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Effect of Ischemic Preconditioning on the Oxygen Free Radical Production in the Post-ischemic Reperfused Heart

  • 박종완;김영훈;엄창섭;배재문;박찬웅;김명석
    • 대한약리학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.321-330
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    • 1994
  • 허혈전처치(ischemic preconditioning)의 재관류심근손상 보호작용과 그 기전을 규명하기 위한 연구의 일환으로 허혈전처치가 심근세포의 산소라디칼 생성능력에 미치는 영향을 검토하였다. 흰쥐 적출심장의 Langendorff 관류표본에서 실험적인 허혈(30분)-재관류(20분)손상을 유도하였고, 허혈전처치는 재관류손상 유도전에 5분 허혈-5분 재관류를 3회 반복하여 시행하였다. 허혈심근 재관류손상의 지표로 심수축기능, 세포질효소 유출, 칼슘 유입 및 미세형태학적 변화를, 그리고 심근세포의 산소라디칼 생성기전으로 xanthine oxidase system의 변동을 허혈전처치와 비전처치 재관류 심장들에서 비교검토하였다. 연구 성적은 다음과 같다. 1. 허혈전처치는 허혈-재관류 심장의 관상혈류량, 심박수, 좌심실압 등 심기능의 저하를 현저히 회복시켰다(회복률; 91%) 2. 허혈-재관류 심장에서 lactate dehydrogenase 유출증가는 허혈전처치에 의해 현저히 저하되었다. 3. 허혈-재관류 심근세포의 전자현미경상 미세구조는 허혈전처치시 비교적 잘 보존되었으며, 특히 myofibril 구조의 보존이 매우 뚜렷하였다. 4. 허혈-재관류시 산화성 조직손상 척도의 하나인 malondialdehyde 생성이 허혈전처치에 의하여 현저히 감소되었다. 5. 허혈전처치 심장에서 xanthine oxidase(D,O 및 D/O형)활성은 변화되지 않았으나 그 기질인 hypoxanthine의 조직함량은 현저히 감소되었다. 이상의 결과들로 부터 허혈전처치는 세포수준에서 허혈심근의 재관류손상을 방지하며, 허혈전처치에 따른 산소라디칼 생성 감소가 재관류손상 방지에 일부 기여할 수 있으리라 사료된다.an을 2주간 처치한 경우에도 영향을 받지 않았다. 이상의 결과로 미루어 아마도 losartan의 내피세포에 대한 작용은 constitutive NO 생성을 증가시키나 inducible NO 생성에는 영향을 미치지 않을 것으로 여겨진다.cium ion이 상당히 중요한 역할을 하는데, 특히 소뇌에서의 NO생성의 감소는 이들 약물들의 치명적 부작용인 tardive dyskinesia와 매우 깊은 관련을 추측할 수 있다. 그러나, 더 많은 약물들의 검색으로 일관적인 기본 결과가 필요 되고 또 각개 약물의 특정적 기전이 연구되기 위하여 현재 실험중이다.(신칭(新稱), Cystostereum subabruptum), 털융단버섯(신칭(新稱), Tomentella pilosa), 노란소나무무늬버섯(신칭(新稱), Asterostroma laxum), 붉은소나무비늘버섯(신칭(新稱), Hymenochaete cruenta), 가루소나무비늘버섯(신칭(新稱), Hymenochaete fuliginosa), 소나무비늘버섯(신칭(新稱), Hymenochaete tabacina), 갈색시루삔버섯(신칭(新稱), Inonotus radiatus), 벚나무진흙버섯(신칭(新稱), Phellinus pomaceus), 회주름구멍버섯(신칭(新稱), Antrodia crassa), 층주름구멍버섯(신칭(新稱), Antrodia serialis), 흰그물구멍버섯(신칭(新稱), Ceriporia reticulata), 겹친손등버섯(신칭(新稱), Oligoporus balsameus), 점박이손등버섯(신칭(新稱), Oligoporus guttulatus), 무른흰살버섯(신칭(新稱), Oxyporus cuneatus), 각목버섯(신칭(新稱),

