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루이보스 추출물의 항산화 활성, 성분 분석 및 엘라스테이즈 저해 효과 (Antioxidative Activity, Component Analysis, and Anti-elastase Effect of Aspalathus linearis Extract)

  • 박수남;양희정;원보령;임영진;윤선경;지동환;최지연;한승주;이충우
    • 대한화장품학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.251-262
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    • 2007
  • 본 연구에서는 루이보스 추출물의 항산화, 성분 분석 및 elastase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 50 % ethanol 추출물($11.50\;{\mu}g/mL$) < 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획(8.47) < ethylacetate 분획(4.76) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 루이보스 추출물의 총항산화능은 ethylacetate 분획 ($OSC_{50},\;4.58\;{\mu}g/mL$) < aglycone 분획(2.20) < 50% ethanol 추출물(1.09)순으로, 50 % ethanol 추출물에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 루이보스 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 루이보스 추출물의 경우 농도 의존적($1\;{\sim}\;100\;{\mu}g/mL$)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 50 % ethanol 추출물은 $50\;{\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}_{50}$이 273.00 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 루이보스 추출물 중 ethylacetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC에서 3개의 띠로 분리되었으며, HPLC 실험(360 nm)에서 3개의 피이크로 분리되었다. 분리된 3가지 성분은 luteolin, quercetin 및 kaempferol이었으며, 그들의 성분비는 각각 18.24 %, 58.79 %, 22.97 %로 quercetin의 함량이 가장 큰 것으로 나타났다. 루이보스 추출물의 ethylacetate 분획의 TLC 크로마토그램은 7개의 띠로 분리되었고, HPLE 크로마토그램은 9개의 피이크를 보여주었다. TLC와 HPLC의 띠와 피이크를 확인한 결과, HPLC의 9개의 피이크는 용리순서로 peak 1 (조성비 14.71 %)은 isoorientin, peak 2 (28.84 %)는 orientin peak 3 (5.63 %)은 vitexin, peak 4 (12.73 %)는 rutin과 isovitexin, peak 5 (9.24 %)는 hyperoside, peak 6 (5.40%)은 isoquercitrin, peak 7 (1.48 %)은 luteolin, peak 8 (17.61 %)은 quercetin 및 peak 9 (4.59 %)는 kaempferol로 확인되었다. Aglycone 분획은 elastase 저해활성($IC_{50}$)이 $9.08\;{\mu}g/mL$로 매우 큰 활성을 나타내었다. 이상의 결과들은 루이보스 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 루이보스 성분에 대한 분석과 ethylacetate 분획의 당 제거 실험 후 얻어진 aglycone 분획의 큰 elastase 저해활성으로부터 주름개선 기능성 화장품원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

가물치(Channa argus) 젖산탈수소효소 동위효소들의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Lactate Dehydrogenase Isozymes in Channa argus)

  • 박은미;염정주
    • 생명과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.260-268
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    • 2010
  • 가물치(Channa argus) 조직의 젖산탈수소효소 동위효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH)를 정제하고 생화학적, 면역학적 및 역학적 방법으로 특성을 연구하였다. LDH 활성은 골격근이 380.4 units로 가장 높고 심장 13.4, 눈 3.5, 뇌 조직 5.4 units이었으며, 심장의 CS 활성은 20.7 unit로 가장 높고, LDH/CS는 골격근 172.9, 심장 0.6, 눈 0.32, 뇌 0.47이고, 단백질 양은 골격근 14.7 mg/g이며, 특이활성(units/mg)은 골격근 25.88, 심장 0.79, 눈 0.31, 뇌 1.38 units/mg이었으므로 골격근은 혐기적이고, 심장은 호기적이었다. LDH $A_4$, $B_4$, eye-specific $C_4$에 대한 항혈청을 사용한 Western blot, 면역침강반응 및 native-polyacrylamide gel electrophoresis에 의해 $A_4$, $A_3B$, $A_2B_2$, $AB_3$$B_4$가 모든 조직에서 확인되었고, 눈 조직에서 $C_4$$AC_3$, $A_2C_2$, $AC_3$, 뇌 조직에서 $A_3C$도 확인되었다. LDH $A_4$, $A_3B$, $A_2B_2$, $AB_3$, $B_4$, eye-specific $C_4$ 동위효소는 affinity chromatography와 Preparative PAGE Cell에 의해 정제되었다. LDH $A_4$ 동위효소는 $NAD^+$ 유입 후 정제되었고, eye-specific $C_4$$A_4$에 이어 용출되기 시작하였으며 $B_4$는 buffer 유입 후 용출되었다. 정제한 결과 $A_4$$B_4$ 및 eye-specific $C_4$와 분자구조의 일부가 유사하였지만 $B_4$$C_4$는 서로 다른 것으로 나타났으므로, 하부단위체 A는 보존적이고, 하부단위체 B는 A보다 더 빠르게 진화된 것으로 보인다. 피루브산 10 mM에서 $A_4$ 동위효소 39.98%, $A_2B_2$ 21.28%, $B_4$ 19.67% 및 eye-specific $C_4$ 16.87%의 활성이 남아있었고, 피루브산에 대한 $Km^{PYR}$$A_4$ 0.17 mM, $B_4$ 0.27 mM, eye-specific $C_4$ 0.133 mM였다. $A_4$, $B_4$, eye-specific $C_4$, $A_2B_2$, $A_3B$$AB_3$의 최적 pH는 각각 pH 6.50, pH 8.5, pH 5.5, pH 6.0-6.5, 5.0 및 pH 7.5였고, 동질사량체 $A_4$와 이질사량체 동위효소들은 넓은 pH 영역에서 안정하였다. 특히 골격근은 LDH 활성이 크므로 활동성이 크며, 눈조직에서 피루브산 친화력이 강한 eye-specific $C_4$에 의해 피루브산 대사가 빠르게 일어나고, 이어서 $A_4$에 의해 젖산이 산화되어지는 것으로 사료되므로, 종의 생태환경 및 먹이 획득 양식에 따라 LDH-C 발현, 기질에 대한 친화도 및 대사 시간이 다른 것으로 사료된다.

