Thimerosal, a widely used preservative, has been well known to induce intracellular calcium mobilization in various cell types. However, the mechanism of its calcium mobilization is not clearly understood yet. For studying the mechanism of thimerosal-mediated calcium release, we have used HL60 cells in calcium-free Lockes solution that has no extracellular calcium. Thimerosal significantly reduced the lag period of initial calcium release whereas it enhanced the rate and magnitude of the calcium release in a dose-dependent manner. At the same time, we found that thimerosal generated superoxide anion by activating NADPH oxidase in dose- and time-dependent manner. Interestingly, the kinetics and the dosedependency of superoxide anion generation were very similar to those of intracellular calcium mobilization. In inhibitors study, the thimerosal-induced superoxide anion generation was significantly suppressed by DMSO as well as superoxide dismutase but not by genistein or EGTA. Surprisingly, the pretreatment with N-Acetyl-$_{L}$-Cysteine blocked almost completely the thimerosal-induced calcium increase, indicating that ROS playa key role in the calcium mobilization. The present results suggest that thimerosal-induced calcium mobilization is possibly mediated by the activation of NADPH oxidase and subsequent ROS generation.n.
Quinazolinones, 2-substituted and 3-substituted, mainly synthesized by microwave irradiation, were subjected to anti-platelet aggregation and inhibition of superoxide anion generation assays. Interestingly, 2-phenyl-4-quinazolinone (4) exhibited significant inhibitory activities toward platelet aggregation and neutrophil activation, and it might therefore serve as a prototype lead compound.
허혈심근의 재관류시 arachidonic acid가 반응성 산소대사물의 발생원으로서 심근 손상에 미치는 영향을 검토하였다. Langendorff 관류장치를 이용하여 흰쥐 적출심장을 0.5ml/min의 저용량으로 관류 (45분)한 후 정상관류 (7 ml/min)로 복귀 시키므로써 실험적인 허혈-재관류 심장을 만들었다. 재관류시 Na arachidonate $(10^{-7}{\sim}10^{-2}{\mu}g/ml)$를 투여한 후 superoxide anion 생성을 관찰하고, 심근 손상의 지표로 lactic dehydrogenase(LDH)유리를 측정 하였으며 이들에 대한 각종 arachidonic acid 대사 억제 약물의 영향을 비교 검토하였다. Superoxide anion 생성은 SOD-억제성 ferricytochrorme C 환원 반응을 이용하였다. 연구성적은 다음과 같다. 1) 저용량 관류후 재관류시 ferricytochrorme C환원은 superoxide dismutase (SOD, 300 U/ml) 및 indomethacin (60 nmole/ml), ibuprofen $(30\;{\mu}g/ml)$에 의하여 억제되었다. 2) Na arachidonate는 용량의존적으로 ferricytochrorme C 환원을 증가 시켰으며 반응성 산소대사물 제거효소인 superoxide dismutase (SOD, 300 U/ml)에 의하여 현저히 억제되었다. 3) Na arachidonate $(10^{-3}\;{\mu}g/ml)$에 의한 superoxide anion 생성은 cyclooxygenase 억제약물인 indomethacin (60 nmol/ml), lipooxygenase 억제약물인 nordihydroguaiaretic acid$(NDGA,\;0.1\;{\mu}mole/ml)$, arachidonic acid의 substrate inhibitor인 eicosatetraynoic acid $(ETYA,\;1\;{\mu}g/ml)$에 의하여 현저히 억제되었다. 4) Na arachidonate는 LDH 유리를 증가시켰으며 SOD에 의하여 유의하게 억제 되었다. 5) Na archidonate에 의한 LDH 유리증가는 indomethacin, NDGA, ETYA에 의하여 유의하게 억제 되었다. 이상의 결과로 흰쥐의 허혈-재관류심근에서 arachidonic acid는 그 대사 과정에서 반응성 산소대사물을 발생하고 이는 심근세포손상에 부분적으로 기여할 수 있을 것으로 여겨졌다.