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제초제(除草劑) 약해발생(藥害發生) 양상(樣相)과 경감대책(輕減對策) (Crop Injury (Growth Inhibition) Induced by Herbicides and Remedy to Reduce It)

  • 김길웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.261-270
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    • 1992
  • Many herbicides that are applied at the soil before weed emergence inhibit plant growth soon after weed germination occurs. Plant growth has been known as an irreversible increase in size as a result of the processes of cell divison and cell enlargement. Herbicides can influence primary growth in which most new plant tissues emerges from meristmatic region by affecting either or both of these processes. Herbicides which have sites of action during interphase($G_1$, S, $G_2$) of cell cycle and cause a subsequent reduction in the observed frequency of mitotic figures can be classified as an inhibitor of mitotic entry. Those herbicides that affect the mitotic sequence(mitosis) by influencing the development of the spindle apparatus or by influencing new cell plate formation should be classified as causing disruption of the mitotic sequence. Sulfonylureas, imidazolinones, chloroacetamides and some others inhibit plant growth by inhibiting the entry of cell into mitosis. The carbamate herbicides asulam, carbetamide, chlorpropham and propham etc. reported to disrupt the mitotic sequence, especially affecting on spindle function, and the dinitroaniline herbicides trifluralin, nitralin, pendimethalin, dinitramine and oryzalin etc. reported to disrupt the mitotic sequence, particularly causing disappearence of microtubles from treated cells due to inhibition of polymerization process. An inhibition of cell enlargement can be made by membrane demage, metabolic changes within cells, or changes in processes necessary for cell yielding. Several herbicides such as diallate, triallate, alachlor, metolachlor and EPTC etc. reported to inhibit cell enlargement, while 2, 4-D has been known to disrupt cell enlargement. One potential danger inherent in the use of soil acting herbicides is that build-up of residues could occur from year to year. In practice, the sort of build-up that would be disastrous is unikely to occur for substances applied at the correct soil concentration. Crop injury caused by soil applied herbicides can be minimized by (1) following the guidance of safe use of herbicides, particularly correct dose at correct time in right crop, (2) by use of safeners which protect crops against injury without protecting any weed ; interactions between herbicides and safeners(antagonists) at target sites do occur probably from the following mechanisms (1) competition for binding site, (2) circumvention of the target site, and (3) compensation of target site, and another mechanism of safener action can be explained by enhancement of glutathione and glutathione related enzyme activity as shown in the protection of rice from pretilachlor injury by safener fenclorim, (3) development of herbicide resistant crops ; development of herbicide-resistant weed biotypes can be explained by either gene pool theory or selection theory which are two most accepted explanations, and on this basis it is likely to develop herbicide-resistant crops of commercial use. Carry-over problems do occur following repeated use of the same herbicide in an extended period of monocropping, and by errors in initial application which lead to accidental and irregular overdosing, and by climatic influence on rates of loss. These problems are usually related to the marked sensitivity of the particular crops to the specific herbicide residues, e.g. wheat/pronamide, barley/napropamid, sugarbeet/ chlorsulfuron, quinclorac/tomato. Relatively-short-residual product, succeeding culture of insensitive crop to specific herbicide, and greater reliance on postemergence herbicide treatments should be alternatives for farmer practices to prevent these problems.

