• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권3호
• /
• pp.366-372
• /
• 2021

캐드헤린-카테닌 복합체는 세포의 부착 접합부에서 힘의 전달에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 그러나 기계적 힘 신호를 시각화 하고 감지하는 적절한 도구의 부재로, 캐드헤린-카테닌 복합체가 세포 간 접합에서 힘 전달을 조절하는 기본 메커니즘은 아직 파악하기가 어렵다. 본 연구에서는 형광공명에너지전이를 기반으로 설계된 알파카테닌 센서를 사용하여 캐드헤린에 의해 매개되는 힘 전달을 시각화 하였다. 이러한 결과는 알파카테닌이 세포-세포 접합부에서 캐드헤린 매개 기계적에너지변환(mechanotransduction) 경로의 핵심적인 힘 트랜스듀서(force transducer) 임을 보여준다. 본 연구는 향후 기계적 힘의 세포-세포 상호간의 의사소통에 미치는 영향과 생리학적/병리학적 현상과의 관계를 연구하는 데 중요한 이해를 제공할 것이라 본다.

• BMB Reports
• /
• 제55권8호
• /
• pp.370-379
• /
• 2022

Human pregnancy is a delicate and complex process where multiorgan interactions between two independent systems, the mother, and her fetus, maintain pregnancy. Intercellular interactions that can define homeostasis at the various cellular level between the two systems allow uninterrupted fetal growth and development until delivery. Interactions are needed for tissue remodeling during pregnancy at both fetal and maternal tissue layers. One of the mechanisms that help tissue remodeling is via cellular transitions where epithelial cells undergo a cyclic transition from epithelial to mesenchymal (EMT) and back from mesenchymal to epithelial (MET). Two major pregnancy-associated tissue systems that use EMT, and MET are the fetal membrane (amniochorion) amnion epithelial layer and cervical epithelial cells and will be reviewed here. EMT is often associated with localized inflammation, and it is a well-balanced process to facilitate tissue remodeling. Cyclic transition processes are important because a terminal state or the static state of EMT can cause accumulation of proinflammatory mesenchymal cells in the matrix regions of these tissues and increase localized inflammation that can cause tissue damage. Interactions that determine homeostasis are often controlled by both endocrine and paracrine mediators. Pregnancy maintenance hormone progesterone and its receptors are critical for maintaining the balance between EMT and MET. Increased intrauterine oxidative stress at term can force a static (terminal) EMT and increase inflammation that are physiologic processes that destabilize homeostasis that maintain pregnancy to promote labor and delivery of the fetus. However, conditions that can produce an untimely increase in EMT and inflammation can be pathologic. These tissue damages are often associated with adverse pregnancy complications such as preterm prelabor rupture of the membranes (pPROM) and spontaneous preterm birth (PTB). Therefore, an understanding of the biomolecular processes that maintain cyclic EMT-MET is critical to reducing the risk of pPROM and PTB. Extracellular vesicles (exosomes of 40-160 nm) that can carry various cargo are involved in cellular transitions as paracrine mediators. Exosomes can carry a variety of biomolecules as cargo. Studies specifically using exosomes from cells undergone EMT can carry a pro-inflammatory cargo and in a paracrine fashion can modify the neighboring tissue environment to cause enhancement of uterine inflammation.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제24권2호
• /
• pp.93-100
• /
• 2001

One-year-old cottonwood (Populus deltoides Bartr.) clones, which were classified as sensitive or tolerant, were exposed to 150 n1/1 ozone (O$_3$) over 8 days for 8 hours each day under glass chamber conditions with natural sunlight. The leaves of the sensitive clone had black stipple and bifacial necrosis after $O_3$ treatment. Photosynthesis and stomatal conductance were measured before, during, and after the $O_3$ treatment. The photosynthetic rates due to $O_3$ treatment were decreased 51 percent and 34 percent on the sensitive and tolerant clone, respectively. The stomatal conductance of the sensitive clone was more than 40 percent higher than that of the tolerant clone regardless of the $O_3$ treatment. As light intensity increased, the $O_3$ effect on photosynthesis was clear. Compared to the previous growth chamber studies, our natural light exposure system was able to maintain a stable photosynthetic responses of the control treatment throughout the fumigation period. In addition, changes in assimilation versus intercellular $CO_2$ concentration (A/C curves) showed that $O_3$ decreased the slope and asymptote of the curves for the sensitive clone. This indicates that $O_3$ decreases the biochemical capacity of photosynthesis on the sensitive clone. Chlorophyll contents and fluorescence of the two clones were analyzed to examine the $O_3$ effects on photosystem 11, but $O_3$ did not impact these variables on either clone. Although the tolerant clone did not show any foliar injury, we could not find any ecophysiological defensive responses to $O_3$ treated. Stomatal conductance of the tolerant clone was originally much lower than that of the sensitive one. Thus, the mechanisms of the tolerant clone in this system are to narrowly open stomata and efficiently maintain photosynthesis with a more durable biochemical apparatus of photosynthesis under $O_3$ stress. The sensitive clone has higher photosynthetic capacity and more efficient light reaction activity than the tolerant one under charcoal filtered condition, but is not as resilient under stress.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.189-207
• /
• 1988

