Ursodeoxycholic Acid (UDCA) Exerts Anti- Atherogenic Effects by Inhibiting Endoplasmic Reticulum (ER) Stress Induced by Disturbed Flow

정지화,김경화,이석철,안성현,권기환 한국분자세포생물학회 2015 Molecules and cells Vol.38 No.10

Disturbed blood flow with low-oscillatory shear stress (OSS) is a predominant atherogenic factor leading to dysfunctional endothelial cells (ECs). Recently, it was found that disturbed flow can directly induce endoplasmic reticulum (ER) stress in ECs, thereby playing a critical role in the development and progression of atherosclerosis. Ursodeoxycholic acid (UDCA), a naturally occurring bile acid, has long been used to treat chronic cholestatic liver disease and is known to alleviate endoplasmic reticulum (ER) stress at the cellular level. However, its role in atherosclerosis remains unexplored. In this study, we demonstrated the anti-atherogenic activity of UDCA via inhibition of disturbed flow-induced ER stress in atherosclerosis. UDCA effectively reduced ER stress, resulting in a reduction in expression of X-box binding protein-1 (XBP-1) and CEBPhomologous protein (CHOP) in ECs. UDCA also inhibits the disturbed flow-induced inflammatory responses such as increases in adhesion molecules, monocyte adhesion to ECs, and apoptosis of ECs. In a mouse model of disturbed flow-induced atherosclerosis, UDCA inhibits atheromatous plaque formation through the alleviation of ER stress and a decrease in adhesion molecules. Taken together, our results revealed that UDCA exerts antiatherogenic activity in disturbed flow-induced atherosclerosis by inhibiting ER stress and the inflammatory response. This study suggests that UDCA may be a therapeutic agent for prevention or treatment of atherosclerosis.

국립호남권생물자원관의 섬·연안 생물자원 및 양서·파충류 관련 연구

정지화,김우열,조숙영,김윤중,김성현 한국양서ㆍ파충류학회 2022 한국양서·파충류학회 학술대회 Vol.2022 No.07

국립호남권생물자원관은 섬·연안 지역을 대상으로 국가 생물주권 확보, 생물다양성 보전 및 생물자원의 지속가능한 이용에 기여하고자 2020년 8월 21일 전문 연구기관으로 설립된 환경부 산하 공공기관이다. 생물자원관의 설립 및 운영에 관한 법률(약칭: 생물자원관법) 제7 조 1항 2호와 2항 2호에 설립 근거가 있으며 2021년 5월 21일 개관한 이후 꾸준히 섬·연안 지역의 생물자원에 대한 연구를 진행하고 있다. 현재 진행 중인 주요 연구로는 ‘섬 지역 자생 생물 조사·발굴 연구’가 있다. 해당 연구는 11개월 간 서해북부권(2개섬), 서해중부권(3개 섬), 서남해권(13개 섬), 남해권(1개 섬), 동해권(1개 섬) 등 총 20개의 섬 지역에서 실시하고 있으며 대상은 척추동물, 무척추동물, 곤충, 식물, 균류, 원핵생물, 원생생물 등 7개 분류군이 다. 양서·파충류 분야에 대한 연구는 도서생물연구본부 도서생물자원연구실 동물자원연구부 에서 담당하고 있다. 2022년에는 ‘섬과 연안 내 양서·파충류의 분포 현황과 유전 및 다양성 연구’를 덕적도 및 영흥도(인천광역시), 안면도(태안군), 선유도(군산시), 증도 및 자은도(신안 군), 진도(진도군), 제주도 및 추자도(제주특별자치도), 고하도(목포), 완도(완도군), 거금도 및 내나로도(고흥), 돌산도(여수), 광양, 거제도(거제시)에서 실시하고 있다. 본 연구를 통해 지역 별 서식하는 종목록을 최신화하고 확증정보(액침표본, 화상자료, 위치자료, DNA 샘플 등)를 확보하여 유전 및 다양성 연구를 진행할 예정이다. 향후 추가적으로 관련 및 응용 연구를 꾸 준히 실시하여 섬·연안 지역의 생물자원 연구에 기여하고자 한다.

