Lipopolysaccaride로 유도된 Raw 264.7 세포에서 큰열매모자반 에탄올 추출물의 항염증 활성

천지민(Ji Min Cheon),김향숙(Hyang Suk Kim),최은옥(Eun Ok Choi),권다혜(Da Hye Kwon),최영현(Yung Hyun Choi),김병우(Byung Woo Kim),황혜진(Hye Jin Hwang) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.12

본 연구에서는 갈조류인 큰열매모자반 에탄올 추출물(Ethanol extract of Sargassum Macrocarpum, EESM)의 항염증 활성을 조사하였다. Lipopolysaccharide (LPS)로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EESM에 의한 항염증 효과를 조사한 결과 EESM은 nitric oxide (NO)와 prostaglandin E2 (PGE2)의 분비를 억제하는 결과를 보였고, 이는 inducible NO synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현 역시 억제하였다. 또한 전염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)와 interleukin 1 beta (IL-1β)의 발현도 억제하였다. 이러한 염증반응이 어떤 신호경로를 통해 일어나는지 알아보기 위해 nuclear factor kappa B (NF-ĸB), phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt 그리고 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 신호전달 경로를 조사한 결과 EESM에 의해 NF-ĸB가 세포질에서 핵으로 이동과 Akt 단백질의 인산화가 억제되었고 MAPK에 속하는 kinase 중 ERK의 단백질 인산화가 억제되었다. 따라서 EESM이 NF-ĸB 신호계를 포함한 PI3K/Akt 및 MAPK/ERK 신호경로를 동시에 관여하고 있음을 알 수 있었다. 또한 heme oxygenase-1 (HO-1)과 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 EESM에 의해 HO-1 및 Nrf2의 발현이 증가됨을 보였다. 본 연구 결과 EESM은 높은 항염증 활성을 갖는 것으로 확인되였으며 향후 잠재적인 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다. Sargassum macrocarpum is a widely distributed marine brown algae found in the North Pacific. The objective of this study was to evaluate the anti-inflammatory activity of an ethanol extract of S. macrocarpum (EESM). First, we investigated the anti-inflammatory activities of EESM in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 macrophages. EESM treatment suppressed nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) production and inhibited the expressions of the inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) at the mRNA and protein levels. In addition, the expression of pro-inflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-1 beta (IL-1β), was decreased in a dose dependent manner. Investigation of the signaling pathways of nuclear factor kappa B (NF-ĸB), phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt, and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) revealed suppression of NF-ĸB translocation from the cytosol to nucleus by EESM treatment. The phosphorylation of the Akt and ERK proteins was also inhibited by EESM treatment. EESM treatment also stimulated the expression of the heme oxygenase-1 (HO-1) enzyme and its upstream transcription factor, nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2). These results suggest that EESM has anti-inflammatory activity and could have potential uses in the field of nutraceuticals.

바위수염 메탄올 추출물이 B16F10 흑색종 세포에서의 멜라닌합성에 미치는 영향

김향숙(Hyang Suk Kim),천지민(Ji Min Cheon),권다혜(Da Hye Kwon),최은옥(Eun Ok Choi),김민주(Min Ju Kim),최영현(Yung Hyun Choi),김병우(Byung Woo Kim),황혜진(Hye Jin Hwang) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.1

