Growing evidence suggests that mitochondrial reactive oxygen species (ROS) are involved in various pain states. This study was performed to investigate whether ROS-induced changes in neuronal excitability in trigeminal subnucleus caudalis are related to ROS generation in mitochondria. Confocal scanning laser microscopy was used to measure ROS-induced fluorescence intensity in live rat trigeminal caudalis slices. The ROS level increased during the perfusion of malate, a mitochondrial substrate, after loading of 2',7'-dichlorofluorescin diacetate ($H_2DCF-DA$), an indicator of the intracellular ROS; the ROS level recovered to the control condition after washout. When pre-treated with phenyl N-tert-butylnitrone (PBN) and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidene-1-oxyl (TEMPOL), malate-induced increase of ROS level was suppressed. To identify the direct relation between elevated ROS levels and mitochondria, we applied the malate after double-loading of $H_2DCF-DA$ and chloromethyl-X-rosamine (CMXRos; MitoTracker Red), which is a mitochondria-specific fluorescent probe. As a result, increase of both intracellular ROS and mitochondrial ROS were observed simultaneously. This study demonstrated that elevated ROS in trigeminal subnucleus caudalis neuron can be induced through mitochondrial-ROS pathway, primarily by the leakage of ROS from the mitochondrial electron transport chain.
Sharma, Rakesh K.;Pasqualotto, Fabio F.;Nelson, David R.;Thomas Jr, Anthony J.;Agarwal, Ashok
대한생식의학회:학술대회논문집
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2000.06a
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pp.29-35
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2000
The imbalance between reactive oxygen species (ROS) production and total antioxidant capacity (TAC) in seminal fluid indicates oxidative stress and is correlated with male infertility. A composite ROS-TAC score may be more strongly correlated with infertility than ROS or TAC alone. We measured ROS, TAC, and ROS-TAC scores in semen from 127 patients and 24 healthy controls. Of the patients, 56 had varicocele, eight had varicocele with prostatitis, 35 had vasectomy reversals, and 28 had Idiopathic infertility. ROS levels were higher among infertile men, especially those with varicocele with prostatitis (mean ${\pm}$ SE, 3.25 ${\pm}$ 0.89) and vasectomy reversals (2.65 ${\pm}$ 1.01). All infertility groups had significantly lower ROS-TAC scores than control. ROS-TAC score identified 80% of patients and was significantly better than ROS at identifying varicocele and idiopathic infertility. The 13 patients whose partners later achieved pregnancies had a mean ROS-TAC score of 47.7 ${\pm}$ 13.2, similar to controls but significantly higher than the 39 patients who remained infertile (35.8 ${\pm}$ 15.0; P < 0.01). ROS-TAC score is a novel measure of oxidative stress and Is superior to ROS or TAC alone in discriminating between fertile and infertile men. Infertile men with male factor or idiopathic diagnoses had significantly lower ROS-TAC scores than controls, and men with male factor diagnoses that eventually were able to initiate a successful pregnancy had significantly higher ROS-TAC scores than those who failed.
Hyunghoon Kim;Seungmin Lee;Jaewoong Heo;Hyo Jin Jo
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.34
no.4
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pp.681-691
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2024
In recent decades, research and development in the field of industrial robotics, such as an unmanned ground vehicle (UGV) and an unmanned aerial vehicle (UAV), has been significant progress. In these advancements, it is important to use middleware, which facilitates communication and data management between different applications, and various industrial communication middleware protocols have been released. The robot operating system (ROS) is the most widely adopted as the main platform for robot system development among the communication middleware protocols. However, the ROS is known to be vulnerable to various cyber attacks, such as eavesdropping on communications and injecting malicious messages, because it was initially designed without security considerations. In response, numerous studies have proposed countermeasures to ROS vulnerabilities. In particular, some work has been proposed on generating ROS datasets for intrusion detection systems (IDS), but there is a lack of research in this area. In this paper, in order to contribute to improving the performance of ROS IDSs, we propose a new type of attack scenario that can occur in the ROS and build ROS attack datasets collected from a real robot system and make it available as an open dataset.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.22
no.2
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pp.153-161
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2016
This paper proposes a bridge model for data exchange and service invocation between OPRoS and ROS platforms, shows the validity of the proposed model via applications, and compares the proposed model with the OPRoS platform and the ROS platform using performance measures such as data exchange time and service response time. The proposed model operates independently of OPRoS and ROS Platforms using its configuration file with mapping information among the OPRoS data/service port and the ROS topic/service. The configuration file makes easy connections between OPRoS data/service and ROS topic/service without changing the source code of the platform and components.
The genotoxicity of mercury compounds have been investigated with a variety of genetic endpoints in prokaryotic and eukaryotic cells. The mercury ions are positively charged and easily form complexes with DNA by binding with negatively charged centers to cause mutagenesis. Further, the mercury ions can react with sulfhydryl (-SH) groups of proteins associated with DNA replication and alter genetic information. Another mechanism by which mercury damages DNA molecule is via its probable involvement of reactive oxygen species (ROS) and induces DNA strand breaks. In order to investigate whether the ROS production was induced by mercury, we performed ROS assay. As the result, the ROS production was significantly increased when it grows dose-dependently and time-dependently. We compared mercury alone-treated group and mercury co-treated with Vitamin C or glutathione group. As the result, the ROS production induced by mercury was decreased by Vitamin C and glutathione. Co-treated with Vitamin C and glutathione group was the most effective to lowering ROS production induced by mercury.
