Background : Water uptake and flow across cellular membranes is a fundamental requirement for plant growth and development, and plant water status is important not only for plant growth under favorable conditions but also for ability of a plant to tolerate adverse environmental conditions. Thus identification of plasma membrane water channel genes (aquaporins) in ginseng provides extensive information for functional studies and the development of markers for salinity stress tolerance. Methods and Results : For salinity treatment, the plants were grown for 4 weeks in culture medium gelled with 0.8% Phytoagar, and the old media were replaced with the fresh medium containing NaCl at 0, 50, 100, 200 and 400 mM, respectively. The samples for stress treated and non-stressed plants were collected from 6h to 72h, and frozen immediately into liquid nitrogen. According to the sequence information from the assembled transcripts, four primer pairs were designed from the aquaporin gene regions. In order to determine the pattern of aquaporins expression in ginseng seedlings to salinity stress, we conducted semi-quantitative RT-PCR. Conclusion : A tonoplast intrinsic protein 1 (TIP1)-type aquaporin is not only believed to be essential for plant life, but also to be beneficial for growth under salinity stress. Therefore, a deeper understanding of aquaporin genes in ginseng will be essential for crop improvement, which could help us to understand the molecular genetic basis for the ginseng genetic improvement and also provide the functional genetic resources for selective breeding and transgenic research.

Background : Osteoclasts as multinucleated cells originate from hematopoietic monocyte/ macrophage precursor cell, shows the bone absorption through the commitment, differentiation, fusion, and bone resorption stages by regulation of M-CSF and RANKL. It has been reported a significant negative correlation between the increase of oxidative stress and the bone density, and when RANKL reaction to the osteoclasts precursor cells is mainly generated ROS is due to increased activity of NADPH oxidase1 (NOX1), and these ROS act as a factor which promotes osteoclasts differentiation. Thus, RANKL signaling process is important that excessive osteoclast formation and differentiation inhibited through the regulation of each step. Methods and Results : F3570 ethanol extract showed relatively high activity at in-vitro antioxidant activity. F3570 water extract inhibited ROS generation in RAW 264.7 cells stimulated with H2O2 and RANKL, even at low concentrations. The inhibitory effect of osteoclast differentiation on F3570 water extract was confirmed that shown through NF-κB pathway, MAPK pathway including ERK and JNK. F3570 ethanol extract is considered to be regulated by the p38 MAPK and the other signaling pathway. Also, F3570 both water and ethanol extract were significantly reduced gene expression such as TRAP, calcitonin receptors and integrin β3 of RANKL-induced mature osteoclast in the bone resorption stage. Conclusion : Through this study, F3570 extract revealed an outstanding inhibitory effect and signaling mechanisms in osteoclast differentiation induced by RANKL. These results suggest that F3570 is bone diseases associated with aging or osteoporosis caused by menopause in an aging society is expected to be a superior candidate for the treatment or the prevention

급성전골수구성 백혈병(Acute promyelocytic leukemia, APL)은 혈액암의 일종으로 치료의 성적이 좋지 않 을 뿐 아니라 항암요법과 병행 하였을 경우 큰 효과를 보이는 것으로 알려져 있는 방사선 치료를 병행함에 도 불구하고 정상세포에도 작용하여 부작용을 초래한다. 본 연구에서는 이러한 부작용을 감소시키기 위하 여 감마선을 TNF-α와 같이 처리하였을 경우 정상세포와 암세포의 세포 죽음에 어떠한 영향을 미치는지 확 인하였다. HL-60 세포는 APL 세포주로서 사용하였고 DMSO를 처리하여 분화시킨 HL-60 세포는 정상과립 구의 성질을 나타내어 정상대조군으로 이용하였다. 그 결과 TNF-α와 함께 감마선을 처리한 HL-60 세포에 서만 세포독성효과를 나타내었고 세포자멸사를 유도하여 세포가 죽음에 이르게 하였다. 결론적으로 TNF-α 는 항암치료의 부작용을 없애기 위해 저농도 감마선 치료 시 함께 사용하여 암 세포의 제거를 증가시켜 암 의 치료효율을 높일 수 있는 유효물질로 사료된다.