Objectives : This study was to investigate the inhibitory effects of Ulmus davidiana on the generation of peroxynitrite $(ONOO^{-})$, nitric oxide (NO) and superoxide anion radicals $(O_{2}^{-})$ in the endothelial cells of rat vessels. The effects of Ulmus davidiana on the expression of inflammation-related proteins, $NF-{\kappa}B$ (p50, p65), COX-2, and iNOS, were examined by western blotting. Methods : For this study, fluorescent probes, namely dihydrorhodamine 123 (DHR 123), 4,5-diaminofluorescein (DAF-2) and 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA) were used. Western blotting was performed via using anti-$NF-{\kappa}B$ (p50, p65), anti-COX-2, and anti-iNOS, respectively. Results : Ulmus davidiana inhibited the generation of $ONOO^{-}$, NO and $(O_{2}^{-})$ in the lipopolysaccharide (LPS)-treated endothelial cells of rat vessels in vitro. Ulmus davidiana inhibited the expression of COX-2 and iNOS genes by means of decreasing the $NF-{\kappa}B$ activation. Conclusions : These results suggest Ulmus davidiana is effective on inhibiting the generation of $ONOO^{-}$, NO and $O_{2}^{-}$, and that therefore it might have a potential role as a treatment for the inflammatory process and inflammation-related diseases.
L-theanine was examined for its effects on the generation of superoxide anion, lysozyme and anti-protease in the plasma of catfish (Silurus asotus) by a single intraperitoneal injection with five different concentrations (0, 3, 6, 9 and 12 mg/kg). When compared with the mock-injected group (0 mg/kg), both groups injected with 6 and 9 mg/kg were significantly enhanced in levels of superoxide anion in leukocytes, lysozyme and anti-protease in plasma. Based on the results, L-theanine is thought to function as an immunostimulant and/or immunomodulator on non-specific immune responses in catfish.
지질산화생성물에 의한 DNA손상작용 및 그 억제 기구를 밟히기 위하여 linoleic acid와 plasmid DNA와의 모델계를 통하여 검토하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Linoleic acid의 산화에 의하여 DNA가 손상되었으며, 그 정도는 linoleic acid의 양이 많을 수록 크게 나타났다. 2. Linoleic acid의 산화에 의한 DNA손상작용은 POV 100 mea/kg이하인 산화초기에서도 빠르게 진행되었다. 산화초기의 DNA손상작용에는 활성산소 종의 관여가 크게 나타났는데, 그 중에서도 일중항 산소와 superoxide anion의 영향이 큰 것으로 나타났다. 3. 지질 2차반응생성물인 malonaldehyde와 hexanal의 DNA손상작용은 linoleic acid경우와는 달리 활성산소종과는 무관하였으며 DNA와 와의 복합체형성에 의하였다. 4. Linoleic acid hydroperoxide의 DNA 손상작용은 linoleic acid의 초기신화에 의한 DNA손상작용 보다 크게 나타났고, 활성산소종의 영향은 없었다. 5. 지진산화생성물에 의한 DNA손상 작용은 천연 항산화성분(마늘 및 생강추출물) 및 활성산소소거제($\alpha-tocopherol 및 superoxide dismutase$의 첨가에 의하여 크게 억제되었다. 특히 . 마늘 및 생강추출물은 활성산소종의 생성을 비롯하여 공액 diene 및 POV의 증가 또한 크게 억제하였다.
Nitric oxide (NO) affects the growth and development of plants and also affects plant responses to various stresses. Because NO induces root differentiation, we examined whether or not it is involved in increased ROS generation. Treatments with sodium nitroprusside (SNP), an NO donor, 2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide (PTIO), a specific NO scavenger, and $N{\omega}-nitro-{\text\tiny{L}}-arginine$ methyl ester hydrochloride (${\text\tiny{L}}-NAME$), an NO synthase (NOS) inhibitor, revealed that NO is involved in the adventitious root growth of mountain ginseng. Supply of an NO donor, SNP, activates NADPH oxidase activity, resulting in increased generation of $O_2{^{{\cdot}-}}$, which subsequently induces growth of adventitious roots. Moreover, treatment with diphenyliodonium chloride (DPI), an NADPH oxidase inhibitor, individually or with SNP, inhibited root growth, NADPH oxidase activity, and $O_2{^{{\cdot}-}}$ anion generation. Supply of the NO donor, SNP, did not induce any notable isoforms of enzymes; it did, however, increase the activity of pre-existing bands of NADPH oxidase, superoxide dismutase, catalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, and glutathione reductase. Enhanced activity of antioxidant enzymes induced by SNP supply seems to be responsible for a low level of $H_2O_2$ in the adventitious roots of mountain ginseng. It was therefore concluded that NO-induced generation of $O_2{^{{\cdot}-}}$ by NADPH oxidase seems to have a role in adventitious root growth of mountain ginseng. The possible mechanism of NO involvement in $O_2{^{{\cdot}-}}$ generation through NADPH oxidase and subsequent root growth is discussed.