인터페론감마에 의한 A549 폐암세포주 세포독성의 기전 (The Mechanism of Interferon-$\gamma$ Induced Cytotoxicity on the Lung Cancer Cell Line, A549)

  • 오연목;유철규;정화순;김영환;한성구;심영수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권1호
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    • pp.63-68
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    • 1996
  • 연구배경: 인터페론감마-(interferon-$\gamma$)는 항바이러스 효과, 암세포의 형증식 효과, 대식세포 및 B 림프구의 활성화, 주면역복합체(MHC) 항원 발현의 증가 등의 생물학적 효과를 나타낸다. 특히, 인터페론감마의 항암 효과는 이미 생체 내외에서 입증되어 실제 폐암 환자에 대한 임상 연구가 시도되고 있다. 그러나, 인터페론감마의 항암효과 기전은 여러가지 가설이 제시되기는 하고 있지만 아직 확립된 것이 없다. 세포의 괴사(necrosis)는 심한 외부의 스트레스에 의해서 발생하는 세포 사망의 형태로 잘 알려져 있다. 생명현상 중 괴사와는 전혀 다른 세포 사망의 과정으로 아포프토시스(apoptosis)가 있다. 아포프토시스는 조직의 항상성(homeostasis of tissue volume), 개체의 발생과정, 장기의 퇴행(regression), tolerance 등의 여러 생명 활동 과정에서 발생하는 세포 사망의 과정으로서, 세포질 및 핵이 분절화(fragmentation)되어 죽어가는 능동적 사망과정으로 알려져 있다. 아포프토시스에서는 수동적으로 죽어가는 괴사에서 볼 수 없는 DNA 분절화(DNA ladder pattern)가 특징적으로 관찰된다. 인터페론감마의 암세포에 대한 세포독성 기전을 연구하기 위해서 인터페론감마를 폐암세포주인 A549세 처치한 후 현미경(inverted microscope)로 A549의 변화를 관찰하였는데 A549세포가 분절화되면서 죽어가는 것을 관찰할 수 있었다. 저자들은 인터페론감마의 항암기전으로서 아포프토시스의 가능성을 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 폐암세포주인 A549세포를 대상으로 하였다. A549세포에 여러 농도의 인터페론감마를 투여하고 24시간, 72시간, 120시간 후에 MTT(dimethylthiazolyl diphenyltetrazolium bromide) bioassay법으로 세포독성을 정량화하였다. 그리고, 100 unit/ml의 인터페론감마를 A549 세포에 120시간 처치 후, 광학 현미경으로 세포 사망의 양상을 관찰하였다. 또한, 100 unit/ml의 인터페론감마를 투여하고 120시간이 경과한 후 사망 세포의 DNA를 추출하여 1.5% agarose gel에서 전기 영동을 시행하고 ethidium bromide로 염색 후 DNA ladder pattern 유무를 관찰하였다. 결과: 1) 인터페론감마에 의한 A549 폐암세포주의 세포독성 효과는 24시간에는 거의 없다가 72시간부터 120시간 사이에 나타나기 시작하여 120시간에는 더 증가하였다. 2) 인터페론감마에 의한 A549 세포의 사망 양상은 광학현미경상 A549 세포들이 작은 분절로 나뉘면서 사망하였다. 3) 인터페론감마를 A549 폐암세포주에 처치 후 죽어기는 세포의 DNA를 추출하여 전기영동시킨 결과 아포프토시스(apoptosis)에서 특징적으로 보이는 DNA ladder pattern을 관찰할 수 있었다. 결론: 인터페론감마(interferon-$\gamma$)의 A549 폐암세포주에 대한 세포독성의 기전은 아포프토시스 과정을 통해서 일어난다.

