• Title/Summary/Keyword: 대식 세포

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Evaluation of Macrophage Activity and Repeated Oral Dose Toxicity in Sprague-Dawley Rats on Multivitamin (종합비타민의 랫드에서 반복투여독성 시험과 대식세포 기능 활성 평가)

  • Kim, Hye-Ri;Jang, Hye-Yeon;Lee, Hae-Nim;Park, Young-Seok;Park, Byung-Kwon;Kim, Byeong-Soo;Kim, Sang-Ki;Cho, Sung-Dae;Nam, Jeong-Seok;Choi, Chang-Sun;Chang, Soon-Hyuk;Jung, Ji-Youn
    • Journal of Food Hygiene and Safety
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    • v.28 no.4
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    • pp.360-366
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    • 2013
  • The objective of this study is to investigate the effect of multivitamin on macrophage activity in Raw 264.7 cell and repeated oral dose toxicity in Sprague-Dawely rat of multivitamin. Raw 264.7 cells were treated with 50 and $100{\mu}g/mL$ multivitamin for 24 h. To measure the activity of macrophages, NO and TNF-${\alpha}$ assays were performed in Raw 264.7 cells. Treatment with 50 and $100{\mu}g/mL$ multivitamin for 24 h significantly increased production of NO and TNF-${\alpha}$ compared with control groups, indicating activation of macrophages. The female rats were treated with multivitamin of control group, low group (0.24 g/kg), medium group (1 g/kg) and high group (2 g/kg) intragastrically for 4 weeks, respectively. We examined the body weight, the feed intake, the clinical signs and serum biochemical analysis. We also observed the histopathological changes of liver, ovary, brain, adrenal gland, spleen, kidney, heart and lung in rats. No significant differences in body weights, feed intake, biochemical analysis and histopathological observations between control and multivitamin treatment group were found. In conclusion, multivitamin is physiologically safe and improve macrophage activity.

Role of LPS-activated Macrophages in the Differentiation of Mesenchymal Stem Cells into Smooth Muscle Cells (중간엽 줄기세포의 평활근 세포로의 분화에서 LPS에 의해 활성화된 대식세포의 역할)

  • Lee, Mi Jeong;Do, Eun Kyoung;Kim, Jae Ho
    • Journal of Life Science
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    • v.23 no.1
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    • pp.137-142
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    • 2013
  • Human adipose-derived mesenchymal stem cells (hMSCs) are highly useful for vascular regeneration of injured or inflamed tissue. Lipopolysaccharide (LPS) is a potent activator of macrophages and stimulates macrophages to release inflammatory cytokines. In the present study, we explored the role of LPS-activated macrophages in the differentiation of hMSCs to smooth muscle cells (SMCs). We demonstrated that conditioned medium from LPS-induced macrophages (LPS CM) stimulates differentiation of hMSCs to SMCs, as evidenced by increased expression of smooth muscle-specific markers, including alpha-smooth muscle actin (${\alpha}$-SMA), smooth muscle-myosin heavy chain, and calponin. LPS induced the secretion of $PGF2{\alpha}$ from macrophages, and $PGF2{\alpha}$ treatment stimulated expression levels of SMC-specific markers in hMSCs. Furthermore, small interfering RNA-mediated silencing of the $PGF2{\alpha}$ receptor inhibited LPS CM-stimulated ${\alpha}$-SMA expression. These results suggest that LPS-activated macrophages promote differentiation of hMSCs to SMCs through a $PGF2{\alpha}$-dependent mechanism.

Effect of FK506 and Cyclosporin A on $I{\kappa}B{\alpha}$ Degradation and $IKK{\alpha}$ Pathway in Bronchial Epithelial Cells, Monocytes, Lymphocytes and Alveolar Macrophages (FK506과 cyclosporin A가 기관지상피세포, 단핵구, 림프구 및 폐포대식세포에서 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해 및 $IKK{\alpha}$ 활성에 미치는 효과)

