• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제27권3호
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• pp.209-220
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• 2023

This study is to determine the regulation of nitric oxide synthase 3 (NOS3) by edaravone in mice with hypoxic pulmonary hypertension (HPH). C57BL/6J mice were reared in a hypoxic chamber. HPH mice were treated with edaravone or edaravone + L-NMMA (a NOS inhibitor). Lung tissue was collected for histological assessment, apoptosis analysis, and detection of malondialdehyde, superoxide dismutase, tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-6, and NOS3. The levels of serum TNF-α and IL-6 were also measured. Immunohistochemistry was used to visualize the expression of α-smooth muscle actin (SMA) in pulmonary arterioles. Edaravone treatment improved hemodynamics, inhibited right ventricular hypertrophy, increased NOS3 expression, and reduced pathological changes, pulmonary artery wall thickness, apoptotic pulmonary cells, oxidative stress, and the expression of TNF-α, IL-6, and α-SMA in HPH mice. L-NMMA treatment counteracted the lung protective effects of edaravone. In conclusion, edaravone might reduce lung damage in HPH mice by increasing the expression of NOS3.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권4호
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• pp.405-416
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• 2024

Background: Hypoxic pulmonary hypertension (HPH) is the main pathological change in vascular remodeling, a complex cardiopulmonary disease caused by hypoxia. Some research results have shown that ginsenoside Rg1 (Rg1) can improve vascular remodeling, but the effect and mechanism of Rg1 on hypoxia-induced pulmonary hypertension are not clear. The purpose of this study was to discuss the potential mechanism of action of Rg1 on HPH. Methods: C57BL/6 mice, calpain-1 knockout mice and Pulmonary artery smooth muscle cells (PASMCs) were exposed to a low oxygen environment with or without different treatments. The effect of Rg1 and calpain-1 silencing on inflammation, fibrosis, proliferation and the protein expression levels of calpain-1, STAT3 and p-STAT3 were determined at the animal and cellular levels. Results: At the mouse and cellular levels, hypoxia promotes inflammation, fibrosis, and cell proliferation, and the expression of calpain-1 and p-STAT3 is also increased. Ginsenoside Rg1 administration and calpain-1 knockdown, MDL-28170, and HY-13818 treatment showed protective effects on hypoxia-induced inflammation, fibrosis, and cell proliferation, which may be associated with the downregulation of calpain-1 and p-STAT3 expression in mice and cells. In addition, overexpression of calpain 1 increased p-STAT3 expression, accelerating the onset of inflammation, fibrosis and cell proliferation in hypoxic PASMCs. Conclusion: Ginsenoside Rg1 may ameliorate hypoxia-induced pulmonary vascular remodeling by suppressing the calpain-1/STAT3 signaling pathway.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권6호
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• pp.846-855
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• 1999

