• Neonatal Medicine
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• 제18권1호
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• pp.59-69
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• 2011

목적: 6-cyano-7-nitroquinoxalin-2,3-dione (CNQX)는 저산소성허혈성뇌병증, 외상성뇌손상, 흥분독성과 같은 뇌 손상동물 모델에서 보호 효과가 있다고 발표되고 있지만 신생아기에 그 효과에 대해서는 아직 제한적이다. 저자들은 CNQX를 이용하여 저산소성허혈성뇌손상을 동반한 발달 과정에 있는 흰쥐 뇌에 산화질소합성효소 중재를 통한 뇌 보호 효과를 알아보고자 하였다. 방법: 생체내 실험으로 생후 7일된 신생 흰쥐의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 6개군(정상산소군, 수술없이 저산소군, sham수술 후 저산소군, 수술 후 저산소군, vehicle 투여 후 저산소군, CNQX 투여 후 저산소군)으로 나누었고, 저산소 손상은 특별히 제작한 통속에서 2시간 동안 8% $O_2$에 노출시켰다. CNQX은 뇌손상 전 30분에 체중 kg당 10 mg를 투여하였다. 생체외 실험으로 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 정상산소군은 5% $CO_2$ 배양기(95% air, 5% $CO_2$)에 두었고, 저산소군과 뇌손상 전 CNQX 투여군(10 ${\mu}g$/mL)은 1% $O_2$). 배양기(94% $N_2$, 5% $CO_2$)에서 16시간동안 뇌세포손상을 유도하였다. 생체내 외 실험 모두 산화질소합성효소와 관련된 iNOS, eNOS, nNOS 항체와 primer를 이용하여 western blotting과 실시간중합효소연쇄반응을 시행하였다. 결과: 산화질소합성효소와 관련된 생체외 내 실험에서 iNOS와 eNOS의 발현은 저산소군에서 정상산소군보다 감소하였으나 CNQX 투여군에서는 저산소군보다 증가하였다. nNOS의 발현은 반대로 표현되었다. 결론: 본 연구에서 CNQX는 산화질소합성효소 중재를 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

• Neonatal Medicine
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• 제16권2호
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• pp.221-233
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• 2009

목 적 : 신장에서 분비되어 적혈구를 생산하는 빈혈제로 알려진 에리스로포이에틴(Erythropoietin, EPO)은 단순히 피를 만드는 조혈기능 뿐 아니라 최근 신경계 보호 및 신경강화 효과가 있다고 발표되고 있지만 주산기 가사로 인한 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료제로서 그 기전이 명확하게 밝혀지지 않았다. 저자들은 유전자 재조합 인 에리스로포이에틴(recombinant Human EPO, rHuEPO)을 이용하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료제로서 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체와 관련된 흥분성 독성작용을 통한 조절 등 그 기전을 알아보고자 하였다. 방 법 : 재태기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 정상산소군은 5% $CO_2$ 배양기(95% air, 5% $CO_2$)에 두었고, 저산소군과 농도별 뇌손상 전 rHuEPO 투여군(1, 10, 100 IU/mL)은 1% $O_2$ 배양기(94% $N_2$, 5% $CO_2$)에서 6시간 동안 뇌세포손상을 유도하였다. 세포성장과 생존력을 평가하기 위해 MTT 실험을 시행하였다. 동물 모델에서는 생후 7일된 신생백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 6개 군; 정상산소군, sham-operated군, 저산소-허헐성군, 저산소-허헐성+vehicle군, 저산소-허헐성 손상 전 rHuEPO 투여군, 저산소-허헐성 손상 후 rHuEPO 투여군으로 나누었고, 저산소-허헐성 손상은 특별히 제작한 통속에서 2시간 동안 8% $O_2$ (8% $O_2$, 92% $N_2$)에 노출시켰다. rHuEPO은 뇌손상 전후 30분에 체중 kg당 1000 IU를 투여하였고, 저산소-허헐성 손상 후 7일째 조직을 실험하였다. 적출한 조직으로 H&E 염색을 하여 뇌손상을 형태학적으로 관찰하였다. 세포배양 및 동물실험에서 NMDA 수용체의 아단위인 NR1, NR2A, NR2B, NR2C, NR2D를 이용하여 실시간 중합효소연쇄반응을 실시하였다. 결 과 : 저산소군에서 세포 생존률은 정상산소군보다 60% 감소하였으며, rHuEPO 투여군(1, 10 IU/mL)은 80% 증가하였다. rHuEPO 투여군(100 IU/mL)은 회복되지 않았다. 우측 반구 대비 좌측 반구의 범위는 정상산소군 98.9%, sham-operated군 99.1%, 저산소-허헐성군 57.1%, 저산소-허헐성+vehicle군 57.0%, 저산소-허헐성 손상 전 rHuEPO 투여군 87.6%, 저산소-허헐성 손상 후 rHuEPO 투여군 91.6%으로 나타났다. NMDA 수용체의 아단위 생체외 실험에서 실시간 중합효소연쇄반응의 결과 NMDA 수용체 아단위 mRNA의 발현은 rHuEPO 투여군에서 저산소군보다 모두 증가하였다. 결 론 : 본 연구에서 rHuEPO은 흥분성 독성작용과 관련되어 NMDA 수용체를 조절하면서 저산소성 허헐성 뇌손상을 보호하는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제18권12호
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• pp.1631-1636
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• 2008