본 연구는 수증기 증류법을 이용하여 추출한 산국화 유래 hydrosol의 피부각질형성세포(HaCaTs) 증식 및 이주 유도 활성 평가를 통해 피부재상피화 및 상처치유 활성을 확인하였다. 산국화 hydrosol은 HaCaTs의 증식과 이주를 농도 의존적으로 유도하였으며, 특히 1 μg/mL에서 음성 대조군(control)에 비해 143.71 ± 3.37%의 증식과, 139.98 ± 5.72%의 이주 유도 활성을 나타내었다. 또한, 산국화 hydrosol은 extracellular signal-regulated kinase 1/2 (Erk 1/2)와 serine/threonine-specific protein kinase (Akt)의 인산화를 유 의하게 증가시켰을 뿐만 아니라 collagen sprout out growth를 농도 의존적으로 유도하였다. 이러한 결과들을 통해서 산국화 hydrosol은 정상적인 재상피화 과정과 상처치유 등의 활성이 있음을 확인하였고, 향후 화장품 소재로서 응용가능성을 검증하였다.

피부 손상은 주로 자외선, 열, 담배 등과 같은 환경적 요인으로부터 초래되는데, 이는 활성산소종의 과생 성으로 인한 피부노화와 연관이 있는 것으로 알려져 있다. 돌배(Pyrus pyrifolia NAKAI)는 전 세계적으로 많이 소비되는 과일로써 항암, 항산화, 항염증효과가 알려져 있다. 본 연구에서는 돌배나무잎 추출물(Pyrus pyrifolia leaf extract, PPE)의 ultraviolet B (UVB)스트레스에 대한 피부 섬유아세포 보호효과를 검증하였다. Lactate dehydrogenase assay와 DCF-DA를 이용한 정성분석 실험은 PPE가 인간의 섬유아세포에서 UVB 스트레스 에 의해 유발된 세포독성 및 과생성된 활성산소종을 농도 의존적으로 억제할 뿐만 아니라, 미토콘드리아 기능저 하, 막전위 저하, 그리고 세포사멸과정의 핵심 인자인 caspase-3 활성도 유의하게 억제함을 보여주었다. 결론적 으로, PPE는 UVB스트레스에 의해 과생성된 활성산소종을 억제시켰으며, 이로 인해 생기는 피부세포 사멸을 효과적으로 저해함을 확인하였다.

Pectin은 식물 세포벽의 주요성분으로 과실이나 채소류의 세포막이나 세포막 사이의 엷은 층에 존재하 며, 고점도의 수용성 다당체로 염과 pH에 의한 점도 변화가 심하며, 알코올류와 만나 gelation 되는 특징을 가 지고 있다. 식품분야에서 펙틴은 점도의 증가 및 겔 형성제로 사용되어 왔으나, 화장품 분야에서는 그 사용이 극히 제한적이었다. 본 연구에서는 pectin 효소 분해물의 분해 정도 및 분자량 분포를 정확히 확인하기 위해, HPLC (GPC)를 이용한 분석 조건을 확립하였으며, 생물 전환 공정을 통해 저분자량 pectin oligomer가 형성 되는 것을 확인하였다. 그리고, 2종의 효소에 대한 저분자량 pectin oligomer 생산 최적 조건 실험을 진행하여 최적 생산 조건을 확립하였으며, 이로 부터 제조한 pectin 효소분해물에서 저분자량 pectin oligomer를 선별적 으로 분리하는 공정도 개발하였다. 이러한 공정을 통해 제조된 저분자량 pectin oligomer 소재 LMPH A 와 B는 약 200 ∼ 2,700 Da 정도의 분자량 분포를 가지는 것으로 확인되었다. LMPH A와 B의 생리활성을 확인 한 결과, 2종 모두 항산화 활성을 보였다. 게다가, 이들이 pectin 및 D-galacturonic acid 보다 상대적으로 우 수하며, 농도의존적으로 증가함을 보였다. 또한 자외선(UVB)에 의한 피부세포의 광손상 및 이로 인한 apoptosis를 방어하는 효과를 나타내었다. 세포 활성화 효과 측정결과는 LMPH A, B 모두 0.025% 이상의 농도에 서 세포 활성화 효과를 보였으며, 농도가 0.5%에 이를 때까지 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었 다. 특히, LMPH B의 경우, 0.5% 농도에서 약 30%, LMPH A도 약 22%의 매우 우수한 세포 활성화 효과를 가지는 것으로 확인되었다. 결론적으로, 본 연구를 통해 개발된 2종의 LMPH가 우수한 생리활성과 동시에 우수 한 안전성을 보임으로써, 향후 화장품 소재로 응용 가능성이 매우 높을 것으로 기대된다.

