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죽력의 in vitro에서의 angiotensin-converting enzyme 저해효과와 마우스모델에서 혈행개선효과 (Effects of Bambusae Caulis in liquamen on inhibition of angiotensin-converting enzyme in vitro and blood flow in mouse model)

  • 김춘득;유민정;전형식;최근표;황권택
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.992-999
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    • 2017
  • 대나무 죽력의 ACE 저해효과와 마우스모델에서의 혈행개선 효과를 보았다. 혈전용해능에서 청국장추출물은 2.56 unit, 미정제죽력에서 4.71 unit, 정제죽력에서 4.32 unit를 나타내어 모두가 plasmin 보다 유의하게 높은 활성이 높고, ACE 활성 저해 효과에서는 죽력 원액, 미정제 죽력과 정제 죽력에서 각각 70.25%, 69.01%, 68.23%로 대조군으로 사용된 청국장이 26.56%으로 나타나 높은 억제효과를 보였다. 마우스모델시험에서 고지방식이군과 함께 고지방식이군+정제죽력 0.01%와 0.05%를 투여, 혈청 중 지질변화에서 triglyceride의 함량은 고지방식이군이 일반식이군(271.1 mg/dL)에 비해 314.4 mg/dL로 증가하였고, 고지방식이+죽력 0.01%군은 301.5 mg/dL로 나타났으며, 고지방식이+죽력 0.05%군은 289.2 mg/dL으로 유의하게 중성지질이 감소를 나타내었고, total-cholesterol 함량은 327.2 mg/dL로 증가하였으며, 고지방식이+죽력 0.01%군은 311.9 mg/dL로 나타났으며, 고지방식이+죽력 0.05%군은 293.7 mg/dL로 고지방식이군에 비교, 유의하게 total-cholesterol이 감소세를 나타내었다. 한편 HDL-cholesterol은 일반식이군이 206.0 mg/dL로 가장 높은 값을 나타내었으며, 고지방식이+죽력 0.01%군 196.6 mg/dL, 고지방식이+죽력 0.05%군 189.2 mg/dL, 고지방식이군 162.2 mg/dL순으로 나타났고, 죽력첨가군 0.01%군과 0.05%군간의 유의성은 없었다. 혈류개선효과에서는 고지방식이에 비하여 고지방식이+죽력 0.05% 군이 고지방식이군, 고지방식이+죽력 0.01%군보다 모두 유의하게 빠르게 모세관을 통과하여 빠른 혈액 유동성을 나타내었다. 혈소판응집 억제능에서는 고지방식이군의 경우 대조군인 일반식이군에 비해 혈소판 응집이 증가한 반면 고지방식이+죽력 0.01%군과 고지방식이+죽력 0.05%군은 고지방식이군에 비해 혈소판응집이 억제되는 것으로 나타났다.

방사선에 의한 간섬유증에서 헤지호그의 잠재적 역할 (Potential Role of Hedgehog Signaling in Radiation-induced Liver Fibrosis)

