• 제목/요약/키워드: in vitro Differentiation

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연교적패독산(連翹敗毒散) 물 추출물(抽出物)의 마우스 Th1/Th2 사이토카인 조절(調節)에 의한 항알레르기 효과 (Effect of Yeongyupaedog-san on Cytokine Levels of Mouse Th1/Th2 Cells and Anti-allergic Activity in Ovalbumin-sensitized Allergic Inflammation Model)

  • 곽노규;강희;명유진;박성민;심범상;김성훈;최승훈;안규석
    • 동의생리병리학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.844-852
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    • 2006
  • This study was to evaluate the effect of Yeongyupaedog-san (YGPDS) on mouse Thl and Th2 cells' differentiation and ovalbumin (OVA)-induced allergic inflammation. The proliferation of mouse CD4 T cells and the secretion of Th1/Th2 cytokines under the influence of YGPDS extract were measured as well as the amount of ${\beta}-hexosaminidase$ in RBL-2H3 cells and the levels of $TNF-{\alpha}$ and 1L-6 secretion in Raw264.7 cells. BALB/c mice were orally administered with YGPDS extract and simultaneously inoculated with OVA to induce allergic reaction and measure the level of total IgE, OVA-specific IgE and the production of IFN- g, IL-4, IL-5 by the spleen cells. When mouse CD4 T cell were stimulated with anti-CD3 and anti-CD28 for 48 hours in various concentrations of YGPDS extract, it increased proliferation of CD4 cells by 11% in $100\;{\mu}g/^{ml}$ concentration but it showed an inhibition by 37% at $200\;{\mu}g/^{ml}$ CD4 T cells under Th1/Th2 polarizing conditions for 3 days with YGPDS resulted in mild decrease of IFN- g in Thl cells and significant decrease of IL-4 in Th2 cells at $500\;{\mu}g/^{ml}\;and\;100\;{\mu}g/^{ml}$ by 18% and 21%, respectively. YGPDS extract had a dose-dependent inhibitory effect on antigen-induced release of ${\beta}-hexosaminidase$ in RBL-2H3 cells. Treatment of YGPDS extract on LPS stimulated Raw 264.7 cells showed dose-dependent decrease in TNF-n production. Oral administration of YGPDS extract on OVA-induced allergic mice showed an inhibitory effect on the levels of total serum IgE and OVA-specific IgE by 25% and 34% , respectively. Culture of spleen cells with OVA resulted in significant increase of IFN- g by 44% and significant decrease of IL-4 and IL-5 by 56%, and 24%, respectively. The results show that YGPDS does not strongly induce mouse T cells to transform into Thl or Th2 but it has an anti-allergic effect in vitro, and that it also corrects the unbalance between the reactions of Th cells in allergic diseases.

한국인 다소비 채소의 에탄올 추출물이 3T3-L1 지방세포와 HepG2 간장세포의 지질축적, MCP-1과 Adiponectin의 분비에 미치는 영향 (Effects of Ethanol Extracts from Commonly Consumed Vegetables in Korea on Differentiation and Secretion of MCP-1 and Adiponectin in 3T3-L1 Adipocytes and Lipid Accumulation in HepG2 Hepatocytes)

