Ah Sung),김승태(Seung Tae Kim),최은경(Ehn-Kyoung Choi),김윤배(Yun-Bae Kim),박희용(Hee Yong Park),주성수(Seong Soo Joo) 대한약학회 2020 약학회지 Vol.64 No.2

In the present study, we aimed to determine whether the processed 4-year ginseng berry extract (SGF) had pharmacological properties with improving learning and memory in an Aβ42-induced Alzheimer’s mouse model. Passive avoidance test (PAT) and Morris water-maze test (MWMT) were performed after the administration with SGF, and assays (acetylcholine, ACh and Aβ) in the brain lysates were followed along with the glial fibrillary acidic protein (GFAP) detection for the brain damage. Acetylcholinesterase (AChE) activity and the gene expression (choline acetyltransferase (ChAT), vesicular acetylcholine transporter (VAChT) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF)) in N2a cells was further analyzed using Ellman’s and qPCR assays, respectively. Results demonstrated that SGF contained a high amount of 3 active ginsenosides (Rg3, Rg5 and F4) and significantly improved PAT and MWMT compared to Aβ42-induced mouse model. Interestingly, AChE activity in the brain lysates was significantly reduced, whereas ACh amounts was escalated in SGF groups. In addition, ChAT, VAChT and BDNF mRNAs were significantly upregulated in the presence of a single Rg3, Rg5 and F4 as well as SGF. Taken together, these findings clearly suggest that SGF can participate in alleviating AD pathogenesis by preventing the brain damage and increasing ACh production which are primitive requirements for a therapeutic candidate of Alzheimer’s disease.

Aβ42로 유도된 알츠하이머 마우스 모델에서 이중 가공 인삼열매 추출물의 학습 및 기억 손실 개선 효과

장수길,안정원,조보람,김현수,김서진,성은아,이도익,박희용,진덕희,주성수,Jang, Su Kil,Ahn, Jeong Won,Jo, Boram,Kim, Hyun Soo,Kim, Seo Jin,Sung, Eun Ah,Lee, Do Ik,Park, Hee Yong,Jin, Duk Hee,Joo, Seong Soo 한국식품과학회 2019 한국식품과학회지 Vol.51 No.2

