Gu, Min Jeong;Song, Sun Kwang;Park, Sung Moo;Lee, In Kyu;Yun, Cheol-Heui
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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v.27
no.4
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pp.580-586
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2014
Intestinal epithelial cells (IECs) forming the barrier for the first-line of protection are interconnected by tight junction (TJ) proteins. TJ alteration results in impaired barrier function, which causes potentially excessive inflammation leading to intestinal disorders. It has been suggested that toll-like receptor (TLR) 2 ligands and some bacteria enhance epithelial barrier function in humans and mice. However, no such study has yet to be claimed in swine. The aim of the present study was to examine whether Bacillus subtilis could improve barrier integrity and protection against deoxynivalenol (DON)-induced barrier disruption in porcine intestinal epithelial cell line (IPEC-J2). We found that B. subtilis decreased permeability of TJ and improved the expression of zonula occludens (ZO)-1 and occludin during the process of forming TJ. In addition, ZO-1 expression of IPEC-J2 cells treated with B. subtilis was up-regulated against DON-induced damage. In conclusion, B. subtilis may have potential to enhance epithelial barrier function and to prevent the cells from DON-induced barrier dysfunction.
Jang, Sun Mi;Kim, Min Ji;Cho, Jeong Su;Lee, Geewon;Kim, Ahrong;Kim, Jeong Mi;Park, Chul Hong;Park, Jong Man;Song, Byeong Gu;Eom, Jung Seop
Tuberculosis and Respiratory Diseases
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v.77
no.4
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pp.188-192
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2014
We present a case of an unusual infectious complication of a ruptured mediastinal abscess after endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration (EBUS-TBNA), which led to malignant pleural effusion in a patient with stage IIIA non-small-cell lung cancer. EBUS-TBNA was performed in a 48-year-old previously healthy male, and a mediastinal abscess developed at 4 days post-procedure. Video-assisted thoracoscopic surgery was performed for debridement and drainage, and the intraoperative findings revealed a large volume pleural effusion that was not detected on the initial radiographic evaluation. Malignant cells were unexpectedly detected in the aspirated pleural fluid, which was possibly due to increased pleural permeability and transport of malignant cells originating in a ruptured subcarinal lymph node from the mediastinum to the pleural space. Hence, the patient was confirmed to have squamous cell lung carcinoma with malignant pleural effusion and his TNM staging was changed from stage IIIA to IV.
Vasicinone, a quinazoline alkaloid from Adhatoda vasica Nees. is well known for its bronchodilator activity. However its anti-proliferative activities is yet to be elucidated. Here-in we investigated the anti-proliferative effect of vasicinone and its underlying mechanism against A549 lung carcinoma cells. The A549 cells upon treatment with various doses of vasicinone (10, 30, 50, $70{\mu}M$) for 72 h showed significant decrease in cell viability. Vasicinone treatment also showed DNA fragmentation, LDH leakage, and disruption of mitochondrial potential, and lower wound healing ability in A549 cells. The Annexin V/PI staining showed disrupted plasma membrane integrity and permeability of PI in treated cells. Moreover vasicinone treatment also lead to down regulation of Bcl-2, Fas death receptor and up regulation of PARP, BAD and cytochrome c, suggesting the anti-proliferative nature of vasicinone which mediated apoptosis through both Fas death receptors as well as Bcl-2 regulated signaling. Furthermore, our preliminary studies with vasicinone treatment also showed to lower the ROS levels in A549 cells and have potential free radical scavenging (DPPH, Hydroxyl) activity and ferric reducing power in cell free systems. Thus combining all, vasicinone may be used to develop a new therapeutic agent against oxidative stress induced lung cancer.
Granicka, L. H.;Zolnierowicz, J.;Wasilewska, D.;Werynski, A.;Kawiak, J.
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.20
no.1
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pp.224-228
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2010
The encapsulation of bacteria may be used to harness them for longer periods of time in order to make them viable, whereas antibiotic treatment would result in controlled release of therapeutic molecules. Encapsulated Escherichia coli GFP (green fluorescent protein) (E. coli GFP) was used here as a model for therapeutic substance - GFP fragments release (model of bioactive substances). Our aim was to evaluate the performance of bacteria encapsulated in hollow fibers (HFs) treated with antibiotic for induction of cell death. The polypropylene-surface-modified HFs were applied for E. coli encapsulation. The encapsulated bacteria were treated with tetracycline in vitro or in vivo during subcutaneous implantation into mice. The HF content was evaluated in a flow cytometer, to assess the bacteria cell membrane permeability changes induced by tetracycline treatment. It was observed that the applied membranes prevented release of bacteria through the HF wall. The E. coli GFP culture encapsulated in HF in vitro proved the tetracycline impact on bacteria viability and allows the recognition of the sequence of events within the process of bacteria death. Treatment of the SCID mice with tetracycline for 8 h proved the tetracycline impact on bacteria viability in vivo, raising the necrotic bacteria-releasing GFP fragments. It was concluded that the bacteria may be safely enclosed within the HF at the site of implantation, and when the animal is treated with antibiotic, bacteria may act as a local source of fragments of proteins expressed in the bacteria, a hypothetical bioactive factor for the host eukaryotic organism.