  • 안은미;강현주;김영;최정숙;강민숙
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.99-110
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    • 2015
  • 본 연구는 한국인이 다소비하는 채소 중 국민건강영양조사 자료와 관련연구 문헌을 통하여 9가지를 선정하고, 3T3-L1 지방전구세포와 HepG2 간장세포를 이용하여 채소의 80% 에탄올 추출물이 비만과 대사증후군 관련 지표에 미치는 영향을 조사하여, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 3T3-L1 지방전구세포와 HepG2 간장세포에서 세포생존율은 고사리 0.01~0.1 mg/mL 농도에서, 나머지 8가지 시료는 0.02~0.2 mg/mL의 농도에서 세포생존율에 영향을 미치지 않았다. 2. 분화된 3T3-L1 지방세포의 Oil-red O 결과, 고사리를 제외한 8가지 시료는 한 가지 이상 농도에서 대조군에 비하여 유의적으로 지방분화 억제 효과를 보였으며, 시료에 따라 지방분화율을 25~90% 정도 감소시켰다. 그 중에서 쑥갓(0.02 mg/mL, 68%; 0.2 mg/mL, 61%)과 쑥(0.02 mg/mL, 57%; 0.2 mg/mL 90%)의 에탄올 추출물은 50% 이상의 지방분화 저해율을 보였다. 3. 3T3-L1 지방전구세포의 지방분화를 효과적으로 감소시킨 다소비 채소 7가지에 대하여 염증성 사이토카인인 MCP-1 단백질 분비를 측정하였을 때, 애호박, 부추, 쑥갓과 쑥은 대조군에 비하여 유의적으로 감소하였다. 4. Adiponectin의 단백질 분비는 7가지 시료에서 모두 유의적으로 감소하였으며, 유전자 발현은 애호박, 부추, 쑥갓과 쑥의 에탄올 추출물에서 대조군에 비하여 유의적으로 감소하였으며, 지방분화 관련 유전자인 PPAR-${\gamma}$의 발현은 쑥, aP2의 발현은 부추와 쑥의 에탄올 추출물에서 대조군에 비하여 유의적으로 감소하였다. 5. 비만에 의한 NAFLD의 모델로, HepG2 간장세포에 oleic acid를 처리하여 지방 독성을 유발한 후 채소의 80% 에탄올 추출물을 처리하였을 때 시료의 농도에 따른 지질축적 저해율의 차이는 있었지만, 9가지 시료 모두에서 간장세포의 지질축적을 저해하였다. 그 중 부추(0.02 mg/mL, 26%; 0.2 mg/mL, 29%)와 고구마줄기(0.02 mg/mL, 25%; 0.2 mg/mL, 20%) 에탄올 추출물은 처리한 농도 모두에서 감소 효과가 있었으며, 저농도에서 고농도 수준의 감소 효과를 보였다. 6. 지방과 간장세포의 지질축적 억제, 지방세포에서 과분비된 MCP-1의 감소, 지방분화관련 유전자의 발현 감소 효과가 있는 시료로 애호박, 부추, 쑥갓과 쑥이 선정되었다.

Delineating Transcription Factor Networks Governing Virulence of a Global Human Meningitis Fungal Pathogen, Cryptococcus neoformans

  • Jung, Kwang-Woo;Yang, Dong-Hoon;Maeng, Shinae;Lee, Kyung-Tae;So, Yee-Seul;Hong, Joohyeon;Choi, Jaeyoung;Byun, Hyo-Jeong;Kim, Hyelim;Bang, Soohyun;Song, Min-Hee;Lee, Jang-Won;Kim, Min Su;Kim, Seo-Young;Ji, Je-Hyun;Park, Goun;Kwon, Hyojeong;Cha, Sooyeon;Meyers, Gena Lee;Wang, Li Li;Jang, Jooyoung;Janbon, Guilhem;Adedoyin, Gloria;Kim, Taeyup;Averette, Anna K.;Heitman, Joseph;Cheong, Eunji;Lee, Yong-Hwan;Lee, Yin-Won;Bahn, Yong-Sun
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.59-59
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    • 2015
  • Cryptococcus neoformans causes life-threatening meningoencephalitis in humans, but the treatment of cryptococcosis remains challenging. To develop novel therapeutic targets and approaches, signaling cascades controlling pathogenicity of C. neoformans have been extensively studied but the underlying biological regulatory circuits remain elusive, particularly due to the presence of an evolutionarily divergent set of transcription factors (TFs) in this basidiomycetous fungus. In this study, we constructed a high-quality of 322 signature-tagged gene deletion strains for 155 putative TF genes, which were previously predicted using the DNA-binding domain TF database (http://www.transcriptionfactor.org/). We tested in vivo and in vitro phenotypic traits under 32 distinct growth conditions using 322 TF gene deletion strains. At least one phenotypic trait was exhibited by 145 out of 155 TF mutants (93%) and approximately 85% of the TFs (132/155) have been functionally characterized for the first time in this study. Through high-coverage phenome analysis, we discovered myriad novel TFs that play critical roles in growth, differentiation, virulence-factor (melanin, capsule, and urease) formation, stress responses, antifungal drug resistance, and virulence. Large-scale virulence and infectivity assays in insect (Galleria mellonella) and mouse host models identified 34 novel TFs that are critical for pathogenicity. The genotypic and phenotypic data for each TF are available in the C. neoformans TF phenome database (http://tf.cryptococcus.org). In conclusion, our phenome-based functional analysis of the C. neoformans TF mutant library provides key insights into transcriptional networks of basidiomycetous fungi and ubiquitous human fungal pathogens.