In almost all biologic systems, mechanically induced electric charge separation is a fundamental phenomenon. Since the hypothesis was established that the generation of electric potentials in bone by mechanical stress including muscular force might control the activity in bone by mechanical stress including muscular force might control the activity of osseous cells and their biopolymeric byproduct, the concept of electrically mediate growth mechanism, which involves biological growth and bone remodeling by any means, in living systems has been applied clinically and experimentally to orthopedic fracture repair, the regulation of orthodontic tooth movement, epiphyseal cartilage regeneration, etc. On the other hand, recent numerous research data available show apparently that the mandibular condyle has the characteristics of growth center as well as growth site. In addition, there exists a considerable difference of opinion as to the role of external pterygoid muscle in condylar growth. In view of these evidences, this. experiment was performed to investigate the effect of the galavic current on the growth of the mandible and condyle for elucidating the nature of condylar growth. The bimetallic device was composed of silver and platinum electrode connected with resistor (3.9 Mohm), which was expected to produce galvanic current of 23.6 nA according to the galvanic principle. The 25 Sprague-Dawley rats were divided into two group, 2 week group comprising 8 animals exposed to satanic current for 2 weeks and 3 control animals not exposed for 2 weeks, 4 week group comprising 10 animals in experimental group and 4 animals in control group applied for 4 weeks respectively. The experimental rats were subjected to application of the galvanic current invasively to codylar head surface and the control groups with sham electrode. On the basis of anatomic and histologic data from the mandibular condyle of experimental and control group, the following results were obtained. 1. After 2 weeks, there was no increase of mandibular size in experimental group over that of the control group. 2. After 4 weeks, the size of the condylar head was larger in experimental group than that of the control. 3. In 2 week group, the thickness of the mitotic compartment and hypertrophic chondroblastic layer was increased in experimental group. 4. In 4 week group, the number and the size of the hypertrophic chondroblasts were increased significantly on experimental group over that of the control group. 5. The application of the satanic current caused an increase in chondrocytic hypertrophy and intercellular matrix in both groups.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.145-152
• /
• 2013

지구온난화와 같은 기후변화에 대한 백합나무의 생리적 적응반응을 구명하기 위해서, $CO_2$ 농도 및 기온 상승이 백합나무의 생리특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 $CO_2$ 농도 및 기온 상승에 의하여 백합나무의 동화기관을 비롯한 모든 기관의 생장이 촉진되었다. 그러나 광합성능력과 관련된 광합성색소의 함량, 광화학계 및 탄소고정계의 활성 등은 일반 대기조건에서 생장한 개체와 유사한 값을 나타내, 광합성능력의 변화가 없었음이 시사되었다. $CO_2$ 농도 및 기온 상승에 의한 증산속도의 상승으로 광합성에 대한 수분이용효율이 저하하였다. 그러나 측근 생장이 촉진되어 뿌리에 대한 동화기관의 비율이 낮아지는 반응이 나타나 수분흡수능력이 높아졌음을 확인하였다. 또한 잎이 두꺼워지고 치밀해지는 형태적 변화가 나타나고, 수분 손실에 대한 잎의 저항능력이 증대되었음이 확인되었다. 이러한 결과로 $CO_2$ 농도 및 기온 상승에 의하여 백합나무의 수분 스트레스에 대한 저항능력이 증대됨을 알 수 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.708-725
• /
• 2017

