• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제11권2호
• /
• pp.57-64
• /
• 2007

Ischemic preconditioning (IPC) is known to protect the heart against ischemia/reperfusion (IR)-induced injuries, and regional differences in the mitochondrial antioxidant state during IR or IPC may promote the death or survival of viable and infarcted cardiac tissues under oxidative stress. To date, however, the interplay between the mitochondrial antioxidant enzyme system and the level of reactive oxygen species (ROS) in the body has not yet been resolved. In the present study, we examined the effects of IR- and IPC-induced oxidative stresses on mitochondrial function in viable and infarcted cardiac tissues. Our results showed that the mitochondria from viable areas in the IR-induced group were swollen and fused, whereas those in the infarcted area were heavily damaged. IPC protected the mitochondria, thus reducing cardiac injury. We also found that the activity of the mitochondrial antioxidant enzyme system, which includes manganese superoxide dismutase (Mn-SOD), was enhanced in the viable areas compared to the infarcted areas in proportion with decreasing levels of ROS and mitochondrial DNA (mtDNA) damage. These changes were also present between the IPC and IR groups. Regional differences in Mn-SOD expression were shown to be related to a reduction in mtDNA damage as well as to the release of mitochondrial cytochrome c (Cyt c). To the best of our knowledge, this might be the first study to explore the regional mitochondrial changes during IPC. The present findings are expected to help elucidate the molecular mechanism involved in IPC and helpful in the development of new clinical strategies against ischemic heart disease.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
• /
• 제35권3호
• /
• pp.143-154
• /
• 2013

Purpose: This study was to find efficacy of integrin alpha2 (${\alpha}_2$) and epidermal growth factor receptor (EGFR) as tumor marker of oral squamous cell carcinoma (SCC) and clarify the selective cell death effect of anti-integrin ${\alpha}_2$ and anti-EGFR on SCC cells, additionally testify conjugated gold nanoparticles (GNP) with air plasma for selective cell death of oral SCC. Methods: Expression of integrin ${\alpha}_2$, EGFR on human SCC cells (SCC25) were examined by western blot. SCC25 cells were treated with anti-integrin ${\alpha}_2$, anti-EGFR and analysed by Hemacolor staining, immunoflorescence staining, FACS flow cytometry. Conjugated GNP with integrin ${\alpha}_2$, EGFR antibody were treated by air plasma on SCC cells. Results: Integrin ${\alpha}_2$ and EGFR were over-expressed on SCC25 cells than normal lung WI-38 cells. The cell viability rate of SCC25 cells treated with anti-integrin ${\alpha}_2$, anti-EGFR was lower than WI-38 cells. The concentration changes of nucleus, releasing cytochrome c and apoptosis inducing factor (AIF) from mitochondria to cytosol were observed. The changes of proteins related with apoptosis were observed. Increase of bax, bcl-xL, activation of caspase-3, -7, -9, and fragmentation of PARP, DFF45 and decrease of lamin A/C in SCC25 cells were observed. In FACS, increase of sub-$G_1$ and S phase was observed. Cell cycle related proteins, Such as cyclin D1, cyclin dependent kinase (CDK) 4, cyclin A, cyclin E, CDK 2, p27 were decreased. After SCC25 cells treated with conjugatged GNP-Integrin ${\alpha}_2$, GNP-EGFR, additionally air plasma, the cell death rate was significantly increased. Conclusion: Integrin ${\alpha}_2$, EGFR were over-expressed in oral SCC cells. Anti-integrin ${\alpha}_2$, anti-EGFR in SCC25 cells induced apoptosis selectively. When GNP-anti integrin ${\alpha}_2$, GNP-anti EGFR were treated with air plasma on SCC25 cells, cancer cells were died more selectively. GNP-anti integrin ${\alpha}_2$, GNP-anti EGFR with air plasma could be treatment choice of oral SCC.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.88-93
• /
• 2016

선형 사상충의 일종인 심장사상충은 개의 심폐 사상충증을 유발한다. 이에 본 연구의 목적은 심장사상충을 효과적으로 검출할 수 있는 실시간 중합효소연쇄반응 기법을 개발함에 있다. 연구에 있어서 사용된 프라이머 및 프로브는 선행연구에서 제작된 심장사상충 특이 프라이머 및 새롭게 제작된 TaqMan 프로브를 이용하였다. 선행연구에서 제작된 프라이머 및 농도별로 희석된 게놈유전자와 플라스미드유전자가 SYBR Green 실시간 중합효소연쇄반응 수행에 이용되었으며, 중합효소연쇄반응 과정 중 증폭 이후의 녹는 곡선의 결과를 분석하였다. 분석결과 사용된 프라이머는 각각 게놈유전자 및 플라스미드 유전자에서 특이 녹는 곡선을 나타냄에 따라 심장사상충 특이 사이토크롬 C 산화효소 유전자만을 증폭하고 있음을 확인 할 수 있었다. 새롭게 제작된 TaqMan 프로브는 SYBR Green 실시간 중합효소연쇄반응과의 결과를 농도별로 희석된 플라스미드 유전자를 이용하여 비교 분석하였고, 분석결과 TaqMan 프로브를 이용한 실시간 중합효소연쇄반응이 검출효율 및 특이도에 있어서 우수함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 개발한 실시간 중합효소연쇄반응은 기존의 전통적인 진단기법의 한계를 극복할 수 있는 신속하고 정확한 향상된 진단기법을 제시한다.