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다양(多樣)한 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)의 안전성(安定性) 및 효능(效能)에 관한 연구(硏究) (Studies on effect and Safety of various Aqua-acupunctures from Scutellariae Radix)

  • 김호경;마진열;전원경;윤수영;강은정;주혜정;고병섭
    • 한국한의학연구원논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.183-197
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    • 1997
  • 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)의 안정성(安定性) 및 효능(效能)에 관한 연구(硏究)하기 위해, 약침제제(藥鍼製劑)들은 황금(黃芩)을 원료(原料)로 하여 전탕(煎蕩) 여과(濾過) 희석(稀釋)의 방법으로 제조(製造)하였다. 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)들은 랫트의 족삼리 근육에 반복투여(反復投與)하여 아급성(亞急性) 독성(毒性) 및 효능(效能)을 조사(調査)하였고, 대조군(對照群) 주사용(注射用) 생리식염수(生理食鹽水)와 연유수(燕溜水)의 매체대조군(媒體對照郡) 침자재군(鍼刺栽郡)을 설정하여 비교(比較)하였다. 1. 랫트에 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)들을 0.2cc 근육투여(筋肉投與)한 결과(結果) 대조군(對照群)과 시험군(試驗群)에서 1마리도 사망하지않았고, 일반증상(一般症狀) 및 부검소견(剖檢所見)에서도 특별한 이상이 발견(發見)되지 않았다. 또한 검액(檢液) 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)들 각각을 랫트에 반복 약침(藥鍼) 시술(施術)하여 체중변화(體重變化) 장기중량(臟器重量) 및 혈액생화학적(血液生化學的) 검사등(檢査等)을 실험(實驗)한 결과(結果), 검액(檢液)에 기인한 독성증상(毒性症狀)은 나타나지 않았다. 따라서 시험군(試驗群)에 사용한 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)은 안전성(安全性)에는 문제가 없는 것으로 사료되었다. 2. 경시적(輕視的) 체중변화(體重變化)의 결과(結果)에서 침자재군(鍼刺栽郡)(acupuncture)은 시술(施術) 3일후(日後)부터 p-value가 <0.05, 7일(日)부터는 p-value가 <0.001로 유의성(有意性)이 있는 체중감소(體重減少)가 나타났고, 9일후(日後)에는 모든 시험군(試驗群)이 체중(體重) 증가(增加)가 억제되었다. 3. 장기중량(臟器重量)에 대한 결과(結果)에서 D-2군(群)과 생리식염수군군(生理食鹽水群)은 간장중량(肝臟重量)이 통계적(統計的) 유의성(有意性)을 보이고 있는데 침자재(鍼刺栽)의 경우 간장(肝臟)과 비장(脾臟)에서 유의(有意)한 결과(結果)를 얻었다. 이러한 결과(結果) 효능면(效能面)에서 약침(藥鍼)의 침(鍼)과 약(藥)이 효과(效果)에서 침(鍼)의 효과(效果)가 우선하고 있다고 추측되어진다. 4. 약침(藥鍼) 시술군(施術群)에 대한 혈액생화학적(血液生化學的) 검사(檢査)는 GLU, T.G., CHOL에 대해 조사하였는데, glucose에 대한 영향(影響)은 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑) ${\times}$10군(群)에서 대조군(對照群)에 비해 유의성(有意性) 있는 감소를 확인할 수 있었고, 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑) ${\times}$100군(群), Distillation-2군(群), 생리식염수군군(生理食鹽水群)에서는 대조군(對照群)에 비해 유의성(有意性) 있는 증가(增加)를 확인할 수 있었고, 모든 시술군(施術群)에서 CHOL의 유의성(有意性)있는 감소(減少)를 보였고, T.G는 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)와 복합주사제군(複合注射劑群)를 제외한 모든 시술군(施術群)에서 통계학적(統計學的) 유의성(有意性)이 있었는데, 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)를 희석(稀釋)한 황금수액희석제제군(黃芩水液稀釋製劑群)에서 유의성(有意性)있는 감소가 일어나는 것을 확인(確認)할 수 있었다. 농도와는 관계없이 황금약침제제(黃芩藥鍼製劑)들이 함유하고 있는 성분상호간(成分相互間)의 작용에 의해서 T.G.가 감소(減少)된다고 생각되어진다. 또한 침자재군(鍼刺栽群)에서도 T.G.를 감소시키는 유의성있는 흥미로운 결과(結果)를 얻을수 있었다. 5. 혈액학적(血液學的) 검사결과(檢査結果)는 과립구(顆粒球)에서 황금수액제제(黃芩水液製劑)만을 제외한 모든 시술군(施術群)에서 유의성(有意性)있는 증가(增加)를 보였으며, 황금수액희석제제군(黃芩水液稀釋製劑群)들에서의 과립구(顆粒球)는 매우 유의적(有意的)인 증가(增加)(p-value가 <0.001)를 보였다. 침자재군(鍼刺栽群)은 과립구(顆粒球)와 평균혈구용적(平均血球容積)에서 통계적(統計的) 유의성(有意性)이 인정되었다.

