Background : Osteoclasts are differentiated from the monocytes/macrophages of hematopoietic cells, that excessive activities of bone-resorbing giant cells leads to pathological bone diseases such as osteoporosis (contained rheumatoid arthritis and autoimmune arthritis). Therefore, it is very important to suppress loss of bone mass by deactivation of osteoclast differentiation. In this context, we evaluated for the effects of black ginseng (BG) extract on TRAP activity, proliferation and differentiation in RANKL-induced osteoclastic RAW264.7 cells. Methods and Results : The aim of this study is to figure out the potential anti-osteoporosis effects and the underlying mechanism of BG extract in RANKL-induced osteoclastic RAW264.7 cells. The ginsenoside Rg3, Rg5, Rk1 and Rh4 content of BG was increased more than Red ginseng (RG). The extracts of BG markedly reduced the activity of tartrate-resistant acid phosphatase-positive (TRAP+) multinucleated cells from osteoclastic RAW264.7 cells, without cytotoxicity. BG clearly inhibited RANKL-induced osteoclast differentiation by decreased calcitonin and TRAP (p < 0.01). Furthermore, ginseonside Rg5 and Rk1 significantly inhibited TRAP activity in formation of osteoclastic differentiation (p < 0.01). It is also found that Ginseonside Rg5 and Rk1 mixture more inhibits osteoclast differentiation activity. Conclusion : Our results suggest that Black ginseng extract has an anti-osteoporosis effects in bone disease when administered as a food supplement and has potential as a therapeutic agent for osteoporosis.

Background : This study aimed to determine the anti-osteoclastogenic effects of extracts from CK berry’s and identify the underlying mechanisms in vitro. Methods and Results : Reactive oxygen species (ROS) are signal mediators in osteoclast differentiation. AM extracts inhibited ROS production in RAW264.7 cells in a dose-dependent manner and exhibited strong radical scavenging activity. The extracts also attenuated the number of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP)-positive multinucleated osteoclasts. To attain molecular insights, the effect of the extracts on the signaling pathways induced by receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL) were also investigated. RANKL triggers many transcription factors through the activation of mitogen-activated protein kinase (MAPK) and ROS, leading to the induction of osteoclast-specific genes. The extracts significantly suppressed RANKL-induced activation of MAPKs, such as extracellular signal-regulated kinase (ERK), c-Jun-N-terminal kinase (JNK), and p38, and consequently led to the downregulation of c-Fos and nuclear factor of activated T cells 1 (NFATc1) protein expression which ultimately suppress the activation of the osteoclast-specific genes, cathepsin K, TRAP, calcitonin receptor, and integrin β3. Conclusion : In conclusion, our findings suggest that AM extracts inhibited RANKL-induced osteoclast differentiation by downregulating ROS generation and inactivating JNK/ERK/p38, nuclear factor kappa B (NF-κB)-mediated c-Fos and NFATc1 signaling pathway.

표피는 각질형성세포의 분화로부터 재생되어 계층화되는 상피 조직으로서 물리적 장벽을 형성함으로써 다양한 외부 오염원으로부터 개체를 보호한다. 자가포식 작용(autophagy)은 단백질 축적물, 손상된 세포 소기관, 세포내 미생물 등이 리소좀으로 운반되고 분해되도록 매개하는 기작이다. 최근 연구 결과에 의하면 자가포식 작용이 각질형성세포의 대사 기관과 핵을 제거하여 각질층으로 최종 분화하는데 중요한 역할을 하는 것이 보고 되었다. 그러나 자가포식 작용을 촉진함으로써 표피 분화를 유도할 수 있는지는 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 천연물 유래 단일 화합물 라이브러리를 스크리닝하여 베타인(betaine)이 인간 각질형성세포주인 HaCaT 세 포에서 세포질 내 LC3 punctate 소포체 및 LC3-I에서 LC3-II로의 변환을 증가시켜 자가포식 작용을 촉진함을 규명했다. 자가포식 작용의 억제 신호인 mTOR 경로는 베타인에 의해 영향을 받지 않았으므로, 베타인에 의해 유도된 자가포식 작용은 mTOR에 독립적임을 알 수 있었다. 베타인에 의해 촉진되는 자가포식 작용은 primary keratinocyte 및 skin equivalent에서도 관찰되었다. 또한, 베타인 처리된 인공피부에서 표피층 두께가 증가함을 확인하였다. 이러한 결과들로부터, 자가포식 작용의 새로운 조절소재로서 베타인이 표피의 턴오버를 촉진하여 표피의 장벽기능을 개선하고 피부노화를 방지할 수 있음을 시사한다.