  • 왕시형;정영미
    • 생명과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.710-720
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    • 2013
  • 방사선 치료는 가장 일반적으로 사용되고 있는 항암치료로, 암 환자의 수 증가와 동반하여 방사선 활용도는 더욱 증가하고 있다. 방사선치료에 대한 환자들의 심리적 거부감과 산화적 스트레스, 저산소증, DNA 손상을 포함하여, 치료 후 나타나는 간 섬유화는 방사선 치료의 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다. 간암의 경우 대부분의 환자들이 섬유화를 동반하고 있어서, 방사선에 의해 암세포가 제거된다 하더라도, 기존에 남아있는 손상 부위에서의 섬유화와 방사선 조사에 의한 정상조직의 섬유화는 간경변 유발 확률을 높이고 있다. 간 섬유화는 여러 간질환에서 흔히 관찰되는 증상으로, 간 섬유화 진행 기작의 규명은 만성질환으로의 진행을 억제할 수 있는 치료책 개발로 연계될 수 있지만, 아직까지 명확히 규명되지 않음에 따라, 섬유화를 억제할 수 있는 효과적인 방법이 없는 실정이다. 최근 간 섬유화 생성 및 진행에 대한 헤지호그의 역할이 밝혀지면서, 간암 및 만성질환으로의 진행을 이해하기 위한 연구대상으로 대두되고 있다. 헤지호그는 손상된 간에서 발현되어 보수과정에 기여하게 된다. 헤지호그의 발현은 간 손상 정도에 비례하여 발현되어, 간 줄기세포 및 간 성상세포의 증식을 조절한다. 또한, TGF-${\beta}1$와, EMT를 유도하고 근섬유화세포의 활성을 조절하여, 간 섬유화 진행에 중심적 역할을 한다. 방사선이 조사된 생쥐의 간에서도 헤지호그의 발현증가가 관찰되었고, 이에 따른 간 줄기세포의 증식 및 EMT 유도, 콜라겐의 축적이 관찰되었다. 또한, 방사선이 조사된 암컷 생쥐의 간에서 헤지호그의 차별적 증가는 줄기세포 및 섬유화 증대로 연결되었고, 이는 방사선 민감성에 대한 성별차이를 설명할 수 있는 생물학적 근거가 될 수 있다. 그러나, 방사선에 의해 유도된 간 섬유화에 대한 연구결과들이 헤지호그를 비롯하여, 표면적인 결과보고만 있을 뿐, 섬유화 진행에 대한 구체적 기작을 밝히지 못하고 있다. 여러 간 질환진행에서 규명된 헤지호그 작용에 대한 지식을 방사선에 의해 유도된 간 섬유화를 이해하기 위한 기초자료로 활용하고, 사람에서의 방사선 부작용과 유사한 동물모델의 정립 및 헤지호그 역할을 직접적으로 규명할 수 있는 추가적 연구을 통해서, 간 섬유화 형성 기작을 이해할 수 있는 연구결과가 기대된다.

인체 구강암 세포주에서 Docosahexaenoic acid에 의한 세포독성 기전 (Cytotoxic Mechanism of Docosahexaenoic Acid in Human Oral Cancer Cells)

  • 홍태화;김훈;신소연;;정소연;임현;윤동혁;정기은;이명렬;박종일;권기량;박승길;황병두;임규
    • 생명과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.689-697
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    • 2013
  • 오메가-3 지방산은 많은 암에서 세포독성을 나타낸다고 보고 되어 왔으나 구강암에 대한 연구는 전혀 없다. 이에 본 연구에서는 구강암세포에서 오메가-3 지방산 중 DHA의 세포독성 기전을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DHA는 구강암 세포주 SCC-4 및 SCC-9의 증식을 농도 의존적으로 억제하였으며, FACS 분석, TUNEL assay 및 PARP cleavage 등에 의해 자가사멸을 유도함이 확인 되었다. 또한 DHA는 LC-3II 단백증가, GFP-LC-3 dot 형성 및 autophagic flux assay 등에 의해 자가포식도 유도됨이 규명되었다. SCC-9 세포에서 AMPK의 인산화는 DHA 에 의해 증가 하였으나, p-$AKT^{Thr308}$, p-$AKT^{Ser473}$ 및 mTOR단백양은 감소하였다. 이상의 결과로 DHA는 구강암세포에서 AMPK 활성증가 및 AKT 억제에 통한 mTOR 신호경로 차단에 따른 자가사멸 및 자가포식에 의해 세포독성을 나타낼 수 있음을 시사하며, 따라서 DHA는 구강암의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

손상된 불가사리 추출물 흡입이 포름알데히드 노출에 의한 항염증 작용에 미치는 효과 (Anti-inflammatory Effects of Inhalation of Injured Starfish Extracts on Formaldehyde Exposure)