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수도종자에의 Dimethoate 침투력 및 발아저해에 관여하는 요인에 관한 연구 (The Factors Influencing the Systemic Action of Dimethoate (O.O-dimethyl-S-(N-methylcarbamoylmethyl) phosphorodithioate) to the Rice Seeds and Phytotoxic Effects)

  • 최승윤
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.57-74
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    • 1970
  • 본 실험은 볍씨를 Dimethoate 액에 침지처리하였을 경우 약제의 침투량 및 볍씨의 발아생리에 미치는 여러 가지 요인의 영향을 추정하기 위해 수도품종 12개를 공시하여 침지시간, 농도 및 온도에 따르는 약제침투량 그리고 처리에 의한 볍씨의 발아생리에 미치는 영향에 관하여 실험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) Dimethoate 침투량은 공시품종에 따라 현저한 차이가 있으며 볍씨 100입당 약제침투량은 수성>관옥>농광>진흥>팔달>승판 5호>수원 82호>농림 6 호>시로가네>신 2호>풍광>재원의 순서 이었고 종자당 약제 침투량은 대립종에서 많았고 소립종에서 적었으며 1g당 약제침투량은 그와 반대로 소립종에서 많았다. 약제침투량과 볍씨의 흡수율과의 상관은 $\gamma=+0.35$로 낮았다. 2) 약제침투량은 침지시간, 농도 및 온도에 따라 차이가 있었으며 특히 처리온도의 영향이 컸다. $0.1\%$ Dimethoate에 48시간 침지처리하였을때 볍씨 1g당 약제 침투량은 $15^{\circ}C$에서는 0.174mg, $20^{\circ}C$술에서는 0.208mg 및 $30^{\circ}C$에서는 0.397mg이었다. 3) Dimethoate처리가 볍씨의 발아에 미치는 영향은 품종에 따라 현저한 차이가 있었는데 발아저해도의 순위는 $0.1\%$ Dimethoate액에서 24시간 처리의 경우 팔달>수원 82 호>진흥>풍광>재건>시로가네>농광> 농림 6 호>신 2호>수성>승판 5호>관옥이었고 48시간 처리의 경우 진흥>승판 5호>수원 82호>팔달>농광>재건>신 2호>관옥>시로가네>풍광>수성>농림 6호이었으며 발아저해도와 약제침투량간의 상관은 $\gamma=0.683$로 유의하였다. 4) Dimethoate처리$(30^{\circ}C,\;0.2\%$액에서 24시간)에 의하여 볍씨의 발아가 억제되었으며 평균발아속도는 약 2일 지연되었고 그 정도는 품종에 따라 차이가 있었다. 5) 공시품종의 발아속도와 발아저해율과는 정의 정관$(\gamma=+0.78$을 나타내었으며 발아속도가 빠른 품종에서 발아저해율이 낮았고 딴대로 발아속도가 늦은 품종에서 발아저해가 심하였다. 6) 공시품종의 화학적조성중 단백질이 발아저해도와 가장 관계가 깊었는데 단백질의 함량이 낮은 품종은 Dimethoate에 의한 발아저해가 높은 경향을 보였다. 7) 공시품종의 KOH 붕괴도는 품종간에 현저한 차이가 있었으며 KOH 붕괴도가 큰 품종이 발아저해가 심하고 작은 품종은 덜한 경향을 보였다. 또한 KOH 붕괴도와 단백질 함량과는 $\gamma=-0.422$의 높은 상관을보였다. 8) 공시품종의 산소호흡량은 품종에 따라 현저한 차이가 있었으며 Dimethoate처리$(30^{\circ}C,\; 0.2\%$액에서 24시간)에 의하여 볍씨의 호흡량이 감소되었다. 9) 산소호흡량과 평균발아소요일수와는 $\gamma=-0.945$로 부의 유의한 상관을 보였는데 산소호흡량이 많은 품종은 평균발아소요일수가 짧은 경향을 보였다. 10) 볍씨의 산소호흡량과 Dimethoate 처리에 의한 볍씨의 발아저해도와는 $\gamma=-0,771$의 높은 부의 상관을 보였으며 산색호흡량이 많은 품종이 발아저해도가 낮고 적은 품종에서는 높았다.

