배경/목적: ROS는 악성종양의 성장 및 공격과 관련이 있다. UDCA는 담도암 세포에서 진행과 전이에 밀접한 EGFR-MAPK 신 호 경 로 와 EMT를 억 제 한 다 . 이 연 구 는 UDCA가 담도암세포에서 ROS 생성 및 그에 관련된 바이오마커에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 위해 시행되었다. 방 법 : 인간 간외 담관암 세포주인 SNU-245세포를 배양하였다. 세포생존율은 MTT assays로, ROS는 세포 ROS assays kit로 측정하였다. Western blotting으로 다양한 표적 단백질의 발현 수준을 측정하였다. 특정 유전자의 억제를 위해 siRNA를 사용하였고, 특정 유전자의 과발현을 위해 shRNA를 사용하였다. 결과: UDCA는 담도암 세포에서 DCA에 의한 peroxide와 ROS가 생성되는 것을 억제하였으며, DCA로 발현이 증강된 STAT3, PRX2 및 SOD2를 억제하였고, IGF-1에 의해 발현이 증강된 NOX2 및 NOX4를 억제하였다. 또한, 담도암 세포에서 SiRNA를 이용한 STAT3 및 PRX2의 억제는 UDCA 처치와 상관없이 EGF에 의해 약화된 E-cadherin 발현을 복원하고 EGF에 의해 증가된 N-cadherin 발현을 억제하였는데, 이는 UDCA의 EMT 억제에 PRX2/STAT3가 상당한 역할을 하는 것을 의미한다. 덧붙여, UDCA는 담도암 세포에서 DCA에 의해 억제된 catalase의 발현을 복원하였다. 한편, ShRNA를 사용한 NOX4의 과발현의 유도는 UDCA의 항종양 효과를 상쇄하였다. 결론: UDCA는 담도암 세포에서 ROS 생성을 억제하고, ROS 제거를 향상시킴으로써, 결국 EMT와 관련된 STAT3 및 PRX2를 억제한다, 따라서, UDCA는 ROS 활성도 및 EMT의 억제를 통하여 담도암 세포의 성장 및 침습을 억제하는 데 기여한다.

본 연구의 목적은 남자 대학 엘리트 조정선수의 2000 m 로잉 에르고미터 수행 후 저온침수 처 치를 통해 혈중 젖산, LDH, MDA 및 SOD의 변화에 긍정적인 영향을 주어 피로 회복에 미치는 영향을 구명하는 데 있다. 이에 남자 대학 엘리트 조정선수 10명을 대상으로 고강도 로잉 에르고미터 2,000 m 수 행 후 비 처치와 저온 침수 처치의 효과를 비교하였다. 측정 변인들에 대한 결과를 검증하기 위해 처치 및 시기 간 상호작용 효과를 분석하기 위해 ANOVA를 실시하였고 각 항목별 유의수준 .05로 설정하여 다음 의 결과를 도출하였다. 젖산은 시기 간 주효과가 나타났고(p<.001) 그룹 내 시기별 차이가 났다(p<.001). 또한, LDH는 그룹 내 시기별 차이가 나타났다(p<.05). MDA는 그룹×시기 간 상호작용 효과가 나타났고 (p<.05), 그룹 간(p<.05), 시기 간(p<.001) 주효과가 나타났다. SOD는 그룹 간, 시기 주효과가 나타났고 (p<.05) 회복 30분 후 그룹 간 차이가 나타났다(p<.05). 이를 종합해 볼 때, 본 연구에서 실시한 저온침수처치가 조정 선수의 혈중 피로 물질, 활성산소 및 항산화 효소에 유의한 효과를 나타냈다. 따라서 운동선수 의 고강도 훈련 후 저온침수를 적극 활용할 것을 권장한다.