  • Yoon, Ho Il;Lee, Chang-Hoon;Lee, Hee-Seok;Lee, Choon-Taek;Kim, Young Whan;Han, Sung Koo;Shim, Young-Soo;Yoo, Chul-Gyu
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • v.54 no.4
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    • pp.449-458
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    • 2003
  • Background : Cyclosporin A(CsA) and tacrolimus(FK506) have been widely used as immunosuppressants. The effects of CsA, or FK506, on the $I{\kappa}B/NF-{\kappa}B$ pathway have been shown to vary according to the cell type. However, their effects on the $I{\kappa}B/NF-{\kappa}B$ pathway have not been reported in bronchial epithelial cells. In this study, the effects of CsA and FK506 on the $I{\kappa}B/NF-{\kappa}B$ pathway in bronchial epithelial cells, monocytes, lymphocytes and alveolar macrophages were evaluated. The relationship between their effects on the $I{\kappa}B/NF-{\kappa}B$ pathway and $I{\kappa}B$ kinase(IKK) activity was also investigated. Methods : BEAS-2B and A549 cells, pulmonary alveolar macrophages, peripheral blood monocytes and lymphocytes were used. The cells were pre-treated with CsA, or FK506, for various time periods, followed by stimulation with TNF-${\alpha}$, LPS or IL-$1{\beta}$. The $I{\kappa}B{\alpha}$ expressions were assayed by Western blot analyses. The IKK activity was evaluated by an in vitro immune complex kinase assay, using GST-$I{\kappa}B{\alpha}$ as the substrate. Results : Neither CsA nor FK506 affected the level of $I{\kappa}B{\alpha}$ expression in any of the cell types used in this study. CsA pre-treatment inhibited the TNF ${\alpha}$-induced $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation in bronchial epithelial cells. In contrast, the TNF ${\alpha}$-induced $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation was not affected by FK506 pre-treatment. However, FK506 suppressed the cytokine-induced $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation in the pulmonary alveolar macrophages, peripheral blood monocytes and lymphocytes. The inhibitory effect of CsA, or FK506, on $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation was not related to IKK. Conclusions : CsA and FK506 suppressed the $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation in bronchial epithelial cells, monocytes, lymphocytes and alveolar macrophages, so this may not be mediated through IKK.

The Lung Expression of Proinflammatory Cytokines, TNF-$\alpha$ and Interleukin 6, in Early Periods of Endotoxemia (내독소혈증 유발 급성폐손상에서 폐장내 Proinflammatory Cytokines 발현에 관한 고찰)

  • Moon, Seung-Hyug;Kim, Yong-Hoon;Park, Choon-Sik;Lee, Shin-Je
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • v.45 no.3
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    • pp.553-564
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    • 1998
  • Background: The immediate hoot response to LPS is the production of proinflammatory cytokines that act as intercellular mediators in inflammatory reactions, including acute lung injury. These "early response" cytokines transmit signals from recognition cells to target or effector cells. This host response is further amplified by the expression of leukocyte chemoattractants, growth factors, and adhesion molecules, resulting in an array of proinflammatory events. This experiment was performed to define the lung origin of proinflammatory cytokines, such as TNF-$\alpha$, IL 6 in early periods of endotoxin induced acute lung injury (ALI). Method: The healthy male Sprague-Dawley, weighted 150 - 250g, were divided into saline control (NC) and endotoxemia-induced ALI (ETX-), and leukopenic endotoxemia-induced ALI (CPA-ETX-Group) which was induced by cyclophosphamide, 70 mg/kg i.p. injection. Acute lung injury was evoked by LPS, 5 mg/kg, intravenously administered. Bronchoalveolar lavage was performed at 0, 3, 6 h after LPS-treated to estimate the influx of phagocytes and concentration of total protein, and cytokines as TNF-$\alpha$ and IL 6 by a bioassy using MIT method. We also examined the localization of TNF-$\alpha$ and IL 6 protein in endotoxemia-challenged lung tissue by immunohistochemical stain (IH). Results: The total cell, macrophage and PMN count in BALF were elavated in ETX group compared to NC(p<0.05). In CPA-ETX group, total cell and macrophage count in BALF were not changed compared to NC. but PMN count was markedly reduced and it took part in less than 0.1 % of total BAL cells (p<0.01). The protein concentration in BALF were significantly increased in ETX and CPA-ETX group Compared to NC (p<0.05), but there was significant difference between ETX- and CPA-ETX group only at 6 h (p<0.05). This observation suggested that even if PMNs are involved in the pathogenesis of acute lung injury, their role cannot be viewed as essential The concentration of TNF-$\alpha$ and IL 6 in BALF was significantly increased in the ETX- and CPA-ETX group compared to NC. There was no difference between ETX- and CPA-ETX group. In IH, anti-TNF-$\alpha$- and anti-IL 6 antibody was strongly localized at interstitial monocytes and alveolar macrophages in endotoxemia-challenged lung tissue. From above point of view, activated alveolar macrophage/monocyte considered as a prominent source of proinflammatory cytokines in endotoxemia-challenged lung injury. Conclusion: The prominent source of proinflammatory cytokines in early periods of endotoxemia-induced lung injury will be the activated resident macrophages like an alveolar macrophage and interstitial monocytes. The pulmonary macrophage/monocyte will impact the initiation and continuance of lung injury without PMNs's certain inflammatory role, particularly in endotoxemia-induced acute lung injury.