대황(Rhei Rhizoma; RR, 대황(大黃))은 Rheum officinale Baill.와 Rheum palmatum L. (Polygonaceae)의 땅속부분 (rhizome 및 root)으로 남아시아의 민속의학에서 간 및 신장의 손상을 치료하는데 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 배양한 흰쥐 해마신경세포의 저산소증모델을 이용하여 대황의 물추출물이 신경세포사를 억제하는 효능에 대하여 조사하였다. 배양 10일(DIV10)에 RR을 배양액에 첨가하고 DIV13일에 생존율을 조사한 결과 10 ${\mu}g$/ml 농도까지는 세포독성이 없었으며, 정상산소 환경에서 2.5 ${\mu}g$/ml의 농도에서 세포생존율을 높이는 것으로 나타났다. 또한 배지에 대황을 첨가한 경우 DIV13일에 저산소증을 유도한 후 5일째에 세포생존율을 조사한 결과 대조군에 비하여 매우 유의하게 생존율을 증가시켰다. $H_2DCF$ 염색 결과 대황은 활성산소(ROS)의 생성을 유의하게 감소시킴과, JC-1 염색 결과 사립체 막전위의 소실을 유의하게 억제함을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 대황 물추출물이 활성산소를 효과적으로 제거하고, 세포의 에너지 생성을 보전함으로서 세포사를 억제할 수 있음을 보여주며, 향후 뇌신경세포의 건강에 유용하게 이용될 수 있음을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3785-3791
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• 2012

용존산소란 수생생물의 생장을 조절하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 일반적으로 빈산소란 2.8 mg $O_2/L$ (91.4 mM과 동량) 이하의 용존산소로 정의된다. 따라서 빈산소 해역은 해양생태계에서 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 성게에 대한 빈산소의 배아독성 (수정 및 배발생률) 영향을 연구하기 위하여 둥근성게 (Strongylocentrotus nudus)를 용존산소 7.6 mg $O_2/L$ (normoxia)과 1.8 mg $O_2/L$ (hypoxia)에서 2일, $15^{\circ}C$ 및 33 ‰에 노출하였다. 또한 빈산소에 노출된 성게에서의 스트레스 관련유전자인 HSP70과 항산화 관련 유전자인 glutathione reductase의 발현을 immunoblotting assay와 RT-PCR을 통하여 확인하였다. 연구결과 배발생률이 현저하게 감소하였다. 분자분석 결과 빈산소에 노출된 성게가 정상상태의 성게에 비해 HSP70 단백질은 약 5.5배 glutathione reductase는 약 2.79배 증가하였다. 본 연구의 결과는 빈산소가 성게의 비정상적 배발생을 유도하며, 스트레스와 항산화 반응을 유발할 수 있음을 추측케 한다.

