민족약리학적 중요성: Lycium chinense Miller는 근육과 골격 지지를 위해 동아시아 의학에서 오래전부터 사용되어 왔다. 그 뿌리 수피에서 유래한 생리활성 화합물인 Kukoamine A(KA)는 연령 및 열에 의해 유발되는 운동능력 저하를 상쇄할 가능성에 대해 이전에 연구된 바 없다. 연구 목적: 본 연구는 KA가 노화 동물 모델에서 운동성을 개선하는지와 그 기저 기전을 규명하고자 한다. 재료 및 방법: Caenorhabditis elegans를 KA로 처리하고, 성장 속도와 노화 및 열 스트레스 조건에서의 운동기능을 평가하였다. ROS 수준, 근육 미토콘드리아 형태, 미토콘드리아 막전위는 형광 현미경을 통해 측정하였다. SKN-1의 핵 내 위치화와 HSF-1 및 그 하위 HSP의 발현 수준은 GFP 표지된 형질전환 균주에서 측정하였다. 해당 돌연변이 벌레를 이용하여 HSF-1 및 HSP의 필요성을 검정하였다. 결과: KA 처리는 노화된 벌레에서 수영 활동의 연령 관련 감소를 완화하고 근육 미토콘드리아 형태를 보존하였다. 또한 연령에 따른 ROS 수준의 증가를 억제하였다. 24 h의 L4 단계 처치 조건에서는 SKN-1의 핵 내 전좌가 관찰되지 않았으나, KA 처리는 HSF-1의 발현과 그 하위 표적(HSP-6, HSP-4, HSP-16.2)의 발현을 유의하게 증가시켰다. KA 보충에 따른 운동학적 이점은 HSF-1 및 HSP 결핍 돌연변이에서 소실되었으며, 속도는 HSP-16.2 돌연변이에서만 보존되었다. 또한 KA는 열 스트레스에 의해 유발되는 운동성 손상을 예방하였다. 결론: KA 처치는 미토콘드리아 건강을 향상시키고 다중 세포 구획에서 HSF-1 매개 HSP 활성을 유도함으로써 연령 관련 운동성 저하를 완화하였다.

Lycii Radicis Cortex (LRC)는 동아시아의 전통 의약품으로, 항산화, 항염증, 항종양, 항당뇨, 항우울 효능을 포함한 다양한 유익한 효과가 보고되어 있다. 그러나 골격근 위축에 대한 잠재적 효과는 연구되지 않았다. 본 연구에서는 C2C12 근관(myotube)과 마우스에서 덱사메타손(DEX) 유도 근육 위축에 대한 LRC 추출물(LRCE)의 보호 효과를 조사하였다. 면역형광 염색, 정량 중합효소연쇄반응(quantitative polymerase chain reaction, qPCR), 웨스턴 블롯, 산화 스트레스와 apoptosis(세포사멸) 측정, ATP 수준 측정, 근육 조직 분석 등 다양한 방법을 통해 LRCE가 근육 위축을 개선하는 데 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, LRCE는 덱사메타손 유도 C2C12 근관에서 근관 직경, 융합 지수, 초과산화물 불균등화효소(superoxide dismutase, SOD) 활성, 미토콘드리아 함량, ATP 수준, myogenin 및 myosin heavy chain(MHC)의 발현을 개선하였으며, 반응성 산소종(ROS) 생성은 감소시켰다. 또한 LRCE는 근관에서 단백질 합성을 증가시키고 단백질 분해를 감소시켰다. DEX 처리한 마우스에서 LRCE는 장딴지(calf) 두께를 회복시키고, 근육 특이 RING finger protein 1(MuRF1) 및 atrogin-1의 mRNA 수준을 감소시켰으며, 인슐린 유사 성장인자 1(insulin-like growth factor 1, IGF-1) mRNA 수준을 증가시켰다. 더 나아가 LRCE는 DEX로 유발된 가자미근(gastrocnemius) 근육 위축도 수복하였다. 사람 대상 연구는 아직 이용 가능하지 않으나, 다양한 전임상 연구에서 LRCE가 근육 위축에 대해 보호 효과를 가질 가능성이 확인되었으며, 이는 근육 위축의 예방 및 치료에 활용될 수 있음을 시사한다.