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변형성장인자-${\beta}_1$이 치주인대세포와 치은섬유아세포의 증식에 미치는 영향 (THE EFFECT OF TRANSFORMING GROWTH $FACTOR-B_1$ ON THE PROLIFERATION RATE OF HUMAN PERIODONTAL LIGAMENT CELLS AND HUMAN GINGIVAL FIBROBLASTS.)

  • 조은경;이재목;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제25권3호
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    • pp.720-732
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    • 1995
  • 미분화중배엽세포의 분화에 관여한다고 알려진 변형성장인자-${\beta}1$이 초기배양한 치주인대세포와 치은섬유아세포에 각기 다른 농도와 시간에 따라 변형성장인자-${\beta}1$을 주입했을때 두 세포의 세포증식능에 미치는 영향을 알아보고 각 조건에 따른 두 세포간의 증식능을 상호 비교해 보고자 본 실험을 실시하였다. 교정치료를 목적으로 내원한 환자의 제 1 소구치 부위의 정상치은을 절제하고, 건강한 제 1 소구치를 발거하여 치은섬유아세포와 치주인대세포를 분리, 배양하여 변형성장인자-${\beta}1$을 주입시키지 않은 군을 대조군으로 하고, 변형성장인자-${\beta}1$을 각각 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5ng/ml로 주입시킨 군을 실험군으로하여 24시간, 48시간, 72시간 동안 배양하였으며, 각 시간별 배양 24시간 전에 $1{\mu}Ci/ml$ $[^3H]-thymidine$을 첨가하여 $[^3H]-thymidine$이 DNA내로 편재되는 속도로써 두세포군의 증식능을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DNA합성능에 미치는 변형성장인자-${\beta}1$의 효과는 치주인대세포와 치은섬유아세포 모두에서 투여한 변형성장인자-${\beta}1$의 효과는 치주인대세포와 치은섬유아세포 모두에서 투여한 변형성장인자에 대하여 농도의존적으로 세포가 증식 하는 것으로 나타났다. 치은섬유아세포에 변형성장인자-${\beta}1$을 투여한 군에서는 24, 48, 72시간 모두에서 각 대조군에 비하여 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였다. 24시간 적용시 대조군에 비해 1,2.5, 5 ng/ml투여군에서 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)를 나타내었고, 48시간 적용시에는 대조군에 비해 1, 2.5, 5 ng/ml 투여군에서 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)를 나타내었다. 48시간 적용시에 가장 높은 증식능을 보였으며 72시간 적용시에는 48시간 적용에 비해 전반적으로 증식능이 감소하는 경향을 보였다. 치주인대세포의 DNA 합성능에 미치는 변형성장인자-${\beta}$의 효과는, 변형성장인자-${\beta}$를 각각 24시간, 48시간 적용하였을�� 각 대조군에 비하여 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였으며, 24시간 적용시에 대조군에 비해 1, 2.5, 5ng/ml 투여군에서 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)를 나타내었고, 48시간 적용시에 대조군에 비해 2.5, 5ng/ml 투여군에서 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)를 나타애었다. 72시간 적용시에는 5ng/ml의 농도에서 증식능이 감소하는 경향을 보였다. 48시간 적용시에 역시 가장 높은 증식능을 보였으며 72시간 적용에서는 48시간 적용에 비해 전반적으로 증식능이 감소되는 경향을 나타내었다. 변형성장인자-${\beta}1$의 적용에 따른 치주인대세포와 농도별 비교에서 치은섬유아세포군이 치주인대세포군보다 더 높은것으로 나타났다.