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.32
no.6
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pp.1091-1102
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2022
Robotic systems have developed very rapidly over the past decade. Robot Operating System is an open source-based software framework for the efficient development of robot operating systems and applications, and is widely used in various research and industrial fields. ROS applications may contain various vulnerabilities. Various studies have been conducted to monitor the excution of these ROS applications at runtime. In this study, we propose a real-time attack detection system using event-based runtime monitoring in ROS 2. Our attack detection system extends tracetools of ros2_tracing to instrument events into core libraries of ROS 2 middleware layer and monitors the events during runtime to detect attacks on the application layer through out-of-order execution of the APIs.
Jinsu Lee;Minsoo Han;Yesol Shin;Jung-Min Lee;Geon Heo;Yuree Lee
Molecules and Cells
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v.46
no.6
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pp.329-336
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2023
Reactive oxygen species (ROS) serve as secondary messengers that regulate various developmental and signal transduction processes, with ROS primarily generated by NADPH OXIDASEs (referred to as RESPIRATORY BURST OXIDASE HOMOLOGs [RBOHs] in plants). However, the types and locations of ROS produced by RBOHs are different from those expected to mediate intracellular signaling. RBOHs produce O2•- rather than H2O2 which is relatively long-lived and able to diffuse through membranes, and this production occurs outside the cell instead of in the cytoplasm, where signaling cascades occur. A widely accepted model explaining this discrepancy proposes that RBOH-produced extracellular O2•- is converted to H2O2 by superoxide dismutase and then imported by aquaporins to reach its cytoplasmic targets. However, this model does not explain how the specificity of ROS targeting is ensured while minimizing unnecessary damage during the bulk translocation of extracellular ROS (eROS). An increasing number of studies have provided clues about eROS action mechanisms, revealing various mechanisms for eROS perception in the apoplast, crosstalk between eROS and reactive nitrogen species, and the contribution of intracellular organelles to cytoplasmic ROS bursts. In this review, we summarize these recent advances, highlight the mechanisms underlying eROS action, and provide an overview of the routes by which eROS-induced changes reach the intracellular space.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.43
no.6
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pp.822-828
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2014
Allium sacculiferum Max. (ASM) is a perennial plant of the Liliaceae family and grows over the entire regions of Korea. Obesity is a serious health problem worldwide and has currently become a prevalent chronic disease. Adipocytes produced by preadipocyte differentiation during adipogenesis and adipocytes combined with abnormal accumulation cause obesity. Recently, intracellular reactive oxygen species (ROS) were shown to accelerate lipid accumulation in 3T3-L1 cells. In this study, we investigated the effects of ASM methanol extracts on ROS production and lipid accumulation in 3T3-L1 adipocytes. Our results indicate that the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical scavenging activity of ASM methanol extracts increased in a dose-dependent manner. ASM methanol extracts suppressed ROS production and lipid accumulation during adipogenesis. In addition, ASM methanol extracts inhibited the mRNA expression of both pro-oxidant enzymes such as glucose-6-phosphate dehydrogenase as well as the transcription factors, including sterol regulatory element-binding proteins 1c, peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$, and CCAAT/enhancer-binding protein ${\alpha}$. Our results suggest that ASM methanol extracts inhibit ROS production and lipid accumulation by controlling ROS regulatory genes and adipogenic transcription factors. Thus, ASM has potent natural antioxidant, anti-adipogenic properties and have potential in the development of a potent anti-obesity agent.
Probenecid is a representative drug used in the treatment of gout. A recent study showed that probenecid effectively inhibits oxidative stress in neural cells. In the present study, we investigated whether probenecid can affect osteoclast formation through the inhibition of reactive oxygen species (ROS) formation in RAW264.7 cells. Lipopolysaccharide (LPS)-induced ROS levels were dose-dependently reduced by probenecid. Fluorescence microscopy analysis clearly showed that probenecid inhibits the generation of ROS. Western blot analysis indicated that probenecid affects two downstream signaling molecules of ROS, cyclooxygenase 2 (COX-2) and c-Jun N-terminal kinase (JNK). These results indicate that probenecid inhibits ROS generation and exerts antiosteoclastogenic activity by inhibiting the COX-2 and JNK pathways. These results suggest that probenecid could potentially be used as a therapeutic agent to prevent bone resorption.
ROS1 (c-ros oncogene) is one of the gene with mutation in NSCLC (non-small cell lung cancer). The increased expression of ROS1 is leading to the increase proliferation of cell, cell migration and survival. Crizotinib and Entrectinib are the drugs that have been approved by FDA against ROS1 protein, but recently patients started to develop resistance against Crizotinib and there is a need of new drug that could act as an effective drug against ROS1 for NSCLC. In this study, we have performed virtual screening, where compounds are taken from Zinc 15 dataset and molecular docking was performed. The top compounds were taken based upon their binding affinity and their interactions with the residues. The compounds stability and chemical reactivity was also studied through Density Functional theory and their properties. Further study of these compounds could reveal the required information of ROS1-inhibitor complex and in the discovery of potent inhibitors.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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