연구배경 : 만성 저산소성 폐질환 환자의 폐동맥고혈압은 폐혈류 장애에 따른 악화에 이르는 주요 합병증이다. 폐동맥 고혈압과 이에 수반되는 폐성심의 임상적 진단은 때로 모호하여 폐동맥압의 비관혈적인 심초음파 검사의 중요성이 대두되고 있다. 최근 도플러 심초음파는 기존의 M모드 검사법에 비해 측정치의 정확도, 재생산성과 좋은 창을 얻을 수 있는 상대적인 장점이 있어 폐기종성 환자에서 보다 적용하기 용이한 검사법이다. 본 연구는 만성 저산소성 폐질환의 폐동맥 고혈압 예상 환자에서 도플러 검사법이 갖는 유의한 지표를 확인함에 목적이 있다. 방 법 : 대상환자는 만성 저산소성 폐질환을 보이며 임상소견상 폐동맥 고혈압이 예상되어 심초음파 검사를 시행받은 19명의 환자들을 대상으로 의의있는 폐동맥 고혈압 지표에 대해 조사하였다. 대상 환자들은 와위에서 좌흉골연이나 늑골하에 2.5MHz 진동자를 두고 도플러 및 M모드 심초음파를 시행하였고 특히, 삼첨판 역류시는 도플러 모드로 예측되는 우심실 수축기압(RVSP)이 40mmHg 이상인 군을 그 미만이거나 삼첨판 역류가 없었던 경우와 구분하여 다른 임상지표들에 대하여 비교, 분석하였다. 결 과 : 1) M모드 심초음파의 늑골하 사방관찰에서 RVSP 상승군이 대조군에 비해 수축기말 우심실 직경은 증가하였지만 그외 이완기말 우심실 직경, 수축기 및 이완기말 면적, 우심실 지유벽의 두께, 우심실 출구의 직경과 심실 중벽 두께 등은 두군간 차이가 없었다. 2) 도플러 모드에서 RVSP 상승군의 우심실 출구 수축기 가속기간(AT)은 $82{\pm}9msec$로 대조군 $96{\pm}16msec$에 비해 유의하게 단축되어 있었다. 3) 동맥혈 검사상 RVSP 상승군은 대조군에 비해 산소분압이 감소되어 있었으나 유의한 차이는 없었고 폐기능검사의 노력성 폐활량 및 1초 노력성호기량도 상승군에서 저하되었으나 두군간 유의한 차이는 없었다. 4) AT는 RVSP와 통계학적으로 유의한 역상관관계를 보여주었다. 결 론 : 만성 저산소성 폐질환에서 임상소견상 폐동맥 고혈압이 예상되는 경우 이를 규명하기 위해 심초음파 검사를 하여 컬러도플러로 삼첨판 역류가 확인되면 연속파 도플러로 RVSP를 예측할 수 있으며 이는 간헐파 도플러의 AT의 단축과 관련되어 있음을 확인하였다. 도플러 모드하의 RVSP 및 AT의 측정은 폐동맥 고혈압의 좋은 지표가 될 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제25권1호
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• pp.50-57
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• 2008

Pulmonary hypertension is an increase in blood pressure in the pulmonary artery, pulmonary vein or pulmonary capillaries. Depending on the cause, pulmonary hypertension can be a severe disease with markedly decreased exercise tolerance and right-sided heart failure. Pulmonary hypertension can present as one of five different types: arterial, venous, hypoxic, thromboembolic, or miscellaneous. Chronic obstructive pulmonary disease with severe pulmonary hypertension is a rare disease. A 52-year-old man presented with a complaint of aggravating dyspnea. The mean pulmonary arterial pressure was 61.5 mmHg by Doppler echocardiogram. The patient was prescribed diuretics, digoxin, bronchodilator, sildenafil, bosentan and an oxygen supply. However, he ultimately died of cor pulmonale. Thus, diagnosis and early combination therapy are important.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제20권6호
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• pp.641-647
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• 2016

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive disease characterized by vascular remodeling of pulmonary arteries (PAs) and increased vascular resistance in the lung. Monocrotaline (MCT), a toxic alkaloid, is widely used for developing rat models of PAH caused by injury to pulmonary endothelial cells; however, characteristics of vascular functions in MCT-induced PAH vary and are not fully understood. Here, we investigated hypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV) responses and effects of various vasoconstrictors with isolated/perfused lungs of MCT-induced PAH (PAH-MCT) rats. Using hematoxylin and eosin staining, we confirmed vascular remodeling (i.e., medial thickening of PA) and right ventricle hypertrophy in PAH-MCT rats. The basal pulmonary arterial pressure (PAP) and PAP increase by a raised flow rate (40 mL/min) were higher in the PAH-MCT than in the control rats. In addition, both high $K^+$ (40 mM KCl)- and angiotensin II-induced PAP increases were higher in the PAH-MCT than in the control rats. Surprisingly, application of a nitric oxide synthase inhibitor, L-$N^G$-Nitroarginine methyl ester (L-NAME), induced a marked PAP increase in the PAH-MCT rats, suggesting that endothelial functions were recovered in the three-week PAH-MCT rats. In addition, the medial thickening of the PA was similar to that in chronic hypoxia-induced PAH (PAH-CH) rats. However, the HPV response (i.e., PAP increased by acute hypoxia) was not affected in the MCT rats, whereas HPV disappeared in the PAH-CH rats. These results showed that vascular contractility and HPV remain robust in the MCT-induced PAH rat model with vascular remodeling.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권2호
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• pp.167-172
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• 2003

