• 제목/요약/키워드: anti-inflammation action

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Metformin alleviates chronic obstructive pulmonary disease and cigarette smoke extract-induced glucocorticoid resistance by activating the nuclear factor E2-related factor 2/heme oxygenase-1 signaling pathway

  • Tao, Fulin;Zhou, Yuanyuan;Wang, Mengwen;Wang, Chongyang;Zhu, Wentao;Han, Zhili;Sun, Nianxia;Wang, Dianlei
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제26권2호
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    • pp.95-111
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    • 2022
  • Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is an important healthcare problem worldwide. Often, glucocorticoid (GC) resistance develops during COPD treatment. As a classic hypoglycemic drug, metformin (MET) can be used as a treatment strategy for COPD due to its anti-inflammatory and antioxidant effects, but its specific mechanism of action is not known. We aimed to clarify the role of MET on COPD and cigarette smoke extract (CSE)-induced GC resistance. Through establishment of a COPD model in rats, we found that MET could improve lung function, reduce pathological injury, as well as reduce the level of inflammation and oxidative stress in COPD, and upregulate expression of nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2), heme oxygenase-1 (HO-1), multidrug resistance protein 1 (MRP1), and histone deacetylase 2 (HDAC2). By establishing a model of GC resistance in human bronchial epithelial cells stimulated by CSE, we found that MET reduced secretion of interleukin-8, and could upregulate expression of Nrf2, HO-1, MRP1, and HDAC2. MET could also increase the inhibition of MRP1 efflux by MK571 significantly, and increase expression of HDAC2 mRNA and protein. In conclusion, MET may upregulate MRP1 expression by activating the Nrf2/HO-1 signaling pathway, and then regulate expression of HDAC2 protein to reduce GC resistance.

오라노핀에 의한 nuclear factor κB 활성저해는 Nrf2 활성화와 무관한 기전에 의함 (Auranofin Downregulates Nuclear Factor-κB Activation via Nrf2-Independent Mechanism)

  • 김남훈;박효정;김인숙
    • 생명과학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.1772-1776
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    • 2010
  • 내재면역반응의 중요한 조절자인 Nrf2와 NF-${\kappa}B$는 염증시에 교차 작용을 통하여 서로의 전사활성을 조절할 수 있다고 보고된 바 있으나 상반된 결과도 제시되고 있어서 아직까지 확실하게 규명되어 있지 않다. 저자들은 선행연구에서 NF-${\kappa}B$ 저해제인 금(I)-화합물 오라노핀이 인간 관절활막세포와 단핵구성 세포에서 Nrf2를 활성화시킴을 확인한 바 있기 때문에, 본 연구에서는 Nrf2를 knockdown 시킨 류마티스성 활막세포를 사용하여 오라노핀에 의해 저해되는 NF-${\kappa}B$ 신호전달 과정에 Nrf2가 관여하는지를 조사하였다. 세포를 Nrf2 siRNA로 transfection시켰을 때 Nrf2 발현은 대부분 차단됨을 확인하였다. 하지만 Nrf2 knockdown은 TNF-$\alpha$에 의해 유도되는 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 분해를 막는 오라노핀의 작용에는 영향을 주지 않았다. Nrf2 target 단백질로서 항염 작용에 관여하는 HO-1을 knockdown 시켰을 경우에도 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 분해를 저해하는 오라노핀의 작용에 영향을 미치지 않았다. 또한, Nrf2 knockdown은 오라노핀에 의해 저해된 ICAM-1 발현을 다시 복원시키지 못했다. 이러한 결과들은 염증성 싸이토킨에 의해 유도되는 NF-${\kappa}B$ 활성화를 오라노핀이 저해하는 기전에 Nrf2 및 HO-1이 관련되어 있지 않음을 시사한다. 따라서 류마티스성 관절활막세포에서 오라노핀의 항염작용 기전으로 알려진 Nrf2/HO-1 활성유도와 NF-${\kappa}B$ 활성저해는 교차작용 없이 각각 독립적인 기전을 통해 나타나는 것으로 생각된다.