• 미생물학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.216-222
• /
• 2003

Caspase는 세포사멸 과정에서 중심적 역할을 하는 cysteine 단백분해 효소이다. 그 중 caspase-9은 활성이 없는 전장 단백질로 존재하지만 Apaf-1과 cytochrome c와 함께 apoptosome을 이루면 활성화된다. 활성 된 caspase-9은 다른 caspase들을 활성 시키는 중요한 기능을 갖는다. 본 연구에서는 대장균에서 전장 caspase-9 단백질을 정제하고자 pGEX 발현 시스템을 이용하였다. 그러나 일반적 배양 및 유도조건에서 caspase-9을 발현시키면 과다한 단백분해로 인하여 전장 caspase-9 단백질이 매우 적게 발현되었다. 이를 극복하기 위해 배양조건과 유도인자의 농도를 변화시키자 caspase-9의 과다한 단백분해 현상이 감소되고 전장 caspase-9의 발현 정도도 상당량 향상되었다. 본 연구에서 확립된 배양조건으로 caspase-9을 발현, 정제하면 70%이상의 순도를 가진 GST-caspase-9 단백질을 손쉽게 얻을 수 있다. 더불어 GST 융합 caspase-9이 대장균에서 발현될 때도 포유세포 내에서 절단되는 것과 동일한 위치인 Asp315 에서 자가 단백분해 반응이 일어난다는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 caspase-9의 생화학적, 세포생물학적 기능연구에 필요한 전장 단백질을 다량으로 확보할 수 있는 간단하고 효과적인 정제방법을 제안한다.

• 사상체질의학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.72-89
• /
• 2003

To elucidate the neuroprotective effect of Yeoldahanso-tang(YHT) on nerve cells damaged by hypoxia, the cytotoxic effects of exposure to hypoxia were determined by XTT(SODIUM3,3'-{I-[(PHENYLAMINO) CARBONYL]-3,4-TETRAZOLIUM}- BIS (4-METHOXY-6-NITRO) BENZENE SULFONIC ACID HYDRATE), NR(Neutral red), MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) and SRB(Sulforhodamin B) asssay. The activity of catalase and SOD(Superoxide dismutase) was measured by spectrophometry, and $TNF-{\alpha}$(Tumor cell necrosis $fector-{\alpha}$) and PKC(Protein kinase C) activity was measured after exposure to hypoxia and treatment of YHTWE. Also the neuroprotective effect of YHTWE was researched for the elucidatioion of neuroprotective mechanism. The results were as follows; 1. Hypoxia decreased cell viability measured by XTT, NR assay when cultured cerebral neurons were exposed to 95% N2/5% CO2 for $2{\sim}26$ minutes in these cultures and YHTWE inhibited the decrease of cell viability. 2. H2O2 treatment decreased cell viability measured by MTT, and SRB assay when cultured cerebral neurons were exposed to 1-80 ${\mu}M$ for 6 hours, but YHTWE inhibited the decrease of cell viability. 3. Hypoxia decreased catalase and SOD activity, and also $TNF-{\alpha}$ and PKC activity in these cultured cerebral neurons, but YHTWE inhibited the decrease of the catalase and SOD activity in these cultures. 4. Hypoxia triggered the apoptosis via caspase activation and internucleosomal DNA fragmentation. Also hypoxia stimulate the release of cytochrome c forom mitochondria. YHTWE inhibited the apoptosis via caspase activation induced by hypoxia. From these results, it can be suggested that brain ischemia model induced hypoxia showed neurotoxicity on cultured mouse cerebral neurons, and the YHTWE has the neuroprotective effect in blocking the neurotoxicity induced by hypoxia in cultured mouse cerebral neurons.

