Arachidonic acid (AA), which is stored in membrane glycerophospholipids, is liberated by phospholipase $A_2$ (PLA$_2$) enzymes and is sequentially converted to cyclooxygenases (COXs) and lipoxygenases (LOXs) then to various bioactive PGs, and LTs. In order to find the specific inhibitors of AA metabolism especially PLA$_2$, COX-2, 5-LO and lyso PAF acetyltransferase, 120 Korean residential plants extracts were evaluated for their inhibitory activity on PGD$_2$, LTC$_4$ production from cytokine-induced mouse bone marrow-derived mast cells (BMMC) and arachidonic acid released from phospholipid and PAF production from lyso PAF. From this screening procedure, methanol extract of ten indigenous plant such as Salix gracilistyla, Sedum kamtschaticum, Cirsium chanroenicum, Hypericum ascyron, Astilbe chinensis, Agrimonia pilosa, Aristolochia manshuriensis, Vodia daniellii, Pyrola japonica, Styrax obassia were found to inhibit production of inflammatory mediators in vitro assay system.
Shin, Jung-Hae;Kwon, Hyuk-Woo;Rhee, Man Hee;Park, Hwa-Jin
Journal of Ginseng Research
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v.43
no.2
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pp.236-241
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2019
Background: Thromboxane A2 ($TXA_2$) induces platelet aggregation and promotes thrombus formation. Although ginsenoside Ro (G-Ro) from Panax ginseng is known to exhibit a $Ca^{2+}-antagonistic$ antiplatelet effect, whether it inhibits $Ca^{2+}-dependent$ cytosolic phospholipase $A_2$ ($cPLA_{2{\alpha}}$) activity to prevent the release of arachidonic acid (AA), a $TXA_2$ precursor, is unknown. In this study, we attempted to identify the mechanism underlying G-Ro-mediated $TXA_2$ inhibition. Methods: We investigated whether G-Ro attenuates $TXA_2$ production and its associated molecules, such as cyclooxygenase-1 (COX-1), $TXA_2$ synthase (TXAS), $cPLA_{2{\alpha}}$, mitogen-activated protein kinases, and AA. To assay COX-1 and TXAS, we used microsomal fraction of platelets. Results: G-Ro reduced $TXA_2$ production by inhibiting AA release. It acted by decreasing the phosphorylation of $cPLA_{2{\alpha}}$, p38-mitogen-activated protein kinase, and c-Jun N-terminal kinase1, rather than by inhibiting COX-1 and TXAS in thrombin-activated human platelets. Conclusion: G-Ro inhibits AA release to attenuate $TXA_2$ production, which may counteract $TXA_2-associated$ thrombosis.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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1994.04a
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pp.263-263
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1994
Annexin I is a member of the in family of calcium dependent phospholipid banding proteins and is an in vitro phospholipase $A_2$ (PLA$_2$) inhibitor. The mechanism of PLA$_2$ inhibition by annexin I is still ambiguous. The structure of annexin I was studied at the atomic level by using nuclear magnetic resonance (NMR), circular dichrotsm (CD) and fluorescence spectroscopy. Recombinant human annexin I and N-terminally truncated annexin I (1-31 deleted: d-annexin I) were purified and their NMR spectra were compared. The NMR spectra of the two were similar. When $Ca^{2+}$ ion added to annexin I ad d-annexin I, peak broadening occurred, but no significant spectroscopic change was observed. When porcine pancreatic PLA$_2$ was added to deuterium labeled annexin I, an interaction of annexin I with PLA$_2$ was observed as indicated by the disappearance and shift of several peaks in the NMR spectrum. This result supports a protein-protein interaction mechanism for PLA$_2$ inhibition by annexin I.I.
