Chrysin (5,7-dihydroxyflavone)은 프로폴리스, 꿀 같은 음식과 다양한 식물에 존재하는 천연 플라보노이드이다. Chrysin은 항산화, 항노화, 항염, 항암 효과 등 다양한 생물학적 효과를 가진다고 알려져 있다. 이 연구에서, 우리는 사람의 각질형성세포에서 chrysin이 VDR을 통한 transcriptional activity에 미치는 영향을 dual-luciferase assay을 통하여 살펴보았다. Chrysin은 농도 의존적으로 VDR을 통한 transcriptional activity를 증가시켰다. Quantitative real time PCR을 통해 chrysin이 사람의 각질형성세포에서 VDR mRNA의 발현을 증가시킴을 확인하였다. 또한, chrysin이 각질형성세포의 분화 마커인 keratin 10, involucrin 그리고 filaggrin의 mRNA 발현을 증가시킴을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 chrysin이 VDR을 통한 transcriptional activity를 조절하여 각질형성세포의 분화를 촉진시킬 수 있다는 것을 시사한다.

본 논문에서는 세리신잠 실샘 가수분해물(Sericinjam Gland Hydrolysate: SJGH)을 이용하여 진피 섬유아세포에서 항산화 및 항노화 연구를 진행하였다. SJGH는 사람 섬유아세포에서 고농도의 과산화수소에 의한 세포 사멸과 세포 내 산화 증가를 효과적으로 방어하였다. 또한 SJGH는 저농도의 과산화수소에 의한 섬유아세포의 SA-β-Gal 발현과 MMP-1의 발현 증가를 억제하였고, 반대로 프로콜라겐 I의 생합성은 증가시켰다. 이러한 결과를 통해 SJGH의 항산화 및 항노화 효과가 우수함을 확인하였으며, SJGH가 항노화 화장품의 우수한 소재가 될 수 있음을 보여준다.

In Japan, milk and food companies have recently developed many functional yogurts using selected probiotic lactic acid bacteria (LAB) and Bifidobacterium strains. In 1991, the FOSHU (foods for specified health uses) system began instituted by the Ministry of Health, Labor and Welfare. In 2010, approximately 1,000 commercially available items were labeled as FOSHU products that are specially given brands showing good health effects for humans. Japanese commercial yogurts are classified into three type categories: fermented using selected probiotics, functional components added, and standard types. Many functions are considered in the selection of probiotics including competitive adhesion exclusion of enteritic pathogens, cholesterol lowering effects, and positive immuno-modulatory effects. Adhesion to the human intestine is one of the most important characteristics of probiotic LAB and bifidobacteria. Our new screening system for adhesive activity involves a combination of three methods: the rat colonic mucin-micro plate assay, the Carnoy’s histochemical staining method, and the carbohydrate probe binding assay. Recently, we developed a new screening assay using the BIACORE biosensor chip coated with human colon mucin (HCM). We found new LAB strains that recognize and specifically bind to the human ABO blood type antigens. We named these “blood type LAB”. We identified the molecular LAB binding mechanism occurring in the human intestine through unique adhesin molecules that are expressed on the bacterial cell surface as lectin-like proteins. Bacteria with strong adhesion ability improve gastrointestinal health by continuous proliferation in the intestine; and increase the chance of intake into the Peyer’s patches through M-cells that inhibit allergies because of LAB immune-stimulating activity. The future Japanese food market will contain superior functional yogurts containing adhesive effective probiotic LAB and bifidobacteria that are expected to be developed using our proposed mass screening system shown here.

Human embryonic stem (ES) cells are a potential source of cells for developmental studies and for a variety of applications in transplantation therapies and drug discovery. However, human ES cells are difficult to culture and maintain at a large scale, which is one of the most serious obstacles in human ES cell research. Culture of human ES cells on MEF cells after disassociation with accutase has previously been demonstrated by other research groups. Here, we confirmed that human ES cells (H9) can maintain stem cell properties when the cells are passaged as single cells under a feeder-free culture condition. Accutase-dissociated human ES cells showed normal karyotype, stem cell marker expression, and morphology. We prepared frozen stocks during the culture period, thawed two of the human ES cell stocks, and analyzed the cells after culture with the same method. Although the cells revealed normal expression of stem cell marker genes, they had abnormal karyotypes. Therefore, we suggest that accutase-dissociated single cells can be usefully expanded in a feeder-free condition but chromosomal modification should be considered in the culture after freeze-thawing.