The lattice oxygen mechanism (LOM) is considered one of the promising approaches to overcome the sluggish oxygen evolution reaction (OER), bypassing -OOH* coordination with a high energetic barrier. Activated lattice oxygen can participate in the OER as a reactant and enables O*-O* coupling for direct O2 formation. However, such reaction kinetics inevitably include the generation of oxygen vacancies, which leads to structural degradation, and eventually shortens the lifetime of catalysts. Here, we demonstrate that Se incorporation significantly enhances OER performance and the stability of NiFe (oxy)hydroxide (NiFe) which follows the LOM pathway. In Se introduced NiFe (NiFeSe), Se forms not only metal-Se bonding but also Se-oxygen bonding by replacing oxygen sites and metal sites, respectively. As a result, transition metals show reduced valence states while oxygen shows less reduced valence states (O-/O2 2-) which is a clear evidence of lattice oxygen activation. By virtue of its electronic structure modulation, NiFeSe shows enhanced OER activity and long-term stability with robust active lattice oxygen compared to NiFe.

지구상에서 가장 오래된 해양 미세조류로 알려진 스피룰리나는 인체에 필요한 영양성분을 대부분 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 그 구성성분으로는 phycocyanin, chlorophyll, β-carotene과 같 은 다양한 물질을 다량 함유한다고 보고되고 있으며, 노화 및 미백효과가 있다고 알려져 있다. 본 연구에서 는 스피룰리나 정제수 추출물의 UVB로 유도된 활성산소종 ROS (reactive oxygen species) 소거능과 항산 화능을 확인하였다. 스피룰리나 정제수 추출물 0.05, 0.10, 0.50 1.0 mg/mL의 DPPH 라디칼 소거능, FRAP 환원능 및 ABTS+ 라디칼 소거능을 측정하여 항산화효과를 확인하였다. 대체실험동물모델인 Zebrafish를 이용하여 스피룰리나 정제수 추출물을 0.05, 0.10, 0.50 mg/mL 농도로 처리하여 응고율, 부 화율, 심장독성을 측정하였으며, 스피룰라나 추출물을 0.05, 0.10, 0.50 mg/mL 농도로 처리한 후, DCFH-DA로 염색하여 UVB로 유도된 ROS 저해효과를 확인하였다. 항산화효과 측정 결과 양성대조군인 ascorbic acid와 비교시 DPPH, Frpa, ABTS 모두 농도 의존적으로 항산화 효과가 있음을 확인하였다. 대체 실험동물인 Zebrafish를 이용하여 응고율과 부화율, 심박수를 측정한 결과 0.5 mg/mL을 제외한 0.05, 0.10 mg/mL에서는 대조군과 비교 시 독성이 없음을 확인 하였다. UVB로 유도된 Zebrafish의 ROS 소거 능은 양성대조군에 비해 높은 ROS 감소 효과를 나타내었다. 본 연구의 결과는 스피룰라나 정제수 추출물 이 자외선 및 피부 보호 화장품 소재로 사용가치가 있음을 시사한다.

본 연구는 돼지의 정자와 난소내 과립막세포에서 bisphenol S(BPS)가 생존성과 활성산소 생산에 미치는 영향을 알아보고자 연구하였다. 돼지정액은 0, 5μM BPS를 처리하여 3, 6시간동안 배양하였다. 정자의 생존성은 SYBR14/PI를 이중 염색하여 분석하였으며, 활성산소의 생산을 측정하였다. 또한, BPS(0, 5, 10, 20μM)를 과립막세포에 처리하여 24, 48, 72시간동안 처리하였다. 처리 후, 세포의 생존율과 활성산소 생산(단, 5μM BPS)을 측정하였다. 그 결과, 돼지에서 정자의 생존율은 BPS에 의해 감소하였고, 활성산소의 생산은 모든 처리시간에서 증가하였다(p<0.05). 또한 과립막세포의 생존은 BPS에 의해 억제되었고, 활성산소는 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 이상의 결과를 토대로, BPS의 노출은 정자의 활성과 번식과 관련된 세포에 나쁜 영향을 미칠 것이다.