본 연구는 바위수염 메탄올 추출물이 천연 미백 소재로의 가능성을 알아보기 위해 멜라닌 함량, 세포 내 tyrosinase 활성 측정 및 단백질 발현 실험이 수행되었다. 바위수염 메탄올 추출물의 농도에 따른 MTT assay를 통해 세포 생존율 및 증식에 큰 영향을 미치지 않는 500 μg/mL 농도까지를 실험 조건으로 설정하였다. B16F10 melanoma cell의 멜라닌 생성에 미치는 영향을 측정한 결과 대조군에 비하여 α-MSH만 처리한 경우 뚜렷하게 증가하였고, 바위수염 메탄올 추출물을 100, 300, 500 μg/mL의 농도로 각각 처리한 결과 α-MSH만을 처리한 것과 비교해 27%, 41%, 59%로 농도 의존적으로 감소하였다. Tyrosinase 활성도 마찬가지로 바위수염 메탄올 추출물을 100, 300, 500 μg/mL의 농도로 각각 처리한 결과 α-MSH만을 처리한 것과 비교해 18%, 49%, 61%로 농도 의존적으로 감소하는 것으로 나타났다. 바위수염 메탄올 추출물이 멜라닌 합성 관련 단백질 발현에 대한 영향을 확인하기 위하여 western blot으로 미백관련전사인자인 MITF, TRP-1, TRP-2, tyrosinase 발현을 조사하였다. α-MSH를 단독 처리한 경우에 각 단백질의 발현이 현저하게 증가하는 것을 확인할 수 있었으나, 바위수염 메탄올 추출물을 처리한 경우 농도 의존적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 500 μg/mL의 농도에서 매우 효과적으로 억제되었다. 이상의 결과로부터 바위수염 추출물은 멜라닌 생합성에 있어서 상위신호단계에 있는 전사인자 MITF의 활성을 억제한다고 보고, 향후 미백 기능성 화장품 소재로서 활용할 수 있을 것으로 사료된다. Myelophycus simplex Papenfuss, a type of brown algae, is known to be majorly distributed in along the southern coast of Korea and Japan. The purpose of this study was to investigate the effects of M. simplex Papenfuss methanol extract (MSPME) on melanogenesis in α-melanocyte-stimulating hormone-stimulated B16F10 melanoma cells. Melanin contents of B16F10 melanoma cells were decreased by 27, 41, and 59% in a dose-dependent manner, upon MSPME treatment at 100, 300, and 500 μg/mL, respectively. Tyrosinase activities in B16F10 melanoma cells were decreased by 18, 49, and 61% in a dose-dependent manner, upon MSPME treatment at 100, 300, and 500 μg/mL, respectively. MSPME suppressed expression of tyrosinase, tyrosinase-related protein-1, tyrosinase-related protein-2, and melanocyte-inducing transcription factor in B16F10 melanoma cells. Concentration of 50 μg/mL of MSPME especially induced greater decreases in tyrosinase activity, melanin contents, and melanogenic enzyme protein expressions. This results indicate that MSPME inhibits melanin synthesis and tyrosinase activity, and M. simplex Papenfuss extract may be an ideal candidate as a skin whitening agent.

A Single-Bit 2nd-Order CIFF Delta-Sigma Modulator for Precision Measurement of Battery Current

Gi-Gyeong Bae(배기경),Ji-Min Cheon(천지민) 한국정보전자통신기술학회 2020 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.13 No.3

본 논문에서는 배터리 관리 시스템 (BMS)에서 2차 전지 배터리를 통해 흐르는 전류의 정밀한 측정을 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 2개의 스위치드 커패시터 적분기, 단일 비트 비교기, 비중첩 클록 발생기 및 바이어스와 같은 주변 회로로 구현하였다. 제안된 구조는 낮은 공통 모드 입력 전압을 가지는 low-side 전류 측정 방법에 적용되도록 설계되었다. Low-side 전류 측정 방법을 사용하면 회로 설계에 부담이 줄어들게 되는 장점을 가진다. 그리고 ±30mV 입력 전압을 15비트 해상도를 가지는 ADC로 분해하기 때문에 추가적인 programmable gain amplifier (PGA)를 구현할 필요가 없어 수 mW의 전력소모를 줄일 수 있다. 제안된 단일 비트 2차 CIFF 델타-시그마 모듈레이터는 350nm CMOS 공정으로 구현하였으며 5kHz 대역폭에 대해 400의 oversampling ratio (OSR)로 95.46dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 96.01dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 15.56비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 670⨯490μm2 및 414μW이다. In this paper, a single-bit 2nd-order delta-sigma modulator with the architecture of cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) is proposed for precision measurement of current flowing through a secondary cell battery in a battery management system (BMS). The proposed modulator implements two switched capacitor integrators and a single-bit comparator with peripheral circuits such as a non-overlapping clock generator and a bias circuit. The proposed structure is designed to be applied to low-side current sensing method with low common mode input voltage. Using the low-side current measurement method has the advantage of reducing the burden on the circuit design. In addition, the ±30mV input voltage is resolved by the ADC with 15-bit resolution, eliminating the need for an additional programmable gain amplifier (PGA). The proposed a single-bit 2nd-order delta-sigma modulator has been implemented in a 350-nm CMOS process. It achieves 95.46-dB signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 96.01-dB spurious-free dynamic range (SFDR), and 15.56-bit effective-number-of-bits (ENOB) with an oversampling ratio (OSR) of 400 for 5-kHz bandwidth. The area and power consumption of the delta-sigma modulator are 670⨯490 μm2 and 414 μW, respectively.