Kim, Jung-Soo;Kwon, Dong-Hwan;Lim, Do-Hyeong;Kim, Gu-Seo;Kang, Chin-Yang
Journal of Pharmaceutical Investigation
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v.36
no.2
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pp.97-102
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2006
The aim of this study was to investigate the feasibility and optimize permeability of slim patch type as a transdermal delivery system of caffein. Slim patch type was formulated and tested in modified Franz diffusion cell across cellulose membrane and hairless mouse skin in pH 5.8 phosphate buffer solution (PBS). The effect of $Pharmsolv^{\circledR}$ and drug concentration on permeation at four model, 1,2% $Pharmsolv^{\circledR}$ with $0.12\;mg/cm^2$ caffein and 0.12, $1.2\;mg/cm^2$ caffein with 2% $Pharmsolv^{\circledR}$ through hairless mouse skin was studied in vitro. The release of caffein from slim patch with various loading was fitted by the Higuchi's diffusion equation. The result showed that chemical $Pharmsolv^{\circledR}$ produced a large and significant increase of permeation. The effect of 2% $Pharmsolv^{\circledR}$ on permeation of caffein was greater about 10-fold greater than 1% $Pharmsolv^{\circledR}$ in first 60 minutes. The effect of drug concentration, however, was lower than that produced by chemical $Pharmsolv^{\circledR}$. Within the tested system, the most efficient combination for caffein slim patch type was $0.12\;mg/cm^2$ caffein with 2% $Pharmsolv^{\circledR},$ although $1.2\;mg/cm^2$ caffein with 2% $Pharmsolv^{\circledR}$ showed highest amounts permeation, because permeated percentages were significantly lower about $1/4{\sim}1/5$ times.
Kim, Ok-Jin;Kim, Nak-Doo;Park, Chan-Woong;Hong, Sa-Ack
The Korean Journal of Pharmacology
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v.18
no.2
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pp.69-77
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1982
$Na^+,\;K^+-ATPase$ is a component of plasma membrane in almost all animal cell, and maintains ionic distribution and membrane potential of normal cell. In the mechanism of adrenergic transmission, it is relatively well known that drug-receptor combination leads to stimulate adenylate cyclase and so on. In the cholinergic transmisison, the mechanism is not well known but is simply interpreted as the change of membrane permeability results from acetylcholine receptor interaction. To study the relationship between cholinergic transmission and membrane $Na^+,\;K^+-ATPase$, the effect of carbachol on $Na^+,\;K^+-ATPase$ activity in rabbit erythrocyte membrane is studied. The results are summarized as follows. 1) Total ATPase, $Mg^{+2}-ATPase$ and $Na^+,\;K^+-ATPase$ of rabbit erythrocyte membrane show maximum activities at 1mM of tris-ATP. 2) Total ATPase activity tends to increase when treated with carbachol $(10-^{-9}M-10^{-3}M)$. 3) The $Mg^{+2}-ATPase$ activity also tends to increase when treated with carbachol $(10-^{-9}M-10^{-3}M)$. 4) The $Na^+,\;K^+-ATPase$ activity is inhibited when treated with carbachol $(10-^{-9}M-10^{-7}M)$. It is suggested that the inhibition of $Na^+,\;K^+-ATPase$ by cholinergic drugs may be considered as one part of mechanism of cholinergic transmission.