AD는 뇌의 신경세포 사멸뿐만 아니라 학습 및 기억능 소실을 초래하는 퇴행성 뇌 질환이며, 기억과 관련된 주요 뇌 구역인 해마(hippocampus)는 콜린성 조절(cholinergic modulation)에 의해 영향을 받는다(Konishi 등, 2015). AD 병인에 대한 다양한 해석과 설명이 있으나 크게는 amyloid cascade hypothesis과 함께 cholinergic hypothesis가 주류를 이루고 있다. 몇몇의 연구에서 ChAT 합성, ACh 분비, nicotin 및 muscarinic 수용체 감소가 AD 뇌의 대뇌피질과 해마에서 관찰되어(Tata 등, 2014) 퇴행성 뇌질환에서의 중요성이 제시되었고, 이를 배경으로 한 acetylcholinesterase inhibitors (AChEI)가 AD 증상 완화의 목적으로 미국 FDA로부터 승인되어 시판되고 있다. 본 연구에서는 인삼의 활성 성분인 진세노사이드가 다량 함유된 PGBC가 $A{\beta}42$로 유도된 치매 모델에서 뇌세포 보호, ACh 분비 증가, 학습력/기억력 증가, ChAT 발현 증가를 확인하여 인삼열매 추출물의 치매 적용 여부를 확인하고자 하였다. 결과에서 언급한 바와 같이 PGBC는 익기 직전의 4년근 인삼 열매에 추출 및 발효 단계를 추가하여 확보된 물질로서, $A{\beta}42$ 섭취, 제거 및 ACh 분비 촉진 활성이 있는 Re, Rd, Rg3 함량이 증가되어(Kim 등, 2014; Jang 등, 2015), PGBC 자체로서 치매 인자에 대한 조절 효능이 예측되었다. 특히, 7증 7포 및 발효과정을 거친 이중가공 인삼 열매 추출물이 비 발효 증포 추출물에 비해 Rg3가 현저히 증가하는 사전 연구결과와 Rg3가 $A{\beta}42$ 제거 활성을 가지는 것으로 확인된 결과를 종합할 때 PGBC 투여가 AD 증상 완화의 조절자 역할을 할 것으로 생각된다(Kim 등, 2013; Jang 등 2015). 본 연구에 따르면, 마우스 치매 모델에 PGBC 처리 시 PAT 및 Morris water-maze test를 통해 대조군 대비 유의한 수준의 인지능력 개선, ACh 합성을 유도하는 ChAT 유전자 발현 증가, ACh 분비량 증가 등이 확인되어 전체적인 인지능 개선에 극적인 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 $A{\beta}42$를 뇌 실로 주입(intracranial injection) 하여 나타나는 뇌세포 손상이 PGBC 투여를 통해 보호된 것으로 사료되었으며, 이는 주요 뇌세포 중 하나인 성상세포에서 관찰되는 GFAP 분석을 통해 확인되었다. 뇌 균질액을 이용한 AChE 활성 연구에서도 PGBC가 AChE를 현저하게 저해하는 것으로 확인되어, AD 환자에게 처방이 가능한 2대 의약품 군중 하나인 시냅스 내 신경전달물질 ACh bioavailability 증가 목적의 처방 보조요법 적용이 기대된다(${\check{C}}olovi{\acute{c}}$ 등, 2013). 결론적으로, 본 연구에 사용된 PGBC는 학습 및 기억력을 개선하는 활성물질을 포함하고 있어 1차적인 퇴행성 뇌질환 보조재로서 직간접적인 대증요법 역할과 2차적으로는 뇌 세포 보호를 통한 질병 악화 지연 소재로 개발이 기대되며, 보다 심도 있는 기전연구를 통해 천연물 신소재 개발도 가능할 것으로 사료된다. This study aimed to determine whether double-processed ginseng berry extract (PGBC) could improve learning and memory in an $A\hat{a}42$-induced Alzheimer's mouse model. Passive avoidance test (PAT) and Morris water-maze test (MWMT) were performed after mice were treated with PGBC, followed by acetylcholine (ACh) measurement and glial fibrillary acidic protein (GFAP) detection for brain damage. Furthermore, acetylcholinesterase (AChE) activity and choline acetyltransferase (ChAT) expression were analyzed using Ellman's and qPCR assays, respectively. Results demonstrated that PGBC contained a high amount of ginsenosides (Re, Rd, and Rg3), which are responsible for the clearance of $A{\hat{a}} 42$. They also helped to significantly improve PAT and MWMT performance in the $A{\hat{a}} 42-induced$ Alzheimer's mouse model when compared to the normal group. Interestingly, ACh and ChAT were remarkably upregulated and AChE activities were significantly inhibited, suggesting PGBC to be a palliative adjuvant for treating Alzheimer's disease. Altogether, PGBC was found to play a positive role in improving cognitive abilities. Thus, it could be a new alternative solution for alleviating Alzheimer's disease symptoms.

ELM 메일 시스템에 기초한 음성 메일 시스템 설계 및 구현

이시진(Si-Jin Lee),안정원(Jeong-Won Ahn),김영찬(Young-Chan Kim) 한국정보과학회 1991 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.18 No.2

본 연구에서는 전통적인 메일 시스템에서 다루던 텍스트 정보뿐만 아니라, 멀티미디어 정보중의 하나인 음성 정보를 처리할 수 있는 음성 메일 시스템을 제안함으로써 사용자가 자유롭게 통신할 수 있는 멀티미디어 통신 수단을 설계 및 구현한다. 본 연구에서 제안하는 음성 메일 시스템은 ELM이라는 전자 메일 시스템에 기초하여 여기에 음성 정보를 처리할 수 있도록 하기 위해서 Soundtool이라는 툴을 사용하여 음성 메일 시스템을 설계 및 구현 한다.