본 연구는 적작약 꽃 추출물의 활성산소 억제와 항염증 및 MMP-1 발현 억제능 효과에 관해 알아보고 기능성 화장품 소재로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 본 실험 방법으로는 세포 내 ROS 측정을 통한 활성산소 억제효과와 세포 독성 평가 및 항염증 측정, HDF 세포에서의 MMP-1의 발현 억제능 효과를 측정하고자 하였다. 실험 결과, RAW 264.7 세포와 HDF 세포 내에서 ROS로 억제효과를 확인하였고, 세포 독성평가는 적작약 꽃 추출물 5, 10 μg/mL 처리 농도에서 90% 이상의 세포 생존율, 그 외 처리 농도에서는 80% 이상의 세포 생존율을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포에서의 NO 생성 억제와 HDF 세포에서 MMP-1의 발현 억제능이 유의하게 억제되는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하면, 적작약 꽃 추출물의 세포 내 ROS 생성억제와 NO 생성 억제로 항산화와 항염증 효과, 피부세포에 대한 낮은 독성, MMP-1의 발현 억제를 통한 노화 효과가 확인됨에 따라 기능성 화장품 소재로써의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

In this experiment, we determined the effect of curcumin supplementation in freezing buffer for miniature pig sperm cryopreservation. Each ejaculate was diluted with modified Modena B extender and mixed with lactose-egg yolk (LEY extender, 80% v/v lactose solution [310 mM], 20% v/v egg yolk, and100 μg/mL kanamycin sulfate) and LEY-glycerol Orvus ES Paste (LEYGO, 89.5% v/v LEY, 5% v/v glycerol, 1.5% v/v Orvus ES Paste), 100 mM trehalose supplemented with 0, 10, 50, 100, and 500 μM of curcumin from turmeric, respectively. Following equilibration, the 0.5 mL French straws were frozen and plunged into LN2 tank for 7 days at least. Sperm parameter and oxidative byproducts were determined by the computer assisted sperm motility analysis (CASA) and fluorescence-activated cell sorting (FACS) as compared with each groups.Supplementation of curcumin had no effect on sperm motility, progressive motility and curvilinear velocity. However, average-path velocity and straight-line velocity were significantly higher in 10 μM curcumin group (100.9±8.8 μm/s, 61.7±2.9 μm/s, respectively) than control group (77.8±3.9 μm/s, 46.4±3.0 μm/s, respectively) (p < 0.05). In addition, the level of the O2 radical and H2O2 were comparatively decreased in curcumin groups by evaluation of ethidium and DCF fluorescence. According to the results, curcumin can improve sperm kinetic variables and alleviate ROS induced cryoinjury to pig sperm.

곤충의 혈액순환은 심장 박동에 의해 도움을 받는다. 다양한 생리적 변화는 심장 박동 조절을 수반하게 된다. 심장박동에 대한 교란은 곤충 의 생존을 위협하게 된다. 본 연구는 활성산소를 유발하여 살충력을 발휘하는 이산화염소가 혈액순환계에 미치는 영향을 심장박동을 통해 분석하 였다. 화랑곡나방(Plodia interpunctella) 유충의 등핏줄은 몸의 윗면 중앙에 위치하고 후방으로 복부 10번째 마디에서 시작하여 전방으로 첫 번째 가슴 마디까지 연결된 관 구조를 나타냈다. 등핏줄의 수축과 이완은 주로 복부 3-10번째 마디에 위치한 등핏줄에서 일어났으며 이 부위에 5개의 심실이 관찰되었다. 심장박동빈도는 25°C에서 분당 평균 118.6회의 수축 리듬을 보였다. 그러나 온도에 따라 심장박동빈도는 현격한 변화를 보 였다. 혈강에 이산화염소를 다양한 농도로 투여한 경우 심장박동빈도는 약제 농도 증가에 따라 감소하였다. 이산화염소(100 ppm)을 훈증 처리할 경우 노출 시간의 경과에 따라 심장박동리듬이 현격하게 감소하였다. 이러한 이산화염소의 심장박동 억제효과는 활성산소 저해제인 비타민 E와 함께 주입할 경우 회복되는 현상을 나타냈다. 이상의 결과는 이산화염소가 화랑곡나방의 심장박동에 억제효과를 주었으며 이러한 억제효과는 이 물질이 유발하는 활성산소에 기인된 것으로 해석된다.