Apium graveolens Linn. (Apiaceae) is an indigenous plant of the North and South Americas, Southern Europe, and Asia and has been widely used as a food or a traditional medicine for treatment of inflammation and arthritis. The purpose of this study was to investigate the antioxidant effects of a methanolic extract of A. graveolens (AGE) against liver oxidative stress in an adjuvant-induced arthritic rat model. The AGE (250, 500, and 1,000 mg/kg) was given orally for 24 consecutive days after induction by injecting complete Freund's adjuvant. Liver and spleen weights were recorded. The superoxide anion level, total peroxide (TP), glutathione peroxidase (GPx) activity, superoxide dismutase (SOD) activity, total antioxidant status, and oxidative stress index (OSI) were also measured. AGE treatment significantly decreased the levels of the superoxide anion, TP, and OSI whereas the GPx and SOD activities significantly increased in the liver of the arthritic rats. These results indicated that AGE showed an ameliorative effect against liver oxidative stress in adjuvant-induced arthritic rats by reducing the generation of liver free radicals and increasing the liver antioxidant enzyme activity.
연구배경 : 호중구에 의한 인체내 방어기전으로서의 살균작용 또는 병리기전으로서의 세포독성반응은 호중구의 호흡폭발(respiratory burst)에 의한 과산화물음이온(superoxide anion) 등 각종 산소기의 유리에 크게 의존하고 있다. Theophylline은 adenosine에 길항적으로 작용하지만 이역시 호중구및 혈관내피세포의 cAMP농도를 상승시켜 호중구의 산소기유리및 부착성(adherence)을 억제하는 것으로 보고되고 있다. 그러나 이러한 결과는 정상인에게서 얻어진 말초 호중구나 실험적으로 패혈증상태가 유발된후로부터 수분내의 동물을 대상으로 얻어진 결과로써 이미 세균에 감염되어 수시간이 지나 폐혈증 증상을 보이는 환자에서의 연구는 국내외적으로 아직 보고된 바 없어 패혈증 증상용 보이는 급성폐렴환자에서 aminophylline(AMPH) 정주전후의 말초동맥혈 호중구에서의 과산화물 음이온유리 측정과 동맥혈 산소분압, 맥박 및 혈압을 비교하여 AMPH의 급성 폐렴 환자에게의 임상적 의의를 알아보고자 하였다. 방법 : 패혈증 증상을 보이는 폐렴 환자 11예를 대상으로 AMPH을 정주하기전 및 계속 정주후 60분후의 동맥혈 호중구 $2{\times}10^6/ml$를 분리, 사이토크롬 c 환원법으로 과산화물 음이온을 측정하고 또 각기의 말초호중구수의 변화 및 임상상태를 비교하여 다음의 결과를 얻었다. 호중구의 자극은 PMA 10 ${\mu}l/ml$로 유발하였다. 결과: 1) AMPH 정주 60분후의 AMPH 혈중 농도는 $8.8{\pm}0.6{\mu}g/ml$ 이었다. 2) AMPH 정주전의 과산화물 음이온은 안정상태의 호중구에서 $0.076{\pm}0.034$(OD) 로서 정주후에는 $0.013{\pm}0.004$(OD) 로 유의하게 감소하였다(P<0.05). 3) AMPH 정주전후의 호중구 자극상태에서의 과산화물 음이온은 각기 $0.177{\pm}0.044$(OD), $0.095{\pm}0.042$(OD) 로서 역시 AMPH 정주후 유의하게 감소하였다(p<0.01). 4) AMPH 정주전후의 말초호중구수와 혈압, 맥박 및 동맥혈산소분압은 양군간에 차이가 없었다. 결론: 1) 급성 폐렴환자에서의 AMPH 사용은 호중구의 호흡폭발을 감소시켜 방어기전으로서의 호중구의 역할을 억제할 것으로 생각되며 임상적으로 다장기 부전증의 증거가 없는 한 감염증세가 우세한 폐렴초기에는 가급적 사용을 억제하는 편이 좋으리라 사료된다. 2) AMPH 사용으로 인한 동맥혈산소분압은 호전은 기대할 수 없고 맥박의 상승 및 혈압의 감소경향이 있어 혈류동태가 불안정하거나 심혈관 질환이 있는 환자에서의 사용은 피해야 할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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