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홍삼 유래 성분들의 면역조절 효능

  • Jo, Jae-Yeol
    • Food preservation and processing industry
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    • v.8 no.2
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    • pp.6-12
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    • 2009
  • 면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.

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Antibody Producibilities of Salmonella typhi in Mice fed on Different Fatty Acids (지방산을 투여한 마우스의 Salmonella typhi에 대한 항체 생성력)

  • 이정화;김용호;이원재;함건주
    • Biomedical Science Letters
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    • v.1 no.1
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    • pp.45-54
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    • 1995
  • The effect of different fatty acids supplementation on antobody production of Salmonella typhi was studied in ICR mice. Subjects supplemented their diets with $50\mu$g of extracted pig oil(as a saturated fatty acid) and fish oil (as a unsaturated fatty acid) / 2 days for 8 weeks. Blood was collected control and experimental groups of mice after 8 weeks of oil supplementation. The different fatty acids supplementation reduced unsaturated fatty acids composition in mice liver such as $C_{18:3}, \; C_{20:3}\; and\; C_{20:4}\; except\; C_{18:1}\; and\; C_{18:2}/C_{18:0}$ in fish oil and pig oil groups compared to control group. Also, the phagocytic activities of mice macrophages for Candida albicans was reduced by 6% in pig oil group and 9% in fish oil group than control group. The antigen-stmulated lympocite proliferative response was significantly increased by fatty acid in pig oil group(48%) but 57% in fish oil group. The different fatty acid supplementation increased antibody production in both experimental groups than control group ; this increase was only significant in pig oil group(1:$2^4$) on mice but not in fish oil group(1:$2^0$) compared to control group(1:$2^0$), however, increased antibody titer in both groups in vitro spleen cell culture supernatant(1:$2^3$ in fish oil group and 1:$2^2$ in pig oil group compared to control group 1:$2^0$). Thus, fish oil supplementation was immunosuppresive agent in macrophage phagocytosis, in-vivo antobody producibilities and lympocyte proliferation but pig oil supplementation was more effective than fish oil in antibody formation in-vivo. We find that antibody producibilities affected by fed on different fatty acids were considered by balance between saturated and unsaturated fatty acid, and $C_{20:3}/C_{20:4}$ ratio. Also, it affected to antigen-stimulated lymphocyte proliferation and macrophage phagocytic activities.

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Anti-tuberculosis effects of frankincense through immune responses of Mycobacterium tuberculosis-infected macrophages (결핵균이 감염된 대식세포의 면역반응을 통한 유향(Frankincense)의 항결핵효과)

  • Son, Eun-Soon;Lee, Sun Kyoung;Cho, Sang-Nae;Park, Hae-Ryoung;Lee, Jong Seok
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.53 no.6
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    • pp.756-760
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    • 2021
  • Frankincense has been used as a traditional medicine for treating rheumatoid arthritis, dermatitis, and muscle pain. In this study, the anti-tuberculosis effects of Frankincense were evaluated in immune responses of macrophages. Frankincense methanol extract was not cytotoxic to the host. The 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide reduction assay using human macrophage (THP-1) cells did not show cytotoxic effects or morphological changes with treatments of 31.3, 62.5, and 125 ㎍/mL Frankincense methanol extract (FRM). Inhibitory effects of Frankincense methanol extract on the growth of Mycobacterium tuberculosis in human macrophages were investigated. The immune response was measured by monitoring the levels of TNF-α and IL-1β in THP-1 cells with or without M. tuberculosis infection under Frankincense methanol extract treatment. Inflammatory cytokine levels and M. tuberculosis numbers were reduced in THP-1 cells treated with Frankincense methanol extract. Therefore, Frankincense methanol extract could be used as a potential anti-tuberculosis agent.

Involvement of Multiple Signaling Molecules in Peptidoglycan-induced Expression of Interleukin-1α in THP-1 Monocytes/Macrophages (THP-1 단핵구의 펩티도글리칸 유래 인터루킨-1 알파 발현에서 TLR2, PI3K/Akt/mTOR, MAPKs의 역할)

