• Archives of Pharmacal Research
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• 제28권6호
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• pp.709-715
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• 2005

The purpose of this study was to investigate the effect of atropine on peripheral vasodilation and the mechanisms involved. The isometric tension of rat mesenteric artery rings was recorded in vitro on a myograph. The results showed that atropine, at concentrations greater than 1$\mu$M, relaxed the noradrenalin (NA)-precontracted rat mesenteric artery in a concentration-dependent manner. Atropine-induced vasodilatation was mediated, in part, by an endothelium-dependent mechanism, to which endothelium-derived hyperpolarizing factor may contribute. Atropine was able to shift the NA-induced concentration-response curve to the right, in a non-parallel manner, suggesting the mechanism of atropine was not mediated via the ${\alpha}_1$-adrenoreceptor. The $\beta$-adrenoreceptor and ATP sensitive potassium channel, a voltage dependent calcium channel, were not involved in the vasodilatation. However, atropine inhibited the contraction derived from NA and $CaCl_2$ in $Ca^{2+}$-free medium, in a concentration dependent manner, indicating the vasodilatation was related to the inhibition of extracellular $Ca^{2+}$ influx through the receptor-operated calcium channels and intracellular $Ca^{2+}$ release from the $Ca^{2+}$ store. Atropine had no effect on the caffeine-induced contraction in the artery segments, indicating the inhibition of intracellular $Ca^{2+}$ release as a result of atropine most likely occurs via the IP3 pathway rather than the ryanodine receptors. Our results suggest that atropine-induced vasodilatation is mainly from artery smooth muscle cells due to inhibition of the receptor-mediated $Ca^{2+}$-influx and $Ca^{2+}$-release, and partly from the endothelium mediated by EDHF.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제5권1호
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• pp.53-57
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• 2001

정자의 수정능력획득과 첨체반응은 Ca$^{2+}$에 의존적으로 일어나며, 수정능력획득 과정에서는 원형질막으로부터 cholesterol이 방출되어 첨체반응이 일어나기 쉬운 상태로 전환된다. 최근 세포막으로부터 cholesterol 방출을 촉진하는 methyl beta cyclodextrin (MBCD)이 첨체반응을 유발함이 알려졌으나 정자 주변의 Ca$^{2+}$ 농도와 관계없이 cholesterol 방출만으로 첨체반응이 유발되는지의 여부는 확인되지 않았다. 본 연구에서는 생쥐 정자에서 MBCD에 의한 첨체반응의 Ca$^{2+}$ 의존성을 조사하였다. 첨가된 Ca$^{2+}$이 없는 경우에도 MBCD는 농도 의존적으로 첨체반응을 증가시켰다. 저농도 (100 ${\mu}$M)의 Ca$^{2+}$의 존재시 MBCD에 의한 첨체반응이 유의하게 증가하였다. Ca$^{2+}$을 첨가하지 않은 배양액에 100 ${\mu}$M의 EGTA를 첨가한 경우 자발적 첨체반응을 유의하게 억제되었다. 같은 조건하에서 1 mM MBCD는 첨체반응을 유의하게 증가시켰으나 EGTA 비처리군보다 유의하게 낮아 MBCD에 의해 유발되는 첨체반응에 정자내부의 Ca$^{2+}$이 관여하는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 외부의 Ca$^{2+}$이 존재하지 않더라도 MBCD를 이용하여 첨체반응을 유발할 수 있으며 정자 내부의 Ca$^{2+}$이 원형질막 cholesterol의 방출에 따른 첨체반응 조절에 관여함을 알 수 있다.