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AHP를 이용한 패키징이 소비자의 제품선호도에 미치는 영향 측정 -비타민워터를 중심으로 (A Study on the Sales Promotion Functions of Packaging Elements Using AHP -Focusing on Vitamin Water-)

  • 강동현;고의석;송기현;김득수;김재능
    • 한국포장학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.113-120
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    • 2014
  • 오늘날 패키징은 '셀프서비스(self-service)적' 판매방식의 시장구조에서 소비자의 제품 구매에 따른 의사결정에 중대한 영향을 끼치는 마케팅적 역할을 요구받고 있다. 패키징의 마케팅적 기능에 관한 선행연구는 주로 리커트(likert)척도를 이용하여 각 패키징 요소의 영향력을 측정하고 이를 통계적으로 분석한 방법이 이용되고 있다. 본 연구에서는 AHP 기법을 이용하여 각 패키징 요소가 가진 마케팅적 영향력을 수치를 통해 보다 정량적으로 분석, 측정하였다. 본 연구에서는 패키징 요소가 소비자의 제품 선호도에 미치는 영향을 측정하기 위해 가격이나 브랜드의 영향이 비교적 적은 제품, 다양한 패키징 재질 및 디자인 등이 적용 가능한 제품으로 비타민워터를 선정하였다. 또한 선행연구를 참조하여 비타민워터의 패키징 요소를 '용기의 재질', '용기의 형태', '라벨의 색', '로고의 레이아웃'으로 대분류하였으며, 분류된 패키징 요소는 다시 세부 패키징 요소들로 분류하였다. '용기의 재질'은 '플라스틱'과 '유리', '금속', '종이'로 분류하였고 '용기의 형태'는 '원기둥형태', 허리가 잘록한 '커브형태', '사각기둥 형태'로 분류하였다. 또한 '라벨의 색'은 'cyan', 'magenta', 'yellow', 'black'으로 분류하였고, '로고의 레이아웃'은 '세로 레이아웃'과 '가로 레이아웃'으로 분류하였다. 분류된 비타민워터의 패키징 요소들에 대한 응답자의 선호도는 주관적 판단에 따른 오차를 최소화하기 위해 계층분석방법(Analytic Hierarchy Process: AHP)을 이용하여 측정, 수집하였다. 각 패키징 요소들에 대한 소비자의 선호도를 산출한 결과 '라벨의 색'(0.370)이 소비자의 선호도에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, '용기의 형태'(0.246), '용기의 재질'(0.230), '로고의 레이아웃'(0.154)의 순으로 나타났다. 세부 패키징 요소에 대한 소비자의 선호도는 '용기의 재질'에서는 '플라스틱(0.405)', '용기의 형태'에서는 '원기둥형태(0.423)', '라벨의 색'에서는 'magenta(0.329)', '로고의 레이아웃'에서는 '세로 레이아웃(0.572)'의 선호도가 가장 높게 나타났다. 본 연구는 소비자의 구매의사결정과정에 미치는 패키징의 마케팅적 영향을 AHP기법을 이용하여 응답자의 주관적 판단의 최대한 배제하고 보다 정량적으로 측정하는 것에 의의가 있으며, 이를 기반으로 AHP기법뿐만 아니라 이를 기반으로 보다 과학적이고 정량적으로 패키징의 마케팅적 역할을 측정하는 연구가 진행될 수 있을 것이다.

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옥수수수염 추출물의 항산화효과 및 피부각질세포 보호효과 (Antioxidative and Protective Effects of Corn Silk (Zea mays L.) Extract on Human HaCaT Keratinocyte)