• 대한치과마취과학회지
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• 제14권2호
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• pp.101-106
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• 2014

Background: Remifentanil, an ultra-short-acting mu-opioid receptor agonist, is unique from other opioids because of its esterase-based metabolism, minimal accumulation, and very rapid onset and offset of clinical action. Remifentanil can prevent the inflammatory response and can suppress inducible nitric oxide synthase expression in a septic mouse model. However, the effects of remifentanil on human keratinocyte and autophagy have yet to be fully elucidated during hypoxia-reoxygenation. Here we investigated whether remifentanil confers protective effect against hypoxia-reoxygenation in human keratinocyte and, if so, whether autophagy mediates this effect. Methods: The human keratinocytes were cultured under 1% oxygen tension. The cells were gassed with 94% $N_2$, and 5% $CO_2$ and incubated for 24 h at $37^{\circ}C$. To determine whether the administration of affects human keratinocytes hypoxia-reoxygenation injury, cells were then exposed to various concentrations of remifentanil (0.01, 0.1, 0.5 and 1 ng/ml) for 2 h. After remifentanil treatment, to simulate reoxygenation and recovery, the cells were reoxygenated for 12 h at $37^{\circ}C$. Control group did not receive remifentanil treatment. Normoxia group did not receive hypoxia and remifentanil treatment for 36 h. 3-MA group was treated 3-methyladenine (3-MA) for 1h before remifentanil treatment. Cell viability was measured using a quantitative colorimetric assay with MTT, showing the mitochondrial activity of living cells. Cells were stained with fluorescence and analyzed with Western blot analysis to find out any relations with activation of autophagy. Results: Prominent accumulation of autophagic specific staining MDC was observed around the nuclei in RPT group HaCaT cells. Similarly, AO staining, red fluorescent spots appeared in RPT group HaCaT cells, while the Normoxia, control and 3-MA groups showed mainly green cytoplasmic fluorescence. We here examined activation of autophagy related protein under H/R-induced cells by Western blotting analysis. Atg5, Beclin-1, LC3-II (microtubule-associated protein 1 light chain 3 form II) and p62 was elevated in RPT group cells. But they were decreased when autophagy was suppressed by 3-MA (Fig. 5). Conclusions: Although the findings of this study are limited to an in vitro interpretation, we suggest that remifentanil may have a beneficial effect in the recovery of wound from hypoxia-reoxygenation injury.

• 대한한방내과학회지
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• 제29권4호
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• pp.835-845
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• 2008

Objectives : The purpose of this study was to investigate the effect of FS for the modulation of ROS and MMP in a hypoxic model of cultured rat cortical cells. Methods : For the effect of FS on the viability, FS was added to culture media (neurobasal supplemented with B27) and cell viability was measured by LDH assay. To investigate the effects of FS on ROS generation and MMP preservation, cells grown in FS-containing media were given a hypoxic shock(2% $O_2/5%$ $CO_2$, $37^{\circ}C$, 3 hrs) on DIV 10, stained with $H_2DCF-DA$(10 nM) and JC-1, respectively, and observed by fluorescent microscope. Results : 1. FS has a protective effect of cortical cells in both normoxia and hypoxia. 2. FS reduced the generation of ROS and this reduction was especially significant at 3 days after hypoxia. 3. FS was effective for the maintenance of MMP in hypoxia, and this efficacy was especially significant at 3 days after hypoxia. Conclusions : Taken together, these results indicate that FS attenuates ROS generation and MMP dissipation, which eventually protects from neuronal cell death in hypoxia.

• 대한한의학회지
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• 제23권3호
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• pp.145-163
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• 2002