R.Br. (SPR)은 다양한 염증성 질환의 한방 치료제로 사용되어 왔으며, 항산화 및 항염증 작용과 같은 여러 생물학적 작용을 나타낸다. 그러나 SPR 및 그 생리활성 성분이 근육 위축에 미치는 영향에 대한 보고는 없다. 본 연구에서는 SPR과 SPR의 주요 성분인 로즈마린산(rosmarinic acid; RosA)이 C2C12 근관(myotubes)에서 덱사메타손(dexamethasone; DEX)으로 유도된 골격근 위축에 대해 항위축 효과를 보이는지 조사하였다. 근관은 24시간 동안 10 μM DEX를 SPR 또는 RosA 유무 및 서로 다른 농도로 처리하였고, 면역세포화학, western blot, ROS 및 ATP 수준의 측정을 수행하였다. SPR과 RosA는 DEX 처리된 C2C12 근관에서 세포 생존성을 증가시키고 단백질 분해를 억제하였다. 또한 RosA는 Akt/p70S6K/mTOR 경로를 촉진하고 ROS 생성 및 apoptosis를 감소시켰다. 더 나아가 RosA 처리는 DEX 처리된 근관에서 SOD 활성, 자가포식(autophagy) 활성, 미토콘드리아 함량 및 APT 수준을 유의하게 회복시켰다. 이러한 결과는 SPR 및 RosA가 DEX로 유도된 근육 위축에 대해 보호 효과를 제공할 수 있으며, 근력 저하 및 위축의 치료를 위한 영양보충(nutraceutical) 제제로서 유망한 잠재력을 지닌다는 것을 시사한다.

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민족약리학적 중요성: Lycium chinense Miller는 근육과 골격 지지를 위해 동아시아 의학에서 오래전부터 사용되어 왔다. 그 뿌리 수피에서 유래한 생리활성 화합물인 Kukoamine A(KA)는 연령 및 열에 의해 유발되는 운동능력 저하를 상쇄할 가능성에 대해 이전에 연구된 바 없다. 연구 목적: 본 연구는 KA가 노화 동물 모델에서 운동성을 개선하는지와 그 기저 기전을 규명하고자 한다. 재료 및 방법: Caenorhabditis elegans를 KA로 처리하고, 성장 속도와 노화 및 열 스트레스 조건에서의 운동기능을 평가하였다. ROS 수준, 근육 미토콘드리아 형태, 미토콘드리아 막전위는 형광 현미경을 통해 측정하였다. SKN-1의 핵 내 위치화와 HSF-1 및 그 하위 HSP의 발현 수준은 GFP 표지된 형질전환 균주에서 측정하였다. 해당 돌연변이 벌레를 이용하여 HSF-1 및 HSP의 필요성을 검정하였다. 결과: KA 처리는 노화된 벌레에서 수영 활동의 연령 관련 감소를 완화하고 근육 미토콘드리아 형태를 보존하였다. 또한 연령에 따른 ROS 수준의 증가를 억제하였다. 24 h의 L4 단계 처치 조건에서는 SKN-1의 핵 내 전좌가 관찰되지 않았으나, KA 처리는 HSF-1의 발현과 그 하위 표적(HSP-6, HSP-4, HSP-16.2)의 발현을 유의하게 증가시켰다. KA 보충에 따른 운동학적 이점은 HSF-1 및 HSP 결핍 돌연변이에서 소실되었으며, 속도는 HSP-16.2 돌연변이에서만 보존되었다. 또한 KA는 열 스트레스에 의해 유발되는 운동성 손상을 예방하였다. 결론: KA 처치는 미토콘드리아 건강을 향상시키고 다중 세포 구획에서 HSF-1 매개 HSP 활성을 유도함으로써 연령 관련 운동성 저하를 완화하였다.