이산화염소는 살충효과를 지니며, 이는 이 물질이 발생시키는 활성산소에 기인된다. 살충효과를 주는 주요 원인으로 이산화염소의 세포독 성에 주목하고 있다. 본 연구는 이산화염소가 유발하는 세포독성이 활성산소에 기인한 아폽토시스 유발로 가설을 세우고 이를 검증하였다. 화랑 곡나방(Plodia interpunctella) 유충에 이산화염소를 주입한 결과 전체혈구수의 뚜렷한 감소를 보였고, 이후 처리 유충은 사망하였다. 아폽토시스 세포치사과정을 규명하기 위해 TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase nick end translation) 분석법을 적용하였다. 곤충 세포주의 하나인 Sf9 세포에 서로 다른 이산화염소를 처리하고 TUNEL 분석법으로 관찰한 결과 처리 농도에 비례하여 아폽토시스 비율이 증가하였다. 다 음으로 서로 다른 농도의 이산화염소를 화랑곡나방 유충에 주입하고 혈구 세포를 TUNEL 분석법으로 관찰한 결과 이산화염소는 처리 농도에 비례하여 아폽토시스 유발을 나타냈다. 그러나 항산화제인 비타민 E를 이산화염소와 함께 처리하면 비타민 E의 농도에 비례하여 이산화염소의 아폽토시스 유발을 억제하고 이에 따라 살충률도 감소하였다. 이러한 결과는 이산화염소에 기인한 세포독성은 활성산소에 기인한 아폽토시스 유 발로 이뤄졌다는 것을 제시하고 있다.

본 연구에서는 LSCF/GDC (20 : 80 vol%) 복합 분리막 표면에 LSC/GDC (50 : 50 vol%) 활성층을 코팅한 후 활성층의 열처리 온도, 두께, 침투법을 이용한 STF 도입이 산소투과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 활성층 도입은 복합 분리막의 산소 투과 유속을 급격히 증진시켰으며 이는 활성층 성분인 LSC/GDC (50 : 50 vol%)가 전자 전도성 및 표면 산소 분해 반응을 증진시켰기 때문이었다. 활성층의 열처리 온도가 900˚C에서 1000˚C로 증가한 경우, 산소 투과 유속은 증가하였고 이는 분리막과 활성층 사이 그리고 활성층의 결정입간 접촉이 증진하여 산소이온과 전자 흐름을 증진시켰기 때문으로 설명되었다. 코팅층의 두께가 약 10μm에서 약 20μm로 증가한 경우, 산소 투과 유속은 오히려 감소하였는데 이는 코팅층의 두께가 증가할수록 기공을 통한 공기 중의 산소 유입이 어려워지기 때문으로 설명되었다. 또한, 코팅층에 침투법을 이용하여 STF를 도입한 경우가 STF를 도입하지 않은 경우 보다 높은 산소 투과 유속을 보였는데 이는 도입된 STF가 산소 분해하는 표면 반응 속도를 촉진시키기 때문이다. 본 연구로부터 LSC/GDC (50 : 50 vol%) 활성층 코팅 및 특성 제어는 LSCF/GDC (20 : 80 vol%) 복합 분리막의 산소투과 증진에 매우 중요함을 확인하였다.

Cryopreservation and in vitro fertilization (IVF) protocols are important in genetic studies and applications to transgenic animals. Various studies about boar sperm cryopreservation have been studied for a long time. Those were about the use of extenders, the choice of sugars, the cooling and warming rates. The factors that influence the boar sperm are the dramatic changes in temperatures, osmotic and toxic stresses, and reactive oxygen species (ROS) generation. Among these factors, ROS generation is the main damage to DNA which is a principal genetic material and the most important for the practical applications. So we wondered whether ROS generation could be reduced. In previous study, monothioglycerol (MTG) was essential for the culture of embryo stem cells. Therefore we added MTG in the freezing extender based on lactose-egg yolk (LEY) with trehalose. For the assessment of the frozen-thawed sperm, we focused onmotility, membrane integrity and DNA damage. First, we used a computer-aided sperm analysis system for overall conditions of sperm such as motility and viability. Then we performed the sperm chromatin structure assay for DNA integrity and hypo-osmotic swelling test for membrane integrity. And our result showed the existence of MTG in the freezing extender caused less damage to DNA and higher motility in frozen-thawed boar sperm. Also we checked a relative antioxidant activity of MTG in modified Modena B extender. We concluded that this reagent can activate sperm mitochondria at MTG 0.2 μM, contribute to sperm motility and DNA integrity but there was no significant difference on membrane integrity. Also antioxidant activity of MTG in modified Modena B extender was proved.

