The effects of the Germinated Rough Rice (Oryza stavia) Extracts on the Hypoxic injury of skeletal muscle in a Mouse Hindlimb Ischemia Model

Tae Jin Shim(심태진),Tae Myoung Kim,Ba Ul Na,Hyun Young Kim,Jin Tae Hong,Heon-Sang Jeong,Dae Joong Kim 한국실험동물학회 2011 한국실험동물학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.2

쥐 경동맥 손상 모델에서 Poly(n-butylmethacrylate) 혹은 Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutybutyrate)를 이용한 Paclitaxel 국소 전달 요법의 신생내막 형성 억제 효과

권진숙(Jin Sook Kwon),이호연(Ho Yeon Lee),허신행(Shin Haeng Heo),박노관(Rho Kwan Park),심태진(Tae Jin Shim),김유경(Yu Kyug Kim),김범수(Beom Soo Kim),김동운(Dong Woon Kim) 한국고분자학회 2008 폴리머 Vol.32 No.3

유전성 비만 마우스에 대한 아프리칸 망고 추출물의 항비만 효과

이민희(Minhee Lee),남다은(Da-Eun Nam),김옥경(Ok Kyung Kim),심태진(Tae Jin Shim),김지훈(Ji Hoon Kim),이정민(Jeongmin Lee) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.10

본 연구에서는 유전성 비만 마우스를 이용하여 아프리칸 망고 추출물의 항비만 효과를 알아보고자 하였다. 기존의 연구내용을 아프리칸 망고 추출물의 섭취 농도를 식이의 1%와 2%로 정하고, AIN93G diet에 아프리칸 망고 추출물 분말을 1%와 2% 섞어 diet를 제작하였다. 실험 식이를 8주간 제공한 후 실험 종료 시 실험군들의 체중 변화는 ob/ob군에 비해 유의적으로 감소하였다. 실험동물의 간 및 지방조직의 무게를 측정한 결과 간의 무게와 지방조직의 무게가 ob/ob군에 비해 유의적으로 감소하였다. 실험동물의 혈청 지질 함량은 TG, TC, LDL-콜레스테롤이 ob/ob군에 비해 감소하였으나 유의성은 나타나지 않았고, HDL-콜레스테롤은 고농도 섭취 시 ob/ob군에 비해 유의적으로 증가하였다. Adiponectin 유전자의 발현은 ob/ob군이 가장 낮았고, 실험식이 섭취군들은 ob/ob군에 비해 유의적으로 증가하였다. Adipogenic enzyme과 transcription factor인 FAS, LPL, PPAR-γ, C/EBP, SREBP 유전자의 발현은 ob/ob군이 가장 높게 나타났고, 실험식이 섭취군들은 ob/ob군에 비해 유의적으로 낮았다. 전반적으로 본 실험에서는 아프리칸 망고 추출물이 leptin 유전자가 결핍된 비만 동물 모델에서 체중 감소 및 혈청 지질 함량을 개선시켜 주는 효과가 있고, adipogenic enzyme과 transcription factor 조절에 유익한 효과가 나타났다. 이러한 결과로부터 아프리칸 망고 추출물이 항비만효과를 가진 천연 기능성 식품의 개발에 있어 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대할 수 있다. This study investigated the anti-obesity effects of African mango (Irvingia gabonesis, IGOB 131™) extract in leptin-deficient obese mice. Experimental groups were treated with two different doses of IGOB 131™ (1% and 2% in each AIN93G supplement) for 8 weeks. Treatment of obese mice with both low and high dose of IGOB 131™ significantly reduced body weight gain by 10.9% and 13.3%, respectively, compared to control obese mice. Subcutaneous adipose tissue weight of mice was significantly reduced by 18% by low-dose and 23% by high-dose supplementation. This result was supported by micro-CT analysis around the abdominal regions of mice, indicating that the adipose tissue area and volume were significantly reduced by treatment with IGOB 131™. Serum levels of triglycerides in the low- and high-dose groups were reduced by 36.5% and 43.8%, respectively, upon treatment with IGOB 131™, whereas total cholesterol levels were reduced by 31.8% and 35.4%. Interestingly, the serum LDL level decreased upon treatment with IGOB 131™ while the serum level of HDL dramatically increased upon high-dose treatment with IGOB 131™, resulting in a significant reduction in the LDL to HDL ratio of 59.2%. These results were supported by the expression levels of enzymes and proteins related to lipid metabolism assessed by real-time PCR. There was a significant increase of in adiponectin expression as well as significant decreases in the expression of FAS, LPL, and lipid regulatory transcription factors such as PPAR-γ, C/EBP, and SREBP upon both low- and high-dose IGOB 131™ treatment. However, there was no statistical difference between low- and high-dose treatments. These results suggest that IGOB 131™ is able to regulate the serum lipid profiles by reducing triglyceride and increasing HDL levels as well as regulate expression of lipid metabolic factors, resulting in reduction of a weight gain in leptin-deficient obese mice.