• 대한약리학회지
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• 제27권2호
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• pp.167-181
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• 1991

Adenylate cyclase 효소를 활성화시키는 약물인 Forskolin의 흰쥐 적출관류 부신으로부터 Ach, excess $K^+$, McN-A-343 및 caffein에 의한 catecholamines (CA) 분비작용에 대한 영향을 검색하고, 그 기전을 규명코자 연구를 시행하여 다음과 같은 연구결과를 얻었다. Forskolin (1.0 uM)은 흰쥐 부신적출정맥내로 1분동안 관류시킨 후 Ach(50 ug), excess $K^+$(56 mM), DMPP (100 uM) 및 caffeine (0.3 mM)에 의한 CA 분비작용을 현저히 증강시켰으나 McN-A-343에 의한 CA분비작용에는 영향을 미치지 않았다. Forskolin 자체는 CA분비작용을 일으키지 못하였다. 또한 세포의 calcium을 제거한 상태에서도 위 약물에 의한 CA분비작용에 대하여 유의한 증강작용을 나타내었다. 그러나 McN-A-343의 CA작용에는 영향이 없었으나 위의 약물의 CA분비작용을 유의하게 강화시켰다. Cyclic AMP를 증가시키는 약물로 알려져 있는 dibutyryl cyclic AMP (DBcAMP)는 300 uM농도를 1분간 관류시 Ach, excess $K^+$ 및 DMPP의 CA 분비작용을 뚜렷하게 증강시켰으나 McN-A-343 및 caffeine의 CA분비에는 별다른 영향이 없었다. DBcAMP 자체도 CA분비작용에는 영향을 미치지 못하였으나 또한 DBcAMP는 세포의 칼슘제거시에도 위의 약물에 의한 CA분비작용을 의의있게 증강시켰다. 그렇지만, McN-A-343의 CA분비작용은 증강시키지 못하였다. 이상의 연구결과로 보아 Forskolin는 adenylate cyclase를 활성화 시킴으로써 cyclic AMP 농도를 증가시켜 세포내로 칼슘유입을 증강시키며, 또한 세포내의 칼슘이동에도 관여함으로써 cholinergic nicotinic stimulation 및 depolarization에 의한 CA분비작용을 상승시키는 것으로 사료되어진다.

• BMB Reports
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• 제39권2호
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• pp.145-149
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• 2006

To analyze the effect of Maltol on the apoptosis of Human Neuroblastoma Cells (SH-SY5Y) treated by free radical which was generated from Hydrogen Peroxide ($H_2O_2$), flow cytometry analysis on Phosphatidylserine (PS) inverting percentage was applied to determine the apoptosis. MTT (3-(4,5-dimethythiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide) assay was employed to analyze the cell viability. DNA electrophoresis was used to detect DNA fragmentation. Moreover intracellular calcium of concentration ($[Ca^{2+}]_i$) was measured by fluorescence emission. Flow cytometry analysis on the function of mitochondria and Western blto analysis of NF-${\kappa}B$. The results showed that the pretreatment with maltol for 2 hours could prevent the $H_2O_2$-induced apoptosis. Maltol could reduce the inverting percentage of PS, DNA fragmentation and $[Ca^{2+}]_i$, and enhance the cellular function of mitochondria. NF-${\kappa}B$ activated by $H_2O_2$ is reduced. The experiments suggest that maltol could effectively inhibit the apoptosis induced by $H_2O_2$. As a novel anti-oxidant, maltol is a new promising drug in protecting the neurological cells from the damage by free radical.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제6권1호
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• pp.43-50
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• 2001