PC 환경에서의 Atomic RPC 설계

이봉하(Bong-Ha Lee),안정원(Jeong-Won Ahn),김영찬(Young-Chan Kim) 한국정보과학회 1990 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.17 No.1

본 논문에서는 PC환경에 적합한 원격 프로시듀어 호출(Remote Procedure Call)을 설계하였다. 컴퓨터들을 분산 환경 시스템에 통합시키는 원격 프로시듀어 호출은 크게 homogeneous RPC 시스템 구조와 heterogeneous RPC 시스템 구조로 나뉘어진다. 본 논문에서는 homogeneous RPC 시스템 환경에서 Resilient Distributed Systems을 위한 Atomic RPC를 설계 한다. 본 논문에서의 RPC 메카니즘은 atomic action을 수행하기 위한 복구와 동시성 제어 알고리즘을 제안하였으며 시맨틱으로 at-most-once-call을 사용하였다. Homogeneous RPC의 구조에는 stub와 communication package가 있는데, communication package를 커널 내에 구현함으로써 사용자 레벨 코드에서 구현된 RPC와 성능 비교하였다.

YBa2Cu3O7-δ 고온초전도 고주파 소자 제작에 관한 연구

이상영 ( Sang Young Lee ),정채성 ( Chae Sung Jung ),안정원 ( Jeong Won Ahn ) 건국대학교 기초과학연구소 1995 理學論集 Vol.20 No.-

고온초전도 마이크로파 공진기 및 필터의 액체질소온도에서 작동하는 X-band용 마이크로파 소자로서의 응용성을 살피고 또한 직접 제작한 YBa2CU3O7-δ(YBCO) microstrip ring resonator와 parallel plate resonator 및 YBCO microstripline two-pole filter의 륙성을 측정하였다. YBCO ring resonator의 경우 40K에서의 공진주파수는 7.85 GHz, Qu는 490, YBCO parallel plate resonator의 경우 80K에서의 공진주파수는 약 8.5 GHz, Qu는 402, 그리고 YBCO two-pole filter의 경우 액체질소 온도에서 삽입손실 (IL)은 1.8 dB, 통과대역 (passband)의 중심주파수는 10.7 GHz이며 2.3%의 bandwidth를 지닌 것으로 관측되었다. 본 연구를 통하여 고온초전도 박막의 마이크로파 소자로서의 응용성이 매우 큼을 알 수 있었다. The applicability of high-Tc microwave resonators and filters operating at the liquid nitrogen temperature at frequencies in the X-band, and the characteristics of our high-Tc microwave passive devices including a YBa2Cu3O7-δ(YBCO) microstrip ring resonator, a parallel plate resonator and a YBCO microstripline two-pole filter, are studied. It appeared that the YBCO ring resonator had the resonant frequency of 7.85 GHz and Qu of 490 at 40K, and that the YBCO parallel plate resonator had the resonant frequency of 8.5 GHz and Qu of 490 at 80K. Also, the YBCO filter turned out to operate at the liquid nitrogen temperature with the center frequency of 10.7 GHz, the insertion loss of 1.8dB and the bandwidth of 2.3%. This study reveals that the applicability of high-Tc superconducting thin films for microwave devices is very prospective.

D-galactosamine/lipopolysaccharide로 감작된 급성간독성 마우스 모델에서 인삼열매추출물의 간독성 개선 효과

장수길(Su Kil Jang),박준섭(Jun Sub Park),안정원(Jeong Won Ahn),조보람(Boram Jo),김현수(Hyun Soo Kim),김정훈(JeongHoon Kim),김상윤(Sang Yun Kim),박정열(Jung Youl Park),이도익(Do Ik Lee),박희용(Hee Yong Park),주성수(Seong Soo Joo) 한국식품과학회 2017 한국식품과학회지 Vol.49 No.6