전리방사선은 물질과 상호작용하여 원자내의 중성자나 양성자, 궤도전자를 충분히 제거시킬 수 있는 에너지이다. 이와 같은 전리방사선은 DNA이나 세포질 소기관과 세포질의 방사선 분해 생성물을 통해 직접적, 간접적으로 상호작용하여 분자구조를 변화시키는 산화적 대사를 일으킨다. 이러한 전리 현상은 분자수준에서 조직을 손상시키고, 세포 기능을 파괴할 수 있다. 따라서, 전리방사선에 의해 유도된 이온채널과 수송 변형이 보고되고 있다. 이러한 현상이 항상성을 유지하기 위한 생화학적 과정을 무너뜨리면, 유도된 생물학적 변화가 지속되고 후대로 영향을 미친다. 또한, 전리방사선의 영향으로 형성된 활성산소는 세포연접을 통해 인접세포로 퍼져 나갈 수 있다. 방사선량, 선량률, 선질에 따라 이러한 메커니즘이 충분히 방어할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 본 총설에서는 방사선생물학의 개념을 뒷받침하는 전리방사선의 세포수준에서 생물학적 효과에 대한 보고서를 간략히 알아보았다. 전리방사선의 생물학적 효과를 잘 이해하면 방사선을 잘 이용할 수 있고, 방사선피폭으로부터 더 나은 방호를 할 수 있을 것이다.

• 아시안잔디학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.133-137
• /
• 2011

동절기 피해는 겨울철에 나타나는 피해의 형태로 유형에 따라 저온피해, 건조피해, 관부수화, 그리고 동절기 병 발생등이 있다. 저온피해는 대기온도와 토양온도에 의해 그 피해가 발생하는데 토양온도가 관부의 생육에 더 큰 영향을 미치기 때문에 그 피해의 정도가 더 심하게 발생한다. 관부수화는 세포내결빙에 의해 발생하는 피해로 세포막을 파괴하며 결과적으로 세포내 조직을 탈수시키게 된다. 저온건조는 동절기 기간동안 식물체의 잎 혹은 식물전체에 건조로 인한 피해가 나타나 고사에 이르게 되는 피해를 말한다. 동절기 피해를 예방하기 위해 가을철 인산과 칼륨의 시비가 동절기 피해에 대한 내성을 증진시키는 역할을 하게 된다. 또한 피복재의 사용이 동절기 피해를 최소화 하는 기능을 하는데 그 종류는 여러가지가 있으며 겨울철 잔디위에 쌓인 눈도 대기온도로부터 토양온도를 유지하는 피복재 역할을 하게 된다. 동절기 피해를 최소화 하기 위한 방법으로 통기와 배토의 방법이 있다. 통기와 배토는 모두 주로 대취층의 두께를 줄이기 위한 방법으로 사용이 되고 또한 겨울철 배토를 위해 사용되는 검은색 모래는 토양에 잔존해 있는 얼음을 녹이고 토양온도를 유지해주는 역할을 하게 되므로 피복재와 같이 동절기 피해를 최소화 하는 역할을 하게 된다.

• 원예과학기술지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.394-402
• /
• 2010

이 연구의 도심 녹화 수종으로 가장 많이 이용되는 기린초($Sedum$ $kamtschaticum$)와 비비추($Hosta$ $longipes$)를 대상으로 오존에 의해 나타나는 광합성률, 항산화 효소활성, 해부학적 차이를 구명하기 위하여 수행되었다. 오존을 하루 8시간씩(08:00-16:00) $200{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$ 처리하였다. 대조구를 설정하고 광합성률, 항산화 효소활성, 해부학적 특성(기공, 플라스토글로블리의 크기 등)을 조사하였다. 그 결과, 오존처리 후 측정된 순광합성량은 두 식물 종에서 감소하였고 호흡률은 증가하였다. 오존처리 후 비비추의 경우 glutathione reductase의 활성이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 기린초와 비비추는 황화, 백화 및 반점 등의 전형적인 오존 피해 증상을 나타내었다. 오존 처리후 기린초와 비비추의 단위면적당 기공의 수는 증가하였으며, 기공크기는 유의성 있게 감소하였다. 대기오염에 피해 받은 식물에서 관찰 할 수 있는 플라스토글로블리의 수가 기린초와 비비추에 있어 유의성 있게 증가하고 그 직경도 증가하였다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.185-191
• /
• 2003