안산갈대습지에 서식하는 붉은귀거북(Trachemys scripta elegans)의 활동 요인과 시기에 따른 활동 차이

정지화,이우신 한국환경생태학회 2019 한국환경생태학회지 Vol.33 No.6

The purpose of this study was to understand the factors that affected activities and differences in seasonal activities of the invasive red-eared slider turtle (Trachemys scripta elegans) at Ansan reed wetland in Sangnok-gu, Ansan, Gyeonggi Province, the Republic of Korea. We installed nine nets in the study region to capture turtles and checked the nets twice a day for 154 days from April 28 to September 28 2013. In total, 60 individuals, including 12 juveniles, 26 adult males, and 22 adult females, were captured in 96 of 308 net checks. The multiple regression analysis of 12 environmental factors was conducted to analyze activity factors of red-eared slider turtle by assuming the number of turtles captured for a week to be the indicator of the activeness of the turtles. The result showed that the daylength was the only environmental factor that significantly affected the turtles' activity (p<0.001), and none of the other factors showed a significant correlation. The highest activity was recorded at the end of May, which was the beginning of the reproductive period. The daylength during the breeding season was significantly different from that during other seasons (Kruskal-Wallis test, p<0.001). The information about the relationship between environmental factors and species in habitat can be useful for the management of invasive alien species in the future. 본 연구는 경기도 안산시 상록구에 위치한 인공 습지인 안산갈대습지에 서식하는 침입외래종 붉은귀거북(Trachemys scripta elegans)의 활동에 영향을 미치는 요인과 시기별 활동의 차이를 파악하기 위해 실시되었다. 연구 지역 내에 총9개의 그물을 설치하여 2013년 4월 28일부터 9월 28일까지 154일간 총 308회 확인하였으며, 연구 기간 중 총 60개체(미성숙12개체, 수컷 26개체, 암컷 22개체)를 96회에 걸쳐 포획하였다. 활동 요인 분석을 위해 붉은귀거북의 일별 포획량을 활동량으로 간주하고, 총 12개의 환경적 요인에 대하여 다중 회귀 분석을 실시하였다. 연구 결과, 환경 요인 중 일장(daylength)이붉은귀거북의 활동에 유의한 영향을 미치는 것으로 확인되었으며(multiple regression analysis, p<0.001), 기타 환경적요인들은 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그리고 붉은귀거북의 활동이 가장 활발해지는 시기는 번식이 시작되는5월 하순으로 확인되었으며 번식기 동안의 일장이 다른 시기의 일장과 유의한 차이를 보였다(Kruskal-Wallis test, p<0.001). 이렇게 확보된 서식지 내 환경 요인과 종과의 관계에 대한 정보는 향후 침입외래종의 관리방안 마련에 기여할 수 있을것으로 생각된다.

국내 생물다양성 관련 공적개발원조(ODA) 현황

정지화,정민수,이우신 한국자연보호학회 2017 한국자연보호학회지 Vol.11 No.1

Biodiversity has globally declined because of various drivers, and the loss of biodiversity encroaches ecosystem services resulting in more serious socio-economic and environmental problems in low-income or underdeveloped countries where local livelihood is highly dependent on ecosystem services. Official Development Assistance (ODA) from developed countries may help address the negative drivers of biodiversity loss. However, little researches on ODA related to biodiversity issues in the Republic of Korea are available. This study was conducted to review the current status of ODA related with biodiversity issues provided by Korea. We used ‘Green ODA’ guided by the Korea International Cooperation Agency (KOICA) and ’Creditor Reporting System (CRS)’ code of the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) to identify and analyze biodiversity-related ODAs. As a result, ODAs for biodiversity provided by Korea were belonged to two of five categories of the Green ODA. The total amount of the overall ODAs and Green ODAs have increased steadily since the 2000s. However, the amount of biodiversity-related ODAs had greatly changed over time, and its proportion to overall ODA budgets had remained low. This may be largely because the ODAs for biodiversity had been implemented on a short-term basis, not for systematic long-term projects. In order to meet the global trend for biodiversity conservation, it is necessary to expand the total amount of ODAs for biodiversity, establish long-term plans, and maintain the continuity of biodiversity-related ODA projects.