Background: An imbalance in energy intake and expenditure can cause obesity, which is a major risk factor for chronic diseases such as heart disease, type 2 diabetes, insulin resistance, cancers and hyperlipidemia. Methods and Results: In this study, we evaluated the anti-obesity effects of a water extract from the young leaves of barley sprout (BS) in 3T3-L1 cells and in high-fat diet (HFD)-induced obese mice (HF). Lipid accumulation measurement indicates that BS markedly inhibited adipogenesis by reducing lipid droplet production in a dose-dependent manner. Furthermore, the mRNA expression of adipogenic transcription factors peroxisome proliferator-activated receptor-γ and fatty acid synthetase, CCAAT/enhancer binding protein-α and fatty acid binding protein 4 in 3T3-L1 cells was significantly inhibited by BS treatment. In an in vivo test, the BSadministered group of HFD-induced mice showed less body weight gain, and lower liver and epididymal white adipose tissue weights. The BS-treated mice showed decreased serum levels of leptin and lipids compared to untreated HFD mice and the levels of adiponectin and the HDL-cholesterol/total cholesterol ratio increased. These results indicate that BS inhibits body fat accumulation by reducing the mRNA expression of lipogenesis transcription factors and increasing serum adipokine concentration in in vitro and in vivo tests. Conclusions: BS reduced high fat diet-induced weight gain and had a positive effect on dyslipidemia.

Triterpenoid, saponin, 전분 등이 함유되어 있는 것으로 알려진 Adenophorae radix (A. radix)의 뿌 리 추출물을 이용하여 각질형성세포의 분화와 피부장벽기능에 대한 연구를 수행하였다. A. radix의 뿌리 추출물 은 CV-1 세포를 이용하여 PPARα 발현을 살펴본 결과, Wy-14,643 0.5-1.0 μ M 수준의 발현양을 나타내었 다. 인체 각질형성 세포주(HaCaT)와 각질형성세포(nomal human keratinocyte)에 대한 각질형성능(cornified envelop formation, CE)은 대조군에 비해 통계적으로 유의한 증가를 보였다. HaCaT 세포에 A. radix의 뿌리 추출물 처리하였을 때, transglutaminase (TGase-1)의 유의적 증가를 보였다. A. radix의 뿌리 추출물 을 함유한 간단한 화장품 제형을 약 2주간에 걸쳐 임상시험을 실시한 결과, TEWL의 유의적 감소와 수분량의 증가를 살펴볼 수 있었으며, 하박 내측에서 지질을 추출하여 세라마이드를 분석한 결과 통계적으로 유의한 증가 를 관찰할 수 있었다. 이를 통하여 A. radix의 뿌리 추출물을 건조피부나 아토피 등의 피부질환과 관련된 질환의 예방 및 치료제로 사용될 수 있을 것이다.