Fetal bovine serum (FBS) is the most frequently used serum for the cultivation of mammalian cells. However, since animal-derived materials might not be appropriate due to safety issues, allogeneic human serum (HS) has been used to replace FBS, particularly for the culture of human cells. While there has been a debate about the advantages of HS, its precise effect on human adult stem cells have not been clarified. The present study aimed to investigate the effect of HS on the human eyelid adipose stem cells (HEACs) in vitro. When HEACs were cultivated in a medium containing 10% HS, many cells moved into several spots and aggregated there. The phenomenon was observed as early as 9 days following 10% HS treatment, and 12 days following 5% HS plus 5% FBS treatment. However, the aggregation was never observed when the same cells were cultivated with 10% FBS or bovine serum albumin. To examine whether cell density might affect the aggregation, cells were seeded with different densities on 12-well dish. Until the beginning of aggregation, cells seeded at low densities exhibited the longest culture period of 16 days whereas cells seeded at high densities showed the shortest period of 9 days to form aggregation. The number of cells was as the least for the low density group, and as the greatest for the high density group. When human cord blood serum or normal bovine serum was examined for the same effect on HEACs, interestingly, cord blood serum induced the aggregation of cells whereas bovine serum treatment has never induced. When cells were cultivated with 10% HS for 9 days, they were obtained and analyzed by RT-PCR. Compared to FBS-cultivated HEACs, HS-cultivated HEACs did not express VIM, and less expressed GATA4, PALLD. On the other hand, HS-cultivated HEACs expressed MAP2 more than FBS-cultivated HEACs. In conclusion, human adult stem cells could move and form aggregates by the treatment with human body fluids.

접촉성 피부염 유발제인 크롬(Cr)의 세포독성을 조사하기 위하여 chromium trioxide(CrO3)가 배양 인체피부 섬유모세포(Detroit 551)에 미치는 영향을 알아보았으며, 이와 동시에 CrO3에 대한 금은화(Lonicerae Flos, LF) 추출물의 영향을 항산화 측면에서 조사하였다. 본 연구에서 CrO3는 처리 농도에 의존적으로 배양 Detroit 551세포의 생존률을 유의하게 감소시킴으로서 세포독성을 나타냈으며 XTT50값인 midcytotoxicity value(MCV)는 29.4μM로 나타났다. 한편, CrO3의 세포독성에 대한 항산화제의 영향에 있어서, 항산화제의 일종인 vitamin E는 CrO3에 의하여 유도된 세포독성을 유의하게 방어하였다. CrO3의 세포독성에 대한 금은화 추출물의 영향에 있어서는, 금은화 추출물이 CrO3에 의하여 감소된 세포생존률을 유의하게 증가시킴으로서 CrO3의 독성을 효과적으로 방어하였다. 이와 동시에 금은화 추출물은 SOD-유사 활성을 비롯하여 지질과산화(lipid peroxidation, LP)억제 및 lactate dehydrogenase(LDH) 활성감소를 보임으로서 항산화능을 나타냈다. 이상의 결과로부터 CrO3는 배양 Deroit 551 세포에 고독성을 나타냈으며, CrO3의 세포독성에 산화적 손상이 관여하고 있는 것으로 나타났다. 한편, 금은화 추출물은 이의 항산화능에 의하여 CrO3의 산화적 손상과 관련된 세포독성을 효과적으로 방어하였다. 따라서 금은화 추출물과 같은 식물의 천연물은 크롬처럼 산화적 손상과 관련된 중금속들에 의하여 유도되는 알러지성 접촉성 피부염(contact dermatitis, CD)의 예방이나 치료적 접근을 위한 소재로서의 개발적 가치가 클 것으로 생각된다.