목 적 : 소아 심장병의 주종을 이루고 있는 선천성 심장병 환아들에서 폐동맥 고혈압은 비교적 흔히 발생하지만 매우 치료하기 어려운 합병증이다. 폐동맥 고혈압의 원인과 치료 및 예방에 대해서는 아직 많이 알려지지 않은 실정이므로 이의 원인을 산소결핍이라는 전형을 이용하여 VEGF란 유전인자의 차원에서 규명하고, 나아가서는 폐동맥 고혈압의 치료 및 예방책을 마련하기 위하여 이 연구를 시행하였다. 방 법 : 폐동맥 평활근 세포는 생후 6주 Fischer rat의 주폐동맥을 적출하여 작은 조각으로 잘라 20% fetal bovine serum을 첨가한 DMEM 배지를 사용하여 5% 이산화탄소 배양기에서 배양하였다. 배양된 세포는 평활근 세포에만 선택적으로 염색되는 평활근 myosin과 ${\alpha}$-actin 항체를 이용하여 염색함으로써 순수 평활근 세포임을 확인하였다. 5% 이산화탄소 배양기에서 배양한 대조군 세포와 1 또는 3% $O_2$ tension에서 배양한 실험군 세포에서의 VEGF 발현 차이와 starvation한 군과 하지 않은 군에서의 VEGF 발현 차이를 RT-PCR과 northern blotting을 이용하여 비교하였다. 결 과 : 대조군과 저산소 조건에서 배양한 실험군에서 VEGF 발현 정도는 차이가 없었다. 결 론 : 아직 국내에서는 유전인자 차원에서의 폐동맥고혈압의 원인규명이나 이에 따른 치료에 대한 연구가 전혀 없는 상태이며, 이 연구에 이어 신생쥐와 성숙쥐와의 차이점 및 나아가서 사람과 쥐의 폐동맥 평활근 세포의 차이점 등을 규명할 예정이며, 이번 연구 결과를 바탕으로 폐동맥 고혈압의 원인기전 규명, 치료 및 예방방법 개발에 기여하고자 한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제21권3호
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• pp.353-360
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• 2017

Several human diseases have been associated with mitochondrial voltage-dependent anion channel-1 (VDAC1) due to its role in calcium ion transportation and apoptosis. Recent studies suggest that VDAC1 may interact with endothelium-dependent nitric oxide synthase (eNOS). Decreased VDAC1 expression may limit the physical interaction between VDAC1 and eNOS and thus impair nitric oxide production, leading to cardiovascular diseases, including pulmonary arterial hypertension (PAH). In this report, we conducted meta-analysis of genome-wide expression data to identify VDAC1 influenced genes implicated in PAH pathobiology. First, we identified the genes differentially expressed between wild-type and Vdac1 knockout mouse embryonic fibroblasts in hypoxic conditions. These genes were deemed to be influenced by VDAC1 deficiency. Gene ontology analysis indicates that the VDAC1 influenced genes are significantly associated with PAH pathobiology. Second, a molecular signature derived from the VDAC1 influenced genes was developed. We suggest that, VDAC1 has a protective role in PAH and the gene expression signature of VDAC1 influenced genes can be used to i) predict severity of pulmonary hypertension secondary to pulmonary diseases, ii) differentiate idiopathic pulmonary artery hypertension (IPAH) patients from controls, and iii) differentiate IPAH from connective tissue disease associated PAH.