Hong, Ji;Zhang, Peng;Yoon, I Na;Hwang, Jae Sam;Kang, Jin Ku;Kim, Ho
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.27
no.4
/
pp.694-700
/
2017
Clostridium difficile, which causes pseudomembranous colitis, releases toxin A and toxin B. These toxins are considered to be the main causative agents for the disease pathogenesis, and their expression is associated with a marked increase of apoptosis in mucosal epithelial cells. Colonic epithelial cells are believed to form a physical barrier between the lumen and the submucosa, and abnormally increased mucosal epithelial cell apoptosis is considered to be an initial step in gut inflammation responses. Therefore, one approach to treating pseudomembranous colitis would be to develop agents that block the mucosal epithelial cell apoptosis caused by toxin A, thus restoring barrier function and curing inflammatory responses in the gut. We recently isolated an antimicrobial peptide, Periplanetasin-2 (Peri-2, YPCKLNLKLGKVPFH) from the American cockroach, whose extracts have shown great potential for clinical use. Here, we assessed whether Peri-2 could inhibit the cell toxicity and inflammation caused by C. difficile toxin A. Indeed, in human colonocyte HT29 cells, Peri-2 inhibited the toxin A-induced decrease in cell proliferation and ameliorated the cell apoptosis induced by this toxin. Moreover, in the toxin A-induced mouse enteritis model, Peri-2 blocked the mucosal disruption and inflammatory response caused by toxin A. These results suggest that the American cockroach peptide Peri-2 could be a possible drug candidate for addressing the pseudomembranous colitis caused by C. difficile toxin A.
Phospholipase C-${\gamma}l$ (PLC-${\gamma}l$) expression is associated with cellular transformation. Notably, PLC-${\gamma}$ is up-regulated in colorectal cancer tissue and breast carcinoma. Because exotoxins released by Clostridium botulinum have been shown to induce apoptosis and promote growth arrest in various cancer cell lines, we examined here the potential of Clostridium difficile toxin A to selectively induce apoptosis in cells transformed by PLC-${\gamma}l$ overexpression. We found that PLC-${\gamma}l$-transformed cells, but not vector-transformed (control) cells, were highly sensitive to C. difficile toxin A-induced apoptosis and mitotic inhibition. Moreover, expression of the proapoptotic Bcl2 family member, Bim, and activation of caspase-3 were significantly up-regulated by toxin A in PLC-${\gamma}l$-transformed cells. Toxin A-induced cell rounding and paxillin dephosphorylation were also significantly higher in PLC-${\gamma}l$-transformed cells than in control cells. These findings suggest that C. difficile toxin A may have potential as an anticancer agent against colorectal cancers and breast carcinomas in which PLC-${\gamma}l$ is highly up-regulated.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
/
v.39
no.11
/
pp.1587-1594
/
2010
This study was designed to investigate the effect of Artemisia capillaris extracts on the intestinal microflora. In agar diffusion method, the solvent fractions of Artemisia capillaris showed growth inhibition against the intestinal microflora. In particular, the chloroform fraction of Artemisia capillaris had strong antibacterial activity against Clostridium perfringens, Clostridium difficile, Eubacterium limosum, and Bacteroides fragilis, but did not show antibacterial activity against Bifidobacterium bifidum and Lactobacillus acidophilus. Most chloroform fraction of Artemisia capillaris inhibitory activities were not reduced by heat treatment or pH variation against C. perfringens, C. difficile, E. limosum, and B. fragilis. MICs of the chloroform fraction were 1.25 mg/mL against C. perfringens, E. limosum and B. fragilis and 2.5 mg/mL against C. difficile. MBCs of chloroform fraction were 5 mg/mL against C. perfringens, E. limosum and 2.5 mg/mL against C. difficile, B. fragilis. The ethyl acetate fraction of Artemisia capillaris showed $3.08{\pm}0.03$ mg/10 mg total polyphenol and $1.91{\pm}0.03$ mg/10 mg total flavonoid contents. In vivo tests were performed to investigate the influence of Artemisia capillaris extract on the intestinal microflora in rats. The results showed the possibilities of utilizing Artemisia capillaris extracts as a functional food component to control intestinal microflora.