보스웰리아 추출물의 골관절염 억제 효과 연구

남다은(Da-Eun Nam),김옥경(Ok Kyung Kim),심태진(Tae Jin Shim),김지훈(Ji Hoon Kim),이정민(Jeongmin Lee) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.5

본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 보스웰리아 추출물의 골관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 20 μg/mL 이하로 결정하여 연골세포 사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방 효과를 확인하였다. H₂O₂ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 보스웰리아 추출물은 유의적으로 세포사멸을 억제하였으며 이러한 효과는 5~20 μg/mL 사이농도에서 비교적 높게 나타났다. 세포실험에서는 골관절염 발병에 따라 관절연골에 영향을 미치는 염증인자에 대한 기전연구를 진행하였으며, 연골세포에 LPS를 처리하여 염증을 유도한 후 보스웰리아 추출물의 효과를 확인한 실험 결과 면역과 염증반응을 조절하는 nuclear transcription factor κB(NFκB), 염증관련 cytokine IL-6, TNF-α의 발현이 모두 보스웰리아 추출물 처리 시 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며 특히 20 μg/mL 농도에서 가장 효과가 뚜렷하고 일관되게 확인되었다. 또한 이들 cytokine에 의해 생성되는 COX-2 발현과 COX-2에 자극 받아 생성이 촉진되는 PGE2 생성을 확인한 결과 역시 20 μg/mL 농도에서 가장 효과적으로 생성이 억제되어 염증을 조절하는 것으로 나타났다. 특히 보스웰리아의 기능성분으로 알려진 보스웰릭산(boswellic acids)에 의해 억제되는 5-LO의 경우, 염증반응 유발의 핵심인자를 생성하는 효소로 알려져 있으며 이를 직접적으로 저해하는 것으로 알려진 보스웰리아의 효능을 확인하고자 실험을 진행하였다. 실험 결과 염증을 유도한 연골세포에서 보스웰리아 추출물의 처리에 따라 5-LO 활성이 감소하였으며, 이는 곧 보스웰리아 추출물이 염증을 유발 핵심 효소인 5-LO 활성을 효과적으로 억제함으로써 연골세포 보호 효과를 나타낸 것이다. 세포실험에서의 기전 결과를 바탕으로 골관절염을 유발한 동물모델에서의 보스웰리아 추출물의 섭취에 따른 효과가 나타날 것으로 기대되어 관절염 유발 동물모델에서 보스웰리아 추출물의 효능검증 실험을 진행하였으며, 세포실험 결과 및 기존의 연구내용을 참고하여 동물에서 보스웰리아의 섭취 농도를 50 mg/kg, 100 mg/kg 및 200 mg/kg으로 결정하고 AIN-93G diet에 보스웰리아 추출물 분말을 섞어 보스웰리아 diet를 제작하여 실험기간 동안 제공하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 보스웰리아 추출물 섭취에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 제작된 식이를 제공하고 유발 후 3주간 지속적으로 식이 제공 및 관찰하였다. 연골의 주요 구성 성분인 collagen 및 aggrecan은 골관절염 발병 시 여러 인자에 의해 분해되는 것으로 알려져 있으며, 골관절염 유발 동물모델에서 collagen type Ⅰ, collagen type Ⅱ 및 aggrecan 유전자 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 변화를 살펴보았다. 