Background : This study aimed to investigate the antioxidant and antiproliferative activities of extract from different parts of water chestnut (Trapa japonica Flerow). Methods and Results : The total polyphenol content of pericarp and seed extract was 438.31 ㎎/g and 25.32 ㎎/g respectively. DPPH radical scavenging assay showed that the half maximal inhibitory concentration (IC50 values) of pericarp and seed extract were 5.28 ㎍/㎖ and 355.51 ㎍/㎖ respectively. In addition, the pericarp extract showed strong reducing power. In the MTT assay, the pericarp extract significantly inhibited the viability of A549, AGS, HeLa, PC-3, HCT116, HT29 and SW620 cell lines compared with the seed extract. Conclusions : These results suggest that T. japonica Flerow extracts have significant antioxidant and antiproliferative activity.

In this study, we investigated the anti oxidative potential and protective effects of water extract of Leonurus sibiricus L. leaf (LSLW) against ultraviolet B (UVB)-induced oxidative damage in human keratinocytes (HaCaT cells). To evaluate the anti oxidative activity of LSLW, we measured DPPH radical, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, superoxide anion scavenging activities, lipid peroxidation inhibition, and reducing power of LSLW. For induction of oxidative stress in HaCaT cells, the cells were irradiated with UVB at 40 mJ/㎠. To investigate the protective effects of LSLW against UVB, we measured cell viability and apoptotic bodies using annexin V staining. LSLW showed anti oxidative activities by scavenging DPPH radical, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, superoxide anion and by reducing lipid peroxidation. In addition, LSLW showed high reducing values. The UVB-induced oxidative conditions led to cell apoptosis. However, treatment with LSLW ameliorated oxidative stress conditions, including inhibition of cell death, apoptotic body. Taken together, LSLW exhibited anti oxidative and protective effects against UVB-induced damage in HaCaT cells. Thus, LSLW could be useful for the development of cosmetics for UVB-induced skin aging.

Obesity is a pro-inflammatory state that contributes to the development of metabolic disorders such as hyperlipidemia, insulin resistance, type 2 diabetes, non-alcoholic fatty liver, and cardiovascular disease. In this study, we evaluated the inhibition of adipogenesis in 3T3-L1 cells and in high-fat diet (HFD)-induced obese mice by Peucedanum japonicum Thunberg L. water extract (PJT). Lipid accumulation measurement indicates that PJT markedly inhibited adipogenesis in a dose-dependent manner. RT-PCR results demonstrated that the mRNA expression of adipogenic transcription factors such as peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ) and CCAAT/enhancer binding protein- α (C/EBPα) in 3T3-L1 cells were significantly down-regulated by PJT treatment. Oral administration of PJT (100, 300, and 500 ㎎/㎏, b.w/daily for 4 weeks) was conducted in high-fat diet induced obese mice and C57BL/6 mice. The PJT-administered group of HFD-induced mice had a lower body weight gain, along with decreased serum levels of glucose, triglycerides, and total cholesterol compared with the control mice, however, the HDL-cholesterol/total cholesterol ratio was increased. Furthermore, the elevated mRNA expression levels of adipogenesis related genes in the white adipose tissue of obese mice were significantly suppressed by PJT. These results indicate that PJT exhibits anti-obesity effects in obese mice by decreasing in serum lipid levels and lipogenesis related gene.