The effects of cardiac ischemia-reperfusion and $\beta$-adrenergic stimulation on metabolic function and energetics were investigated in Lan gendorff-perfused spontaneously hypertensive rat (SHR) hearts. Sarcoplasmic reticulum {TEX}$Ca^{2+}${/TEX}-dependent ATPase and cardiac lactate dehydrogenase (LDH) are additionally studied. The perfusion medium (1.0 mM {TEX}$Ca^{2+}${/TEX}) contained 5 mM glucose(+5 U/L insulin) and 2 mM pyruvate as substrates. Global ischemia was induced by reducing perfusion pressure of 100 to 40 cm {TEX}$H_{2}${/TEX}O, followed by 20 min reperfusin. Isoproterenol (ISO, 1$\mu$M) was infused for 10 min. Coronary vascular resistance and myocardial oxygen consumption ({TEX}$MVO_{2}${/TEX}) of SHR were increased in parallel with enhanced venous lactate during ischemia and reperfusion compared to those of Sprague Dawley (SD) hearts. Although ischemia-induced increase in venous lactate and combined adenosine plus inosine was abolished, coronary vasodilation produced in SD during reperfusion. In SHR, depressed reactive hyperemia was associated with a fall in cardiac ATP and CrP/Pi ratio and a rise in intracellular lactate/Pyruvate ratio. On the other hand, ISO produced coronary functional hyperemia and an increase in {TEX}$MVO_{2}${/TEX}. However, these responses were less than those in SHR hearts. The ATPase activity of SHR was attenuated in free {TEX}$Ca^{2+}${/TEX} concentrations used under basal condition and with ISO compared to that of SD. Venous lactate output and cardiac LDH activity were augmented in SHR as influenced by ISO. These results demonstrate that coronary reactive and functional hyperemia was dpressed in SHR, which cold be explained by alterations in the cytosolic phosphorylation potential and the cytosolic redox state manipulated by LDH, and by abnormal free calcium handling.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권1호
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• pp.9-21
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• 2015

Cancer, a serious public health problem in worldwide, results from an excessive and uncontrolled proliferation of the body cells without obvious physiological demands of organs. The gastrointestinal tract, including the esophagus, stomach and intestine, is a unique organ system. It has the highest cancer incidence and cancer-related mortality in the body and is influenceed by both genetic and environmental factors. Among the various chemical elements recognized in the nature, some of them including zinc, iron, cobalt, and copper have essential roles in the various biochemical and physiological processes, but only at low levels and others such as cadmium, lead, mercury, arsenic, and nickel are considered as threats for human health especially with chronic exposure at high levels. Cadmium, an environment contaminant, cannot be destroyed in nature. Through impairment of vitamin D metabolism in the kidney it causes nephrotoxicity and subsequently bone metabolism impairment and fragility. The major mechanisms involved in cadmium carcinogenesis could be related to the suppression of gene expression, inhibition of DNA damage repair, inhibition of apoptosis, and induction of oxidative stress. In addition, cadmium may act through aberrant DNA methylation. Cadmium affects multiple cellular processes, including signal transduction pathways, cell proliferation, differentiation, and apoptosis. Down-regulation of methyltransferases enzymes and reduction of DNA methylation have been stated as epigenetic effects of cadmium. Furthermore, increasing intracellular free calcium ion levels induces neuronal apoptosis in addition to other deleterious influence on the stability of the genome.

• International Journal of Oral Biology
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• 제39권4호
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• pp.229-236
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• 2014

Reactive oxygen species (ROS) and nitrogen species (RNS) are implicated in cellular signaling processes and as a cause of oxidative stress. Recent studies indicate that ROS and RNS are important signaling molecules involved in nociceptive transmission. Xanthine oxidase (XO) system is a well-known system for superoxide anions ($O{_2}^{{\cdot}_-}$) generation, and sodium nitroprusside (SNP) is a representative nitric oxide (NO) donor. Patch clamp recording in spinal slices was used to investigate the role of $O{_2}^{{\cdot}_-}$ and NO on substantia gelatinosa (SG) neuronal excitability. Application of xanthine and xanthine oxidase (X/XO) compound induced membrane depolarization. Low concentration SNP ($10{\mu}M$) induced depolarization of the membrane, whereas high concentration SNP (1 mM) evoked membrane hyperpolarization. These responses were significantly decreased by pretreatment with phenyl N-tert-butylnitrone (PBN; nonspecific ROS and RNS scavenger). Addition of thapsigargin to an external calcium free solution for blocking synaptic transmission, led to significantly decreased X/XO-induced responses. Additionally, X/XO and SNP-induced responses were unchanged in the presence of intracellular applied PBN, indicative of the involvement of presynaptic action. Inclusion of GDP-${\beta}$-S or suramin (G protein inhibitors) in the patch pipette decreased SNP-induced responses, whereas it failed to decrease X/XO-induced responses. Pretreatment with n-ethylmaleimide (NEM; thiol-alkylating agent) decreased the effects of SNP, suggesting that these responses were mediated by direct oxidation of channel protein, whereas X/XO-induced responses were unchanged. These data suggested that ROS and RNS play distinct roles in the regulation of the membrane excitability of SG neurons related to the pain transmission.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제26권1호
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• pp.45-54
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• 1992