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폐상피세포 장벽에 대한 $H_2O_2$의 영향 (Effect of $H_2O_2$ on Alveolar Epithelial Barrier Properties)

  • 서덕준;조세헌;강창운
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권3호
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    • pp.236-249
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    • 1993
  • 연구배경 : 정상 폐상피세포에서는 항상 생성되고 있는 활성산소(oxygen radical)에 의한 유해작용에 노출되어 있고, 이들 유해 산소들은 폐기종과 같은 폐질환의 원인 기전으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 이 방법을 이용하여 만든 폐상피세포 단일막에서 전기생리학적인 관점에서 물질의 이동지표인 short-circuit current(Isc)와 조직저항(R)에 대한 활성산소의 하나인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)가 어떤 영향을 미치는지를 연구함으로서 세포생리학적 기전을 구명하고자 한다. 방법 : Tissue culture-treated polycarbonant membrane filter 에서 배양시킨 쥐 제 2 형 폐상피세포 배양 단일막에서 $H_2O_2$의 능동적 이온 이동 (Isc) 과 수동적 용질이동에 대한 조직저항(R)에 미치는 효과를 관찰하였다. 배양 제 3 일과 제 4 일째 단일막을 수정된 Ussing chamber에 설치하고 막 양측에 HEPES-buffered Ringer 용액으로 incubation 하였다. 외부에서 0~100 mM 농도의 $H_2O_2$를 apical 또는 basolateral side에 작용시켜 Isc와 R의 변화를 관찰하였다. 폐상피세포 장벽이 외부의 $H_2O_2$에 대하여 방어작용을 가지는 세포내 catalase 활성도를 측정하고, catalase 억제제인 aminotriazol(ATAZ) 20 mM의 효과도 함께 관찰하였다. 결과 : 이 단일막은 형태학적으로 보아서 in vivo 에서의 포유류 제 1 형 폐상피세포 장벽의 특성을 나타내고 세포들 사이는 tight junction을 이루며(조직저항 R: 2,000 ohm-$cm^2$ 이상) sodium ion의 능동적 이동 (Isc: 5 ${\mu}A/cm^2$)을 보였다. $H_2O_2$는 dose-dependent 양식으로 Isc와 R 모두 감소시켰다. Apical side에 작용하는 $H_2O_2$에 있어서는 60분에 50% 억제하는 농도인 $ED_{50}$는 Isc와 R은 약 4mM 이었으나 basolateral side의 경우는 약 0.04mM 로서 그 작용 강도는 apical에 비하여 약 100배 정도 더 컸다. ATAZ 존재시 apical side의 $ED_{50}$는 0.4mM로 감소하였으나 basolateral side의 경우 변화가 없었다. $H_2O_2$의 제거율은 apical 또는 basolateral side 어느 쪽에 존재하든 같았으며, 세포내 catalase 활성도는세포배양기간이 길어짐에 따라 증가함을 보였다. 결론 : 이상의 실험결과는 basolateral side에 작용하는 $H_2O_2$는 세포내 막구성성분 중 basolateral 측에 존재하는 곳에(예, $Na^+,\;K^+$-APTase) 직접 장애를 미칠 것으로 생각된다. 한편 apical side에 작용하는 $H_2O_2$는 막성분에 도달하기 전에 세포내에 존재하는 catalase에 의하여 대부분 그 작용을 잃게 된다. 결론적으로 Isc와 R로 측정된 폐상피세포 장벽의 특성은 $H_2O_2$에 의하여 손상을 받고 apical side 보다는 basolateral side 측정이 더 손상을 잘 받게 된다.

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기계환기로 인한 급성 폐손상에서 poly(ADP-ribose) polymerase-1의 역할 (The Role of Poly(ADP-ribose) Polymerase-1 in Ventilator-Induced Lung Injury)

  • 김제형;윤대위;허규영;정기환;이승룡;이상엽;신철;심재정;인광호;유세화;강경호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제60권4호
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    • pp.451-463
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    • 2006
  • 연구배경: 활성산소종은 기계환기로 인한 폐손상 (ventilator-induced lung injury, VILI)에서 주요한 역할을 한다. Poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1)은 DNA 손상 감시 기능을 하는 단백질로서, DNA 파열을 신호하고 복구에 관여한다. 그러나 활성산소종에 의한 것과 같은 심한 유전자 손상을 받게 되면, 과활성화되어 ${\beta}$-nicotinamide adenine dinucleotide ($NAD^+$)의 결핍을 통한 세포의 사멸을 초래하여, 염증 반응을 일으킨다. 본 연구에서는 VILI의 기전에 있어서 PARP1의 역할 및 그 억제제의 효과를 고찰하고자 하였다. 방법: 48마리의 수컷 C57BL/6 생쥐를 겉보기 수술군 (Sham군), 폐보호적 환기군(lung protective ventilation group, LPV군), 기계환기기로 인한 폐손상군 (ventilator-induced lung injury group, VILI군) 및 PARP1 억제제인 PJ34 전처치 후 기계환기로 인한 폐손상군 (PJ34+VILI군)으로 나누어 실험하였다. LPV군에 대한 기계환기는 $PIP\;15cmH_2O$ + $PEEP\;3cmH_2O$ + RR 90/min. 조건으로, VILI 및 PJ34+VILI군에 대해서는 $PIP\;40cmH_2O$ + $PEEP\;0cmH_2O$ + RR 90/min.의 조건으로 2시간 동안 시행하였다. PJ34+VILI군에서 PARP1 억제제로는, PJ34 20 mg/Kg을 기계환기 2시간 전에 복강 내로 주사하였다. VILI의 정도는 습건중량비 및 급성폐손상 지수로 측정하였고, PARP1의 활성은 biotinylated NAD를 이용한 면역조직화학적 방법을 이용하였다. 또한 기관지폐포세척액 (bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 내에서 myeloperoxidase (MPO) 활성 및 tumor necrosis factor-${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), interleukin-$1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$), IL-6 등의 염증성 시토카인의 농도를 측정하였다. 결과: PJ34+VILI군에서 VILI군과 비교하여, PJ34 전처치로 인하여 폐손상의 정도가 현저히 감소하였다 (p<0.05). 5개의 고배율 시야에서 관찰한 PARP1의 활성을 보이는 세포의 수는 VILI군에서 유의하게 증가하였고, PJ34+VILI군에서 현저히 감소하였다 (p=0.001). BALF 내에서 측정한 MPO 활성 및 $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6의 농도 역시 PJ34+VILI군에서 의미 있게 감소하였다 (p<0.05). 결론: VILI의 기전에 있어서 PARP1의 과활성이 주요한 역할을 하고, PARP1 억제제가 MPO 활성 및 염증성 시토카인의 감소와 함께 VILI의 발생을 억제한다.