Bee venom (BV) has long been used in traditional Eastern and Western medicine for chronic inflammation, pain and skin therapy. Human exposure to BV, however, often causes unwanted adverse effects and is even fatal in some cases. Phospholipase $A_2$ ($PLA_2$) of BV is now suspected to play a key role in these adverse effects. We investigated the potential use of $PLA_2$-free bee venom (PBV) as a replacement for BV in cosmetic products. PBV prepared by molecular weight cut-off ultrafiltration exhibits a superior profile in comparison with regular BV, by inhibiting elastase activity and suppressing the induction of nitric oxide (NO) and metalloproteinase-9 (MMP-9), while retaining the effects of cell proliferation and protection against ultraviolet B (UVB)-induced damage in human dermal fibroblast cells. PBV thus appears to be more promising than BV as a cosmetic ingredient with a reduced potential for adverse reactions in the recipient.
Contraction of smooth muscle is initiated by an increase in cytosolic $Ca^{2+}$ leading to activation of $Ca^{2+}$/ calmodulin-dependnet myosin light chain (MLC) kinase and phosphorylation of MLC. The types of contraction and signaling mechanisms mediating contraction differ depending on the region. The involvement of these different mechanisms varies depending on the source of $Ca^{2+}$ and the kinetic of $Ca^{2+}$ mobilization. $Ca^{2+}$ mobilizing agonists stimulate different phospholipases $(PLC-{\beta},\;PLD\;and\;PLA_2)$ to generate one or more $Ca^{2+}$ mobilizing messengers $(IP_3\;and\;AA),$ and diacylglycerol (DAG), an activator of protein kinase C (PKC). The relative contributions of $PLC-{\beta},\;PLA_2$ and PLD to generate second messengers vary greatly between cells and types of contraction. In smooth muscle cell derived form the circular muscle layer of the intestine, preferential hydrolysis of $PIP_2$ and generation of $IP_3$ and $IP_3-dependent\;Ca^{2+}$ release initiate the contraction. In smooth muscle cells derived from longitudinal muscle layer of the intestine, preferential hydrolysis of PC by PLA2, generation of AA and AA-mediated $Ca^{2+}$ influx, cADP ribose formation and $Ca^{2+}-induced\;Ca^{2+}$ release initiate the contraction. Sustained contraction, however, in both cell types is mediated by $Ca^{2+}-independent$ mechanism involving activation of $PKC-{\varepsilon}$ by DAG derived form PLD. A functional linkage between $G_{13},$ RhoA, ROCK, $PKC-{\varepsilon},$ CPI-17 and MLC phosphorylation in sustained contraction has been implicated. Contraction of normal esophageal circular muscle (ESO) in response to acetylcholine (ACh) is linked to $M_2$ muscarinic receptors activating at least three intracellular phospholipases, i.e. phosphatidylcholine-specific phospholipase C (PC-PLC), phospholipase D (PLD) and the high molecular weight (85 kDa) cytosolic phospholipase $A_2\;(cPLA_2)$ to induce phosphatidylcholine (PC) metabolism, production of diacylglycerol (DAG) and arachidonic acid (AA), resulting in activation of a protein kinase C (PKC)-dependent pathway. In contrast, lower esophageal sphincter (LES) contraction induced by maximally effective doses of ACh is mediated by muscarinic $M_3$ receptors, linked to pertussis toxin-insensitive GTP-binding proteins of the $G_{q/11}$ type. They activate phospholipase C, which hydrolyzes phosphatidylinositol bisphosphate $(PIP_2),$ producing inositol 1, 4, 5-trisphosphate $(IP_3)$ and DAG. $IP_3$ causes release of intracellular $Ca^{2+}$ and formation of a $Ca^{2+}$-calmodulin complex, resulting in activation of myosin light chain kinase and contraction through a calmodulin-dependent pathway.
We previously reported that phospholipase$A_2$ ($PLA_2$)-related pathway and capacitative calcium entry (CCE) via store-operated calcium channel (SOC) were involved in the regulation of muscarinic receptor- mediated sAPP release. We also observed that stimulation of muscarinic receptor associated with the inositol phosphate cascade resulted not only in increase of CCE but also in activation of PLA$_2$ in SH-SY5Y cells. In this study, we further investigated whether the $PLA_2$ isoforms differently regulate the muscarinic receptor-mediated sAPP release, and examined the relationships between activation of $PLA_2$ isoforms and CCE mediated by muscarinic receptors in SH-SY5Y cells. (omitted)
The underlying mechanism by which the reflux of gastric juice elicits oesophagitis remaind unclear. To investigate inflammatory response to HCI in tissue of esophagus and lower esophageal sphincter experimental esophagitis was elicited by perfusion of 0.1 N HCI in cats. There was no difference in phospholipase $A_2$ (PLA$_2$) activity of tissue between control and esophagitis. Myeloperoxidase activity in esophagitis was significantly greater than that of control. However histamine content in esophageal mucosa of esophagitis was significantly smaller than that of control. These finding suggest that inflammatory response to HCI in esophagitis is related to changes of myeloperoxidase activity and histamine rather than change of PLA$_2$ activity.