  • 김현영;서우덕;서경혜;이미자;최식원;이광식;김선림;강현중
    • 한국작물학회지
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    • 제61권3호
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    • pp.184-190
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    • 2016
  • 본 연구는 옥수수수염 조추출물과 메이신 함량이 높은 고분획물(NICS-1, NICS-2)의 항산화 활성과 피부 각질형성세포의 세포손상 억제활성을 구명하여 옥수수의 부산물인 수염을 이용하여 기능성식품 및 화장품으로 개발할 수 있는 기초자료를 얻고자 수행하였한 결과는 옥수수수염 유래 주정 추출물과 메이신이 고함유된 추출물(NICS-1, NICS-2)의 DPPH와 ABTS활성산소 제거활성을 비교한 결과 주정 추출물에 비해 NICS-1은 약 6.5, 3.8배 높았고, NICS-2 분획물은 약 6.2, 5.6배 높은 활성을 나타내었으며 NICS-2 분획물이 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 피부손상을 일으키는 자외선의 흡수도는 NICS-1과 NICS-2 각각 343, 271 nm와 352, 271 nm에서강한 흡수능을 나타내었고 자외선 처리에 의한 각질형성세포(HaCaT)의 세포손상억제도 5, 10, 50 ppm 처리시 각각 NICS-1은 56.8%, 61.2%, 71.8%와 NICS-2는 각각 59.5%, 76.0%, 80.6%의 세포생존율을 농도 의존적으로 보여 UV-A,B,C에 의해 발생하는 피부의 손상을 옥수수수염 추출물이 개선할 수 있을 것으로 생각되었으며, 자외선에 의한 피부손상 억제의 작용기작은 옥수수수염 추출물뿐만 아니라 고분획물(NICS-1, NICS-2)의 항산화 활성뿐만 아니라 각질형성세포의 염증을 일으키는 싸이토카인인 $IL-1{\alpha}$ 생성량을 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타내었고 특히 옥수수수염의 메이신 화합물이 더 큰 피부손상억제 활성을 나타내었다. 옥수수수염 추출물(NICS-1)은 각각 114.2, 96.1, 73.7, 42.6%의 $IL-1{\alpha}$ 생성억제 활성을 보였고, 메이신은 각각 96.5, 86.7, 52.3, 32.3%의 $IL-1{\alpha}$ 생성 억제 활성을 보여 옥수수수염추출물(NICS-1) 및 메이신이 농도 의존적으로 자외선 조사에 의한 염증성 사이토카인의 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 옥수수수염 추출물(NICS-1)에 비해 메이신 단일 화합물의 자외선 조사에 의한 염증성 사이토카인의 발현을 감소시키는 효과가 더 큰 것으로 나타났다.

단기간의 심근허혈이 심근보호에 미치는 영향 -적출 쥐 심장의 연구- (Effect of Global Ischemic Preconditioning After Cardioplegic Arrest -Langendorff Isolated Heart Study-)

  • 전영진;이인성;김연수;최영호;김광택;김형묵;김학제;이건
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권2호
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    • pp.95-101
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    • 1998
  • 짧은 기간의 허혈은 뒤에 오는 장시간의 허혈 및 재관류시에 심근의 손상방지에 효과가 있는 것으로 보고되고 있으나 그 기전에 대해서는 논란이 많다. 본 연구에서는 심근에 단기간의 허혈조건을 부여한 후 심근보호액을 이용하여 심정지를 유도하였고 다시 재관류하였을 때 심근 기능의 회복에 미치는 영향을 연구하기 위해 적출 쥐 심장모델을 이용하여 2 시간의 저장기를 이용하여 재관류시의 기능을 비교하였다. 10 마리의 실험군에서는 심근보호액을 이용한 심정지전에 1 분간의 전체 허혈기를 가지고 5 분간의 재관류를 3 번 반복하는 방법으로 허혈조건부여를 하였으며 대조군에서는 위와 같은 조건부여 없이 2 시간의 심근보호액을 이용한 심정지 및 저장기를 가졌다. 2 시간의 저장기를 $0^{\circ}C$의 심근보호액에서 가진 후 재관류를 하여 두 군간의 회복시의 기능을 비교하였다. 재관류 20 분후의 회복기 기능의 비교에서 허혈 조건부여를 한 실험군에서 대조군에 비하여 좌심실 발생압 및 좌 심실압 순간 변화율에서 우수한 회복율을 보였다. 심정지전의 수치를 100으로 본 경우의 재관류시의 좌심실 발생압의 회복율에서 허혈 조건부여를 준 실험군에서는 93.20$\pm$15.7%의 회복율을 보인 반면 대조군에서는 67.3$\pm$15.6%의 회복율을 보여 차이가 있었다. 좌심실압 순간 변화율의 회복율에서 대조군은 54.7$\pm$18.2%의 회복율을 보인 반면 실험군에서는 78.1$\pm$15.1% 의 회복율을 보였다. 심박동수 및 관동맥 관류량에서는 양 군에서 통계적으로 유의한 차이를 발견하지 못하였으며 같은 압력으로 관류한 심근보호액의 관류량에서도 유의한 차이를 보이지 않았다. 이상의 결과 허혈 조건부여는 적출 쥐 심장에서 심근보호액을 이용한 심정지 및 2 시간의 저장 후 재관류시의 심근 기능 회복에 재관류시 심근기능 회복에 도움이 된다고 생각되며 이는 심근보호액의 관류량 및 관류저항과는 다른 기전에 의한 것으로 생각된다.