An aim of the study is to develop an efficient numerical simulation technique that can handle the two-scale analysis of fluid permeation filters fabricated by the partial sintering technique of small spherical ceramics. A solid-fluid mixture homogenization method is introduced to predict the mechanical characters such as rigidity and permeability of the porous ceramic filters from the micro-scale geometry and configuration of partially-sintered particles. An extended finite element (X-FE) discretization technique based on the enriched interpolations of respective characteristic functions at fluid-solid interfaces is proposed for the non-interface-fitted mesh solution of the micro-scale analysis that needs non-slip condition at the interface between solid and fluid phases of the unit cell. The homogenization and localization performances of the proposed method are shown in a typical two-dimensional benchmark problem whose model has a hole in center. Three-dimensional applications to the body-centered cubic (BCC) and face-centered cubic (FCC) unit cell models are also shown in the paper. The 3D application is prepared toward the computer-aided optimal design of ceramic filters. The accuracy and stability of the X-FEM based method are comparable to those of the standard interface-fitted FEM, and are superior to those of the voxel type FEM that is often used in such complex micro geometry cases.
Two-dimensional cultivation is typically used for cell growth, but the method reduces the characteristics of chondrocytes and stem cells, and limits culture area. Therefore, development of three-dimensional culture method is needed to mimic in vivo environment, improve quality of cells and scale-up efficiently. Improving proliferation and chondrogenesis is available by co-culture of chondrocytes and mesenchymal stem cells (MSCs) that leads to interaction between two kinds of cells. However, the co-culture has problems that permeability of sphere diminishes as aggregate size increased and ratio of two kinds of cells composing each spheres is different. In this work, co-cultivation method using controlled sphere composed of chondrocytes and MSCs was established and enhanced chondrogenesis. Periosteum-derived progenitor cells (PDPCs) that are appropriate for cell therapy source of articular cartilage were used as MSCs. Controlled spheres were formed in the hanging-drop plates and shifted for being induced chondrogenesis in 35-mm non-adhesive culture dishes at a rotation rate of 60 rpm. After inducing chondrogenesis, gene expressions related with chondrogenesis were found to be improved and it was apparent that the utilization of controlled spheres promoted chondrogenesis. As a result, available numbers of cells per unit area were increased and chondrogenic differentiation ability was improved compared to typical two-dimensional culture. This approach shows the potential in cartilage regeneration as it can provide sufficient numbers of chondrocytes.
Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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2005.06a
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pp.231-238
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2005
On the basis of flow resistance theory the conceptual model and related mathematical descriptions is proposed for resistance modeling of groundwater flow in CPM(continuum Porous medium), DFN(discrete fracture network) and fractured-porous medium. The proposed model is developed on the basis of finite volume method assuming steady-state, constant density groundwater flow. The basic approach of the method is to evaluate inter-block flow resistance values for a staggered grid arrangement, i.e. fluxes are stored at cell walls and scalars at cell centers. The balance of forces, i.e. the Darcy law, is utilized for each control volume centered around the point where the velocity component is stored. The transmissivity (or permeability) at the interface is assumed to be the harmonic average of neighboring blocks. Flow resistance theory was utilized to relate the fluxes between the grid blocks with residual pressures. The flow within porous medium is described by three dimensional equations and that within an individual fracture is described by a two dimensional equivalent of the flow equations for a porous medium. Newly proposed models would contribute to develop flow simulation techniques with various matrix characteristics.
Objectives In this study, we investigated the antimicrobial activity of a 70% ethanol extract of Maneung-hwan (MEH), which is prescribed by practitioners of oriental medicine for use against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Methods The antibacterial activity of MEH against MRSA strains was evaluated using the disc diffusion method, broth microdilution method (minimal inhibitory concentration, MIC), checkerboard dilution test, and time-kill test. The mechanism of action of MEH was investigated by bacteriolysis using detergents or ATPase inhibitors Additionally, mRNA and protein expression were investigated by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction and western blot assay, respectively. Results The MIC of MEH was 25~1,600 ㎍/mL against all the tested bacterial strains. We showed that MEH extract exerts strong antibacterial activity. In the checkerboard dilution test, the fractional inhibitory concentration index of MEH in combination with antibiotics indicated synergism or partial synergism against S. aureus. The time-kill study indicated that the growth of the tested bacteria was considerably inhibited after a 24-h treatment with MEH and selected antibiotics. To measure the cell membrane permeability, MEH (3.9 ㎍/mL) was combined with Triton X-100 (TX) at various concentrations N,N-dicyclohexylcarbodimide (DCCD) was also tested as an ATPase inhibitor. TX and DCCD cooperation against S. aureus exhibited synergistic action. Accordingly, the antimicrobial activity of MEH in the context of cell membrane rupture and ATPase inhibition was assessed. Additionally, the expression of genes and proteins associated with resistance was reduced after exposing MRSA to MEH. Conclusions These results suggest that MEH possesses antibacterial activity and acts as a potential natural antibiotic against MRSA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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