• Nutrition Research and Practice
• /
• 제12권2호
• /
• pp.129-134
• /
• 2018

BACKGROUND/OBJECTIVES: Although several recent studies have reported the anti-cancer effects of extracts or components of Citrus unshiu peel, which has been used for various purposes in traditional medicine, the molecular mechanisms for their effects remain unclear. In the present study, the anti-cancer activity of a water-soluble extract of C. unshiu peel (WECU) in MDA-MB-231 human breast carcinoma cells at the level of apoptosis induction was investigated. MATERIALS/METHODS: Cytotoxicity was evaluated using the MTT assay. Apoptosis was detected using DAPI staining and flow cytometry analyses. Mitochondrial membrane potential, reactive oxygen species (ROS) assay, caspase activity and Western blotting were used to confirm the basis of apoptosis. RESULTS: The results indicated that WECU-induced apoptosis was related to the activation of caspase-8, and -9, representative initiator caspases of extrinsic and intrinsic apoptosis pathways, respectively, and caspase-3 accompanied by proteolytic degradation of poly(ADP-ribose) polymerase and down-regulation of the inhibitors of apoptosis protein family members. WECU also increased the pro-apoptotic BAX to anti-apoptotic BCL-2 ratio, loss of mitochondrial membrane potential and cytochrome c release from mitochondria to cytoplasm. Furthermore, WECU provoked the generation of ROS, but the reduction of cell viability and induction of apoptosis by WECU were prevented when ROS production was blocked by antioxidant N-acetyl cysteine. CONCLUSIONS: These results suggest that WECU suppressed proliferation of MDA-MB-231 cells by activating extrinsic and intrinsic apoptosis pathways in a ROS-dependent manner.

• Experimental and Molecular Medicine
• /
• 제50권11호
• /
• pp.8.1-8.14
• /
• 2018

We previously demonstrated that the direct transplantation of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells (hUCB-MSCs) into the dentate gyrus ameliorated the neurological symptoms of Niemann-Pick type C1 (NPC1)-mutant mice. However, the clinical presentation of NPC1-mutant mice was not fully understood with a molecular mechanism. Here, we found 14,15-epoxyeicosatrienoic acid (14,15-EET), a cytochrome P450 (CYP) metabolite, from hUCB-MSCs and the cerebella of NPC1-mutant mice and investigated the functional consequence of this metabolite. Our screening of the CYP2J family indicated a dysregulation in the CYP system in a cerebellar-specific manner. Moreover, in Purkinje cells, CYP2J6 showed an elevated expression level compared to that of astrocytes, granule cells, and microglia. In this regard, we found that one CYP metabolite, 14,15-EET, acts as a key mediator in ameliorating cholesterol accumulation. In confirming this hypothesis, 14,15-EET treatment reduced the accumulation of cholesterol in human NPC1 patient-derived fibroblasts in vitro by suppressing cholesterol synthesis and ameliorating the impaired autophagic flux. We show that the reduced activity within the CYP system in the cerebellum could cause the neurological symptoms of NPC1 patients, as 14,15-EET treatment significantly rescued cholesterol accumulation and impaired autophagy. We also provide evidence that the intranasal administration of hUCB-MSCs is a highly promising alternative to traumatic surgical transplantation for NPC1 patients.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
• /
• 제32권2호
• /
• pp.123-129
• /
• 1999

1997년 3월부터 1998년 6월까지 충북대학교병원 내과에 입원하여 치료를 받은 폐암환자 98명과 암 아닌 다른 질환을 가진 대조군 98명을 대상으로 흡연, 음주, 여러 가지 질병과거력 등을 포함한 생활습관과, GSTM1과 GSTT1, 그리고 CYP1A1, CYP1E1 유전자 다형성 양상을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. GSTM1의 결손은 환자군이 67.01%, 대조군이 58.16%로 확인되었으며, OR(95% CI)이 1.46(0.82-2.62)으로 폐암 발생에 대해 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 2. GSTT1의 결손은 환자군이 58.76%, 대조군이 50.00%로 확인되었으며, OR (95% CD가 1.43(0.81-2.51)으로 폐암 발생과 관련이 없는 것으로 나타났다. 3. CYP1A1 유전자 다형성은 Ile/Ile, Ile/Val, Val/Val 환자군이 각각 59.18%, 35.71%, 5.10%, 대조군이 각각 52.04%, 45.92%, 2.04%로 CYP1A1 유전자 다형성과 폐암 위험도 사이의 관련성은 유의하지 않은 것으로 나타났다$(x^2trend=0.253,\;p-value>0.05)$. 4. CYP1E1 유전자 다형성은 c1/c1, c1/c2, c2/c2 형 이 환자군에서 각각 50.00%, 42.86%, 7.14%, 대조군에서 각각 66.33%, 30.61%, 3.06%로 CYP1E1 활성이 폐암 발생에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다$(x^2trend=5.783,\;p-value<0.05)$. 특히 환자군이 대조군에 비하여 아주 드문 대립유전자인 c2형이 더 많은 것으로 나타났다. 5. 폐암과 밀접한 연관이 있는 흡연습관의 OR(95% CI)이 3.03(1.58-5.81)으로 확인되어, 폐암의 위험인자로 재확인 되었다. 6. GSTM1, GSTT1, CYP1A1, CYP2-E1과 흡연습관을 포함한 다변량 분석에서 흡연습관만이 유의한 폐암의 위험인자로 나타났다. 이 결과로부터 위의 4가지 유전자의 다형성이 폐암발생에 미치는 영향은, 흡연을 포함한 환경적 요인에 비하여 크지 않을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.693-702
• /
• 2015