일부 농촌지역 주민에서 혈청 CA19-9 및 CA125 농도에 영향을 미치는 인자에 관한 연구 (Factors Related to Serum Level of Carbohydrate Antigen 19-9 and Cancer Antigen 125 in Healthy Rural Populations in Korea)

  • 이수근;유근영;박수경;강대희;김진규;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.71-80
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    • 1998
  • 우리 나라의 일부 지역 주민에서 혈청 CA19-9과 CA125 농도의 분포를 관찰함으로써 경계치 설정 이전에 미리 예비적 자료를 확보하고, 두 종양표지자의 측정치에 영향을 미치는 인자들, 특히 음주와 흡연 습관에 대한 통계적 유의성을 평가하기 위해 단시적 조사연구를 시도하였다. 1995년에 일부 농촌지역 성인 171명(남자 76명, 여자 95명)을 대상으로 하여 설문조사와 혈청 검사를 통해 개개인의 음주, 흡연습관 및 생식요인에 관한 정보 및 혈청 CA19-9 및 CA125 농도를 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 혈청 CA19-9 농도의 평균 및 표준편차는 남녀 각각 $10.4{\pm}11.1{\mu}/ml$, $10.1{\pm}10.0{\mu}/ml$로 남녀간의 차이가 없었으나, 혈청 CA125 농도의 평균 및 표준편차는 각각 $2.5{\pm}12.2{\mu}/ml$, $11.2{\pm}7.4{\mu}/ml$로 여자에서 높았다. 한편 현재 임상적으로 적용되고 있는 양성판정치를 근거로 하여 판정한 혈청 CA19-9 및 CA125 양성률은 각각 2.9%, 1.8%이었으며, 각각 남녀간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 2) 혈청 CA19-9 농도는 일일 흡연량(r=0.23, p=0.054) 및 총 흡연량(r=0.28, p=0.017)과 양의 상관관계를 보였으며, 성별로는 여자에서만 유의한 상관관계를 나타내었다(일일흡연량 r=0.59, p=.0.026 ; 총흡연량 r=0.74, p=0.003). 3) 혈청 CA125 농도는 흡연시작연령(r=0.51, p=0.000) 과는 양의 상관관계를, 총흡연기간(r=-0.23, p=0.051) 및 총흡연량(r=-0.23, p=0.057)과는 음의 상관관계를 보였는데, 성별로는 남자에서만 흡연시작연령(r=0.28, p=0.031)과 유의한 상관관계를 나타내었다. 4) 혈청 CA125 농도는 여자에서 연령(r=-0.20, p=0.058), 생리중단 연령(r=-0.28, p=0.030), 총수유기간(r=-0.29, p=0.014)과 음의 상관관계를 보였다. 5) 혈청 CA19-9 및 CA125 농도는 비만, 학력, 그리고 음주와 유의한 상관관계가 없었으며, 여자에서는 혈청 CA19-9 및 CA125 농도간에 양의 상관관계를 보였다(r=0.20, p=0.047). 6) 연령 및 비만의 교란효과를 통제하기 위한 중회귀분석 결과, 혈청 CA19-9 농도와 유의한 회귀관계를 보이는 변수는 없었다. 이에 비해 혈청 CA125 농도는 전체대상례에선 흡연시작연령이 빠르거나(p=0.000), 총 흡연기간이 길거나(p=0.001), 총흡연량이 많거나(p=0.020), 생리중단연령이 늦거나(p=0.035), 수유를 오래 할수록(p=0.050) 감소하는 것으로 나타났으나, 성별로 분석하였을 때 여자에서 흡연인자들의 유의한 회귀관계가 모두 소실되었다. 결론적으로, 혈청 CA19-9 농도는 흡연, 음주, 월경-출산관련 변수들에 의해 영향을 받는 않는 것으로 보여 실제 임상에 적용할 때 이들 변수를 고려하지 않고도 이용될 수 있는 비교적 안정된 종양표지자로 생각된다. 이에 비해 혈청 CA125 농도는 흡연량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으나 연령과 비만지수에 따라 흡연량이 교란영향을 받고 있는 지표임을 알 수 있었다. 한편, 여성에서는 폐경연령과 총수유기간이 유의한 관계를 보여 향후 정상치역 결정시 생리, 수유 등의 변수를 고려해야 할 것으로 사료된다.