The objective of this study was to investigate anticytotoxic and antioxidatative capacities of ethanol extracts from Acer tegmentosum Maxim (A. tegmentosum) stem in vitro. The extract at concentration of 200 ug/mL inhibited 10 and 20 ug/mL arsenic trioxide-induced cytotoxicity of HepG2 cells by 79.3 and 57.5%, respectively. The extract at concentration of 200 ug/mL inhibited 0.2 and 0.5 mM t-BHP-induced cytotoxicity of HepG2 cells by 66.3 and 35.7%, respectively. Antioxidative effects of the extract were examined via measurement of ABTS, superoxide, and peroxyl radical scavenging activities. ABTS radical scavenging activity of the extract was higher than that of α-tocopherol. Superoxide scavenging activity of the extract was higher than that of catechin. Oxygen radical absorbance capacity of the extract was higher than that of ascorbic acid. Cupric reducing antioxidant capacity of the extract was higher than that of α-tocopherol. The extract at concentrations of 100 and 500 μg/mL inhibited 10 mM t-BHP-induced lipid peroxidation of HepG2 cells by 38.2 and 80.7%, respectively. The extract prevented supercoiled DNA strand breakage induced by hydroxyl or peroxyl radical. Total phenolic and flavonoid contents of the extract at concentration of 100 μg/mL were 71.3 nmol/mL gallic acid and 18.8 nmol/mL catechin equivalents, respectively. Thus, strong cytoprotective and antioxidant effects of A. tegmentosum stem extract seem to be due to, at least in part, the prevention from free radicals-induced oxidation as well as high levels in polyphenolic contents.

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a kind of liver inflammation caused by an accumulation of fat in the liver. Patients with NAFLD have an increased risk to develop liver fibrosis, which leads to cirrhosis. To investigate hepatoprotective effects of Agrimonia eupatoria L (A. eupatoria), oleic acid-induced NAFLD in HepG2 cells was used and A. eupatoria was fractionated with ethanol (EtOH), n-hexane, dichloromethane (CH2Cl2), ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (BuOH), and H2O. Cells treated with the EtOAc fraction showed the highest lipid accumulation inhibiting effect. A. eupatoria also suppressed triglyceride accumulation and inhibited expression of lipid marker gene, such as a peroxisome proliferator activated receptor γ (PPAR-γ). Moreover, another marker, mRNA expression level of peroxisome proliferator activated receptor α (PPAR-α) was significantly increased by in a dose-dependent manner. These results suggest that A. eupatoria is a potent agent for the treatment of NAFLD.

In the present study, we investigated the effect of 70% EtOH extract from Hippophae Rhamnoides L. leaves (HRL) on the anti-obesity effect in 3T3-L1 cells. The effects of HRL on lipid accumulation in 3T3-L1 cells were examined using Oil Red O staining. In addition, we examined the gene expression levels by using RT-PCR and western blot. The results of this analysis showed that 100 ㎍/㎖ HRL significantly increased the inhibition of lipid accumulation by 82.25%; significantly decreased the mRNA expression of sterol regulatory element binding protein-1c (SREBP-1c), peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ), CCAAT/enhancer binding proteins α (C/EBPα), and fatty acid synthase (FAS) in 3T3-L1 cells as well as the stimulated protein expression of AMP-activated protein kinase (AMPK); and suppressed the expression level of PPARγ. These results suggest that HRL can prevent adipogenesis through activation of AMPKα and inhibition of adipogenesis transcription factors.

This study describes a preliminary evaluation of the anti-inflammatory activity of Acrosorium yendoi Yamada extracts. A. yendoi Yamada was extracted using 80% ethanol and then fractionated sequentially with n-hexane, ethyl acetate and butanol. To screen for anti-inflammatory agents effectively, we first examined the inhibitory effect of 80% EtOH extract and solvent fractions of A. yendoi Yamada on the production of pro-inflammatory factors and cytokines stimulated with lipopolysaccharide. In addition, we examined the inhibitory effect of 80% EtOH extract and solvent fractions of A. yendoi Yamada on pro-inflammatory mediators (NO, iNOS, PGE2, and COX-2) in RAW 264.7 cells. In the sequential fractions of n-hexane and EtOAc inhibited the NO and PGE2 production and the protein level of iNOS and COX-2, and protein expression of pro-inflammatory cytokines (TNF-α, and IL-6). These results suggest that A. yendoi Yamada may have significant effects on inflammatory factors and may be provided as possible anti-inflammatory therapeutic seaweed.