  • 황경희;장수찬;박종석;와히드 파즈리;김유영
    • 생명과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.501-509
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    • 2013
  • 포름알데히드는 주로 산업용으로 사용되는 독성이 강한 물질로서 생체에 노출 시 염증, 산화적 스트레스, 알레르기 반응, 나아가서 암을 유발하게 된다. 불가사리에서 추출되는 saponin은 sulphated sterol glycosides 등으로서 인삼 saponin (ginsenoside)들과 화학적 구조가 비슷하여 항균 및 세포독성을 비롯한 미생물을 괴사시키는 기능을 가지고 있음이 보고되었다. 또한 손상된 불가사리의 조직에는 염증성 사이토카인이 발현되는데 TGF-${\beta}$의 증가로 손상 받은 부위를 빠르게 치료, 재생하게 된다. 본 실험은 조직손상 후 8일 된 불가사리 추출물과 포름알데히드를 IMR-90에 처리했을 때와 포름알데히드에 노출시킨 ICR 마우스에 불가사리 추출물을 흡입시켰을 때 염증성 폐 손상의 방어 및 치료에 미치는 효과를 알아보았다. 포름알데히드에 노출된 IMR-90에 조직손상 후 8일이 경과한 불가사리 추출물을 처리한 결과, 세포의 유의한 증식을 보였으며 염증 조절에 영향을 주는 TNF-${\alpha}$, NF-${\kappa}B$의 발현억제 및 $I{\kappa}-B{\alpha}$의 합성을 촉진시켰다. 포름알데히드에 노출된 ICR 마우스에 조직손상 후 8일이 경과한 불가사리 추출물을 처리한 군에서 체중의 증가, 항산화 효소의 증가, 지질과산화 작용의 감소, surfactant protein A의 증가, TNF-${\alpha}$ 및 NF-${\kappa}B$의 발현억제, $I{\kappa}-B{\alpha}$ 발현의 증가와 조직재생에 우수한 효과를 보였다. 이러한 결과는 포름알데히드로 인한 세포 및 폐 손상을 불가사리 추출물의 항염증 작용을 통하여 억제하거나 완화시킴을 확인할 수 있다.

백서 두개골 결손부에서 키토산의 골조직 재생 유도 효과 (The Bone Regenerative Effects of Chitosan on the Calvarial Critical Size Defectin Sprague Dawley Rats)

  • 정의원;서종진;최성호;조규성;채중규;김종관
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제30권4호
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    • pp.851-870
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    • 2000
  • The major goals of periodontal therapy is the functional regeneration of periodontal supporting structures already destructed by periodontal disease as well as the reduction of signs and symptoms of progressive periodontal disease. There have been many efforts to develop materials and therapeutic methods to promote periodontal wound healing. There have been increasing interest on the chitosan made by chitin. Chitin is second only to cellulose as the most abundant natural biopolymer. It is a structural component of the exoskeleton of invertebrates(e.g., shrimp, crabs, lobsters), of the cell wall of fungi, and of the cuticle of insects. Chitosan is a derivative of chitin made by deacetylation of side chains. Many experiments using chitosan in various animal models have proven its beneficial effects. The aim of this study is to evaluate the osteogenesis of chitosan on the calvarial critical size defect in Sprague Dawley rats. An 8 mm surgical defect was produced with a trephine bur in the area of the midsagittal suture. The rats were divided into two groups: Untreated control group versus experimental group with 50mg of soluble chitosan gel. The animals were sacrificed at 2, 4 and 8 weeks after surgical procedure. The specimens were examined by histologic, histomorphometric and radiodensitometric analyses. The results are as follows: 1. The length of newly formed bone in the defects was $102.91{\pm}25.46{\mu}m$, $219.46{\pm}97.81{\mu}m$ at the 2 weeks, $130.95{\pm}39.24{\mu}m$, $212.39{\pm}89.22{\mu}m$ at the 4 weeks, $181.53{\pm}76.35{\mu}m$ and $257.12{\pm}51.22{\mu}m$ at the 8 weeks in the control group and experimental group respectively. At all periods, the means of experimental group was greater than those of control group. But, there was no statistically significant difference between the two groups. 2. The area of newly formed bone in the defects was $2962.06{\pm}1284.48{\mu}m^2$, $5194.88{\pm}1247.88{\mu}m^2$ at the 2 weeks, $5103.25{\pm}1375.88{\mu}m^2$, $7751.43{\pm}2228.20{\mu}m^2$ at the 4 weeks and $8046.20{\pm}818.99{\mu}m^2$, $15578.57{\pm}5606.55{\mu}m^2$ at the 8 weeks in the control group and experimental group respectively. At all periods, the means of experimental group was greater than those of control group. The experimental group showed statistically significant difference to the control group at the 2 and 8 weeks. 3. The density of newly formed bone in the defects was $14.26{\pm}6.33%$, $27.91{\pm}6.65%$ at the 2 weeks, $20.06{\pm}9.07%$, $27.86{\pm}8.20%$ at the 4 weeks and $22.99{\pm}3.76%$, $32.17{\pm}6.38%$ at the 8 weeks in the control group and experimental group respectively. At all periods, the means of experimental group was greater than those of control group. The experimental group showed statistically significant difference to the control group at the 2 and 8 weeks. These results suggest that the use of chitosan on the calvarial defects in rats has significant effect on the regeneration of bone tissue in itself