국내 17개 섬 지역에 서식하는 양서·파충류상

정지화,김우열,조현근,조숙영,김윤중,김성현 한국양서ㆍ파충류학회 2023 한국양서·파충류학회 학술대회 Vol.2023 No.07

양서류와 파충류는 척추동물의 한 분류군으로 생태계에서 여러 중요한 위치에 있 으나 현재 다양한 원인으로 인해 개체군 감소가 크게 두드러지고 있다. 한편 섬은 육지와 다른 생태지리적 특징으로 인해 이에 대한 연구가 생태학·유전학 등의 학문 분야에 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다. 대한민국은 3,300여개의 크고 작은 섬이 있는 반도 국가로 이러한 점으로 인해 섬 생물학 연구에 있어서 적절한 자원을 가지 고 있다고 할 수 있다. 본 연구는 대표적인 섬·연안 생물자원 연구기관인 국립호남 권생물자원관에서 행정구역 내 17개 섬에 서식하는 양서·파충류상을 파악하고자 2021~2022년 동안 실시되었다. 그 결과 인천광역시 6종, 충청남도 13종, 전라북도 3 종, 전라남도 24종, 경상남도 13종, 제주특별자치도 12종 등 총 양서류 14종 및 파충 류 15종의 서식을 확인하였다. 멸종위기종으로는 Ⅱ급인 맹꽁이, 금개구리, 구렁이, 표범장지뱀이 조사되었으며 생태계교란생물로는 안면도부터 전라남도 대부분에서 확 인된 황소개구리와 3개섬에서 확인된 붉은귀거북이 포함되었다. 내륙에서는 보고된 바 있으나 본 연구에서 조사되지 않은 10종도 파악되었다. 추후 지역별 서식하는 종 목록을 꾸준히 최신화하고 확증정보를 확보하여 종의 선호 서식지 유추, 서식지 적 합 요인 도출, 계통분류 및 개체군 유전 다양성 등 섬·연안 생물자원 관련 연구에 기여하고자 한다.

국내 17개 섬 지역에 서식하는 양서·파충류의 분포 특성

정지화,김우열,조현근,조숙영,김윤중,김성현 한국양서ㆍ파충류학회 2023 한국양서·파충류학회지 Vol.13 No.1

양서류와 파충류는 척추동물의 한 분류군으로 생태계에 서 여러 중요한 위치에 있으나 현재 다양한 원인으로 인해 개 체군 감소가 크게 두드러지고 있다. 한편 섬은 육지와 다른 생태지리적 특징으로 인해 이에 대한 연구가 다양한 학문 분 야에 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다. 대한민국은 3,300 여개의 크고 작은 섬이 있는 반도 국가로 이러한 점으로 인해 섬 생물학 연구에 있어서 적절한 자원을 가지고 있다고 할 수 있다. 본 연구는 대표적인 섬·연안 생물자원 연구기관인 국 립호남권생물자원관에서 행정구역 내 17개 섬에 서식하는 양서·파충류상을 파악하고자 2021~2022년 동안 실시되었 다. 그 결과 인천광역시 6종, 충청남도 13종, 전라북도 3종, 전 라남도 24종, 경상남도 12종 이상, 제주특별자치도 12종 등 총 양서류 14종 및 파충류 15종의 서식을 확인하였다. 멸종 위기종으로는 Ⅱ급인 맹꽁이, 금개구리, 구렁이, 표범장지뱀 이 조사되었으며 생태계교란생물로는 안면도부터 전라남 도 대부분에서 확인된 황소개구리와 3개섬에서 확인된 붉은 귀거북이 포함되었다. 내륙을 비롯하여 국내 서식이 보고된 바 있으나 본 연구에서 조사되지 않은 10종도 파악되어 해당 종의 섬 서식 여부를 확인할 수 있는 향후 추가 조사가 필요할 것으로 판단된다. 추후 지역별 서식하는 종목록을 꾸준히 최 신화하고 확증정보를 확보하여 종의 선호 서식지 유추, 서식 지 적합 요인 도출, 계통분류 및 개체군 유전 다양성, 분화 및 진화 등 섬·연안 생물자원 관련 연구에 기여하고자 한다. Amphibians and reptiles are a taxon of vertebrates and play several important roles in the ecosystem, but the current population decline is remarkable due to various causes. Meanwhile it is known that research about islands has an impact on various academic fields due to their ecological and geographical characteristics different from those of the mainland. The Republic of Korea is a peninsula country with over 3,300 large and small islands, and it can be regarded to have appropriate resources in island biological research for this reasons. This study was conducted from 2021 to 2022 at the Honam National Institute of Biological Resources, a representative island and coastal biological resource research institute, to identify fauna of amphibians and reptiles inhabiting 17 islands. As a result, a total of 14 amphibian species and 15 reptile species were confirmed, including 6 species in Incheon Metropolitan City, 13 species in Chungcheongnam-do, 3 species in Jeollabuk-do, 24 species in Jeollanam-do, over 12 species in Gyeongsangnam-do, and 12 species in Jeju Special Self-Governing Province. As endangered species (the class II), Kaloula borealis, Pelophylax chosenicus, Elaphe schrenckii, and Eremias argus were investigated. Ecosystem disturbing speciess included the Lithobates catesbeianus found in Anmyeon-do and most of Jeollanam-do, and the Trachemys scripta found in three islands. Ten species that have been reported to distribute in Republic of Korea including inland areas before, but were not investigated in this study. So further investigation appears to be necessary in the future to confirm whether the species inhabits islands. In the future, we plan to continuously update the list of species inhabiting each region and collect various information to contribute research about island and coastal biological resources, such as inferring the species' preferred habitat, deriving habitat suitability factors, phylogeny, and population genetic diversity.