Arabis glabra is a localized common rhizomatous flowering plant, This plant is often used in Korean traditional systems of medicine as a remedy for blood cleaning, detoxification, abscess, gastrospasm, arthritis, contraction and diarrhea. Generally drugs that are used for arthritis have antinociceptive and anti-inflammatory properties. However, validity of the anti-inflammatory activity has not been scientifically investigated so far. Therefore, the aim of this study was to investigate the anti-inflammatory potential of A. glabra using the ethanolic extract and its sub-fractions. To evaluate the anti-inflammatory effects, we examined the inflammatory mediators such as nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) on RAW 264.7macrophages. Our results indicated that hexane and chloroform fraction significantly inhibited the LPSinduced NO and PGE2 production in the cells. The hexane fraction inhibitory activity for NO tests with IC50 values showed in 21.0 ㎍/㎖. The chloroform fraction inhibitory activity for PGE2 tests with IC50 values showed in 18.0 ㎍/㎖. These efficacy are expected to be able to present the potential for the development of health functional food for the prevention inflammatory diseases because it has sufficient preventive medical possibilities. Further, it is determined that it is necessary to further study the mechanism of cytokine and protein expression associated with inflammation.

Here we report the protective activity of cultured Acer tegmentosum cell extract against liver damage in rat intentionally instigated by D-galactosamine. Local fat degeneration and infiltration of inflammatory cells were significantly decreased in cultured A. tegmentosum cell extract administered rat. In addition, acutely increased AST, ALT, LDH, ALP activities and lipid peroxidation and lipid content by liver damage were recovered in experimental rat administrated with A. tegmentosum extract. These results showed that cultured A. tegmentosum cell extract has a role in blood enzyme activation and lipid content restoration within damaged rat liver tissues. Moreover expression rate of TNF-α which accelerates inflammation and induces tissue damage and necrosis was significantly decreased. Also activities of antioxidant enzymes were more effectively upregulated comparing to those of the control group induced hepatotoxicity. All data that cultured A. tegmentosum cell extract has a preventive role against liver damages such as inflammation, tissue necrosis in rats by improving activities of blood enzymes, antioxidant enzymes and modulating expression of inflammation factor, suggest that cultured Acer tegmentosum cell extract is an effective medicinal resource for restoration of hepatotoxicity.

오디 당침출액(MSE)의 산화적 스트레스 개선 효과를 확인하기 위하여 HepG2 세포에 H2O2로 산화적 스트레스를 유도시킨 다음, MSE의 보호효과를 확인하였다. MSE를 40 일간 저장하여 DPPH radical scavensing을 통해 DPPH radical 소거능이 유의적으로 좋았던 저장 40일용 MSE를 선택하여 세포 실험에 적용하였다. HepG2 세포에 500 μM H2O2를 처리하여 산화적 스트레스를 유발시키고, MSE를 처리하여 세포 생존율을 확인한 결과, MSE 처리로 인한 세포 생존율이 유의적으로 증가하였고, ROS 생성과 과산 화물에 대한 지표로 측정된 MDA 농도도 MSE 처리로 인해 효과적으로 억제되었다. 또한, H2O2 처리로 감소된 SOD 및 CAT 활성이 MSE 처리로 인해 유의적으로 높아졌으며, H2O2를 처리로 인한 세포핵의 apoptosis body가 MSE 처리 로 인해 감소함을 확인하였으며, 이는 caspase-3 활성 MSE 가 억제시킴으로 인해 세포를 보호하고 있음을 확인하였 다. 이상의 결과로부터 오디 당침출액은 산화적 스트레스 로부터 야기되는 세포독성과 apoptosis로부터 세포 보호 효과를 확인함에 따라 향후 노화와 관련된 다양한 연구 소재의 기초 자료 및 질병 예방 소재로의 가능성을 확인하 였다.