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백서 두개골 결손부에서 항생제를 함유한 키토산 차단막의 골재생 유도 효과 (The Bone regenerative effects of tetracycline blended chitosan membranes on the calvarial critical size defect in Sprague dawley rats)

  • 채경준;김태균;정의원;이수복;정용식;이용근;김창성;채중규;조규성;김종관;최성호
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제35권4호
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    • pp.1019-1037
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    • 2005
  • The major goals of periodontal therapy are the functional regeneration of periodontal supporting structures already destructed by periodontal disease as well as the reduction of signs and symptoms of progressive periodontal disease. There have been many efforts to develop materials and therapeutic methods to promote periodontal wound healing. There have been increasing interest on the chitosan made by chtin. Chitosan is a derivative of chitin made by deacetylation of side chains. Chitosan has been widely studied as bone substitution and membrane material in periodontology. Many experiments using chitosan in various animal models have proven its beneficial effects. Tetracycline has been considered for use in the treatment of chronic periodontal disease and gingivitis. The aim of this study is to evlauate the osteogenesis of tetracycline blended chitosan membranes on the calvarial critical size defect in Sprague Dawley rats. An 8mm surgical defect was produced with a trephine bur in the area of the midsagittal suture. The rats were divided into five groups: Untreated control group versus four experimental group. Four types of membranes were made and comparative study was been done. Two types of non-woven membranes were made by immersing non-woven chitosan into either the tetracycline solution or chitosan-tetracycline solution. Other two types of sponge membranes were fabricated by immersing chitosan sponge into the tetracycline solution, and subsequent freeze-drying. The animals were sacrificed at 2 and 8 weeks after surgical procedure. The specimens were examined by histologic analyses. The results are as follows: 1. Clinically the use of tetracycline blended chitosan membrane showed great healing capacity. 2. The new bone formations of all the experimental group, non-woven and sponge type membranes were greater than those of control group. But, there was no significant difference between the experimental groups. 3. Resorption of chitosan membranes were not shown in any groups at 2 weeks and 8 weeks. These results suggest that the use of tetracycline blended chitosan membrane on the calvarial defects in rats has significant effect on the regeneration of bone tissue in itself. And it implicate that tetracycline blended chitosan membrane might be useful for guided tissue regeneration.