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시큐리티업체의 유비쿼터스 센서네트워크(USN) 응용전략 (Ubiquitous Sensor Network Application Strategy of Security Companies)

  • 장예진;안병수;주철현
    • 시큐리티연구
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    • 제21호
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    • pp.75-94
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    • 2009
  • 기계경비시스템은 대부분 전자 정보 통신기기로 구성되기 때문에 사회전반적인 환경, 범죄동향적인 환경적인 면에서 기계경비시스템 등에 영향을 미치게 되며 RFID의 무선인식과 추적기능은 사람 또는 차량의 출입통제나 반입, 감시, 통제 등을 위해 유용하게 쓰여질 부분으로 사회전반적인 환경 즉 고령화사회에 맞는 실버를 위한 케어 및 여성의 사회진출이 늘어가고 동시에 흉악범죄의 증가로 인한 첨단 도난방지기계시스템의 본격화 할 것으로 그 중요성은 더해가고 있다. 유비쿼터스 센서 네트워크의 이론적인 고찰을 알아보고, 기술 및 응용분야를 중점을 두고 향후 시큐리티업체의 발전적인 방향을 제시하는 것을 연구 목적으로 두고 있다. 시큐리티업체의 새로운 환경에 대응전략 제시를 한다면, 첫째, 시큐리티업체의 다각화 전략이 요구된다. 자율시장 경쟁의 원칙에 의하여 높은 수준의 시큐리티업체만 시장에 생존함으로써 시큐리티 시장의 질적 성장과 경쟁력을 가져올 것이다. 둘째, 시큐리티업체의 적극적 홍보가 요구된다. 현대사회를 살아가는 우리의 광고와 선전의 홍수에 묻혀 살고 있다해도 과언이 아니다. 시큐리티업체에 대한 국민들의 의식전환을 위해 대중매체를 이용하여 시큐리티의 활동영역이나 중요성을 강조하는 홍보활동을 활발하게 전개해야하며 최근에는 영화나 드라마에서도 시큐리티요원의 활동을 소재로 삼을 만큼 국민들에게 가깝게 부각되고 있는 점을 잘 활용하여 시큐리티의 공공적 측면을 함께 강조하는 홍보활동을 병행하는 방안을 강구해야한다. 셋째, 유비쿼터스 센서네트워크와 전자태그의 기술적 보안적 구축이 요구된다. U-Home, U-Health Care 등 모바일 전자태그서비스를 이용하기 때문에 모바일 전자태그 단말기의 상용화 지원, 통신요금 및 정보이용료 인하, 지속적인 기술개발 및 프라이버시 보호 강화하기 위해 기존 프라이버시 가이드라인을 기반으로 안전한 유비쿼터스 센서네트워크 안에 전자태그 환경을 조성하여 우리 생활 전반에 이용되며, 이러한 부분은 학계, 민간 연구소 등 산 학 연 협력체계를 구축해야 할 것이다.