분화활동에 따른 인간의 생리 및 감성변화를 알아보기 위해 20대 피험자 남녀 총 31명을 대상으로 뇌파, 심박변동성, SD(semantic differential)법을 실시하였다. 실험은 각각 10분씩 유리용기(지름 30cm)에 분화식물을 장식하는 작업, IT활동(문서 작성)하는 작업을 실시 하고 사전/후 측정하였다. IT활동(문서 작성)을 대조구로 하여 분화장식활동을 비교한 결과, IT활동보다 식물활동을 하였을 때 상대적 느 린 알파파(RSA)가 대부분의 측정지점에서 높게 나타났고, 알파/빠른 베타(RAHB)가 시각기능을 담당하는 두정엽(P3, P4)에서 높게 나타 나 스트레스나 긴장감을 거의 동반하지 않은 안정, 이완효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 분화장식활동을 한 후보다 IT활동(문서작성)을 한 후 시각기능을 담당하는 상대적 빠른 알파파(RFA)가 좌반구 두정엽 (P3)에서 높게 나타나 몰입도가 높은 것으로 나타났다. 그러나 IT활 동(문서작성)보다 분화장식 활동을 했을 때 뇌활성도(SEF 90)가 좌반구 측두엽(T3), 우반구 후두엽에서 통계적으로 유의성있게 높게 나타 나 스트레스를 동반한 상태에서 고도의 집중력 효과가 있는 것으로 볼 수 있었다. 분화장식활동과 IT활동을 한 후 심박수의 차이는 거의 나 타나지 않았으나 IT활동보다 분화장식 활동에서 자율신경계활동 중 부교감신경계활성의 지표인 HF(high frequency)성분이 더 높게, 교감 신경계활성 지표인 LF(low frequency)성분은 IT활동보다 분화장식활동을 한 후에서 더 낮게 나타나 IT활동보다 분화장식활동이 안정감 을 갖는 경향을 보였으며 이러한 결과는 뇌파분석과 유사한 경향이었다. 분화장식활동과 IT활동에 따른 피험자 선호도는 분화장식활동 (4.00/5), IT활동(2.58/5)로 분화장식활동이 IT활동보다 통계적으로 유의성있게 높게 나타났다. 또한 SD 감성어휘조사에서 IT활동했을 때 보다 분화장식 활동을 했을 때 쾌적감, 자연감, 진정감이 유의성있게 높게 나타났다. 이는 분화장식활동이 IT활동보다 생리·심리적으로 안 정, 이완, 그리고 적절한 각성 상태에서 내적, 외적 주의집중력 향상 효과를 주는 것으로 해석할 수 있다. 따라서 식물을 활용한 분화장식활 동은 스트레스가 있는 대상자들에게 적용하는 것이 유용할 것으로 판단된다. 그러나 뇌활성도(SEF 90)이 IT활동보다 높게 나온 결과는 추 후 지속적 연구를 통해 긴장의 종류를 밝혀내야 할 것으로 생각된다.

Background : Capsaicin is an active component of chili peppers, which are plants belonging to the genus Capsicum. Research reported capsaicin has antioxidant and anti-inflamatory activity and osteoclast lineages are very susceptible to oxidative stress, as osteoclasts are produced by increased-generation of intracellular ROS and osteoclasts are activated by ROS. Therefore, our study was evaluated the influence of intracellular oxidative stress such as increased ROS level on RANKL-mediated osteoclast differenciation. Methods and Results : Capsaicin showed a good free radical scavenging activity at in-vitro antioxidant activity. The inhibitory effect of osteoclast differentiation on capsaicin was confirmed. Osteoclast differentiation from murine macrophage RAW 264.7 cells was induced by RANKL. The effect of capsaicin on receptor activator of nuclear factor-κB (NF-κB) ligand (RANKL)-induced osteoclast differentiation was demonstrated using a tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) assay and TRAP staining. Capsaicin showed an inhibitory effect on TRAP activity. The TRAP staining showed that the number of TRAP positive osteoclasts was reduced in capsaicin-treated cells. Conclusion : Capsaicin revealed an inhibitory effect in osteoclast differentiation induced by RANKL. These results suggest that capsaicin may have a beneficial effect for the prevention or treatment of osteoclast caused bone diseases such as osteoporosis.

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

Flower bud differentiation by temperature and photoperiod was investigated in early-, medium-, and late-maturing cultivars of radish (Raphanus sativus L.). Flower bud differentiation was induced by only day-length extension treatment (18 hr light/day) in early - and medium-maturing cultivars. Therefore, the early- and medium-maturing cultivars of radish were advanced the time of the flowering by the 2 weeks low temperature duration with day-length extension (18 hr light/day). The vegetative growth of early- and medium-maturing cultivar was the best by only day-length extension (18 hr light/day). However, late-maturing cultivar was needed for the flower bud differentiation and optimal vegetative growth not only long-day but also low temperature during 4~6 weeks at least. Our results suggest the optimal condition for flower bud differentiation in the each early-, medium-, and late-maturing cultivars of radish, which will be useful to develop breeding materials of radish.