유근피가 골세포의 mineralization, bone morphogenetic protein-2, alkaline phosphatase, type I collagen 및 collagennase-1에 미치는 영향 (Effects of Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) on mineralization, bone morphogenetic protein-2, alkaline phosphatase, type I collagen and collagennase-1 in bone cells)

  • 변유석;윤종화;황민섭;김갑성;조현석
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제22권3호
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    • pp.13-22
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    • 2005
  • 손상된 조직의 보호와 항염증작용이 있는 것으로 알려진 유근피를 수액추출하여 골다공증의 치료에 응용 가능한가를 실험하였다. 이전의 실험에서 유근피 추출액이 파골세포를 함유한 장골세포의 치료를 통해 Cathepsin K를 억제하는 것을 확인 하였었다. 이를 통하여 유근피는 골다공증 치료에서 골재흡수억제제로 서의 prodrug의 역할을 할 수 있음을 시사하였다. 본 실험에서는 MC3T3-El pre-osteoblastic 세포조직을 이용하여 골화를 유발한 상태에서 유근피가 골아세포의 성장과 감작에 대한 것을 in vitro로 연구하였다. 이 결과 유근피는 용량과 시간의존적으로 ALP의 활동을 향상시킴으로써 강화작용이 있음을확인할 수 있었다. 투여량은 최소치 $50{\mu}g/m{\ell}$에서 최대치 $150{\mu}g/m{\ell}$에서 관찰되었다. $100{\mu}g/m{\ell}$ UD에서 bone morphogenetic protein-2의 향상을 관찰할 수 있었으며, MC3T3-El 세포내의 ALP mRNA농도역시 증가 하였다. $60{\mu}g/m{\ell}$ UD에서 Type I collagen mRNA에 대해서 오랜 배양 기간 동안 약간의 증가를 나타내었으나 15-20일 사이의 배양에서는 급격히 유전자 발현을 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 골아 세포의 감작을 통해 유근피가 골대사에 영향을 미침을 시사하는 것이다. 그러므로 추후 연구를 통하여 일반적인 골대사질환에 유근피를 적극적으로 활용할 수 있음을 알 수 있었다.

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뇌허혈 마우스모델에서 양격산화탕이 뇌 손상 완화에 미치는 효과 (Yangkyuksanhwa-Tang Attenuates Ischemic Brain Injury in a Focal Photothrombosis Stroke Model)

  • 한도경;박맑은;권옥선;최병태
    • 생명과학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.1258-1266
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    • 2019
  • 양격산화탕은 9가지의 약재로 구성된 처방으로 한의학적 뇌졸중 치료에 가장 널리 사용되는 처방 중 하나이며, 주로 사상체질이론의 소양인 뇌졸중 치료에 적용된다. 본 연구는 실험동물을 이용한 뇌졸중에 대한 양격산화탕의 효과에 대한 연구가 전무하여, photothrombosis로 유발된 허혈성 마우스모델을 이용하여 양격산화탕의 효과를 살펴 보았다. 동물행동학적 변화와 더불어 뇌손상에 미치는 영향을 뇌경색 용적에 대한 조직학적 검색 및 신경염증과 신생세포에 대한 면역조직화학적 검색으로 살펴 보았다. 동물행동학적 결과로 보아, 양격산화탕은 뇌허혈에 의해 손상된 운동기능, 즉 wire grip과 rotarod test에 의한 운동조정과 균형 능력 등에 대한 기능적 회복을 보였으며, 이는 조직학적 검색으로 관찰된 뇌경색 용적의 축소를 동반하였다. 면역조직화학적 결과를 보면, 양격산화탕은 tumor necrosis factor-${\alpha}$와 myeloperoxidase 면역반응세포의 수를 현저히 감소시켰다. 이와 반대로 양격산화탕은 glial fibrillary acidic protein와 ionized calcium-binding adapter molecule 1 면역반응세포의 수를 현저히 증가시켰다. 또한 양격산화탕은 Ki67/doublecortin 면역반응세포의 수를 현저히 증가시켰다. 이상의 결과로 보아, 양격산화탕은 항염증, astrocyte와 microglia의 활성화 및 신경세포의 증식을 통해 뇌경색 용적을 감소시키며, 이는 뇌허혈성 운동장애에 대한 완화 효과로 이어 지는 것을 알 수 있다. 따라서 양격산화탕은 뇌손상에 대한 신경기능적 완화효과를 보여 줌으로서 뇌졸중 환자에 대한 유효한 치료제로 사료된다.