Baek, Jong Hyun;Lee, Jang Hoon;Lee, Jung Cheul;Lee, Dong Hyup;Moon, Yong Suk;Lee, Young Man
Journal of Chest Surgery
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v.42
no.1
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pp.1-8
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2009
Background: The pathophysiology of acute respiratory distress syndrome with sepsis is acute lung injury (ALI) that's' caused by endotoxin (LPS). We evaluate effects of moxifloxacin on LPS-induced ALI in a rat model. Material and Method: The rats were divided into 3 groups as the control group (C), the LPS insult group (L), and the LPS+moxifloxacin treated group (L-M). ALI was induced by endotracheal instillation of E.coli LPS, then moxifloxacin was given in 30 minutes. Five hours later, we checked the lung weight/body weight ratio(the L/BW ratio), the protein & neutrophils in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF), the myeloperoxidase (MPO) activity & the malondialdehyde (MDA) content, the expressions of cytosolic and secretory phospholipase $A_2$ (c, $sPLA_2$), and the morphology of the lung with using a light microscope. Result: The L/BW ratio, the protein content and the neutrophil count in the BALF, and the MPO activity and the MDA content in lung were significantly increased in group L compared to group C, and these factors were markedly decreased in group L-M compare to group L. The $cPLA_2$ expression and the $sPLA_2$ expression were increased in group L and the $cPLA_2$ expression was decreased in group L-M. Yet the $sPLA_2$ expression was not changed in group L-M. Morphologically, many inflammatory findings were observed in group L, but not in group L-M. Conclusion: Many of the inflammatory changes of ALI that were caused by LPS insult were ameliorated by moxifloxacin treatment.
We have previously reported that activation of $K^{+}$-$Cl^{-}$-cotransport (KCC) by N-ethylmaleimide (NEM) induces apoptosis through generation of reactive oxygen species (ROS) in HepG2 human hepatoblastoma cells. In this study we investigated the possible role of phospholipase $A_2$($PLA_2$)-arachidonic acid (AA) signals in the mechanism of the NEM actions. (omitted)
Background: The present investigation was performed in rats and isolated human neutrophils in order to confirm the presumptive role of the positive feedback loop of cytosolic phospholipase $A_2$ ($cPLA_2$) activation by plateletactivating factor (PAF). Methods: The possible formation of the positive feedback loop of the $cPLA_2$ activation and neutrophilic respiratory burst was investigated in vivo and in vitro by measurement of the parameters denoting acute lung injury. In addition, morphological examinations and electron microscopic cytochemistry were performed for the detection of free radicals in the lung. Results: Five hours after intratracheal instillation of PAF ($5{\mu}g/rat$), the lung leak index, lung myeloperoxidase (MPO) activity, the number of neutrophils and the concentration of cytokine-induced neutrophil chemoattractant (CINC) in bronchoalveolar lavage fluid were increased by PAF as compared with those of control rats. The NBT assay and cytochrome-c reduction assay revealed an increased neutrophilic respiratory burst in isolated human neutrophils following exposure to PAF. Lung and neutrophilic $cPLA_2$ activity were increased following PAF exposure and exposure to hydrogen peroxide increased $cPLA_2$ activity in the lung. Histologically, inflammatory findings of the lung were observed after PAF treatment. Remarkably, as determined by $CeCl_3$ cytochemical electron microscopy, increased production of hydrogen peroxide was identified in the lung after PAF treatment. Conclusion: PAF mediates acute oxidative lung injury by the activation of $cPLA_2$, which may provoke the generation of free radicals in neutrophils.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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