조직병리와 비교한 죽상경화반의 가돌리니움 조영증강 자기공명영상: 토끼 대동맥을 이용한 생체 실험 (Gadolinium-Enhanced Magnetic Resonance Imaging of Atherosclerotic Plaques in Comparison with Histopathology: An In Vivo Study in Aorta of Rabbits)

  • 최병욱;허진;이혜정;김영진;김태훈;최규옥
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제13권1호
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    • pp.81-87
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    • 2009
  • 목적: 죽상경화반 유발 토끼 대동맥에서 자기공명영상을 이용하여 가돌리니움 조영제에 대한 경화반의 조영증강에 어떤 특징이 있는지 알아보고, 경화반 취약성의 대표적인 두 특징인 조직병리학적인 지질풍부 성분과 대식세포 풍부 성분과 비교하여 조영증강이 어떤 조직 소견에서 기인하는지 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 뉴질랜드 흰토끼 (4마리, 무게 3.0 $\sim$ 3.5 kg, 수컷)를 죽상경화반 모델로 사용하였다. 고콜레스테롤식이와 이중 풍선 손상을 이용하여 대동맥 죽상경화반을 유발하였다. 3-T 자기공명영상을 사용하여 가돌리니움 조영제를 투여하기 전과 후에 T1-강조영상을 얻었다. 자기공명영상과 상응하는 조직병리절편 (n=35)을 4개나 3개의 구역으로 나누었다 (n=130). 자기공명영상에서의 조영증강비 (ER, ER=SIpost/SIpre)를 각 구역마다 계산하여 조직병리의 지질풍부영역과 대식세포 풍부 영역과 비교하였다. 결과: 지질풍부 구역은 72개였고 섬유성구역은 58개였다. 대식세포풍부영역을 포함한 구역은 105개였고 포함하지 않은 구역은 25개였다. 조영증강비는 섬유성구역보다 지질풍부구역에서 높았다 (평균 조영증강비 2.25 $\pm$ 0.41 vs. 2.72 $\pm$ 0.65, p=0.013). 조영증강비는 지질성분을 제어했을 때 대식세포풍부영역과 잘 비례하지 않았다 (correlation coefficient -0.203, p=0.236). 결론: 표준 가돌리니움 기반의 세포외 조영제를 사용하였을 때 지질풍부 경화반은 섬유성 경화반보다 강한 조영증강을 보였다. 대식세포 침윤은 조영증강 정도와 비례하지 않았다. 초기부터 진행된 병기의 다양한 경화반 모델을 사용하고 조영증강과 관련된 모든 가능한 인자를 사용하여 조영제 투여 후 최적의 영상획득 시간을 결정하는 연구가 필요하다.

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마이크로 PET을 이용한 고양이 뇌 경색 모델의 평가 (Evaluation of Cat Brain infarction Model Using MicroPET)

  • 이종진;이동수;김윤희;황도원;김진수;임상무;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.528-531
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    • 2004
  • 목적: PET은 해상도 한계로 인하여 각종 소동물 실험에서 영상화하는데 현실적인 어려움이 많았다. 마이크로 PET의 등장으로 랫트나 마우스와 같은 실험 동물을 보다 나은 해상도로 평가할 수 있으나 실험 동물의 크기가 작기 때문에 영상이 사람에서와 같이 선명하지는 않다. 고양이와 같은 중소형 동물은 뇌가 상대적으로 크기 때문에 마이크로PET을 이용하여 보다 선명한 영상을 얻을 수 있다. 이 연구에서는 고양이 뇌 경색을 구축하고 마이크로PET으로 평가하였으며 시간에 따른 변화도 같이 평가하였다. 대상 및 방법 : 수컷 고양이 2마리를 사용하였으며, 체중은 각각 3.0 kg, 3.3 kg 이었다. Xylazine과 Ketamine HCl으로 마취하였다. 고양이 대천문에서 오른쪽으로 1cm되는 곳에 burr 구멍을 뚫은 후 30 G 바늘을 삽입하여 collagenase type IV 10 ${\mu}l$를 5분에 걸쳐 주사하여 뇌 경색 모델을 만들었다. 경색을 만든 후 1일, 11일, 32일 후에 마이크로 PET R4 scanner (Concorde Microsystems Inc., Knoxville, TN)을 사용하여 $^{18}F$-FDG PET 영상을 얻었다. 추가로 경색 13, 47일에 사람용 PET scanner (Gemini, Philips medical systems, CA, USA)를 사용하여 FDG-PET 촬영을 하였다. 결과: 성공적으로 고양이 뇌출혈경색 모델을 만들 수 있었으며 마이크로 PET으로 얻은 영상에서 병변의 당 대사는 시간이 지남에 따라서 호전되었다. 사람용 PET으로도 병변을 확인할 수 있었다. 결론: 고양이 2마리에 두개골을 통해 collagenase를 주입하여 성공적으로 출혈성 뇌 경색 모델을 만들었으며 $^{18}F$-FDG 마이크로 PET으로 영상화할 수 있었다.