Lycii Radicis Cortex (LRC)는 동아시아의 전통 의약품으로, 항산화, 항염증, 항종양, 항당뇨, 항우울 효능을 포함한 다양한 유익한 효과가 보고되어 있다. 그러나 골격근 위축에 대한 잠재적 효과는 연구되지 않았다. 본 연구에서는 C2C12 근관(myotube)과 마우스에서 덱사메타손(DEX) 유도 근육 위축에 대한 LRC 추출물(LRCE)의 보호 효과를 조사하였다. 면역형광 염색, 정량 중합효소연쇄반응(quantitative polymerase chain reaction, qPCR), 웨스턴 블롯, 산화 스트레스와 apoptosis(세포사멸) 측정, ATP 수준 측정, 근육 조직 분석 등 다양한 방법을 통해 LRCE가 근육 위축을 개선하는 데 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, LRCE는 덱사메타손 유도 C2C12 근관에서 근관 직경, 융합 지수, 초과산화물 불균등화효소(superoxide dismutase, SOD) 활성, 미토콘드리아 함량, ATP 수준, myogenin 및 myosin heavy chain(MHC)의 발현을 개선하였으며, 반응성 산소종(ROS) 생성은 감소시켰다. 또한 LRCE는 근관에서 단백질 합성을 증가시키고 단백질 분해를 감소시켰다. DEX 처리한 마우스에서 LRCE는 장딴지(calf) 두께를 회복시키고, 근육 특이 RING finger protein 1(MuRF1) 및 atrogin-1의 mRNA 수준을 감소시켰으며, 인슐린 유사 성장인자 1(insulin-like growth factor 1, IGF-1) mRNA 수준을 증가시켰다. 더 나아가 LRCE는 DEX로 유발된 가자미근(gastrocnemius) 근육 위축도 수복하였다. 사람 대상 연구는 아직 이용 가능하지 않으나, 다양한 전임상 연구에서 LRCE가 근육 위축에 대해 보호 효과를 가질 가능성이 확인되었으며, 이는 근육 위축의 예방 및 치료에 활용될 수 있음을 시사한다.

R.Br. (SPR)은 다양한 염증성 질환의 한방 치료제로 사용되어 왔으며, 항산화 및 항염증 작용과 같은 여러 생물학적 작용을 나타낸다. 그러나 SPR 및 그 생리활성 성분이 근육 위축에 미치는 영향에 대한 보고는 없다. 본 연구에서는 SPR과 SPR의 주요 성분인 로즈마린산(rosmarinic acid; RosA)이 C2C12 근관(myotubes)에서 덱사메타손(dexamethasone; DEX)으로 유도된 골격근 위축에 대해 항위축 효과를 보이는지 조사하였다. 근관은 24시간 동안 10 μM DEX를 SPR 또는 RosA 유무 및 서로 다른 농도로 처리하였고, 면역세포화학, western blot, ROS 및 ATP 수준의 측정을 수행하였다. SPR과 RosA는 DEX 처리된 C2C12 근관에서 세포 생존성을 증가시키고 단백질 분해를 억제하였다. 또한 RosA는 Akt/p70S6K/mTOR 경로를 촉진하고 ROS 생성 및 apoptosis를 감소시켰다. 더 나아가 RosA 처리는 DEX 처리된 근관에서 SOD 활성, 자가포식(autophagy) 활성, 미토콘드리아 함량 및 APT 수준을 유의하게 회복시켰다. 이러한 결과는 SPR 및 RosA가 DEX로 유도된 근육 위축에 대해 보호 효과를 제공할 수 있으며, 근력 저하 및 위축의 치료를 위한 영양보충(nutraceutical) 제제로서 유망한 잠재력을 지닌다는 것을 시사한다.

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추출물은 프리온 전파의 조절을 규명하는 데 기여할 수 있다.