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.

This study was carried out to investigate the effects of Salvia plebeia R. Br. ethanolic extract with differentaspects (stem/leaf and whole plant) on differentiation and lipid accumulation in 3T3-L1 preadipocytes. The morphologicalchanges and the degrees of lipid accumulation in 3T3-L1 cells were measured by Oil Red O staining and intra-cellular trig-lyceride (TG) assay. The mRNA expressions of special peroxisome proliferation activated receptor- genes (PPAR), CCAAT/enhancer-binding protein (C/EBPα), fatty acid synthase (FAS) and lipoprotein lipase (LPL) were detected by reverse tran-scriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). The 50% ethanolic extracts (100μg/mL) of stem and leaf (SALE) and 30%ethanolic extracts (100g/mL) of whole plant (SAE) from Salvia plebeia R. Br. were significantly attenuated lipid accumula-tion during adipogenesis in 3T3-L1 cells. Ethyl acetate-soluble fractions (50μg/mL) significantly inhibited lipid dropletaccumulation in 3T3-L1 cells. In addition, SALE induced down-regulation of specific adipogenic transcriptional factors (C/EBPα and PPARγ) and target genes (FAS and LPL) during adipogenesis. Salvia plebeia R. Br. may be used as a safe and effi-cient natural substance to manage obesity.

Osteoporosis induces a bone mineral density loss due to imbalance of bone homeostasis that is achieved by osteoclasts (which are involved in bone resorption) and osteoblasts (which are involved in bone formation). Thus, this study was performed to evaluate the effects of hot water extract of the Achyranthes bidentata Blume (ABB) and Panax ginseng (Gin) on osteoclast and osteoblast differentiation. In this study, there was no cytotoxicity by ABB, 50 and 100 μg/ml of Gin significantly decreased cell viability of RANKL-induced osteoclast in RAW264.7 cell (p < 0.01). But, it was 50 μg/ml of ABB and Gin mixtures increased due to protective action of ABB. Furthermore, Gin contained groups (Gin, ABB and Gin mixtures) were inhibitory effects on osteoclast differentiation and bone resorption, and increased in osteoblast differentiation activity. Gin clearly inhibited RANKL-induced osteoclast differentiation by decreased calcitonin and TRAP (p < 0.01). Also, these extracts significantly increased calcium accumulation formation of osteoblastic differentiation reagents-induced osteoblast in MC3T3-E1 cell (p < 0.05). These results suggest that ABB and Gin mixtures may be a potential as drug for the treatment of osteoporosis.

This study classifies the types of spatio-functional differentiation in Korean island areas and analyses typical characters and suggests the development directions by each type. Eup/Myeon-level island areas are classified as six types by the factor analysis and the cluster analysis. First type is the traditional rural center. This type puts emphasis on maintaining phase as the central space and has to maximize development potential of the whole of settlement zone. Second type is the specialized region in manufacturing industry and the qualitative mutual growth of regional industries is able to be suggested. Third type is the specialized region in the neighborhood service provision. This type needs to devise the plan for utilizing potential customers actively and developing into the region specialized in tourism industry. Fourth type is the specialized region in tourism-support service functions. This type has to promote differentiated policies for maintaining amenity infra or value of countryside capital and preservation and utilization of resources by regional features. Fifth type is the fishing industry-dominated region. This type has to promote sustainable fishery development through the policy reflecting regional features and condition. Finally, sixth type is the sluggish region dominated with the traditional agriculture and fishery. This type is needed to aim at developing into the new food production base having the advantage of clean environment by strengthening support in specialized agro-fishery products. The existing researches on spatio-functional differentiation were mostly discussed with respect to land development, but this study highlights the difference in deal with the island areas distinguished from the condition of industry.