본 연구는 다문화가족 지원을 목적으로 하는 대표적 다문화기관인 다문화가족지원센터에 근무하는 인력의 다문화 역량 및 서비스 질의 관계를 탐색하고 전문성 증진을 위한 교육훈련방안 등에 관한 함의를 고찰하기 위함이다. 현재 정부의 다문화정책은 다문화가족에 대한 사회적 지원을 중심으로 하는 사회통합정책으로 평가되고 있다. 이에 지역사회에서 다문화가족의 사회적응 지원에 중요한 역할을 수행하고 있는 서울·경기지역 다문화가족지원센터에 근무하는 인력 157명을 대상으로 서비스 질과 다문화 역량 변인들의 관계를 실증 조사하였다. 연구 결과, 다문화가족지원센터의 인력은 전문자격증 소지자들로 다문화가족의 사회적응 교육 및 종합적인 지원 업무를 수행하고 있으며 서비스 질과 다문화 역량이 높은 편이다. 특히 다문화 역량의 특성은 일반적 변인, 전문인력 변인, 교육 변인에 따라 통계적으로 유의미한 차이가 나타났고, 서비스 질은 학력, 자격증, 다문화 교육 시간 등에 따라 유의미한 정적 관계가 나타났다. 그리고 다문화가족지원센터 인력의 교육과 근무기간 등의 특성과 다문화 역량 요인인 지식과 기술이 서비스 질에 긍정적인 영향을 미치고 있음이 나타났다. 이에 다문화가족지원센터 종사자의 다문화 역량 증진과 서비스 질 강화를 위한 교육훈련, 인력양성체계 등 전문성 제고 방안을 제언하였다.

Human embryonic stem cells (hESCs) are promising cell source because of their unique self-renewal and pluripotency. Although hESC-derived cardiac cells are currently generated worldwide, cryopreservation of these cells is still limited due to low rate of post-thaw survival. Cryopreservation of hESC-derived cardiac cells is critical in that their long-term storage can accelerate their use in regenerative medicine. However, to date, there are few reports on efficient cryopreservation and post-thaw survival of hESC-derived cardiac cells. In this study, we evaluated the effects of ginsenoside, which is known to improve survival of rat embryonic cardiomyocytes against myocardial ischemia injury in diabetic rats (Wu et al., 2011), on the survival of hESC-derived cardiac cells after thawing. We induced differentiation into cardiac cells using our previously reported method (Kim et al., 2011). Differentiated, pre-beating stage cardiac cells were cryopreserved using either mass cryopreservation or vitrification. To evaluate the effects of ginsenoside (Re, Rb), we compared three sets: pre- and post-thaw treatment, pre- or post-thaw treatment only. The survival of post-thaw cardiac cells were evaluated using Trypan-blue and Annexin V staining. In addition, the three groups were treated with ROCK inhibitor Y-27632, and compared with non-treatment groups. The effect of ginsenoside was significant in post-thaw treatment group, i.e, thawed cells expressed cardiac specific genes and showed specific functionality such as spontaneous beating. Taken together, we demonstrated favorable effects of ginsenoside on the survival of hESC-derived cardiac cells after cryopreservation and thawing. These results suggest a possible application of well-known cardioprotectant ginsenoside in cell-based tissue engineering using hESC-derived cardiac cells.

피부는 끊임없이 외부환경에 노출되며 가장 주요한 스트레스 요인 중 하나는 자외선방사이다. 자외선 방사로 인하여 피부에 염증, 착색, 광노화 및 피부암을 포함하는 생물학적 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 해양천연소재(김, 다시마, 모려, 모자반, 미역, 석결명, 우뭇가사리, 청각, 톳, 파래)로부터 피부보호 항산화제를 조사하기 위해 자외선으로부터 기인된 세포보호 효과를 증명하였으며 세포독성, 산화에 의한 세포사멸, 항노화 효과에 대하여 평가를 실시하였다. 그 결과, 모자반, 한천, 석결명, 청각 에탄올 추출물을 처리한 군이 자외선으로 유도된 세포독성 및 세포사멸을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 또한 다른 실험에서 자외선에서 인한 세포사멸은 세포내 축적이나 ROS로부터 매개되지만 해양추출물을 처리함으로써 현저하게 감소되었다. 이러한 해양추출물의 보호효과 증가는 Type Ⅰ collagen 과 Type Ⅰ procollagen에 의해 매개하는 것과 연관되는 것으로 사료된다. 이들의 결과는 해양추출물이 노화예방 및 항산화제로서의 우수한 특성으로 피부손상에 의한 산화적 스트레스에 대응하는 새로운 기능성 소재로서의 가능성을 가지는 것으로 평가된다.