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북한 대량살상무기 위협에 대한 국가지도부 안전대책에 관한 연구 - 북한 핵무기 위협을 중심으로 (Study on the State Leadership's Safety Measures Regarding the North Korean Threat of Weapons of Mass Destruction - Focuses on the Threat of North Korean Nuclear Weapons)

  • 최기남
    • 시큐리티연구
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    • 제37호
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    • pp.325-354
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    • 2013
  • 국가안보의 개념과 위기관리의 기본시스템이 전통적 방식을 탈피하여 국가핵심기반위기관리의 중요성이 강조되고 있다. 국가핵심기반위기는 테러, 대규모 재난 등의 원인에 의해 국민의 안위, 국가 경제, 사회의 생명력과 일체성 및 정부의 핵심기능에 중대한 영향을 미칠 수 있는 인적 물적 기능적 체계가 마비되는 상황을 의미한다. 북한은 1960년대부터 지속적으로 핵무기를 개발하여 수차에 거쳐 협상과 제재를 받아왔지만, 핵실험과 미사일 발사 실험의 성공을 통해 핵무장을 과시한 바 있다. 본 연구는 북한의 대량살상무기의 개발과 위협이 가시화되고 그 위험 범위가 확대됨에 따라 국가적 위기대처에 핵심적인 역할과 기능을 수행해야 할 국가지도부가 북한의 우발적인 초기공격에 초토화됨으로써 국가위기관리의 지도력에 공백이 발생할 수 있다는 점에 주목하였다. 이에 따라 대량살상무기인 핵무기를 중심으로 그 개념과 위협의 정도를 고찰하고 북한 핵무기의 위협의 실체를 분석하고 평가하였으며, 북한의 핵무기 위협에 대비한 국가지도부의 안전대책을 제시하고자 하였다. 결론은 첫째 국가적 위기 시 국가위기관리시스템의 정상적인 작동을 위한 헌법적 행정부 유지(Enduring Constitutional Government, ECG), 업무연속성 확보(Continuity Of Operations, COOP)를 위한 국가위기관리지도부의 범위와 승계순위에 따른 안전대책을 강구하여야 한다. 둘째는 국가적 행사시 국가지도부가 공개된 장소에 모두 집합하는 경우를 지양해야 한다. 불가피한 경우 차 상위 대행권자를 지정하여 보호조치를 취하여야 한다. 셋째는 평시 국가적 위기시를 대비한 국가지도부 보호를 위한 범위를 규정하고 구체적인 경호안전대책을 시행하여야 한다. 넷째는 우리나라 정부조직법 제71조와 제26조 1항의 대통령 유고시 직무대행 승계 순위가 북한의 대량살상무기인 핵무기의 위협에 상응한 국가위기관리를 고려한 합리적인 규정인지를 재검토해야 한다 등이다. 정부는 대통령훈령 제229호 국가위기관리 기본지침에 따라 유형별 '위기관리 표준매뉴얼'과 하위 실무매뉴얼을 운영하고 있으며, 대통령경호실의 대통령 권한대행에 대한 경호 안전업무관련 규정을 가지고 있다. 따라서 정부는 유형별 위기관리 표준매뉴얼, 대통령 권한대행의 경호안전업무관련 규정에 이를 구체화하여 시행되도록 법제화하여야 한다.

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Lipopolysaccharide에 의한 BV2 세포의 염증 반응에 대한 파 추출물의 저해 활성 (Extracts of Allium fistulosum Attenuates Pro-Inflammatory Action in the Lipopolysaccharide-Stimulated BV2 Microglia Cells)