CMOS X-Ray 검출기를 위한 위상 고정 루프의 전하 펌프 회로

황준섭(Jun-Sub Hwang),이용만(Yong-Man Lee),천지민(Ji-Min Cheon) 한국정보전자통신기술학회 2020 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.13 No.5

본 논문에서는 CMOS X-Ray 검출기의 메인 클럭을 발생시키는 위상 고정 루프(phase locked loop, PLL)을 위한 전류 불일치를 줄이면서도 넓은 동작 범위를 가지는 전하 펌프(charge pump, CP) 회로를 제안하였다. CP 회로의 동작 범위와 전류 불일치는 CP 회로를 구성하는 전류원 회로의 동작 범위와 출력 저항에 의해서 결정된다. 제안된 CP 회로는 넓은 동작 범위를 확보하기 위한 wide operating 전류 복사 바이어스 회로와 전류 불일치를 줄이기 위한 출력 저항이 큰 캐스코드 구조의 전류원으로 구현하였다. 제안된 wide operating range 캐스코드 CP 회로는 350nm CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작되었으며 소스 측정 장치(source measurement unit)을 활용하여 전류 일치 특성을 측정하였다. 이때 전원 전압은 3.3V이고 CP 회로의 전류 ICP=100μA이었다. 제안된 CP 회로의 동작 범위 △VO_Swing=2.7V이고 이때 최대 전류 불일치는 5.15%이고 최대 전류 편차는 2.64%로 측정되었다. 제안된 CP 회로는 낮은 전류 불일치 특성을 가지면서 광대역 주파수 범위에 대응할 수 있으므로 다양한 클럭 속도가 필요한 시스템에 적용할 수 있다. In this paper, we proposed a charge pump (CP) circuit that has a wide operating range while reducing the current mismatch for the PLL that generates the main clock of the CMOS X-Ray detector. The operating range and current mismatch of the CP circuit are determined by the characteristics of the current source circuit for the CP circuit. The proposed CP circuit is implemented with a wide operating current mirror bias circuit to secure a wide operating range and a cascode structure with a large output resistance to reduce current mismatch. The proposed wide operating range cascode CP circuit was fabricated as a chip using a 350nm CMOS process, and current matching characteristics were measured using a source measurement unit. At this time, the power supply voltage was 3.3 V and the CP circuit current ICP = 100 μA. The operating range of the proposed CP circuit is △VO_Swing=2.7V, and the maximum current mismatch is 5.15 % and the maximum current deviation is 2.64 %. The proposed CP circuit has low current mismatch characteristics and can cope with a wide frequency range, so it can be applied to systems requiring various clock speed.

Amino propane sulfonic acid의 임상적 개선효과 및 새로운 opticoprofilometry 방법에 의한 정량분석

선보경 ( Bo-kyoung Sun ),이해광 ( Hae-kwang Lee ),김은정 ( Eun-jeong Kim ),천지민 ( Ji-min Cheon ),김종일 ( Jong-il Kim ),박원재 ( Won-jae Park ) 대한화장품학회 1995 대한화장품학회지 Vol.21 No.1