모델 랫드에 간 허혈/재관류로 유발된 손상에 대한 항산화제의 보호 효과에 관한 연구 (A Study on the Protective Effect of Antioxidants on Damage Induced by Liver Ischemia/Repefusion in a Rat Model)

  • 안용호;석푸름;오수진;최진우;신재호
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.370-378
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    • 2019
  • 허혈 재관류 손상은 기관 이식, 외과적 혈관 재개통 및 출혈시에 발생하며 조직 및 기관 기능 장애를 유발한다. 최근 허혈 재관류 손상의 기전적 연구를 위해 간장 허혈 모델을 많이 이용하고 있다. 본 연구는 허혈 재관류 랫드 모델을 이용하여 항산화와 항염증 효과를 가진 것으로 알려진 Vanillin에 의한 간장 및 신장 손상에 대한 보호 효과를 알아보고 관련된 기전을 조사하기 위하여 실시하였다. 시험물질은 각각 100 mg/kg의 농도로 3일간 투여한 후, 60분동안 간을 결찰하여 허혈 재관류를 유도하여 관찰하였으며, 음성대조군, sham대조군 및 허혈재관류만 실시한 허혈 재관류대조군을 따로 두어, 약물투여군과 비교하였다. Vanillin 처치군에서는 AST, ALT 활성이 허혈 재관류대조군에 비해 유의하게 억제되었고, 조직병리학적 관찰에서도 염증 부분과 괴사부분이 현저하게 감소하였다. MDA와 SOD는 허혈 재관류군에 비해 유의적인 변화를 보였다. 이상의 결과를 종합하면 Vanillin은 간장 허혈 재관류에 의한 세포염증 및 세포괴사를 완화시켜 간세포 보호작용을 나타내었고, 신장의 사구체 및 원위세뇨관에 염증 변화를 완화 시키고 있어 세포 손상을 방어하는 것으로 생각되며, 이러한 방어효과는 항산화 기능에 의한 영향으로 사료된다.

The Effect of Extract from Sea Buckthorn on DNCB-induced Atopic Dermatitis in NC/Nga Mice

  • Park, Sang-Yong;Shin, Heon-Sub;Yang, Jung-Eun;Han, Sang-No;Kim, Dae-Sung;Kim, Myong-Jo;Heo, Seong-Il;Yi, Tae-Hoo;Lee, Jung-Min
    • 한국자원식물학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.682-692
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    • 2012
  • Sea Buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) has been used in traditional medicine for the treatment of cough, indigestion, circulatory problems and pain. The associated anti-inflammatory effect of this agent is achieved via the inhibition of Nf-${\kappa}B$ signaling, a property that has been demonstrated to effectively control the symptoms of various skin disorders, including atopic dermatitis. Accordingly, the purpose of this study was to assess the efficacy of Sea Buckthorn in reducing the production of lipopolysaccharide (LPS) activated nitric oxide (NO) by inhibiting the Nf-${\kappa}B$ pathway, as measured by the symptoms of atopic dermatitis (AD) occurring secondarily to inflammation and immune dysregulation. Our data demonstrate that Sea Buckthorn significantly decreased the LPS-induced production of NO (p<0.001). Atopic dermatitis was induced by repeated application of 2,4-dinitrochlorobenzene to the dorsal skin of mice. Topical application of 5% Sea Buckthorn extract improved the symptoms of AD, specifically reducing disease severity scores, scratching behaviors and epidermal thickness. When compared to the control group, animals treated with Sea Buckthorn exhibited increased serum IL-12 levels and decreased serum TNF-${\alpha}$, IL-4 and IL-5 levels. Such a modulation of biphasic T-helper (Th)1/Th2 cytokines may result in a reduction in serum IgE levels. Our findings suggest that mechanism of action of Sea Buckthorn in the treatment of AD is associated with a marked anti-inflammatory effect as well as an inhibition of Th2-mediated IgE overproduction via the modulation of biphasic Th1/Th2 cytokines. Such results suggest that topical Sea Buckthorn extract may prove to be a novel therapy for AD symptoms with few side effects.