그 결과 골관절염 유발 sham군에 비해 보스웰리아 추출물 섭취군에서 유의적으로 collagen type Ⅰ, collagen type Ⅱ 및 aggrecan 발현이 증가하였으며, 특히 BW200군에서 CLX 약물대조군과 비슷한 수준으로 발현이 증가하여 관절연골의 보호 효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현 변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 다른 실험 결과와 마찬가지로 보스웰리아 섭취군에서 MMPs 유전자 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 BW200군에서 MMPs 발현이 유의적으로 감소하였으며, 관절염에 효과적으로 사용되는 약물인 CLX 투여 양성대조군과 비슷한 수치를 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 보스웰리아 추출물은 골관절염에서 관절연골의 보호 효과가 있으며, 이는 골관절염 발생 시 나타나는 염증발현의 기전적인 측면뿐만 아니라 골관절염 유발 동물에서 섭취 효능까지 모두 일관되게 나타나 골관절염에서의 기능성 소재로써 개발 가능성이 충분할 것으로 생각된다. 또한 추후 실험을 통해 골관절염이 유발된 동물에서 보스웰리아 추출물 섭취 시 관절연골의 형태학적인 변화 및 골상태의 분석과 더불어 관절염 유발 동물의 관절연골 및 혈액학적 분석을 진행하여 동물에서 기전적 측면을 보완하고 보스웰리아 추출물 효능에 대한 추가적인 검증을 하고자 한다. The inhibitory effects of Boswellia serrata (BW) extracts on degenerative osteoarthritis were investigated in primary-cultured rat cartilage cells and a monosodium-iodoacetate (MIA)-induced osteoarthritis rat model. To identify the protective effects of BW extract against H2O2 (800 μM, 2 hr) in vitro, cell survival was measured by MTT assay. Cell survival after H2O2 treatment was elevated by BW extract at a concentration of 20 μg/mL. In addition, BW extract treatment significantly reduced and normalized the productions of pro-inflammatory factors, nuclear transcription factor κB, cyclooxygenase-2, tumor necrosis factor-α, and interleukin-6 at a concentration of 20 μg/mL. Treatment of chondrocytes with BW extract significantly reduced 5-lipoxygenase activity and production of prostaglandin E2, especially at a concentration of 10∼20 μg/mL. For the in vivo animal study, osteoarthritis was induced by intra-articular injection of MIA into knee joints of rats. Consumption of a diet containing BW extract (100 and 200 mg/kg) for 35 days significantly inhibited the development and severity of osteoarthritis in rats. To determine the genetic expression of arthritic factors in articular cartilage, real-time PCR was applied to measure matrix metalloproteinases (MMP-3, MMP-9, and MMP-13), collagen type I, collagen type II, and aggrecan, and BW extract had protective effects at a concentration of 200 mg/kg. In conclusion, BW extract was able to inhibit articular cartilage degeneration by preventing extracellular matrix degradation and chondrocyte injury. One can consider that BW extract may be a potential therapeutic treatment for degenerative osteoarthritis.

