Yoon, Myung Ha;Bae, Hong Buem;Shin, Dong Jin;Kim, Chang Mo;Jeong, Sung Tae;Kim, Seok Jai;Choi, Jeong Il
The Korean Journal of Pain
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v.19
no.1
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pp.17-21
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2006
Background: Cyclic guanosine monophosphate (cGMP) plays an important role in the modulation of nociception. Although local sildenafil produces antinociception, by increasing cGMP through the inhibition of phosphodiesterase 5, the effect of spinal sildenafil has not been determined. The authors evaluated the effects of intrathecal sildenafil on the nociceptive behavior evoked by formalin injection and thermal stimulation. Methods: Lumbar intrathecal catheters were implanted into rats, with formalin and Hot-Box tests used as nociceptive models. The formalin-induced nociceptive behavior (flinching response) and withdrawal latency to radiant heat were measured, and the general behaviors also observed. Results: The intrathecal administration of sildenafil produced dose-dependent suppression of the flinches in both phases in the formalin test, and increased the withdrawal latency in the Hot-Box test. No abnormal behaviors were noted. Conclusions: Sildenafil, an inhibitor of phosphodiesterase 5, is active against the nociceptive state evoked in the spinal cord by formalin and thermal stimulations. Accordingly, spinal sildenafil may be useful in the management of pain.
Recent studies have demonstrated that nitric oxide (NO) activates transient receptor potential vanilloid subtype 1 (TRPV1) via S-nitrosylation of the channel protein. NO also modulates various cellular functions via activation of the soluble guanylyl cyclase (sGC)/protein kinase G (PKG) pathway and the direct modification of proteins. Thus, in the present study, we investigated whether NO could indirectly modulate the activity of TRPV1 via a cGMP/PKG-dependent pathway in cultured rat dorsal root ganglion (DRG) neurons. NO donors, sodium nitroprusside (SNP) and S-nitro-N-acetylpenicillamine (SNAP), decreased capsaicin-evoked currents ($I_{cap}$). NO scavengers, hemoglobin and 2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide (CPTIO), prevented the inhibitory effect of SNP on $I_{cap}$. Membrane-permeable cGMP analogs, 8-bromoguanosine 3', 5'-cyclic monophosphate (8bromo-cGMP) and 8-(4chlorophenylthio)-guanosine 3',5'-cyclic monophosphate (8-pCPT-cGMP), and the guanylyl cyclase stimulator YC-1 mimicked the effect of SNP on $I_{cap}$. The PKG inhibitor KT5823 prevented the inhibition of $I_{cap}$ by SNP. These results suggest that NO can downregulate the function of TRPV1 through activation of the cGMP/PKG pathway in peripheral sensory neurons.
Background: Ginseng belongs to the genus Panax. Its main active ingredients are the ginsenosides. Interstitial cells of Cajal (ICCs) are the pacemaker cells of the gastrointestinal (GI) tract. To understand the effects of ginsenoside Re (GRe) on GI motility, the authors investigated its effects on the pacemaker activity of ICCs of the murine small intestine. Methods: Interstitial cells of Cajal were dissociated from mouse small intestines by enzymatic digestion. The whole-cell patch clamp configuration was used to record pacemaker potentials in cultured ICCs. Changes in cyclic guanosine monophosphate (cGMP) content induced by GRe were investigated. Results: Ginsenoside Re ($20-40{\mu}M$) decreased the amplitude and frequency of ICC pacemaker activity in a concentration-dependent manner. This action was blocked by guanosine 50-[${\beta}-thio$]diphosphate [a guanosine-5'-triphosphate (GTP)-binding protein inhibitor] and by glibenclamide [an adenosine triphosphate (ATP)-sensitive $K^{+}$ channel blocker]. To study the GRe-induced signaling pathway in ICCs, the effects of 1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one (a guanylate cyclase inhibitor) and RP-8-CPT-cGMPS (a protein kinase G inhibitor) were examined. Both inhibitors blocked the inhibitory effect of GRe on ICC pacemaker activity. L-NG-nitroarginine methyl ester ($100{\mu}M$), which is a nonselective nitric oxide synthase (NOS) inhibitor, blocked the effects of GRe on ICC pacemaker activity and GRe-stimulated cGMP production in ICCs. Conclusion: In cultured murine ICCs, GRe inhibits the pacemaker activity of ICCs via the ATP-sensitive potassium ($K^{+}$) channel and the cGMP/NO-dependent pathway. Ginsenoside Re may be a basis for developing novel spasmolytic agents to prevent or alleviate GI motility dysfunction.