Suppressive Effect of Solanum Iyratum Aqueous Extract Via Down-regulation of $TNF-{\alpha}$ and $IFN-{\gamma}$ Production on Collagen-induced Arthritis in Mice

  • Kim, Seung-Hyung;Seo, Chang-Woo;Kim, Chang-Min;Kim, Yang-Jin;Lee, Boo-Kyun;Choi, Yong-Sun;Oh, Hwang;Yoon, Ho-Sok;Lee, Seon-Goo;Lee, Jang-Cheon;Lee, Young-Cheal
    • 동의생리병리학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.1278-1284
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    • 2007
  • Solanum Iyratum Thunb (Solanaceae) has multiple applications in korean traditional medicine because of its cytotoxic, immunological and anti-inflammatory activities. However, no study on the anti-arthritic activity of Solanum Iyratum Thunb has been reported in vivo. Rheumatoid arthritis (RA) is a systemic autoimmune disease with chronic inflammation characterized by hyperplasia of synovial cells in affected joints, which ultimately leads to the destruction of cartilage and bone. Cytokine production were assessed during CIA(collagen-induced arthritis) model mice in lymph node (LN), in knee joint and spleen, using ELISA. DBA/1j mice were immunized with bovine type II collagen. After a second collagen immunization, mice were treated with Solanum Iyratum Thunb (SLT) orally at 400, 200 mg/kg once a day for 4 weeks. The severity of arthritis within the knee joints was evaluated by histological assessment of cartilage destruction and pannus formation. SLT significantly suppressed the progression of CIA and inhibited the production of TNF-alpha and IFN-gamma in serum and spleen cell culture supernatant. The erosion of cartilage was dramatically reduced in mouse knees after treatment with SLT. In conclusion, our results demonstrates that SLT significantly suppressed the progression of CIA. This action was characterized by suppression of arthritis index, cartilage erosion and synovial cell infiltration and the decreased production of $TNF-{\alpha}$, $IFN-{\gamma}$, CD4+, CD19+, CD3+/CD69+ cells (in lymph node), CD11b+/Gr-1 + (in knee joint).

상지가 콜라겐 유발 관절염 랫트에 미치는 영향 - 배액림프절의 면역세포 발현 - (Effects of Mori Ramulus on Collagen-induced Arthritis Rat - Expression of Immunocells in Draining Lymph Node -)

  • 노성수;구세광;서영배
    • 동의생리병리학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.1106-1115
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    • 2009
  • Mori Ramulus has multiple applications in Korean traditional medicine prescription because it has antioxidant and anti-inflammatory effects by reducing macrophage activities. Yet, no studies on the anti-arthritic activity of EMR (extract of Mori Ramulus) have been reported in vitro and in vivo. Rheumatoid arthritis (RA) is a systemic autoimmune disease with chronic inflammation characterized by hyperplasia of synovial cells in affected joints, which ultimately leads to the destruction of cartilage and bone. Because collagen-induced arthritis (CIA) is similar to RA in pathological symptoms and immune reactions, there have been several reports concerning RA using CIA mouse model. Here, we investigated the effects of Mori Ramulus on RA using CIA mice. The importance of CD4+ Th1 cells in RA progress was previously indicated and studies further showed that Th17 cells play a prime role in severity of disease. Accordingly, the present study was focused on CIA associated with CD4+ Th1 cells and Th1 7 cells. DBA/1OlaHsd mice were immunized with bovine type II collagen (CII). After a second collagen immunization, mice were treated with EMR once a day for 4 weeks. The severity of arthritis within the paw joints was evaluated by histological assessment of cartilage destruction and pannus formation. Immune cells in peripheral blood mononuclear cells (PBMC), draining lymph node (DLN) and paw joints, cytokine production and gene expression were assessed from CIA mouse using ELISA, FACS and real-time PCR analysis. Administration of EMR significantly suppressed the progression of CIA and inhibited the production of TNF-$\alpha$, IL-6 and IL-17 in the serum. The erosion of cartilage was dramatically reduced in mouse knees after treatment with EMR. In conclusion, our results demonstrate that EMR significantly suppressed the progression of CIA and that this action was mediated by the decreased production of TNF-$\alpha$, IL-6, IL-17 and collagen II-specific antibody in the serum. EMR suppressed Th17 cells and reduced level of IL-6 via B cell suppression, and thus, the levels of autoantibodies produced from B cells were decreased. Furthermore, EMR suppressed NKT cells which directly stimulate B cells and develop imbalance of Th1/Th2 cell. Oral administration of EMR (100 mg/kg or 200 mg/kg) significantly suppressed the progression of CIA, which is comparable to that of methotrexate (MTX, 0.3 mg/kg) used as a positive control. We are currently studying the mechanism underlying the therapeutic role for EMR in CIA mice.