Clostridium difficile (C. difficile) toxin A is known to cause acute gut inflammation in humans and animals by triggering cytoskeletal disorganization in gut epithelial cells. In human colonocytes, toxin A blocks microtubule assembly by directly increasing the enzymatic activity of histone deacetylase-6 (HDAC-6), a tubulin-specific deacetylase, thereby markedly decreasing tubulin acetylation, which is essential for microtubule assembly. Microtubule assembly dysfunction-associated alterations (i.e., toxin A-exposed gut epithelial cells) are believed to trigger barrier dysfunction and gut inflammation downstream. We recently showed that potassium acetate blocked toxin A-induced microtubule disassembly by inhibiting HDAC-6. Herein, we tested whether acetic acid (AA), another small acetyl residue-containing agent, could block toxin A-induced tubulin deacetylation and subsequent microtubule assembly. Our results revealed that AA treatment increased tubulin acetylation and enhanced microtubule assembly in an HT29 human colonocyte cell line. AA also clearly increased tubulin acetylation in murine colonic explants. Interestingly, the AA treatment also alleviated toxin A-induced tubulin deacetylation and microtubule disassembly, and MTT assays revealed that AA reduced toxin A-induced cell toxicity. Collectively, these results suggest that AA can block the ability of toxin A to cause microtubule disassembly-triggered cytoskeletal disorganization by blocking toxin A-mediated deacetylation of tubulin.
Purpose: To examine the prevalence of $Clostridium$$difficile$ ($C.$$difficile$) colonization (CDC) and potential neonatal determinants of CDC in hospitalized preterm infants. Methods: Fecal samples were serially collected within 72 h after birth and at 1, 2, and 4-6 weeks of age from preterm infants in the neonatal intensive care units (NICUs) of two different university hospitals. Total bacterial DNA was extracted from each fecal sample from 49 infants, and polymerase chain reaction (PCR) was performed with primers for the 16S gene of $C.$$difficile$ and the toxin A and toxin B genes. The correlation between the results of $C.$$difficile$ PCR assays and the clinical characteristics of the infants was analyzed. Results: The prevalence rates of CDC were 34.7, 37.2, 41.3, and 53.1% within 72 h after birth and at 1, 2, and 4.6 weeks of age, respectively. The toxin positivity rate was significantly higher in the infants with persistent CDC than in those with transient CDC (8/12 [66.7%] vs. 6/25 [24.5%] ($p$=0.001). Among the various neonatal factors, only the feeding method during the first week after birth was significantly associated with persistent CDC. Exclusive breast-milk feeding (EBMF) significantly decreased the risk of persistent CDC compared to formula or mixed feeding (adjusted odds ratio: 0.133, 95% confidence interval: 0.02-0.898, $p$=0.038). Conclusion: The prevalence of CDC increased with the duration of hospitalization in preterm infants in the NICU. EBMF during the first week after birth in hospitalized preterm infants may protect against persistent CDC.
The influence of LB20304a, a new fluoroquinolone antibiotic agent, on microflora of caecum in mice was compared with those of ciprofloxacin and piperacillin after administration of drugs for 5 days. Selective medium (CCFMA) was used for the isolation of Clostridium difficile from the specimens of mouse caecum. The emergence of C. difficile in mouse caecum induced by LB20304a was lower than that by ciprofloxacin or piperacillin at day 1 and day 7 after completing administration of drugs.
Lu, Li Fang;Kim, Dae Hong;Lee, Ik Hwan;Hong, Ji;Zhang, Peng;Yoon, I Na;Hwang, Jae Sam;Kim, Ho
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.26
no.4
/
pp.693-699
/
2016
Clostridium difficile toxin A is known to cause deacetylation of tubulin proteins, which blocks microtubule formation and triggers barrier dysfunction in the gut. Based on our previous finding that the Clostridium difficile toxin A-dependent activation of histone deacetylase 6 (HDAC-6) is responsible for tubulin deacetylation and subsequent microtubule disassembly, we herein examined the possible effect of potassium acetate (PA; whose acetyl group prevents the binding of tubulin to HDAC-6) as a competitive/false substrate. Our results revealed that PA inhibited toxin A-induced deacetylation of tubulin and recovered toxin A-induced microtubule disassembly. In addition, PA treatment significantly decreased the production of IL-6 (a marker of inflamed tissue) in the toxin A-induced mouse enteritis model. An in vitro HDAC assay revealed that PA directly inhibited HDAC-6-mediated tubulin deacetylation, indicating that PA acted as a false substrate for HDAC-6. These results collectively indicate that PA treatment inhibits HDAC-6, thereby reducing the cytotoxicity and inflammatory responses caused by C. difficile toxin A.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
/
v.45
no.7
/
pp.1026-1034
/
2016
To develop a natural antimicrobial agent, we investigated the antimicrobial activities of 13 species of edible herbal plant extracts against major Gram-positive foodborne bacteria. Among the 13 screened edible herbal plants, Caesalpinia sappan L. showed the highest antimicrobial activity. In the paper disc agar diffusion assay, Caesalpinia sappan L. extracts had strong antibacterial activities against most Gram-positive bacteria but did not have antibacterial activities against most Gram-negative bacteria. Minimum inhibitory concentrations of the ethanol extract were 0.06 mg/mL against Clostridium difficile and Listeria monocytogenes and 0.03 mg/mL against Staphylococcus aureus. Their inhibitory activities were not reduced by heat treatment or pH adjustment against C. difficile, L. monocytogenes, and S. aureus. Antimicrobial activities were higher in ethanol extract than in distilled water extract. These results support the potential use of Caesalpinia sappan L. ethanol extract as an antimicrobial agent or functional food components against Gram-positive bacteria.