Objectives: The purpose of this investigation was to evaluate the effects of Woohwangcheongsim-won and to study the mechanism for neuronal death protection in hypoxia with Embryonic day 20 (E20) cortical cells of a rat (Sprague Dawley). Methods: E20 cortical cells were dissociated in neurobasal media and grown for 14 days in vitro (DIV). On 14 DIV, Woohwangcheongsim-won was added to the culture media for 24 hrs or 72 hrs. On 17 DIV, cells were given a hypoxic shock and further incubated in normoxia for another three days. On 20 DIV, Woohwangcheongsim-won's effects for neuronal death protection were evaluated by LDH assay, propidium iodide stain and phospho-H2AX immunostain and the mechanisms were studied by Bcl-2, Bak, Bax, caspase family, PKCα, ca1pain I. Results & Conclusions : 1. This study indicated that Woohwangcheongsim-won's effects for neuronal death protection in hypoxia were confirmed by LDH assay, propidium iodide stain and phospho-H2AX immunostain in culture method of Embryonic day 20(E20) cortical neuroblasts. 2. Woohwangcheongsim-won's mechanisms for neuronal death protection in hypoxia are to reduce the membrane damage fraction, to restrain DNA truncate, to restrain inflow of cytochrome c into cellularity caused by Bak diminution, to reduce the caspase cascade intiator caspase-8 and the effector caspase-3, to reduce the calpain I activity and to increase PKCand its activity in the membrane fraction. (J Korean Oriental Moo 2002;23(3):145～163)

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제39권2호
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• pp.73-80
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• 2012

Objective: This study was undertaken to determine the effect of hypoxia inducible factor (HIF)-$1{\alpha}$ on the cell death, autophagy, and invasion of trophoblasts. Methods: To understand the effect of HIF-$1{\alpha}$, we inhibited HIF-$1{\alpha}$ using siRNA under normoxia and hypoxia conditions. Invasion assay and zymography were performed to determine changes in the invasion ability of HIF-$1{\alpha}$. Western blotting and immunofluorescence were performed to determine some of the signal events involved in apoptosis and autophagy. Results: There was no difference in cell death through the inhibition of HIF-$1{\alpha}$ expression by siRNA; however, the expression of LC3 and autophagosome formation increased. On the other hand, autophagy was increased, and the invasive ability of trophoblast cells decreased according to the inhibition of HIF-$1{\alpha}$ expression by siRNA. These experimental results mean that HIF-$1{\alpha}$ genes regulate the invasive ability of trophoblasts by increasing autophagy. Conclusion: This study contributes important data for understanding the mechanism of early pregnancy implantation and the invasive ability of trophoblasts by defining the relationship between the roles of HIF-$1{\alpha}$ and autophagy.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.173-176
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• 2012

본 연구는 빈산소에 의한 둥근 성게 (Strongylocentrotue nudus) 수정란의 수정률 및 발생률에 관한 연구이다. 대조군 (normoxia)과 실험군 (hypoxia) 으로 나누어 수정률과 발생률의 변화를 관찰 하였으며 또한 gonad 세포의 유전자 발현의 차이를 봄으로써 스트레스 관련 유전자와 항산화 관련 유전자의 변화를 확인 할 수 있었다. 결과적으로 수정률에서는 큰 차이를 확인 할 수 없었던데 반해 발생률에 있어서 빈산소의 경우 전혀 발생이 진행되지 않는 것을 확인 할 수 있었으며 또한 빈산소에 노출된 gonad 세포의 경우도 스트레스 또는 항산화 유전자가 많이 발현 되는 것을 관찰 할 수 있었다. 앞의 실험을 토대로 빈산소 환경에서 유전자 발현량의 차이를 더욱더 수행함으로써 빈산소 상태에 따른 죽음의 바다의 증가 얼마나 위험한 것인지 더욱더 관찰 할 수 있을 것이다.

• 약학회지
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• 제50권2호
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• pp.124-128
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• 2006

Astrocyte has emerged as an active regulator of brain function, which connects between blood vessels and neurons as well as is a structural component of the blood-brain barrier, From its structural characteristics, astrocyte seems to sensitively respond to oxygen tension, and, in turn, generate diverse cellular cascades. Therefore, to reveal astrocytlc events by oxygen change, we screened genes whose expressions are upregulated under reoxygenation after hypoxic stress using cDNA representational difference analysis (RDA) technique. Meteorin that regulates glial differentiation was isolated from primary cultured rat astrocytes as a hypoxia/reoxygenation regulatory factor. We cloned rat version of Meteorin (rMe-teorin) and determined full-size sequences of rMeteorin. In addition, RT-PCR analysis revealed that Meteorin was increased under reoxygenation in astrocytes and highly expressed in the developing brain. Collectively, these results suggest that Meteorin may regulate astrocyte-mediated effects in response to the change of oxygen tension in the pathophysiological states.