본 연구는 "광안콩"의 20일 묘를 공시하여 $0{\sim}90\;mM$의 염분조건에서 콩의 생리학적 피해정도를 산정하고 내염성 품종선발과 육종계획에 요구되는 기초자료로 활용하고자 수행되었다. 엽록소의 함량은 정상적인 관수를 실시한 대조구에 비해 염분 처리에서 $15{\sim}60%$ 감소하였고 농도증가에 따라 감소정도가 크게 나타났다. 염분 처리에 따른 광합성과 호흡량은 각각 $28{\sim}48%$와 $16{\sim}34%$ 감소하였고 $O_2$ 생산 비율보다 $O_2$ 소모 비율이 높게 나타났다. 수분 potential은 정상 잎(-1.5 MPa)에 비해 염분처리에서는 농도별로 -2.13에서 -2.69 MPa로 직선적으로 감소하였다. 개화기 염처리에서 대조구 $13.3\;{\mu}g$의 약 $17{\sim}22%$로 감소한 $11.8{\sim}10.4\;{\mu}g$이었으며 증산저항은 $1.08{\sim}1.70\;S/m$로 증가하는 경향이었다. 콩 잎의 수분증산 저항에 미치는 염분의 영향은 잎 내부의 기층저항이 가장 심한 차이를 보였고 무처리에서 45.9 S/m인 반면 염분처리에서는 $53.5{\sim}56.6\;S/m$로 농도증가에 따라 증가하였으며 기공저항과 잎 경계면의 저항은 큰 차이를 보이지 않았다. 대부분의 무기물 함량은 뿌리보다 앞에서 축적량이 더 많게 나타났으나 $Na^+$만이 뿌리에 더 많이 축적되었고 N, P, $K^+$, $Ca^{2+}$ 및 $Mg^{2+}$는 무처리에 비해 오히려 그 축적량이 감소하였다. 염분처리에 따른 콩 잎의 유리 proline은 무처리($10.5\;{\mu}g$) 대비 $1.8{\sim}4.2$배 ($184{\sim}434\;{\mu}g$)로 염 농도가 증가함에 따라 축적량이 증가하는 경향이었다. Nitrate reductase의 활성은 염 농도가 증가함에 따라 증가하였으나 농도가 90 mM 염분 처리에서의 증가폭은 다소 둔화되는 경향이었다. 한편 peroxidase 활성 역시 염분농도가 증가함에 다라 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제53권4호
• /
• pp.423-433
• /
• 2021

본 연구에서는 두충 잎의 분획물을 이용하여 미세먼지(PM_2.5)로 유도한 in vitro 뇌 신경세포 독성에 대한 항산화 활성 및 세포보호 효과를 확인하였다. EFEL은 우수한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능을 나타냈으며, 지질과산화물 억제활성에서 양성대조군인 catechin과 동일한 농도에서 유사한 활성을 나타냈다. 또한, EFEL은 미세먼지로 유도된 해마세포(HT22), 뇌신경세포(MC-IXC) 및 미세아교세포(BV-2) 내의 ROS 수준을 효과적으로 감소시켜주었으며, 세포 생존능을 증가시킴으로써 세포보호 효과를 나타냈다. 미세먼지로 활성화된 BV-2에서 EFEL은 세포 활성화와 관련된 세포막 수용체인 TLR4와 p-JNK의 발현을 감소시켰다. 또한, 세포 사멸에 관여하는 caspase-3 활성화 전 단계인 procaspase-3와 세포 생존 경로에 관여하는 p-Akt 발현의 증가된 수준을 나타냈며, 염증성 사이토카인으로써 증가된 TNF-α의 수준을 감소시켰다. EFEL의 생리활성 물질을 HPLC로 분석한 결과, rutin과 chlorogenic acid가 확인되었다. 결과적으로, 두충 잎의 아세트산에틸 분획물은 우수한 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량을 나타냄으로써 높은 항산화능을 보였으며, 미세먼지로 유도된 산화적 스트레스에서 사멸 및 염증반응을 조절하여 뇌 신경세포를 보호하였다. 이를 고려할 때, EFEL은 미세먼지로 유도된 염증성 뇌신경세포 관련 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.