돼지\longrightarrow개 이소이종심장 이식모델에시 생존에 미치는 항체 역가의 영향 -이종이식시대의 개막- (Effect of Antibody Titer on Xenograft Survival in Pig-To-Dog Heterotopic Cardiac Xenotransplantation -Opening of Xenotrasplantation Era-)

  • 이정렬;김희경;김지연;최대영;이재형;위현초;강희정;김영태;강병철
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제37권5호
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    • pp.391-400
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    • 2004
  • 이종간 장기이식은 즉각적이고 비가역적 초급성 거부 반응을 초래하는데 자연항체인 IgM이 주원인으로 알려져 있다. 따라서 항체를 제거하는 것이 초급성 거부반응을 감소시키는 하나의 방법이 될 수 있다. 이에 연구자들은 돼지\$\longrightarrow$ 개 이소 심장이식 모델에서 자연항체를 제거하기 위해 원심분리 후 혈장분반술(postcentrifugal plasmapheresis-PCPP)을 사용하고 수혜견의 항체 변화와 이종 심장이식 시 생존시간을 관찰하였다. 대상 및 방법: 10∼20 kg의 이계 교배시킨 돼지를 공여돈으로, 25∼30 kg의 잡종개를 수혜견으로 사용하였다. 실험군에 해당하는 수혜견은 COBE TPE plasmapheresis device(COBE Laboratories, Lakewood. CO)로 PCPP를 시행하였다. 심장이식 2일 전과 이식 당일 PCPP를 진행하였다. 대조군은 PCPP를 수행하지 않았다. 그룹 1에서는 PCPP를 1 plasma-volume(PV)을 시행하고, 2일 후 2 PV를 실시하였다. 그룹 2는 2 PV를 시행하고 2일 후 2 PV로 PCPP를 실시하였다. 돼지의 심장은 이소심장 이식법으로 수혜견의 복강내 신하(infrarenal) 대동맥과 하대정맥에 이식하였다. 수혜견 혈장내의 총 IgM과 IgG의 분석은 ELISA방법을 이용하였다. 실험에서 얻은 시료로 혈청 albumin, 전해질, 보체 활성도와 응고 인자의 변화를 관찰하였다. 또한 이식된 심장의 초급성 거부 반응을 확인하기 위해 이식 거부반응을 경험한 심장 절편을 조직 병리학적으로 관찰하였다. 결과: PCPP 방법으로 처리한 그룹 2에서의 혈장내의 총 IsM과 IgG의 제거율은 각각 95.7$\pm$1.2%, 80.5$\pm$2.4%를 나타냈다. 또한 각 그룹에서 혈청 albumin 농도가 감소하는 것을 관찰하였는데 그룹 1에서는 2.8에서 1.4g/㎗, 그룹 2에서는 3.0에서 1.5 g/㎗의 감소를 보였다. 보체 활성도는 PCPP를 시행하면 감소하였다가 PCPP시행 후 약 24시간 후면 정상으로 회복되었다. 2 PV로 2회 시행한 PCPP에서의 보체 활성도는 시행 전의 10% 수준까지 감소되었다. PCPP가 혈액응고인자에 미치는 영향을 보면 2 PV의 PCPP 시행으로 fibrinogen의 농도가 시행 전의 20% 수준 이하로 떨어졌으나 이 효과는 24시간 이내에 회복되었고 antithrombin III도 비슷한 양상을 보였으나 fibrinogen보다 소폭의 감소를 보였다. PT, aPTT는 PCPP도중에 간혹 연장되는 경우가 있었으나 늘 일정한 결과는 아니었으며 이식 후에 측정 가능 범위 이상으로 연장되었다. D-dimer의 경우 PCPP 시행 동안에는 검출되지 않았으나 이식 후 10분부터 검출되어 지속되었다. PCPP를 수행하지 않은 그룹 0 수혜견에 이식한 심장의 생존시간은 5분이었으나 PCPP에 의해 자연항체를 제거 후 이식된 심장의 생존시간은 90분으로 현저한 증가를 보였다. 또한 조직 병리학적으로도 이식 거부에 대한 특징이 그룹 0에 비해 그룹 2에서 지연됨을 확인하였다. 결론: PCPP는 수혜견의 자연항체를 효과적으로 제거하여 초급성 거부반응을 감소시킴으로써 결국 돼지의 이종 이식 전 심장의 생존시간을 증가시켰다.