동절기에 제주도 지역에서 도래하는 떼까마귀의 유전적 특성과 집단 간 유연관계를 구명하기 위해, 미토콘드리아 COI 유전자 서열의 다형성에 기반한 모계 계통 구조와 계통 유연관계를 분석하였다. 떼까마귀 DNA는 우도와 제주도 내에서 발견된 깃털과 사체 시료에서 분리하였다. 결정된 COI 서열들(n=41)은 떼까마귀(Corvus frugilegus)에서 기존에 보고된 서열들과 97.0% 이상 일치하였다. 제주도 떼까마귀 COI 서열들은 3가지 haplotype(J01-J03)으로 구분되었으나 지역-특이적인 양상을 보이지 않아, 이들이 하나의 모계 기원에서 유래한 집단임을 알 수 있었다. 떼까마귀 전체 COI 서열에서 8개의 COI haplotype들이 발견되었다. 이 중 3가지 haplotype들은 러시아 동부, 몽골, 한국 등 동북아시아의 COI 서열들을 포함하였고, 나머지 5가지는 중앙아시아, 중동아시아, 러시아 서부, 유럽국가의 떼까마귀에서 발견되었다. 계통수 상에서 떼까마귀의 COI 서열들은 측소적 종분화 단계인 2아종, C. f. frugilegus와 C. f. pastinator인 2개의 모계 계통으로 뚜렷하게 구분되었다. DNA barcoding 분석을 통한 연구결과는 모계 계통의 구조, 계통 유연관계 및 분자생태를 이해하는 데 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.244-249
• /
• 2003

홍국 첨가식 이로 성장시킨 흰쥐에 있어서 간조직의 유해산소 기구와 혈청지질 성분의 변동에 어떠한 영향을 미치는지를 검토할 목적으로 Monascus로 제조된 홍국을 사료에 2%, 4% 첨가시켜 1개월 간 사육한 후, 처치하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 300g 내외의 흰쥐를 홍국 첨가식 이로 1개월 간 성장시키는 동안 2% 홍국 첨가식이군의 체중증가율은 대조군 및 4% 홍국 첨가식이군보다 다소 낮게 나타나는 경향을 보였으며, 이러한 조건 하에서 간 기능은 2%, 4% 홍국첨가 식이군 모두 별다른 변화를 나타내지 않았다. 유해산소 생성 에 관여하는 cytochrome P450 dependent aniline hydroxylase 활성은 2% 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 각각 32%, 37%의 유의한(p<0.05)감소를 보였으며 홍국 첨가식이 농도를 달리한 실험군 간에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 xanthine oxidase 활성은 2% 및 4% 홍국첨가 식이군이 대조군에 비해서 각각 29%, 36% 증가되었으며 2군간에는 의의있는 차이는 없었다. 유해산소 해독에 관여하는 glutathione-5-transferase와 glutathion peroxidase 활성은 2% 및 4% 홍국 첨가식이군 모두 대조군에 비해서 각각 1.1%, 23%의 유사한 증가를 보였으며, 특히 Catalase의 활성은 2%및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 각각 41%, 25%의 유의한 (p<0.05) 증가를 보였다. 그리고 superoxide dismutase의 활성과 간조직 glutathione의 함량은 2% 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 높게 나타나는 경향을 보였으며, 2% 흥국 첨가식이군이 4% 홍국 첨가식이군보다 약간 높게 나타났다. 한편 혈청 중 HDL-cholesterol은 2% 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 16% 및 8%높게 나타나는 반면, LDL-cholesterol은 대조군에 비해서 다같이 약 26% 정도 감소되는 경향을 보였고, triglyceride의 함량 역 시 2% 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 모두 약 25% 정도 감소되는 경향을 보였다. 이때 동맥경화지수는 2$^{\circ}C$ 및 4% 홍국 첨가식이군이 대조군에 비해서 각각 39%, 29%의 유의한(P<0.05) 감소를 보였으며, 2% 홍국 첨가식이군 4% 홍국 첨가식이군보다 감소의 정도가 크게 나타나는 경향을 보였다. 이상 실험결과를 종합해 볼 때 홍국 성분은 oxygen free radical의 일종인 $H_2O$$_2$를 제거하는 효소인 catalase의 활성을 증가시킴으로서 유해산소에 의한 동맥경화증의 발생을 예방시켜 줄 수 있을 것으로 사료되나 이점에 대해서는 추후 계속적인 연구 검토가 행해져야할 것으로 생각된다.