자동 초점 기법을 이용한 유리 내부 결함 검출

정지화,장경영,지용우,김석준 대한기계학회 2004 大韓機械學會論文集A Vol.28 No.7

Coxsackievirus and adenovirus receptor mediates the responses of endothelial cells to fluid shear stress

정지화,Kyoung Hwa Kim,Shung Hyun An,이선미,임병관,강상원,권기환 생화학분자생물학회 2019 Experimental and molecular medicine Vol.51 No.-

Endothelial mechanotransduction by fluid shear stress (FSS) modulates endothelial function and vascular pathophysiology through mechanosensors on the cell membrane. The coxsackievirus and adenovirus receptor (CAR) is not only a viral receptor but also a component of tight junctions and plays an important role in tissue homeostasis. Here, we demonstrate the expression, regulatory mechanism, and role of CAR in vascular endothelial cells (ECs) under FSS conditions. Disturbed flow increased, whereas unidirectional laminar shear stress (LSS) decreased, CAR expression in ECs through the Krüppel-like factor 2 (KLF2)/activator protein 1 (AP-1) axis. Deletion of CAR reduced the expression of proinflammatory genes and endothelial inflammation induced by disturbed flow via the suppression of NF-κB activation. Consistently, disturbed flow-induced atherosclerosis was reduced in EC-specific CAR KO mice. CAR was found to be involved in endothelial mechanotransduction through the regulation of platelet endothelial cell adhesion molecule 1 (PECAM-1) phosphorylation. Our results demonstrate that endothelial CAR is regulated by FSS and that this regulated CAR acts as an important modulator of endothelial mechanotransduction by FSS.

다중벽 탄소나노튜브가 첨가된 리튬이차전지용 리튬황화철 전극의 전기화학적 특성 (초)

정지화,최영진,이덕준,신동현,정성훈,김기원 대한금속재료학회 ( 구 대한금속학회 ) 2007 대한금속재료학회 학술대회 개요집 Vol.2007 No.1