  • 박신형;김정인;정영기;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.796-804
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    • 2011
  • 본 연구에서는 파의 항염증 효과를 밝히고 그 생화학적 기전 해석을 위해 LPS로 활성화된 BV2 microglia를 이용하여 iNOS, COX-2 및 염증성 cytokine의 발현 및 그 산물에 미치는 파 추출물의 영향을 조사하였다. 그 결과 파 추출물은 LPS 처리에 의한 BV2 세포의 iNOS의 발현을 전사 및 번역 수준에서 처리 농도 의존적으로 억제시켰으며, 특히 파 전체 에탄올 추출물(EEWA)의 효과가 가장 탁월하였다. LPS로 유도한 COX-2의 mRNA 및 단백질 발현 역시 파 추출물 처리에 의하여 감소되었으며 뿌리 에탄올 추출물(EERA) 처리군에서 가장 현저한 억제가 관찰되었다. 아울러 염증 반응의 또 다른 주요인자인 염증성 cytokine들(TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$ 및 IL-6)의 mRNA 변화를 조사한 결과 파 추출물이 대체적으로 이들 cytokine의 발현을 억제하는 경향을 보였으며, 최종산물인 TNF-${\alpha}$와 IL-6의 생성량 역시 유의한 수준은 아니었으나 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과는 파의 추출물은 iNOS, COX-2 및 염증성 cytokine의 발현을 조절함으로서 신경염증 반응을 효과적으로 억제하며, 향후 지속적인 연구가 필요하지만 신경 보호 작용에 탁월한 효능이 있음을 보여주는 것으로 생각된다.

Role of Citrate Synthase in Acetate Utilization and Protection from Stress-Induced Apoptosis

  • Lee, Yong-Joo;Kang, Hong-Yong;Maeng, Pil Jae
    • 한국미생물학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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    • pp.39-41
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    • 2008
  • The yeast Saccharomyces cerevisiae has been shown to contain three isoforms of citrate synthase (CS). The mitochondrial CS, Cit1, catalyzes the first reaction of the TCA cycle, i.e., condensation of acetyl-CoA and oxaloacetate to form citrate [1]. The peroxisomal CS, Cit2, participates in the glyoxylate cycle [2]. The third CS is a minor mitochondrial isofunctional enzyme, Cit3, and related to glycerol metabolism. However, the level of its intracellular activity is low and insufficient for metabolic needs of cells [3]. It has been reported that ${\Delta}cit1$ strain is not able to grow with acetate as a sole carbon source on either rich or minimal medium and that it shows a lag in attaining parental growth rates on nonfermentable carbon sources [2, 4, 5]. Cells of ${\Delta}cit2$, on the other hand, have similar growth phenotype as wild-type on various carbon sources. Thus, the biochemical basis of carbon metabolism in the yeast cells with deletion of CIT1 or CIT2 gene has not been clearly addressed yet. In the present study, we focused our efforts on understanding the function of Cit2 in utilizing $C_2$ carbon sources and then found that ${\Delta}cit1$ cells can grow on minimal medium containing $C_2$ carbon sources, such as acetate. We also analyzed that the characteristics of mutant strains defective in each of the genes encoding the enzymes involved in TCA and glyoxylate cycles and membrane carriers for metabolite transport. Our results suggest that citrate produced by peroxisomal CS can be utilized via glyoxylate cycle, and moreover that the glyoxylate cycle by itself functions as a fully competent metabolic pathway for acetate utilization in S. cerevisiae. We also studied the relationship between Cit1 and apoptosis in S. cerevisiae [6]. In multicellular organisms, apoptosis is a highly regulated process of cell death that allows a cell to self-degrade in order for the body to eliminate potentially threatening or undesired cells, and thus is a crucial event for common defense mechanisms and in development [7]. The process of cellular suicide is also present in unicellular organisms such as yeast Saccharomyces cerevisiae [8]. When unicellular organisms are exposed to harsh conditions, apoptosis may serve as a defense mechanism for the preservation of cell populations through the sacrifice of some members of a population to promote the survival of others [9]. Apoptosis in S. cerevisiae shows some typical features of mammalian apoptosis such as flipping of phosphatidylserine, membrane blebbing, chromatin condensation and margination, and DNA cleavage [10]. Yeast cells with ${\Delta}cit1$ deletion showed a temperature-sensitive growth phenotype, and displayed a rapid loss in viability associated with typical apoptotic hallmarks, i.e., ROS accumulation, nuclear fragmentation, DNA breakage, and phosphatidylserine translocation, when exposed to heat stress. Upon long-term cultivation, ${\Delta}cit1$ cells showed increased potentials for both aging-induced apoptosis and adaptive regrowth. Activation of the metacaspase Yca1 was detected during heat- or aging-induced apoptosis in ${\Delta}cit1$ cells, and accordingly, deletion of YCA1 suppressed the apoptotic phenotype caused by ${\Delta}cit1$ mutation. Cells with ${\Delta}cit1$ deletion showed higher tendency toward glutathione (GSH) depletion and subsequent ROS accumulation than the wild-type, which was rescued by exogenous GSH, glutamate, or glutathione disulfide (GSSG). Beside Cit1, other enzymes of TCA cycle and glutamate dehydrogenases (GDHs) were found to be involved in stress-induced apoptosis. Deletion of the genes encoding the TCA cycle enzymes and one of the three GDHs, Gdh3, caused increased sensitivity to heat stress. These results lead us to conclude that GSH deficiency in ${\Delta}cit1$ cells is caused by an insufficient supply of glutamate necessary for biosynthesis of GSH rather than the depletion of reducing power required for reduction of GSSG to GSH.