Virginiae butanolide (VB) is an autoregulator which triggers virginiamycin production in Strefltomyces virginiae. VB-C binding protein activity was investigated under various additives. The VB-C binding protein was almost fully observed in sotubte fraction (>90%) and the binding activity was optimum at pH 7.0. The VB-C binding activity was increased about 15% in 0.5 M KCI, whereas decreased about 60% in 20 mM $Mo^{6+}$. Chelating reagents (ethylenediarnine tetraacetic acid, ethyleneglycol bis(2-aminoethylether) tetraacetic acid, 8-hydroxyquinoline) and SH protecting reagents (rnercaptoethanol, dithiothreitol, thioglycerol) inhibited the VB-C binding activity about 30~55% and 3~20%, respectively. Serine protease inhibitor (phenyl methane sulfonyl fluoride), nucleotides (guanosine 5'-monophosphate, adenosine 3',5'-cyclic monophosphate), and phosphatases (alkaline, acid phosphatase) increased the VB-C binding activity about 17%, 6~20%, and 4- 13%, respectively.
An essential component of the hemostatic process during vascular damage is platelet activation. However, many cardiovascular diseases, such as atherosclerosis, thrombosis, and myocardial infarction, can develop due to excessive platelet activation. Isoscopoletin, found primarily in plant roots of the genus Artemisia or Scopolia, has been studied to demonstrate potential pharmacological effects on Alzheimer's disease and anticancer, but its mechanisms and role in relation to thrombus formation and platelet aggregation have not yet been discovered. This research investigated the effect of isoscopoletin on collagen-induced human platelet activation. As a result, isoscopoletin strongly increased cyclic adenosine monophosphate (cAMP) and cyclic guanosine monophosphate (cGMP) levels in a concentration-dependent manner. In addition, isoscopoletin greatly phosphorylated inositol 1,4,5-triphosphate receptor (IP3R) and vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP), known substrates of cAMP-dependent kinase and cGMP dependent kinase. Phosphorylation of IP3R by isoscopoletin induced Ca2+ inhibition from the dense tubular system Ca2+ channels, and VASP phosphorylation was involved in fibrinogen binding inhibition by inactivating αIIb/β3 in the platelet membrane. Isoscopoletin finally reduced thrombin-induced fibrin clot production and finally reduced thrombus formation. Therefore, this research suggests that isoscopoletin has strong antiplatelet effects and is likely to be helpful for thrombotic diseases involving platelets by acting as a prophylactic and therapeutic agent.
During blood vessel damage, an essential step in the hemostatic process is platelet activation. However, it is important to properly control platelet activation, as various cardiovascular diseases, such as stroke, atherosclerosis, and myocardial infarction, are also caused by excessive platelet activation. Found primarily in the roots of plants of the genus Artemisia or Scopolia, isoscopoletin has been studied to demonstrate its potential pharmacological effects against Alzheimer's disease and anticancer, but the mechanisms and roles involved in thrombus formation and platelet aggregation are insufficient. This study investigated the effect of isoscopoletin on U46619-induced human platelet activation. As a result, isoscopoletin significantly increased the levels of cyclic adenosine monophosphate (cAMP) and cyclic guanosine monophosphate (cGMP) dose-dependently. In addition, isoscopoletin significantly phosphorylated inositol 1, 4, 5-triphosphate receptor (IP3R) and vasodilator-stimulated phosphprotein (VASP), which are known substrates for cAMP-dependent kinases and cGMP-dependent kinases. Phosphorylated IP3R by isoscopoletin inhibited Ca2+ mobilization from the dense tubular system Ca2+ channels to cytosol, and phosphorylated VASP was involved in the inhibition of fibrinogen binding through αIIb/β3 inactivation in the platelet membrane. Isoscopoletin finally reduced thrombin-induced fibrin clotting production. Therefore, this study suggests that isoscopoletin has a potent antiplatelet effect and may be helpful for platelet-related thrombotic diseases.
In order to elucidate the properties of the background current whole cell patch clamp studies were performed in rabbit ventricular cells. Ramp pulses of ${\pm}80\;mV$ from holding potential of 40 mV(or 20 mV) at the speed of 0.8 V/sec were given every 30 sec(or 10 sec) and current-voltage diagrams(I-V curve) were obtained. For the activation of the background current isoprenaline, adenosine 3',5'-cyclic monophosphate(dBcAMP), guanosine 3',5'-cyclic monophosphate(cGMP), and $N^6$-2'-o-dibutyryladenosine 3',5'-cyclic monophosphate(dBcAMP) were applied after all known current systems were blocked with 2mM Ba, 1 mM Cd ,5 mM Ni, 10 ${\mu}M$ diltiazem, 10 ${\mu}m$ ouabain, and 20 mM tetraethylammonium(TEA). The conductance of background current in control was $0.65{\pm}0.69$ nS at 0 mV, its I-V curves was almost linear and reversed near 50 mV. When there was no taurine in pipette solution, isoprenaline hardly activated the background current but when taurine existed in pipette solution, isoprenaline activated the larger background current. Cyclic AMP or cyclic GMP alone had little effect on the activation of the background current, while cGMP potentiated cGMP effect. When the background current was activated with cGMP and cAMP, isoprenaline could not further increased the background current. The background current activated by isoprenaline depended on extracellular $Cl^-$ concentration and its reversal potential was shifted according to chloride equilibrium potential. The change of extracellular $Na+$ concentration had little effect on reversal potential of the background current activated by isoprenaline.