본 연구에서는 연화 열수 및 에탄올 추출물의 3T3-L1 지방세포 분화 및 ROS생성 저감효과를 구명하기 위하여 3T3-L1 전지방세포 분화과정 중 연화 열수 및 에탄올 추출 물에 의한 지방축적과 ROS 생성을 관찰하였다. 연화 열수 및 에탄올 추출물은 XTT assay에서 100, 200 및 400 μg/mL 농도에서 세포 독성을 보이지 않았다. 지방세포 분화 중 세포 내 지방축적 및 ROS 생성량을 비교한 결과, 연화 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포의 경우 지방축적량과 ROS 생성량 모두 유의적으로 억제되는 것으로 나타났다. 특히 연화 열수 및 에탄올 추출물을 처리함으로써 지방세포 분화와 관련된 전사인자인 PPARγ, C/EBPα 및 aP mRNA의 발현을 유의적으로 감소시켰으며, ROS의 생성과 관련이 있는 주요 유전자인 NOX4 및 catalase의 유전자발현 또한 유의적으로 감소하였다. 이 결과를 통해 연화 열수 및 에탄 올 추출물이 3T3-L1 지방세포 내 중성지방의 축적 억제 효과와 더불어 ROS 생성 억제에 효과적으로 작용함을 확인 하였다. 따라서 연화 열수 및 에탄올 추출물은 비만과 같은 대사증후군 관련 질환의 개선을 위한 천연물 기능성 소재로 의 활용이 기대된다.

다양한 제품들에 사용되고 있는 천연물 소재들의 효능에 대한 체계적이고 과학적인 증거자료와 임상자료는 매우 부족한 실정이다. 이러한 천연물 소재의 과학적 연구는 국 민보건과 건강증진을 위한 다양한 제품개발의 기초자료로 활용할 수 있는 중요한 자료이다. 따라서 본 연구에서는 보리순 추출물을 이용하여 기능성 천연물 소재로서의 가능 성을 검토하였다. 항염증 활성을 조사하기 위해서 대식세 포 RAW264.7에 LPS로 자극시켜 유도된 염증반응에서 보 리순 에탄올 추출물의 매개체 억제 효과를 수행하였고 oxazolone을 이용하여 hairless 마우스에 접촉성 피부염을 유도하여 보리순 추출물의 항염 효과를 확인하였다. 연구 의 결과에서, LPS로 자극한 RAW264.7 세포에서 COX-II, iNOS와 같은 염증성 매개체뿐만 아니라 염증성 사이토카 인의 생성 및 발현이 보리순 에탄올 추출물에 의하여 현저 히 억제됨을 확인하였다. 이러한 보리순 에탄올 추출물의 억제효과는 IκB의 분해반응을 억제함으로써 NF-κB의 핵 으로 이동을 억제하여 신호전달체계를 불활성화시키는 것 과 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 보리순 에탄올 추출 물은 NF-κB의 상위 신호전달경로인 MAPKs에도 영향을 미치는 것으로 증명되었다. 대식세포에서의 실험결과를 토 대로 hairless 마우스에 oxazolone으로 접촉성 피부염을 유 발시킨 모델에서 보리순 에탄올 추출물을 처리하여 2주간 피부 병변을 관찰한 결과 염증반응이 현저히 감소됨을 확인 하였다. 이상의 결과에서 보리순 추출물이 항염증 효능을 가진 천연물 소재로서의 가능성을 제시하고 있다. 기존 연 구에 의하면, 보리 추출물에는 항산화 효과가 뛰어난 폴리 페놀류인 루테오린(luteolin), 사포나린(saponarin) 등이 풍 부하며, 항염증 효과가 우수한 페루릭산(ferulic acid), 루토 나린(lutonarin), 그리고 각종 비타민, 미네랄 등이 풍부하다 고 알려져 있다. 또한 superoxide와 hydroxyl 라디칼 생성을 억제할 수 있는 2"-O-glycosylisovitexin이 함유되어 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 성분들에 의하여 보리순 추출물 의 항염 효과가 나타날 것으로 생각된다. 다양한 염증성 질환에서 여러 매개체들의 과도한 발현이 그 질환의 원인임 을 생각해 볼 때 보리순 추출물은 항염증에 관련된 여러 제품들에서 다양하게 활용할 수 있는 천연물 소재가 될 것으로 판단되며 앞으로 보리순 추출물에서 항염 효과를 나타내는 유효화합물의 분리동정 및 생리활성평가에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.