AGS 인체 위암세포에서 황흑산에 의한 ROS 생성 및 caspase 활성 의존적 apoptosis 유발 (Induction of Apoptosis by Hwangheuk-san in AGS Human Gastric Carcinoma Cells through the Generation of Reactive Oxygen Species and Activation of Caspases)

  • 홍수현;박철;김경민;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제25권11호
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    • pp.1235-1243
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    • 2015
  • 황흑산은 동의보감의 복강과 장옹의 처방을 위해 기록된 처방전으로 오랫동안 사용되어 왔으나, 항암 효능에 대한 구체적인 연구는 전혀 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 AGS 인체 위암세포를 대상으로 황흑산 처리에 의한 증식억제와 연관된 apoptosis 유발 및 관련 기전 연구를 수행하였다. AGS 위암세포에 황흑산 추출물을 처리함에 처리 농도 의존적으로 증식이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발과 연관성이 있음을 핵의 형태적 변형과 sub-G1기 세포의 축적 등으로 확인하였다. 황흑산 추출물에 의한 apoptosis 유도에는 pro-apoptotic Bax 단백질의 발현 증가와 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소 및 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리와 연관성이 있었으며, 세포 내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)의 축적을 증가시켰다. 또한 황흑산 추출물에 의한 apoptosis 유발은 caspases (caspase-3, -8 및 -9)의 활성을 증가시켰으며, poly (ADP-ribose)-polymerase 단백질의 단편화를 초래하였다. 그러나 ROS scavenger 및 pan-caspases inhibitor는 황흑산 추출물에 의한 apoptosis의 유발을 거의 완벽하게 억제하였으며, 암세포의 증식억제도 차단하였다. 이상의 결과는 황흑산 추출물에 의한 apoptosis가 ROS 생성 및 caspase 활성 의존적으로 일어남을 의미하는 것으로 황흑산의 항암기전 해석을 이해하고 향후 지속적인 연구를 위한 유용한 자료로 사용될 것이다.

스트레스-유도 열충격단백질 27(Heat Shock Protein 27)의 활성과 물리치료의 상관성 (The Activation of Stress-induced Heat Shock Protein 27 and the Relationship of Physical Therapy)

  • 김미선;이성호;김일현;황병용;김중환
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제20권1호
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    • pp.57-65
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    • 2008
  • Purpose: Heat shock proteins (HSPs) are a group of proteins that are activated when cells are exposed to a variety of environmental stresses, such as infection, inflammation, exposure to toxins, starvation, hypoxia, brain injury, or water deprivation. The activation of HSPs by environmental stress plays a key role in signal transduction, including cytoprotection, molecular chaperone, anti-apoptotic effect, and anti-aging effects. However, the precise mechanism for the action of small HSPs, such as HSP27 and mitogen-activated protein kinases (MAPKs: extracellular-regulated protein kinase 1/2 (ERK1/2), p38MAPK, stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (SAPK/JNK), is not completely understood, particularly in application of cell stimulators including platelet-derived growth factor (PDGF), angiotensin II (AngII), tumor necrosis factor $\alpha$ (TNF$\alpha$), and $H_2O_2$. This study examined the relationship between stimulators-induced enzymatic activity of HSP27 and MAPKs from rat smooth and skeletal muscles. Methods: 2-dimensional electrophoresis (2DE) and matrix assisted laser desorption ionizationtime-of-flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) analysis were used to identify HSP27 from the intact vascular smooth and skeletal muscles. Three isoforms of HSP27 were detected on silver-stained gels of the whole protein extracts from the rat aortic smooth and skeletal muscle strips. Results: The expression of PDGF, AngII, TNF$\alpha$, and $H_2O_2$-induced activation of HSP27, p38MAPK, ERK1/2, and SAPK/JNK was higher in the smooth muscle cells than the control. SB203580 (30${\mu}$M), a p38MAPK inhibitor, increased the level of HSP27 phosphorylation induced by stimulators in smooth muscle cells. Furthermore, the age-related and starvation-induced activation of HSP27 was higher in skeletal muscle cells (L6 myoblast cell lines) and muscle strips than the control. Conclusion: These results suggest, in part, that the activity of HSP27 and MAPKs affect stressors, such as PDGF, AngII, TNF$\alpha$, $H_2O_2$, and starvation in rat smooth and skeletal muscles. However, more systemic research will be needed into physical therapy, including thermotherapy, electrotherapy, radiotherapy and others.

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