  • Heo, Weon;Son, Yonghae;Cho, Hyok-rae;Kim, Koanhoi
    • Journal of Life Science
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    • v.32 no.6
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    • pp.421-429
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    • 2022
  • The expression of interleukin-1α (IL-1α) is elevated in monocytic cells, such as monocytes and macro-phages, within atherosclerotic arteries, yet the cellular molecules involved in cytokine upregulation remain unclear. Because peptidoglycan (PG), a major component of gram-positive bacterial cell walls, is detected within the inflammatory cell-rich regions of atheromatous plaques, it was investigated if PG contributes to IL-1α expression in monocytes/macrophages. Exposure of THP-1 monocytic cells to PG resulted in elevated levels of IL-1α gene transcripts and increased secretion of IL-1α protein. The transcription and secretion of IL-1α were abrogated by OxPAPC, an inhibitor of TLR2/4, but not by polymyxin B that inhibits lipopolysaccharide-induced TLR4 activation. To understand the molecular mechanisms of the inflammatory responses due to bacterial pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) in diseased arteries, we attempted to determine the cellular factors involved in the PG-induced upregulation of IL-1α expression. Pharmacological inhibition of cell signaling pathways with LY294002 (a PI3K inhibitor), Akti IV (an inhibitor of Akt activation), rapamycin (an mTOR inhibitor), U0126 (a MEK inhibitor), SB202190 (a p38 MAPK inhibitor), SP6001250 (a JNK inhibitor), and DPI (a NOX inhibitor) also significantly attenuated the PG-mediated expression of IL-1α. These results suggest that PG induces the monocytic or macrophagic expression of IL-1α, thereby contributing to vascular inflammation, via multiple signaling molecules, including TLR2, PI3K/Akt/mTOR, and MAPKs.

Anti-inflammatory and Cytotoxic Screening Evaluation of Macroalgae Resources (국내 해조류 자원의 항염증 및 세포독성 스크리닝 평가)

  • Kim, C.W.;Chang, K.J.;Kim, Y.B.;Kim, D.H.;Chae, C.J.;Choi, H.G.;Koo, H.J.
    • Journal of Practical Agriculture & Fisheries Research
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    • v.22 no.2
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    • pp.69-79
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    • 2020
  • In this study, the anti-inflammatory and cytotoxic effects of hot-water extracts from 10 kinds of macroalgae in Korea were investigated. It was selected materials in consideration of biological activity and industrial potential as follows: Caulerpa okamurae; Codium fragile; Ulva australis; Ishige foliacea; Saccharina japonica; Sargassum horneri; Undaria pinnatifida; Gloiopeltis tenax; Gracilaria verrucosa; Porphyra tenera. Results showed that S. japonica and G. tenax significantly decreased NO productionn in LPS-stimulated Raw 264.7 cells at concentrations of 100, 1000 ㎍/mL and 1000 ㎍/mL, respectively. However, most of the other macroalgae used in the experiment did not affect NO production. It was observed that all macroalgae extracts except for the highest concentration (1000 ㎍/mL) treatment group of P. tenera did not affect the viability in Raw 264.7 cells. In addition, there was not significant decrease in cell viability by macroalgae extracts treatment in HINAE cells. These results suggest that S. japonica and G. tenax could be used as potential safe natural anti-inflammatory agents for food and feed additives. Also, the results of this study are expected to be used as basic data for the development of functional materials for 10 kinds of macroalgae resources in Korea.

Molecular Breeding of Tobacco Plants Resistant to TMV and PVY (분자생물학적 TMV 및 PVY 저항성 연초 육종)

  • E.K. Pank;Kim, Y.H.;Kim, S.S.;Park, S.W.;Lee, C.H.;K.H.Paik
    • Proceedings of the Korean Society of Tobacco Science Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.134-152
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    • 1997
  • Plant viruses of tobacco including tobacco mosaic virus (TMV) and potato virus Y (PVY) cause severe economic losses in leaf-tobacco production. Cultural practices do not provide sufficient control against the viruses. Use of valuable resistant cultivars is most recommendable for the control of the viruses. However, conventional breeding programs are not always proper for the development of virus-resistant plants mostly owing to the frequent lack of genetic sources and introduction of their unwanted properties. Therefore, we tried to develop virus-resistant tobacco plants by transforming commercial tobacco cultivars, NC 82 and Burley 21, with coat protein (CP) or replicase (Nlb) genes of TMV and PVY necrosis strain (PVY-VN) with or without untranslated region (UTR) and with or without mutation. Each cDNA was cloned and inserted in plant expression vectors with 1 or 2 CaMV 35S promotors, and introduced into tobacco leaf tissues by Agrobacterium tumefaciens LBA 4404. Plants were regenerated in kanamycin-containing MS media. Regenerated plants were tested for resistance to TMV and PVY In these studies, we could obtain a TMV-resistant transgenic line transformed with TMV CP and 6 genetic lines with PVY-VN cDNAs out of 8 CP and replicase genes. In this presentation, resistance rates, verification of gene introduction in resistant plants, stability of resistance through generations, characteristics of viral multiplication and translocation in resistant plants, and resistance responses relative to inoculum potential and to various PVY strains will be shown. Yield and quality of leaf tobacco of a promising resistant tobacco line will be presented.

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