위염 동물모델과 위 벽세포에서 히스타민 경로를 통한 매스틱검 (Chios Mastic Gum)의 위산 분비 억제효과 및 기전 연구

남다은(Da-Eun Nam),김옥경(Ok Kyung Kim),심태진(Tae Jin Shim),이점균(Jum Kyun Lee),황권택(Kwon-Tack Hwang) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.10

본 연구는 위 벽세포 in vitro 실험모델과 알코올로 위를 자극한 in vivo 실험모델을 이용하여 매스틱 검의 위산 분비억제 및 위장 점막 보호 효과를 확인하고자 하였다. 위 조직의 병리학적인 관찰을 통하여 효과를 관찰한 결과 알코올로 위를 자극한 군에서 위 점막 조직의 손상과 표면 상피세포의 손실을 관찰할 수 있었으나, 매스틱 검 50 및 100 mg/kg 투여한 군에서 모두 control 그룹과 비교했을 때 손상이 회복되었음을 확인할 수 있었다. 위액 분비량 및 위액 산도를 비교한 결과에서도 알코올의 자극으로 인하여 증가한 위액 분비량과 위액 산도를 매스틱 검이 유의적으로 감소시켰음을 확인할 수 있었다. 혈장 histamine 농도와 그로 인해 영향을 받은 H2r 발현량 변화로 위산 분비 관련 인자를 확인한 결과에서도 매스틱 검을 투여한 그룹에서 유의적으로 그 농도가 감소한 것을 확인하였다. 또한 위 벽세포에서 위산 분비 증가와 관련된 수용체인 CCK2r과 H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> APTase 발현 변화도 역시 매스틱 검의 투여가 효과적으로 발현을 억제한 것으로 나타났다. 이러한 동물실험 결과를 바탕으로 세포수준에서의 기전 규명을 위한 연구를 추가적으로 진행하였으며, 세포 내 cAMP 농도, H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> APTase 및 H2r의 발현변화를 관찰한 결과 매스틱 검의 처리가 효과적으로 이들의 발현을 감소시켰음을 확인하였다. 따라서 매스틱 검의 위산분비 억제 및 점막 보호 활성 효과는 형태학적 및 병리학적 관찰, histamine 분비 억제, 수용체 발현 억제효과 등으로 확인한 결과, histamine을 통한 위산 분비 경로를 조절함으로써 위산 분비 및 위장 점막 손상에 대해 보호 효과를 나타내었으며 이는 이전 실험 결과들과 동일한 농도에서 효과가 나타났음을 확인하였다. The object of this study was to investigate the inhibitory effects of chios mastic gum (MG) on gastric acid secretion in an ethanol-induced SD rat model and primary parietal cells. Rats were randomly divided into four groups: Vehicle (normal group), Control (treated with ethanol), MG50 (treated with ethanol and mastic gum at 50 mg/kg b.w), MG100 (treated with ethanol and mastic gum at 100 mg/kg b.w). Groups treated with both MG50 and MG100 showed attenuation of gastric mucosal injury, sub-epithelial loss, hemorrhaging, and gastric juice secretion. We also examined the acidity of gastric juice during gastric injury. Oral administration of both MG50 and MG100 significantly decreased acidity of gastric juice by % and %, respectively. To examine the stimulatory factors related to gastric acid secretion, mRNA expression levels of H2r, M3r, CCK2r, and H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> ATPase were measured by real-time PCR. Compared with a vehicle group, mRNA expression levels of H2r, CCK2r, and H+/K+ ATPase clearly increased in the control group. However, levels of H2r, CCK2r, and H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> ATPase slightly but significantly decreased in MG-treated groups compared with control. Blood level of histamine significantly decreased in MG-treated groups, which indicates the involvement of MG on in histamine-related acid secretion. To identify the mode of action of MG in regulating histamine-related pathways, intracellular level of cAMP and mRNA levels of H2r, M3r, CCK2r, and H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> ATPase were measured in primary parietal cells. While mRNA levels of M3r and CCK2r remained unchanged, levels of H2r and H<SUP>+</SUP>/K<SUP>+</SUP> ATPase significantly decreased upon MG treatment. Subsequently, intracellular levels of cAMP decreased. These results suggest that mastic gum has the ability to inhibit gastric acid secretion by regulating a histamine-related pathway.