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혈소판유래성장인자를 함유한 Chitosan/Calcium Metaphosphate의 골조직재생효과에 관한 연구 (The Effect of Platelet Derived Growth Factor - BB Loaded Chitosan/Calcium Metaphosphate on Bone Regeneration)

  • 이승열;설양조;이용무;이주연;이승진;김석영;구영;류인철;한수부;최상묵;정종평
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제31권1호
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    • pp.1-23
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    • 2001
  • Chitosan is biodegradable natural polymer that has been demonstrated its ability to improve wound healing, and calcium metaphosphate(CMP) is a unique class of phosphate minerals having a polymeric structure. In this study, chitosan/CMP and platelet derived growth factor(PDGF-BB) loaded chitosan/CMP sponges were developed, and the effect of the sponges on bone regeneration and their possibility as scaffolds for bone formation by three-dimensional osteoblast culture were examined. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponges were prepared by freeze-drying of a mixture of chitosan solution and CMP powder, and soaking in a PDGF-BB solution. Fabricated sponge retained its 3-dimensional porous structure with $100-200\;{\mu}m$ pores. The release kinetics of PDGF-BB loaded onto the sponge were measured in vitro with $^{125}I-labeled$ PDGF-BB. In order to examine their possibility as scaffolds for bone formation, fetal rat calvarial osteoblastic cells were isolated, cultured, and seeded into the sponges. The cell-sponge constructs were cultured for 28 days. Cell proliferation, alkaline phosphatase activity were measured at 1, 7, 14 and 28 days, and histologic examination was performed. In order to examine the effect on the healing of bone defect, the sponges were implanted into rat calvarial defects. Rats were sacrificed 2 and 4 weeks after implantation and histologic and histomorphometrical examination were performed. An effective therapeutic concentration of PDGF-BB following a high initial burst release was maintained throughout the examination period. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponges supported the proliferation of seeded osteoblastic cells as well as their differentiation as indicated by high alkaline phosphatase activities. Histologic findings indicated that seeded osteoblastic cells well attached to sponge matrices and proliferated in a multi-layer fashion. In the experiments of implantation in rat calvarial defects, histologic and histomorphometric examination revealed that chitosan/CMP sponge promoted osseous healing as compared to controls. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponge further echanced bone regeneration. These results suggested that PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponge was a feasable scaffolding material to grow osteoblast in a three-dimentional structure for transplantation into a site for bone regeneration.

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인간 자궁내막의 탈락막화에서 HOXA10 유전자의 역할 (Role of HOXA Gene in Human Endometrial Decidualization)

  • 이창세;박동욱;박찬우;김태진
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제37권3호
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    • pp.207-216
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    • 2010
  • 목 적: Small interfering RNA (siRNA)를 이용하여 homeobox (HOXA) 10 유전자의 발현이 억제된 일차배양 자궁내막 세포를 이용하여 자궁내막 탈락막화 (decidualization)에 HOXA유전자를 포함한 세포 내 신호전달기전을 분석하고자 하였다. 연구방법: 본원 산부인과에서 자궁내막 질환 이외의 이유로 전자궁 적출술을 받은 환자의 자궁내막 조직을 채취한다. $37^{\circ}C$에서 20분간 Trypsin-EDTA를 처리하여 단일세포로 분리한 후 10% fetal bovine serum이 첨가된 DMEM/F12 배지를 이용하여 24시간 동안 $37^{\circ}C$ 5% $CO_2$ 배양기 안에서 배양한다. 배양된 자궁내막 세포를 HOXA10 siRNA로 첨가한 후 TGF-${\beta}1$을 10 ng/mL 농도로 48시간 첨가하여 탈락막화를 유도한다. 배양된 자궁내막 세포에서 reverse transcription polymerase chain reaction을 이용하여 HOXA10, prolactin, cyclooxygenase (COX)-2, peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-$\gamma$ 및 wingless-type MMTV integration site family (Wnt)의 발현을 관찰하였다. 결 과: HOXA10의 경우 transforming growth factor (TGF)-${\bata}1$과 HOXA10 siRNA를 처리하지 않은 대조군에 비하여 TGF-${\beta}1$을 처리한 군에서 약 1.8배 가량 발현양의 증가를 보였다. 자궁내막 탈락막 표지인자로 알려져 있는 prolactin의 경우 TGF-${\beta}1$을 처리한 경우 대조군에 비하여 유의한 발현의 증가를 보였으며 HOXA10 siRNA를 처리한 군에 있어서는 TGF-${\beta}1$을 첨가하더라도 prolactin mRNA의 발현양의 증가를 관찰할 수 없었다. 또한 자궁내막 세포의 분화인자로 알려져 있는 COX-2의 발현 역시 HOXA10 siRNA를 처리한 군에 있어서 mRNA 발현양이 유의하게 감소하였으며 TGF-${\beta}1$을 처리하여도 발현의 증가를 관찰할 수 없었다. Wnt4의 경우 HOXA10 siRNA를 이용하여 HOXA10의 발현을 억제한 경우 대조군에 비하여 유의하게 mRNA의 발현양이 감소하였으며 이러한 발현양의 감소는 TGF-${\beta}1$을 처리하여도 증가됨을 관찰할 수 없었다. PPAR$\gamma$의 발현은 HOXA10 siRNA의 처리와 관계없이 TGF-${\beta}1$에 의하여 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 결 론: Progesterone에 의하여 자궁내막 상피세포에서 분비되는 것으로 알려져 있는 TGF-${\beta}1$에 의한 자궁내막 기질세포의 분화 (탈락막화)는 HOXA10 및 Wnt에 의하여 조절되는 것으로 생각된다.