In order to investigate the effects of 70% EtOH extract obtained from Hovenia dulcis Thunberg on enzymes relating reactive oxygen intermediate, cancer-stricken animals induced by DEN (N, N diethylnitrosamine) were recovered by administering the extract of Hovenia dulcis Thunberg. It showed that there was no effect on the generation of superoxide radical by the extract of Hovenia dulcis Thunberg. However, considering the increase of the activity of Cu, Zn-SOD and Mn-SOD in the tested animal class, the extract of Hovenia dulcis Thunberg could participate directly in removing of superoxides. The experimented-animals treated with the extract of Hovenia dulcis Thunberg showed an increase in the activity of the enzymes, catalase and glutathione peroxidase, which can eliminate hydrogen peroxide pertained in liver tissue. The extract of Hovenia dulcis Thunberg seemed to have some factors that accelerate the oxidation. Also, the extract of Hovenia dulcis Thunberg showed effects on the enzymes relating to the active oxygen toxicity which could be an indicator of aging and body toxicity.

This research was planned and executed to evaluate how the composition of Yack-sun (oriental diet therapy) tea can effect the health conditions of people who are suffering from diet-related diseases such as being overweight, obese and hyperlipidemic, by taking Yack-sun tea in a form of nutritional supplement with daily meals. We produced Kangjieum with Lycense Mill., Polygonum multflorum Thunb, Cassia tora L., Crataegus pinnatifida Bge and Salvia miltiorrhiza Bge. We evaluated the effects of this tea on serum lipids, on homocysteine concentration, and on active oxygen contents, oxidative stress by clinical practices. We have determined that this tea has a significant effect on decreasing body fat content, decreasing total cholesterol, decreasing LDL-cholesterol, and decreses triglyceride and homocysteine concentrations. In addition, blood active oxygen content and oxidative stress were significantly decreased. We think that scientific and objective evaluation was performed on the components of Kangjieum prescription. We concluded that we could apply the components, not only in a form of tea, but also in other forms of various foods. The information we received from this conclusion will be basic information on how we can apply oriental medicinal resources into other food and will be a steppingstone for medicinal herbs to place a foot in the field of functional food research, which already draws sizable attention world-wide.

The electron transport chain (ETC) delivers electrons from many substrates to reduce molecular oxygen to water. ETC accomplishes the stepwise transfer of electrons through series of protein complexes conferring oxidation‐reduction reactions with concomitant transport of p roton across membrane, g enerating a proton g radient which leads ATP s ynthesis b y F0F1ATPase. Bacterial ETC initiates with oxidation of NADH by NADH dehydrogenase complex (complex I). Therefore, damage of complex I leads to insufficient function of ETC and accumulation of NADH inside the cell. Contribution of ETC activity and its consequent changes of NADH levels to bacterial damage response against reactive oxygen and nitrogen species (ROS/RNS) has been poorly understood. In this study, by constructing ndh mutant Salmonella lacking complex I NADH dehydrogenase 2, we evaluated the effect of ETC deficiency to bacterial resistance against ROS and RNS. The growth of ndh mutant Salmonella is impaired in the culture media containing hydrogen peroxide, but rather accelerates in the media containing nitric oxide donors. Data suggest that redox potential of NADH accumulated inside the cell by ETC blockage may affect inversely to bacterial resistance against reactive oxygen species and reactive nitrogen species.