Effects of pH, $PCO_2$, and adenosine on the vascular contractility were investigated in the pig coronary arteries. The helical strips of isolated coronary arteries were immersed in the HEPES or $HCO_3^-/CO_2$-buffered Tyrode's solution equilibrated with 100% $O_2\;or\;95%\;O_2-5%\;CO_2\;at\;35^{\circ}C$. The contraction was recorded isometrically using a force transducer. The amplitudes of contraction induced by ACh, high $K^+$, and electrical Held stimulation (EFS) were decreased by elevating extracellular pH (pHo) and were increased by lowering pHo. A shift from $0%\;CO_2\;to\;5%\;CO_2$ at constant pHo (pH 7.4) reduced the contractions induced by ACh, high $K^+$, EFS. However the contraction induced by 100mM $K^+$ was less influenced by the change of pHo or $CO_2$. The contraction induced by ACh in $Ca^{2+}$free Tyrode's solution as well as the contraction developed by the addition of extracellular of $Ca^{2+}$ were decreased by lowering pHo and were increased by elevating pHo. High $K^+$ (25mM) induced contraction at pH 6.8 was not returned to the level of the contraction at pH 7.4 by the elevation of extracellular. calcium $[Ca^{2+}]_o$. Adenosine-induced relaxation was more significant with 5% $CO_2$ than 0% $CO_2$ in the high $K^+$-induced contraction and was more significant with low pHo than high pHo in the contraction induced by EFS. From the above results, it is suggested that $H^+$ and $CO_2$ inhibit $Ca^{2+}$ influx as well as $Ca^{2+}$ release from intracellular $Ca^{2+}$ storage sites and enhance the relaxing effect of adenosine in the pig coronary artery.

• 대한소아치과학회지
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• 제35권1호
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• pp.47-56
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• 2008

리스페리돈(risperidone)은 세계적으로 가장 널리 처방되고 있는 정신분열증 치료제로서 소아자폐증의 선택약물로 FDA 승인을 받았으며 틱장애, 뚜렛장애의 치료제로도 쓰이고 있다. 치과와 관련된 리스페리돈의 이상반응으로 구강건조가 보고되고 있으며 그 기전은 밝혀지지 않은 상태이다. 본 연구의 목적은 리스페리돈이 타액분비 기전의 중요한 요소인 세포내 칼슘농도에 미치는 영향을 세포수준에서 밝히고자 하는 것이다. 세포내 칼슘농도를 측정하기 위해 Human salivary gland cell line(HSG)에 Fura-2/AM을 세포내로 부하한 뒤 340 및 380 nm의 파장으로 교대로 여기시킬 때 방출되는 형광강도를 500 nm 파장에서의 비율로 측정하였다. 각 실험 후 형광강도의 비율을 실제 세포내 칼슘농도로 보정하기 위한 calibration 실험을 시행하였다. 카바콜, ATP, 히스타민을 처리하여 세포내 칼슘농도의 변화를 측정하고 리스페리돈의 전처리가 이에 미치는 효과를 비교하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. HSG에서 카바콜, ATP, 히스타민 처리로 인해 세포내 칼슘농도가 증가하였으며 리스페리돈을 전처리한 경우 카바콜과 ATP의 작용에는 영향을 주지 않았으나 히스타민의 작용을 억제하였다. 2. HSG의 세포내 칼슘 변화에 미치는 히스타민의 효과는 농도의존적인 양상을 보였으며 50% 유효농도($EC_{50}$)는 $3.3{\pm}0.5\;{\mu}M$이었다. 3. 히스타민에 의한 HSG에서 칼슘 변화에 미치는 리스페리돈의 저해 효과는 농도의존적인 양상을 보였으며 대조군의 효과를 50% 억제하는 농도($IC_{50}$)는 $104.4{\pm}14\;nM$로 리스페리돈의 적정혈중농도 이하에 해당되었다. 4. 리스페리돈은 히스타민에 의한 소포체에서의 칼슘 유리와 세포 밖 칼슘 유입을 모두 유의성 있게 억제하였다(p<0.05). 항정신병 약물은 장기간 복용하고 적정혈중농도가 계속 유지되기 때문에 이러한 약물이 타액분비감소를 일으킬 경우 다발성우식증 등 심각한 치과적 질환을 야기할 수 있으므로 이에 대한 예방 및 치료방안이 필요하리라 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권3호
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• pp.223-235
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• 1993