Clostridium difficile toxin A causes pseudomembranous colitis. The pathogenesis of toxin A-induced colonic inflammation includes toxin A-dependent epithelial cell apoptosis, resulting in the loss of barrier function provided by epithelial cells against luminal pathogens. Toxin A-dependent epithelial cell apoptosis has been linked to toxin A-induced production of reaction oxygen species and subsequent p38MAPK activation; $p21^{CIP1/WAF1}$ upregulation-dependent cell cycle arrest; cytoskeletal disaggregation; and/or the induction of Fas ligand on epithelial cells. However, the molecular mechanisms underlying toxin A-induced apoptosis remain poorly understood. This study tested whether toxin A could block the Wnt signaling pathway, which is involved in gut epithelial cell proliferation, differentiation and antiapoptotic progression. Toxin A treatment of nontransformed human colonocytes (NCM460) rapidly reduced ${\beta}$-catenin protein, an essential component of the Wnt signaling pathway. Exposure of mouse ileum to toxin A also significantly reduced ${\beta}$-catenin protein levels. MG132 inhibition of proteasome-dependent protein degradation resulted in the recovery of toxin A-mediated reduction of ${\beta}$-catenin, indicating that toxin A may activate intracellular processes, such as $GSK3{\beta}$, to promote degradation of ${\beta}$-catenin. Immunoblot analysis showed that toxin A increased active phosphorylation of $GSK3{\beta}$. Because the Wnt signaling pathway is essential for gut epithelial cell proliferation and anti-apoptotic processes, our results suggest that toxin A-mediated inhibition of the Wnt signaling pathway may be required for maximal toxin A-induced apoptosis of gut epithelial cells.
Nam, Seung Taek;Hwang, Jung Hwan;Kim, Dae Hong;Lu, Li Fang;Hong, Ji;Zhang, Peng;Yoon, I Na;Hwang, Jae Sam;Chung, Hyo Kyun;Shong, Minho;Lee, Chul-Ho;Kim, Ho
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.26
no.8
/
pp.1446-1451
/
2016
Clostridium difficile toxin A causes acute gut inflammation in animals and humans. It is known to downregulate the tight junctions between colonic epithelial cells, allowing luminal contents to access body tissues and trigger acute immune responses. However, it is not yet known whether this loss of the barrier function is a critical factor in the progression of toxin A-induced pseudomembranous colitis. We previously showed that NADH:quinone oxidoreductase 1 (NQO1) KO (knockout) mice spontaneously display weak gut inflammation and a marked loss of colonic epithelial tight junctions. Moreover, NQO1 KO mice exhibited highly increased inflammatory responses compared with NQO1 WT (wild-type) control mice when subjected to DSS-induced experimental colitis. Here, we tested whether toxin A could also trigger more severe inflammatory responses in NQO1 KO mice compared with NQO1 WT mice. Indeed, our results show that C. difficile toxin A-mediated enteritis is significantly enhanced in NQO1 KO mice compared with NQO1 WT mice. The levels of fluid secretion, villus disruption, and epithelial cell apoptosis were also higher in toxin A-treated NQO1 KO mice compared with WT mice. The previous and present results collectively show that NQO1 is involved in the formation of tight junctions in the small intestine, and that defects in NQO1 enhance C. difficile toxin A-induced acute inflammatory responses, presumably via the loss of epithelial cell tight junctions.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.