The Effects of Retinoic Acid and MAPK Inhibitors on Phosphorylation of Smad2/3 Induced by Transforming Growth Factor β1

  • Lee, Sang Hoon;Shin, Ju Hye;Shin, Mi Hwa;Kim, Young Sam;Chung, Kyung Soo;Song, Joo Han;Kim, Song Yee;Kim, Eun Young;Jung, Ji Ye;Kang, Young Ae;Chang, Joon;Park, Moo Suk
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제82권1호
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    • pp.42-52
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    • 2019
  • Background: Transforming growth factor ${\beta}$ (TGF-${\beta}$), retinoic acid (RA), p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK), and MEK signaling play critical roles in cell differentiation, proliferation, and apoptosis. We investigated the effect of RA and the role of these signaling molecules on the phosphorylation of Smad2/3 (p-Smad2/3) induced by TGF-${\beta}1$. Methods: A549 epithelial cells and CCD-11Lu fibroblasts were incubated and stimulated with or without all-trans RA (ATRA) and TGF-${\beta}1$ and with MAPK or MEK inhibitors. The levels of p-Smad2/3 were analyzed by western blotting. For animal models, we studied three experimental mouse groups: control, bleomycin, and bleomycin+ATRA group. Changes in histopathology, lung injury score, and levels of TGF-${\beta}1$ and Smad3 were evaluated at 1 and 3 weeks. Results: When A549 cells were pre-stimulated with TGF-${\beta}1$ prior to RA treatment, RA completely inhibited the p-Smad2/3. However, when A549 cells were pre-treated with RA prior to TGF-${\beta}1$ stimulation, RA did not completely suppress the p-Smad2/3. When A549 cells were pre-treated with MAPK inhibitor, TGF-${\beta}1$ failed to phosphorylate Smad2/3. In fibroblasts, p38 MAPK inhibitor suppressed TGF-${\beta}1$-induced p-Smad2. In a bleomycin-induced lung injury mouse model, RA decreased the expression of TGF-${\beta}1$ and Smad3 at 1 and 3 weeks. Conclusion: RA had inhibitory effects on the phosphorylation of Smad induced by TGF-${\beta}1$ in vitro, and RA also decreased the expression of TGF-${\beta}1$ at 1 and 3 weeks in vivo. Furthermore, pre-treatment with a MAPK inhibitor showed a preventative effect on TGF-${\beta}1$/Smad phosphorylation in epithelial cells. As a result, a combination of RA and MAPK inhibitors may suppress the TGF-${\beta}1$-induced lung injury and fibrosis.