연구배경 : 대식세포 및 호중구에서 생산되는 superoxide는 외부에서 침입한 병원균을 죽이는 유익한 면이 있는 반면 자체 폐조직에 손상을 주어 폐손상을 일으키기도 한다. 임상에서 중요한 내독소에 의한 성인성호흡장애증후군등의 폐손상시 superoxide 등의 산소유리기가 중요역할을 하는 것으로 알려져 있으며 superoxide의 생산에는 칼슘이 중요한 조절기능을 담당한다. 내독소에 의한 급성폐손상의 경우 실험적으로 verapamil을 투여시 폐부종등의 증상이 완화되는 것이 알려져 있어 칼슘길항제인 verapamil의 산소유리기의 생산에 마치는 영향에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 지금까지 폐포대식세포에서 superoxide의 생산에 대한 내독소와 verapamil의 영향을 같이 관찰한 실험은 없었다. 방법 : 본 실험에서는 백서의 폐포대식세포에서 protein kinase C를 직접 자극하는 phorbol myristate acetate 자극에 의한 superoxide의 생산을 측정하고 내독소 및 verapamil이 superoxide의 생산에 미치는 영향을 관찰하고 내독소와 verapamil을 동시에 투여하여 내독소에 의해 대식세포가 활성화되어 superoxide의 생산이 증가하는 priming 효과에 verapamil이 어떠한 영향을 미치는 가를 관찰하였다. 결과 : 폐포대식세포를 PMA로 자극시 기저상태에 비해 3.15배의 superoxide가 생산되었으며 이는 세포외 칼슘의 유무와 전혀 무관하였다. 그리고 내독소 (E. coli 055-B5)로 1시간 전처치후 PMA로 자극시 superoxide의 생산은 0.1 ug/ml 에서 최대로 43% 증가하였다. 또한 verapamil은 대식세포에서 PMA 자극에 의한 superoxide의 생산을 억제하였으며 세포외 칼슘이 없는 상태에서도 억제효과는 나타나 verapamil의 억제효과가 칼슘의 세포내 이동을 차단하는 기전에 의한 것이 아님을 관찰하였다. 내독소에 의한 대식세포에서의 superoxide의 생산의 증가는 verapamil이 없는 경우 30%의 증가에서 verapamil을 같이 투여한 경우 13%의 증가로 유의하게 감소하였다. 이는 내독소에 의한 대식세포의 priming에 칼슘이 영향을 미친다는 간접증거가 된다고 사료된다. 결론 : 이상의 결과로 verapamil은 PMA 자극에 의한 대식세포의 superoxide의 생산을 억제하며 폐포대식세포에 대한 내독소의 priming 효과도 억제하여 이는 내독소에 의한 폐손상시 verapamil의 효과의 한 기전이 되리라 사료된다.