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고리, 월성, 울진 및 영광 연안해역에서 식물플랑크톤 군집의 생태학적 특성 II. 현존량 분포 및 환경요인들(1992~1996) (Ecological Characteristics of Phytoplankton Communities in the Coastal Waters of Gori, Wolseong, Uljin and Younggwang II. Distributions of Standing Crops and Environmental Variables (1992~1996))

  • 강연식;최중기
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제7권3호
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    • pp.108-128
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    • 2002
  • 고리, 월성, 울진 그리고 영광해역에서 1992년부터 1996년까지 식물플랑크톤의 생태학적 특성을 이해하고자, 식물플랑크톤의 현존량 및 엽록소 농도가 조사되었고, 무생물학적 환경요인들과의 상관관계를 분석하였다. 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 연구기간동안 총 질소의 평균 농도는 각각 0.101, 0.094, 0.072및 0.108mg/$\ell$이었고 ,인산염은 각각 0.007, 0.008, 0.006 및 0.009mg/$\ell$이었다 N:P ratios는 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 3.2~57.3, 3.1~109.0. 2.6~102.0 및 1.0~165.0으로 극심한 변동을 나타내었다. 또한 부유물질 농도는 각각 평균 18.7, 16.7, 11.6 및 52.7mg/$\ell$이었고, 투명도는 각각 평균 3.8, 5.4, 7.9및 0.7m이었다. 총 현존량은 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 각각 평균 710,659, 687,508, 656,245 그리고 1,278,173ce11s/$\ell$로 영광해역에서 가장 높았으며, 나머지 해역은 서로 유사하였다. 연구해역 모두 전반적으로 높은 현존량을 나타내었으며, 이 중 소형플랑크톤의 현존량은 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 각각 평균 357,546, 333,638, 276,407그리고 592,975ce11s/$\ell$이었으며, 미소플랑크톤의 현존량은 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 각각 평균 353,113, 353,870, 379,838그리고 714,846cells/$\ell$로 영광 해역에서 가장 높게 나타났다. 규조류는 고리, 월성, 울진 및 영광해역에서 각각 평균 282,009, 284,710, 238,758 그리고 574,563cells/$\ell$로 영광해역에서 가장 높았으며, 고리, 월성 및 울진 해역은 봄철에 높고 가을철에 낮은 계절분포를 보인 반면에 영광해역은 여름철에 낮은 현존량을 기록하였다. 와편모조류는 각각 평균 46,078, 35,401, 32,906 그리고 16,749cells/$\ell$로 서해 영광해역이 가장 낮게 나타났고, 고리와 영광해역은 여름철 그리고 울진해역은 가을철에 높은 계절분포를 나타내었다. 엽록소 $\alpha$농도는 연구해역에서 평균 2.16~4.28$\mu\textrm{g}$/$\ell$로 영광해역에서 가장 높게 나타났다. 종 다양성 지수는 연구해역에서 2.11~2.24 이었으며, 동해연안은 겨울철에 불안정하고 여름철에 안정된 군집구조를 이루는 반면에, 서해의 영광해역은 겨울철과 여름철에 안정된 군집구조를 이루고 있었다. 식물플랑크톤 현존량과 무생물학적 환경요인들과의 상관관계 분석결과, 연구해역과 계절에 따라 그 영향의 정도에서 차이를 보이지만, 투명도, 부유물질 및 영양염(N $O_3$$^{-}$-N, P $O_4$$^{3-}$ -P)등이 식물플랑크톤 현존량 분포에 영향을 주는 것으로 나타났다.