생활 식습관의 변화와 비만은 성인성 대사질환 증가를 급속히 증가시켜왔고, 이에 따라 간내 지방축적으로 야기된 간염질환인 NAFLD의 유병률도 ~33%의 수준으로 높게 나타나고 있어 간경변증, 간세포암종을 포함한 간손상의 진행을 심각하게 고려해야할 시점이다. 특히 알코올섭취와 관계없이 비만과 연계된 인슐린 저항성 간조직에서 지방간염과 간경화를 시작으로 간손상이 지속적으로 일어난다는 점에서 비교적 가벼운 간소견을 보이는 NAFLD라 할지라도 적극적인 치료의 대상으로 해야 한다. 본 연구에서 D-GalN/LPS로 유도된 급성간독성의 지표들(ALT, AST, ALP 및 LDH)이 SGBE 투여 시 유의한 수준으로 감소되어 효과적인 간 보호 효과가 입증되었으며 세포수준에서 NAFLD에서 높게 나타나는 염증성 사이토카인(TNFα, IL-6)의 발현이 현격히 억제되어 비만과 인슐린저항성으로 인한 간 내 지방의 침착으로 유발되는 NAFLD의 염증반응 조절이 예상된다. 특히 간 조직 H&E 염색 및 주요장기 비교분석에서 SGBE 투여 시 간 손상의 특징이 최소화 또는 정상소견을 나타냈을 뿐 아니라 주요장기(간, 비장, 신장 및 위)도 간 손상의 특징을 나타내지 않아 안전하게 사용할 수 있는 NAFLD 소재로 사용이 가능할 것으로 생각된다. 이와 같은 SGBE의 효능은 신호전달 단백질인 p38의 제어를 통해 NAFLD 유발 및 악화의 주된 cytokine인 TNFα의 생성을 억제한 결과로 생각되며, 이는 SGBE에 포함된 linoleic acid 및 SGBE에 독특하게 높게 나타나는 ginsenoside Re 및 Rd가 주된 역할을 한 것으로 판단된다. 본 연구결과는 SGBE가 효과적인 간보호 효능을 가지며 특히 비만과 인슐린저항성 질환(2형 당뇨 등)과 상관관계가 깊은 NAFLD에 유용한 보조치료법이 가능함을 제시하고 있어 간기능개선 및 보호 소재로서 개발이 기대된다. The present study aimed to examine the hepatoprotective effects of ethanol extracts from steam-dried ginseng berry (SGBE) in both D-Galactosamine/Lipopolysaccharide (D-GalN/LPS)-sensitized mice and in vitro models. Our results clearly demonstrated that SGBE significantly reduced the level of aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, alkaline phosphatase, and lactate dehydrogenase in blood, and TNFα was normalized in 8 h after the treatment with DGalN/LPS. Coincidently, major organs remained unimpaired when compared to D-GalN/LPS control group. Moreover, p38, which stimulates expression of NAFLD-associated cytokines, was markedly inhibited when treated with SGBE. In vitro analysis revealed that the main components of SGBE, linoleic acid and ginsenoside Re/Rd, may play a role in protecting liver from D-GalN/LPS-induced toxicity. Finally, we concluded that SGBE may be a promising therapeutic agent for preventing damage to the liver.

YBa₂Cu₃O 고온초전도 고주파 소자 제작에 관한 연구

이상영,정채성,안정원 建國大學校基礎科學硏究所 1995 理學論集 Vol.20 No.-

고온초전도 마이크로파 공진기 및 필터의 액체질소온도에서 작동하는 X-band용 마이크로파 소자로서의 응용성을 살피고 또한 직접 제작한 YBa₂Cu₃O (YBCO) microstrip ring resonator와 parallel plate resonator 및 YBCO microstripline two-pole filter의 특성을 측정하였다. YBCO ring resonator의 경우 40K에서의 공진주파수는 7.85 GHz, Qu는 490, YBCO parallel plate resonator의 경우 80K에서의 공진주파수는 약 8.5 GHz, Qu는 402, 그리고 YBCO two-pole filter의 경우 액체질소온도에서 삽입손실 (IL)은 1.8 dB, 통과대역(passband)의 중심주파수는 10.7 GHz이며 2.3%의 bandwidth를 지닌 것으로 관측되었다. 본 연구를 통하여 고온초전도 박막의 마이크로파 소자로서의 응용성이 매우 큼을 알 수 있었다. The applicability of high-T microwave resonators and filters operating at the liquid nitrogen temperature at frequencies in the X-band, and the characteristics of our high-T microwave passive devices including a YBa ₂Cu₃O(YBCO) microstrip ring resonator, a parallel plate resonator and a YBCO microstripline two-pole filter, are studied. It appeared that the YBCO ring resonant had the resonant frequency of 7.85 GHz and Q of 490 at 40K, and that the YBCO parallel plate resonator had the resonator frequency of 8.5 GHz and Q of 490 at 80K. Also, the YBCO filter turned out to operate at the liquid nitrogen temperature with the center frequency of 10.7 GHz, the insertion loss of 1.8dB and the bandwidth of 2.3%. This study reveals that the applicability of high-T superconducting thin films for microwave devices is very prospective.