분화용 거베라 품종 80여 점을 자가 수분하여 40개의 자식 계통을 양성하였다. 자식 계통들은 화색과 화심색 등의 질적 형질과 화경, 화경장, 개화소요일수 등의 양적형질에서 다양 한 변이를 보였다. 자식계통은 원 품종에 비해 자식열세 현상 을 보였으며 화경장과 화경은 자식 4세대에서 원 품종에 비해 66-88%, 89%의 생육을 나타냈다. 자식 세대를 진전함에 따 라 30개체를 조사한 양적 형질의 분산이 적어져 특성이 고정 되는 것을 보였으며, 화색은 자식 3-4세대에서 대부분 고정되 어 화색에 관여하는 유전자는 많지 않을 것으로 추찰되었다. 자식 3세대 계통 간 교잡으로 얻은 일대잡종은 화경, 개화소 요일수, 화경장, 화수 등에서 잡종강세를 나타내었으며, 화경, 화경장, 화수에서는 비교적 높은 정도의 잡종강세를 보였으나 개화소요일수는 상대적으로 낮은 정도의 잡종강세를 보였다.

본 연구에서는 상백피의 소화효소 저해활성과 3T3-L1 전지방세포의 분화 억제능을 기반으로 항비만 효능소재로 서의 활용가능성을 평가하였다. 상백피의 에탄올 추출물 (MRE)은 α-amylase와 α-glucosidase, pancreatic lipase를 활 용한 소화효소 저해활성 평가 실험에서 각각 7.86±0.36, 0.12±0.03, 7.93±0.11 mg/mL 의 IC50 값을 보이며 우수한 억제 활성을 나타냈다. 또한 3T3-L1 전지방세포를 활용한 세포분화억제효능실험에서 MRE 처리군의 세포내 지방 축 적율은 농도 의존적으로 감소되었다. 상백피의 항비만 작 용 기전을 구명하기 위하여 adipogenesis 및 lipogenesis와 관련된 유전자 발현양상을 분석한 결과, 상백피 추출물 처 리군에서는 생체내 지방대사 조절에 중요한 역할을 하는 FAS와 ACC 뿐 아니라 adipogenesis와 lipogenesis와 관련된 주요 전사요소인 PPARγ와 C/EBPα, SREBP-1c의 유전자 발현이 현저하게 억제되었다. qRT-PCR 분석 결과, 상백피 추출물의 anti-adipogenesis 효능은 전사단계에서의 관련 유 전자 발현억제에 기인한다고 판단되었다. 본 실험결과 상 백피 추출물은 전지방세포의 분화와 세포내 지질합성을 저해하고 비만과 관련 된 소화효소에 대한 저해활성을 나타 내었다. 이러한 결과를 기반으로 상백피의 비만 예방 소재 로서의 잠재적인 가능성을 확인하였다.

본 연구는 LED 파장이 스프레이 국화의 화아분화 및 생육에 미 치는 영향을 구명하고자, 스프레이 국화 ‘핑크프라이드’와 ‘예스 송’ 품종에 LED 590, 610, 630, 660, 680nm와 형광등을 정식 후 부터 단일처리일 전까지 40일간 1일 4시간(22-02시) 광중단 처리 하였다. ‘핑크프라이드’의 발뢰소요일수와 개화소요일수는 형광 등(14.9일, 67.7일)과 LED 660nm(14.7일, 66.7일) 처리에서 가 장 길었다. ‘예스송’의 발뢰소요일수는 ‘핑크프라이드’와 유사하 게 형광등(15.0일)과 LED 660nm(15.1일) 처리에서 가장 길었으 며, 개화소요일수는 형광등(53.0일) 처리가 가장 길었고, LED 660nm(51.5일) 처리가 다음으로 길었다. 단일처리일부터 발뢰일 까지의 초장 생장량은 두 품종 모두 형광등 처리가 가장 길었으며, LED 660nm 처리가 다음으로 길었다. 절화장 또한, ‘핑크프라이 드’의 경우 형광등 처리에서 가장 길었고, LED 660nm 처리가 다 음으로 길었으며, ‘예스송’은 형광등과 LED 660nm 처리에서 가 장 길었다. 절화장을 제외한 다른 절화특성에는 처리간의 뚜렷한 차이를 찾을 수 없었다. 따라서, 스프레이 국화의 화아분화, 개화 조 절 및 초장 생장에는 형광등과 LED 660nm 처리가 가장 효과적인 것으로 생각된다.