Amino propane sulfonic acid가 피부에 미치는 영향을 non-invasive technique으로 사람의 피부를 이용하여 비교 분석하여 보았다. 측정변수로는 보습, 탄력, 피부색, 피부주름 등 4가지 측면에서 실험을 수행하였다. In vitro culture에서는 fibroblast의 증식은 촉진하였으나 keratinocyte의 중식에는 영향을 주지 못하였다. 또한 raft culture법을 이용해 APSA를 처리하였을 때도 keratinocyte에서 유사한 결과를 얻을 수 있었으므로 in vitro 상에서 표피보다는 진피 부분에서 영향을 주는 것으로 보인다. 임상시험 결과, 피부 보습에는 영향을 주지 않았으며 피부색, 탄력, 잔주름 등이 개선된 효과를 얻을 수 있었다. 특히 New Opticoprofilometry 법인 Visiometer법을 이용하였을 때 피부 주름 변화에 대해 더 유의한 결과를 얻을 수 있었다. We had tested the effect of amino propane sulfonic acid(APSA) on the human skin with non-invasive technique. It was tested with four parameters that were hydration, elasticity, color and skin wrinkles. In vitro culture systems, APSA stimulated the proliferation of fibroblasts bolt it didn't stimulate that of keratinocyte. Also we obtained the similar effects in the raft culture method. So we concluded that APSA affected the dermal region than the epidermal region. In clinical tests, APSA changed the skin color, pbiomechanical properties(especially elasticity) and reduced skin wrinkles of the volunteers. And we could get the better results of skin wrinkle improvement by use of Skin Visiometer than Silflo Image analysis systems.

바위수염 메탄올 추출물이 3T3-L1 지방전구세포의 분화에 미치는 영향

김향숙(Hyang Suk Kim),권다혜(Da Hye Kwon),천지민(Ji Min Cheon),최은옥(Eun Ok Choi),김지현(Ji Hyun Kim),한민호(Min Ho Han),최영현(Yung Hyun Choi),김병우(Byung Woo Kim),황혜진(Hye Jin Hwang) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.1

본 연구는 바위수염 메탄올 추출물이 3T3-L1 지방세포의 분화 및 지방생성의 억제에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다. 바위수염 메탄올 추출물의 농도에 따른 3T3-L1 세포의 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과 100~500 μg/ml의 농도에서는 80% 이상의 비슷한 수준의 세포생존율을 보였다. 바위수염 메탄올 추출물을 처리하지 않고 분화를 유도하였을 경우에 세포질 내 지방구의 형성이 활발하게 유발되는 것으로 관찰되었으며, 바위수염 메탄올 추출물에 의한 지방구의 형성이 처리 농도 의존적으로 억제 되는 것을 확인하였다. 또한 바위수염 메탄올 추출물을 100, 300, 500 μg/ml 처리한 후의 중성지방의 양은 바위수염 메탄올 추출물을 처리하지 않았을 때보다 35%, 42%, 76%로 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. Insulin, dexamethasone 및 IBMX를 처리하여 분화를 유발하였을 경우 PPARγ, C/EBPα 및 C/EBPβ의 발현이 현저하게 증가되었으며, 이러한 분화유도 과정에서 바위수염 추출물을 처리한 결과 100 μg/ml의 농도보다 500 μg/ml의 처리군에서 PPARγ, C/EBPα 및 C/EBPβ의 발현이 단백질 수준에서 감소하였다. 본 연구결과 바위수염 메탄올 추출물은 lipid droplet 및 TG 생성을 감소시킴으로써 지방세포로의 분화를 억제시키는 것으로 나타나, 항비만 식품 소재로서의 개발 가능성이 있는 것으로 사료된다. Myelophycus simplex Papenfuss is distributed over the northern Pacific and southern coast of Korea, and is a member of the brown algae family. The objective of this study was to investigate the effect of M. simplex methanol extract on adipocyte differentiation and adipogenesis in 3T3-L1 preadipocytes. Treatment with M. simplex methanol extract significantly suppressed terminal differentiation of 3T3-L1 preadipocytes in a dose-dependent manner, as confirmed by a decrease in lipid droplet content observed by Oil Red O staining. Also, the M. simplex methanol extract significantly suppressed the triglyceride content of 3T3-L1 preadipocytes in a dose-dependent manner. Treatment with 300 and 500 μg/ml of M. simplex methanol extract caused a 42% and 76% reduction in lipid droplet content, respectively. In order to understand the anti-adipogenic effects of M. simplex methanol extract, the changes in the expression of several adipogenic transcription factors, including peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) γ-cytidine-cytidine-adenosine-adenosine-thymidine (CCAAT) /enhancer binding protein (C/EBP) α and β, were investigated using immunoblotting. M. simplex suppressed the expression of PPARγ, C/EBPα, and C/EBPβ proteins compared with control. Therefore, the results of this study suggest that M. simplex methanol extract inhibits adipocyte differentiation and thus may have applications as a potential source for an anti-obesity functional food agent.