In this study, the anti-oxidant and anti-elastase activities of four abalone viscera extracts were investigated to screen the most promising extract. This extract was further studied in terms of its anti-skin-aging properties. In the DPPH-scavenging assay, the Tris-HCl extract showed a 58.60±0.88% radical-scavenging activity, which was followed closely by the ethanol extract that had a 55.40±0.62% scavenging activity. In the anti-elastase assay, however, the ethanol extract showed the significantly highest elastase inhibition activity. Furthermore, none of the extracts had a harmful effect on the human dermal fibroblast, as revealed in the MTT assay. In the cell study, the effect of the ethanol extract at various concentrations on the human dermal fibroblast was investigated. At the 10 μg/mL concentration, the ethanol extract boosted the pro-collagen type I synthesis to 705.30±3.06 ng/mL and reduced the MMP-1 to 54.30±0.80 ng/mL, which was considered the optimum concentration. This is the first study that focused on the anti-oxidant and anti-skin-aging effects of abalone viscera extract. Its results may provide fundamental data for further study.

환경오염원이면서 중금속의 일종인 카드뮴(cadmium)의 세포독성과 이에 대한 명아주(Chenopodium album var. centrorubrum, CAC) 추출물의 영향을 배양 인체피부섬유모세포(Detroit 551)를 재료로 항산화 측면에서 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Cadmium chloride(CdCl2)는 농도 의존적으로 배양 Detroit 551세포의 세포생존율(cell viability, CV)과 세포부착률(cell adhesion activity, CAA)을 유의하게 감소시킴으로써 세포독성을 나타냈다. 한편, 항산화제의 일종인 superoxide dismutase(SOD)는 CdCl2에 의해 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로써 CdCl2에 의한 세포독성을 방어하였다. 한편, CdCl2의 세포독성에 대한 CAC 추출물의 영향에 있어서, CAC 추출물은 CdCl2에 의하여 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로써 CdCl2에 의한 세포독성을 방어하였으며, 또한 전자공여능(electron donating activity, EDA)과 지질과산화(lipid peroxidation, LP) 억제능을 나타냈다. 이상의 결과에서 CdCl2의 세포독성에 산화적 손상이 관여하고 있으며 CAC 추출물은 CdCl2에 의하여 감소된 CV 및 CAA의 증가를 비롯하여, EDA 및 지질과산화 억제능과 같은 항산화 효과(antioxidative effect)에 의하여 세포독성을 방어한 것으로 나타났다. 따라서 CAC와 같은 식물추출물 성분에 대한 항산화 측면에서의 생리활성 구명은 산화적 손상으로 매개되는 중금속 중독을 비롯한 뇌졸중 및 치매와 같은 난치성 질환의 치료적 접근을 위한 소재로서의 활용성이 클 것으로 생각된다.

This study deals with the design of a spring backboned soft arm, which will be employed for generation of human gesture as an effective means of Human‐Robot interaction. The special features of the proposed mechanism are the light weight and the flexibility of the whole mechanism by using a spring backbone. Thus, even in the case of collision with human, this device is able to absorb the impact structurally. The kinematics and the design for the soft arm are introduced. The performance of this mechanism was shown through experiment emulating several human gestures expressing human emotion and some service contents. Finally, this soft arm was implemented as the wing mechanism of a penguin robot.

Lycopene, found in tomatoes and tomato products, has antioxidant, anticancer, and anti-inflammatory effects. High-mobility-group box 1 (HMGB1) mediates the pro-inflammatory responses in several inflammatory diseases. In this study, the potential roles of lycopene in the HMGB1-mediated pro-inflammatory gene expressions in the primary human-umbilical-vein endothelial cells (HUVECs) were investigated. The data showed that HMGB1 upregulated the expressions of monocyte chemotactic protein 1 (MCP-1), interleukin-6 (IL-6), secretory phospholipase A2 (sPLA2)-IIA, and prostaglandin E2 (PGE2). Lycopene pre-incubation for 6 h decreased the HMGB1-mediated induction of MCP-1, IL-6, sPLA2-IIA, and PGE2. Further study revealed that the inhibitory effects of lycopene on the HMGB-1 induced expression of pro-inflammatory genes were mediated by the inhibition of two important inflammatory cytokines: tumor necrosis factor (TNF)-α and nuclear factor (NF)-κB. These results suggest that HMGB1 upregulated the expression of pro-inflammatory genes and lycopene inhibited HMGB-1-induced pro-inflammatory genes by inhibiting TNF-α and NF-κB. This finding will serve as an important evidence in the development of a new medicine for the treatment of inflammatory diseases.