This study was performed to identify detailed informations on the nonvolatile flavor of Chinese quince fruits, Chaenomeles sinensis koehne. About 72% of the free amino acids were shown to be valine, asparagine, ${\gamma}-aminobutyric\;acid$, aspartic acid and serine. Arginine, tyrosine, methionine and tryptophan were not present. Glutamic acid and glutamine as a amino acid for peptides were the major components, whereas cysteic acid, methionine sulfone and tryptophan were not detected. The nucleotides attained were composed of cytosine, uridine-5'-monophosphate and cytidine-5'-monophosphate, and these were proved to be a very small quantity. Guanosine-5'-monophosphate, inosine-5'-monophosphate and adenosine-5'-monophosphate were not present. The major sugars were shown to be glucose, sorbose, sucrose and fructose. Fructose was the most abundant one among them. A total of 11 organic acids were identified by capillary gas chromatography and capillary gas chromatography-mass spectrometry. The major components identified were tartaric acid and α-ketoglutaric acid. The total content of vitamin C determined was 386.6mg%, and those of ascorbic, dehydroascorbic, and 2, 3-diketo-L-gulonic acid were 28.8mg%, 154.5mg% and 197.3mg%, respectively. Calcium and phosphorus were the major components, while heavy metals such as cadmium, copper and lead were determined to be a small amount. In the result of organoleptic test on the natural and synthetic extract of Chinese quince fruits, the principal taste components consisted of free amino acids, sugars, organic acids, vitamin C and minerals. Five groups mentioned would have a favorable influence upon the taste of fresh Chinese quince fruits.
Physiological agents trigger a signaling process called "inside-out signaling" and activated platelets promote adhesion, granule release, and conformational changes of glycoprotein IIb/IIIa (αIIb/β3). Activated αIIb/β3 interacts with fibrinogen and initiates a second signaling step called "external signaling". These two signaling pathways can cause hemostasis or thrombosis, and thrombosis is a possible medical problem in arterial and venous vessels, and platelet-mediated thrombosis is a major cause of cardiovascular disease (CVD). Therefore, modulating platelet activity is important for platelet-mediated thrombosis and cardiovascular disease. Esculetin is a coumarin-based physiologically active 6,7-dihydroxy derivative known to have pharmacological activity against obesity, diabetes, renal failure and CVD. Although some studies have confirmed the effects of esculetin in human platelet activation and experimental mouse models, it is not clear how esculetin has antiplatelet and antithrombotic effects. We confirmed the effect and mechanism of action of escultein on human platelets induced by collagen. As a result, esculetin decreased Ca2+ recruitment through upregulation of inositol 1, 4, 5-triphosphate receptor. In addition, esculetin upregulates cyclic adenosine monophosphate (cAMP) and cyclic guanosine monophosphate (cGMP)-dependent pathways and inhibits fibrinogen binding and thrombus contraction. Our results demonstrate the antiplatelet effect and antithrombotic effect of esculetin in human platelets. Therefore, we suggest that esculetin could be a potential phytochemical for the prevention of thrombus-mediated CVD.
Objective: This study investigated the association between feed efficiency, physicochemical properties, flavor precursors and biomolecules in the thigh meat of Korat (KR) chickens. Methods: The feed intake and body weight of individual male KR chickens were recorded from 1 to 10 weeks old to calculate the individual residual feed intake (RFI) of 75 birds. At 10 weeks of age, chickens with the 10 highest (HRFI) and lowest RFI (LRFI) were slaughtered to provide thigh meat samples. The physicochemical properties (ultimate pH, water holding capacity [WHC], drip loss) and flavor precursors (guanosine monophosphate, inosine monophosphate (IMP), adenosine monophosphate and inosine) were analyzed conventionally, and Fourier transform infrared spectroscopy was used to identify the composition of biomolecules (lipids, ester lipids, amide I, amide II, amide III, and carbohydrates) and the secondary structure of the proteins. A group t-test was used to determine significant differences between mean values and principal component analysis to classify thigh meat samples into LRFI and HRFI KR chickens. Results: The physicochemical properties of thigh meat samples from LRFI and HRFI KR chickens were not significantly different but the IMP content, ratios of lipid, lipid ester, protein (amide I, amide II) were significantly different (p<0.05). The correlation loading results showed that the LRFI group was correlated with high ratios of lipids, lipid esters, collagen content (amide III) and beta sheet protein (rg loading >0.5) while the HRFI group was positively correlated with protein (amide I, amide II), alpha helix protein, IMP content, carbohydrate, ultimate pH and WHC (rg loading >0.5). Conclusion: The thigh meat from chickens with different RFI differed in physiochemical properties affecting meat texture, and in the contents of flavor precursors and biomolecules affecting the nutritional value of meat. This information can help animal breeders to make genetic improvements by taking more account of traits related to RFI.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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