본 연구에서는 공간 과제 수행 시 21%의 산소 농도와 30%의 고농도 산소 공급이 변연계의 활성화에 어떠한 변화를 유발하는지 관찰하였다. 총 8명의 오른손잡이 남자 대학생을 본 연구의 실험 참여자로 선정하였다. 공간 과제를 수행하는 동안 3T MRI 를 이용하여 뇌기능 영상을 획득하였다. 실험은 21%의 일반 공기 중의 산소 농도와 30%의 고농도 산소를 각각 공급하면서 공간 인지 과제를 수행하는 두 개의 회기로 구성된다. 변연계를 대상이랑(cingulate gyrus), 시상(thalamus), 변연엽(limbic lobe), 시상하부(hypothalamus), 해마(hippocampus), 해마방회(parahippocampa gyrus), 편도(amygdala), 유두체(mammilary body)의 8 개의 영역으로 분리하여 뇌 활성화 영역을 비교하였다. 공간 과제 수행 시 두 가지 산소 농도에 따른 변연계의 활성화 영역은 거의 동일하였다. 그러나 21%의 산소 농도에 비해 30%의 고농도 산소 공급 시 대상이랑(cingulate gyrus)과 시상(thalamus) 영역에서 활성화가 증가하였다. 즉, 30%의 고농도 산소 공급 시 공간 인지 수행 능력의 증가는 공간 인지 처리와 관련이 있는 대뇌 피질 뿐만 아니라 시상(thalamus)과 대상이랑(cingulate gyrus) 같은 피질하 영역에서의 신경 활성화의 증가와도 관련이 있는 것으로 판단된다.

The current study was designed to evaluate the effects of the reactive oxygen species (ROS) generated with a xanthine (X) and xanthine oxidase system (XO) on sperm function and DNA fragmentation in porcine spermatozoa. ROS were produced by a combination of 1,000 μM X and 50 mU/ml XO. The ROS scavengers such as superoxide dismutase (SOD) (200 U/ml) and catalase (CAT) (500 U/ml) were also tested. Spermatozoa were incubated for 2 hours in BWW medium with a combination of X-XO supplemented with or without antioxidants at 37℃ under 5% CO2 incubator. Ca-ionophore-induced acrosome reaction, the proportion of swollen spermatozoa under hypo-osmotic condition, malondialdehyde formation for the analysis of lipid peroxidation, and the proportion of DNA fragmentation were determined after 2 hours incubation. The action of ROS on porcine spermatozoa resulted in decreased Ca-ionophore-induced acrosome reaction and membrane integrity, increased the formation of malondialdehyde, and the proportion of sperm with DNA fragmentation(p<0.05). The toxic effects caused by ROS were completely alleviated by CAT in terms of sperm function and characteristics, however SOD did not serve the same scavenger effect as CAT. To conclude, the ROS can cause significant damage to porcine sperm functions and characteristics, which can be minimized by the use of antioxidants.

Intracellular reactive oxygen species(ROS) produced in a various pathologic state was known to intermediate many cellular response such as inflammation. Recently, low level light irradiation by HeNe laser used in many clinical field could improve inflammatory state by scavenging intracellular ROS through photo-detachment/dissociation process. The purpose of this study is to investigate the differential effects of blue and red light irradiation on ROS scavenging effects. Immortalized human oral keratinocyte HaCat cells were used. Phorbol 12-myristate 13-acetate(PMA) was treated for inflammation. Red(635nm) and blue(470nm) light irradiation was carried out. To asses the intracellular ROS by light irradiation, confocal microscopic and flow cytometric assay with DCF fluorescence for total ROS and ESR spectrometry of DMPO-O2 - for superoxide anion were caried out. And microarray was performed for mRNA expression level. Released intracellular total ROS in PMA treated HaCat cell lines was dissociated efficiently by red light irradiation, while blue light irradiation did not. Rather, blue light irradiation increased ROS formation. For superoxide anion generated the first synthetic form of ROS, red light irradiation reduced its amount but blue light irradiation did not. In the mRNA expression in line with cyclooxygenase(COX) pathway, prostagrandin endoperoxide synthase 1(PTGS 1), prostagrandin endoperoxide synthase 2(PTGS 2) and phospholipase A2(PLA2) were increased by both light irradiation and they were decreased as time flows. And genes associated with ROS releasing, mRNA expressions of tumor necrosis factor receptor (TNFR) and interleukin 1beta(IL1B) were increased by 1 hour red light irradiation but did not by blue light irradiation. As a result, red and blue light irradiation showed different response in affecting the level of ROS. These findings indicate that red light rather than blue light is more useful for anti-inflammation in clinical field