골격근 위축은 고령자와 만성 질환 환자의 삶의 질에 중대한 영향을 미치는 핵심 건강 문제이다. 이러한 질환들은 글루코코르티코이드(GC) 분비의 조절 이상을 유발한다. GC는 스트레스 반응과 포도당 대사에서 항상성 유지를 위해 중요한 역할을 한다. 그러나 GC에 대한 장기간의 노출은 근육 위축과 직접적으로 연관되며, 이는 특히 속근 섬유(fast-twitch muscle fibers)에 영향을 주어 근육의 크기와 체중이 감소하는 특징을 보인다. GC에 의해 활성화된 글루코코르티코이드 수용체(GR)는 단백질 합성을 감소시키고 단백질 분해를 촉진한다. 11β-HSD1 억제제 및 미오스타틴(myostatin)과 액티빈 수용체 차단제를 포함하여, GC로 유발되는 근육 위축을 완화하기 위한 수많은 길항제가 개발되어 왔다. 그러나 임상시험 결과는 기대된 효능에 미치지 못하였다. 최근에는 몇 가지 새롭게 부상하는 경로와 표적이 확인되었다. 예를 들어, GC 유도 시르투인 6 아이소폼(sirtuin 6 isoform, SIRT6) 발현은 AKT/mTORC1 신호전달을 억제한다. 라이신 특이적 데메틸화효소 1(lysine-specific demethylase 1, LSD1)은 위축 유전자(atrogenes)의 전사를 위해 GR과 협력한다. 키누레닌(kynurenine) 경로와 인돌아민 2,3-다이옥시게나제 1(indoleamine 2,3-dioxygenase 1, IDO-1) 또한 골격근에서 단백질 합성과 에너지 생산에 중요한 역할을 한다. 따라서 GR의 전환성(transactivation)과 전사 억제(transrepression) 복잡성에 대한 더 깊은 이해는, GC가 근육 조직에 미치는 해로운 영향을 극복하기 위한 새로운 약물 발견에 있어 새로운 전략을 제공할 것이다.

Mill.은 동아시아 의학에서 전통적으로 혈액의 열을 완화하고 소모성 발열을 경감하기 위해 사용되어 왔다. 본 연구는 강제 운동을 받는 노화된 마우스에서 골격근에 대한 LRC의 효과를 조사하고, 그 주요 구성성분인 쿠코아민 A(KA)와 B(KB)의 보호 특성이 덱사메타손(DEX)으로 유도된 근위축에 대해 나타내는 영향을 평가하고자 하였다. 16개월령 수컷 C57BL/6 마우스에 대해 규칙적인 수영을 실시하고, 8주 동안 LRC를 경구로 보충하였다. KA와 KB가 근위축에 미치는 영향을 추가로 규명하기 위해, DEX로 처리한 C2C12 근관(myotubes)을 사용하였다. LRC 투여는 대조군에 비해 근육량, 근력 및 지구력을 유의하게 증가시켰으며, 혈장 젖산과 크레아티닌 수준은 감소시켰다. 또한 LRC는 MyoD, myogenin, MHC, Akt 및 mTOR의 mRNA 발현을 상향 조절하였고, 위축과 관련된 myostatin, FoxO3a, MuRF1 및 atrogin-1은 비복근과 가자미근에서 하향 조절하였다. 더 나아가 KA와 KB는 C2C12 근관에서 DEX 유도 근위축을 단백질분해와 ROS 생성의 감소를 통해 완화하고, SOD 활성의 증가와 미토콘드리아 기능의 개선을 통해 DEX 유도 근위축을 완화하였다. 종합하면, LRC는 운동 기반 근력 강화 및 근육 질환의 개선을 위한 유용한 보충제로 활용될 수 있으며, KA와 KB는 근위축에 대한 예방 및 치료 제제로서의 잠재력을 보여주어, LRC의 효능이 KA와 KB에 기인함을 간접적으로 시사한다.

리그난(lignans)은 식물 유래 폴리페놀의 다양한 계열로서 폭넓은 생물학적 활성을 바탕으로 상당한 관심을 받아 왔으며, 인간 건강에서 기능성 성분으로서의 잠재력 또한 주목받고 있다. 리그난의 효율적인 추출, 정제, 그리고 정확한 분석은 기초 연구와 적용을 모두 발전시키기 위해 필수적이다. 본 총설은 크로마토그래피 및 분광학적 기법을 강조하면서, 리그난의 분리, 분획, 및 특성 규명에 있어 최근의 방법론적 발전을 포괄적으로 요약한다. 이론적 틀과 실제적인 프로토콜을 통합함으로써, 본 총설은 향후 연구와 유용한 생리활성 화합물로서의 리그난의 산업적 활용을 위한 기반을 제공한다.