유미목 양서류 3종의 산림 내 서식 특성 및 이끼도롱뇽의 유전적 다양성

정지화,이우신 한국양서·파충류학회 2020 한국양서·파충류학회 학술대회 Vol.2020 No.07

양서류는 환경 변화에 민감한 특성과 다양한 위협 요인으로 인해 개체군이 급감하고 있다. 이러한 양서 류 중에서 유미목(order Caudata)은 생태계 내 먹이사슬의 중간에 위치하며 에너지의 조절과 순환에 크게 기여한다. 국내의 유미목 양서류는 다수의 종이 산림에 서식하므로, 이들의 생태적 역할과 유전적 구조에 대한 연구는 양서류를 기반으로 한 산림 생태계의 보전 및 관리방안을 수립하는데 기여할 수 있다. 본 연구는 대전의 산림성 유미목 양서류인 도롱뇽(Hynobius leechii), 한국꼬리치레도롱뇽 (Onychodactylus koreanus), 이끼도롱뇽(Karsenia koreana)을 대상으로 서식지 적합성 모형의 도출을 통한 선호 환경 요인을 확인하고, 안정성 동위원소 분석을 이용한 선호 먹이자원과 생태학적 지위 및 먹이 이용 분할을 파악하며, 시간에 따른 개체군 풍부도의 변화와 형태적 특성을 밝히고, mtDNA를 이용하여 국내 이끼도롱뇽의 유전적 특성을 파악하는 것을 목적으로 수행되었다. 생태적 특성에 대한 연구는 대전광 역시의 5개 산림 지역에 17개의 조사 구간을 선정하고 각 조사 구간에 6개의 조사 지점을 지정하여 수행 하였다. 유전적 특성에 대한 연구는 대전광역시를 포함한 전국의 11개 행정구역에서 실시하였다. 대전 산림 지역에서 유미목 양서류의 서식에 영향을 미치는 요인을 파악한 결과, 도롱뇽은 다양한 식생 피도량과 수목잔존물(직경 5-10 ㎝), 기질의 비율(직경 4-64 ㎜), 토양 pH, 낙엽층 깊이가 유의한 요인으 로 확인되었다. 한국꼬리치레도롱뇽은 중층 식생 피도량, 기질의 비율(직경 4-64 ㎜), 토양 pH, 수계유형, 수온, 용존산소량, 수계폭이 유의한 요인으로 나타났다. 이끼도롱뇽은 수목잔존물(직경 5-10 ㎝), 다양한 기질의 비율, 토양 pH, 낙엽층 깊이, 수계폭이 유의한 요인으로 파악되었다. 일반적으로 식생 피도량은 습 한 환경을 조성하고 토양 환경에도 영향을 미친다. 수목잔존물과 기질의 비율 및 낙엽층의 깊이는 은신처 와 먹이 공급의 역할을 하는 것으로 보인다. 토양 pH는 본 연구 대상종을 비롯한 일부 유미목 양서류의 생리적 변화를 유발하며 수 환경 요인(수계유형, 수온, 용존산소량, 수계폭)은 호흡과 생존 전략에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 꼬리 조직의 안정성 동위원소를 이용하여 추정한 대전 내 산림성 도롱뇽의 영양 단계는 한국꼬리치레도 롱뇽이 가장 높고 도롱뇽과 이끼도롱뇽은 비슷한 것으로 나타났다. 이끼도롱뇽은 나머지 두 종의 유미목 양서류보다 더 광범위한 먹이이용 폭을 가지는 것으로 파악되었다. 따라서 대전의 산림에 서식하는 유미목 양서류들은 서로 다른 영양 단계의 먹이를 이용하거나 먹이이용 폭에 차이를 줌으로써, 서로 먹이자원을 분할하는 것으로 판단되었다. 대전 산림 지역 내 각 종별 유미목 양서류의 개체군 풍부도 변화에 영향을 주는 요인은 다음과 같다. 도 롱뇽은 기온, 한국꼬리치레도롱뇽은 강수량 및 일사량이 개체군 풍부도에 변화를 주는 요인으로 분석되었 으며, 이는 종별 번식 시기의 차이와 강수량이나 일사량 증가와 같은 환경적 변화에 따른 것으로 판단된 다. 반면 이끼도롱뇽은 기상 요인에 따른 뚜렷한 개체군 풍부도 변화를 보이지 않았다. 대전의 산림성 유 미목 양서류에 대한 월 별 형태적 특징은 번식기를 기점으로 급격하게 변화하는 것으로 확인되어 번식 시 기와 관련이 깊은 것으로 나타났다. 이를 기반으로 아직까지 확인되지 않은 이끼도롱뇽의 번식기는 가을- 겨울-봄에 해당하는 9-4월 일 것으로 추정되었다. 국내 이끼도롱뇽에 대한 mtDNA 내 CO1와 Cyt b 유전자의 염기서열을 분석한 결과, 이들의 nucleotide diversity (π)는 0.00857-0.01305, haplotype diversity (Hd)는 0.88-0.95로 나타났다. Haplotype 기준으로 강원도 개체군(평창, 정선, 삼척)과 보은 개체군, 보은 일부 개체군과 공주, 공주 일부 개체군과 대전 개체군이 한 집단으로 그룹화되는 것으로 나타났으며, 이 집단에 모두 포함되는 보은 개체 군은 충청도-강원도 개체군의 분화적 연결고리 역할을 하는 것으로 보인다. 또한 제천, 진안, 정읍, 합천, 광양 개체군이 각각 그룹화되었다. 그러나 집단 간 유전적 거리는 광양을 제외하고는 서로 가까운 것으로 보인다. 이는 국내의 이끼도롱뇽 개체군들이 비교적 최근에 분화했으며, 그 중에서 광양 개체군은 다른 개 체군에 비해 상대적으로 분화의 차이가 크기 때문인 것으로 보인다. 본 연구에서는 대전 지역의 산림성 유미목 양서류 3종에 대한 선호 서식지 요인, 먹이자원 이용, 개체군 풍부도 및 국내 이끼도롱뇽의 유전적 특성을 파악하였다. 본 연구에서 확인된 서식지 요인을 기반으로 향 후 구체적이고 세밀한 추가 연구를 통해 유미목 양서류 기반의 산림 내 서식지 관리 방안을 모색할 수 있 을 것으로 기대된다. 또한 본 연구에서 확보된 생태적, 유전적 정보들은 환경 변화에 대한 서식지 및 먹이 자원의 영향 예측, 보전의 단위나 강도 설정, 모니터링 시기 고려, 보전 계획 수립 및 종 다양성 증진 등 에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.