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NIH3T3 세포주에서 LPS자극에 의한 분비백혈구단백분해효소억제제 (SLPI)의 단백질증가와 성장인자들의 발현 (Increased Protein of the Secretory Leukocyte Pretense Inhibitor (SLPI) and the Expression of Growth Factors in NIH3T3 Cells by LPS Stimulation)

  • 이상화;최백동;정순정;장현선;김병옥;임도선;박주철;왕관림;정문진
    • Applied Microscopy
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    • 제36권3호
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    • pp.165-172
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    • 2006
  • 분비백혈구단백분해효소억제제 (SLPI)는 염증 부위에서 중성구 엘라스타제에 의한 손상 작용에 대해 조직을 보호하는 역할을 한다. SLPI의 새로운 기능에 대한 연구들은 단백질분해효소억제제 역할보다는 선천적 면역반응 작용에 주로 관여 할 것임을 보고하였다. 따라서 본 연구는 섬유모세포 세포주(NIH3T3)에서 박테리아성지질다당류(LPS)자극에 의한 SLPI의 기능을 확인하기 위하여 LPS처리에 따른 여러 성장 인자들과 비교하여 SLPI의 발현을 알아보았다. 역전사효소 중합반응(RT-PCR)과 면역학적 단백질 검출법 (Western blot)은 LPS 처리 후 SLPI와 몇몇 성장 인자들(VEGF, bFGF, PDGF)의 mRNA와 단백질의 검출을 위해 수행하였다. NIH3T3 세포주를 mL당 100ng의 LPS에 각각 30, 60, 90분, 24, 48시간 동안 노출시켰다. RT-PCR 결과 SLPI와 VEGF mRNA는 LPS처리와는 상관없이 강한 발현 양상을 보였다. bFGF mRNA는 대조군과 같이 약하게 발현하였고, PDGF mRNA는 LPS 노출 시간에 따라 점진적으로 증가하는 양상을 나타냈다. 그러나 세포질 용해액과 세포 배양액에서 SLPI단백질의 수준은 LPS처리에 의해 증가하였다. 또한 광학 현미경 관찰과 전자 현미경 관찰은 LPS가 NIH3T3세포주의 형태학적인 변화를 유발시킴을 증명하였다. 따라서 LPS는 NIH3T3세포에서 SLPI의 발현 증가를 조절하며, 분비된 SLPI는 세포분열과 이동을 자극할 것이라는 결론을 얻었다. SLPI가 세포분열과 세포이동에 어떻게 관여하는지는 아직까지 규명되지 않은 실정이므로-추후에 SLPI단백질이나 유전자 도입을 통하여 세포 이동에 관련된 실험이 진행되어야 할 것이다.