능소화 추출물의 HIV-1에 대한 항바이러스 효과를 복제 관련 효소에 대한 억제실험과 바이러스 복제억제 실험을 통하여 살펴보았다. 역전사효소 억제활성을 ELOSA 방법으로 실험한 결과 능소화 줄기의 물 추출물이 100 μg/ml 농도에서 각각 37.9%의 활성을 나타내었고, 능소화 잎과 줄기의 메탄올 추출물에서 33.6% 및 31.5%의 HIV-1 protease 억제활성 나타 내었다. 그리고 HIV-1 복제 억제활성은 MT-4 세포에 대한 HIV-1 유도 세포변성억제를 광학현미경으로 관찰하여 살펴본 결과 줄기의 물 추출물이 100 μg/ml 농도에서 HIV-1 바이러스 증식을 완전히 억제하였다.

본 연구에서는 전호추출물의 주름개선에 대한 효능을 측정하기 위하여 인간의 섬유아세포에 전호추출물을 처리하여 총콜라겐과 type I procollagen, MMP-1의 생합성에 미치는 영향을 조사하였다. 전호추출물을 인간 섬유아세포에 처리 시 콜라겐의 생합성은 증가시켰지만, MMP-1의 발현에 대해서는 영향을 미치지 못하였다. 이는 전호추출물이 자외선에 의해 영향을 받는 광노화보다는, 노화에 의해 콜라겐 생합성율이 감소되는 내인성노화에 훨씬 유효함을 시사한다. 전호추출물을 처리시 95% EtOH 추출물의 경우 25%까지 총콜라겐의 생합성을 증가시켰고, EtOAc층은 28%, EtOAc의 E6 소분획의 경우 50% 증가시켰으므로, 콜라겐 생합성에 영향을 미치는 유효성분은 EtOAc층에 대부분 함유되어 있을 것으로 사료되고, 이는 확인되지 않은 미지의 효능 성분이 존재하거나, 다양한 활성 성분들의 상호 작용에 의한 것으로 판단된다. 결론적으로 전호추출물은 콜라겐 생합성을 촉진함으로 내인성노화에 의한 주름생성 및 탄력저하를 개선할 수 있는 천연 유용자원으로 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

The effects of volcanic ashes on human health differ in distance and time. It was found that indirect and long-term damages are significant in remote areas from the volcanoes, while the direct and physical damages in adjacent areas are observed. In general, the minute polluted particles of volcano ashes are diffused to remote area from the volcanoes after staying over atmosphere. As a result, those particles have indirect and significant effects on human health such as eye disease, atopic dermatitis and PTSD, as similar as previous research results on Asian dust. This presentation presents the effects of volcano ashes and similar situation such as Asian dusts on human health based on indirect and long-term damage factors in remote areas from volcanoes. Further, this study provides a fundamental reference for medical hazard mitigation through examining the factors that affect health hazards in similar situation such as Asian dust.

The volcanic activity will result in geological hazards which clearly depend on a variety of factors, for example the distance from the volcanic vents, population in area, volcanic eruption types and sizes. The main causes of the geological hazards (special human life) are pyroclastic flows, debris avalanches, tsunami and starvation during volcanic eruptions. The records of human life lost in eruptions prior to AD1600 is not enough sufficient. Then, the post-AD1600 records might be discussed. On this basis, number of deaths caused by direct and indirect volcanic eruptions was summarized in less 300,000 in last 400 years. Comparison with those by earthquakes in last 10 years (2001-2011), number of life lost is upper to 800,000 (USGS data), which is much higher than those by volcanic eruptions. However, if we consider the super-eruptions (VEI＞7) in geological time scale, they should effect the global climate changes. Our data showed that the bottle neck of human evolution probably related with the results of super-eruptions. The highly volcanic risk in Korea could be from dispersion of volcanic ash. The flights from Korea to northern America shall fly over the volcanic ash cloud in central and northern Japan. The civil aviation safety would be paid more attention.