Valproic acid와 HS-1200의 병용처리가 사람골육종세포에 미치는 세포자멸사 효과에 대한 연구 (Apoptotic Effect of Co-Treatment with Valproic Acid and HS-1200 on Human Osteosarcoma Cells)

  • 김덕한;이기현;김인령;곽현호;박봉수;정성희;고명연;안용우
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제35권3호
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    • pp.165-175
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    • 2010
  • Valproic acid(VPA)는 아주 잘 알려진 항경련제로서, 30년 동안 간질치료제로서 사용되어져 왔다. VPA는 1997년에 최초로 원시 신경외배엽성 암세포의 증식 억제와 분화를 유도하는 항암제의 효능이 밝혀졌다. 그리고 VPA의 항암효과는 히스톤탈 아세틸화효소억제제의 기전에 기인한다고 규명되었다. 담즙산과 합성담즙산유도체가 여러 종류의 암세포에 세포자멸사(apoptosis)를 유도하며, 항암효과가 있다고 알려져 있다. 또한 합성 chenodeoxycholic acid(CDCA) 유도체가 여러 가지 암세포에 유도한 세포자멸사 연구들이 보고되어져 왔다. 본 연구는 히스톤탈아세틸화효소억제제인 VPA와 합성 CDCA 유도체인 HS-1200의 병용처리가 사람골육종세포에 효과적인 상승 세포자멸사 효과가 있는지를 알기 위해서 수행되었다. VPA과 HS-1200의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 trypan-blue법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 확인하기 위해서 Hoechst 염색법, flow cytometry(DNA hypoploidy와 MMP 측정), Western bot 분석법 그리고, 면역형광염색법을 수행하였다. 병용처리 된 사람골육종세포는 단독처리 된 사람골육종세포에서 거의 관찰할 수 없었던 많은 핵 응축, DNA 조각남, 사립체막 전위와 DNA 양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF의 핵으로의 이동, caspase-7, caspase-3 그리고 PARP의 파괴와 같은 세포자멸사 증거를 보였다. 48시간 동안 1 mM의 VPA와 $25\;{\mu}M$ HS-1200을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 유도 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월한 세포자멸사의 유도를 보였다. 이러한 병용처리 결과는 사람골육종의 새로운 치료적 전략으로 응용될 수 있다고 생각한다.

The Effects of Retinoic Acid and MAPK Inhibitors on Phosphorylation of Smad2/3 Induced by Transforming Growth Factor β1

  • Lee, Sang Hoon;Shin, Ju Hye;Shin, Mi Hwa;Kim, Young Sam;Chung, Kyung Soo;Song, Joo Han;Kim, Song Yee;Kim, Eun Young;Jung, Ji Ye;Kang, Young Ae;Chang, Joon;Park, Moo Suk
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제82권1호
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    • pp.42-52
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    • 2019
  • Background: Transforming growth factor ${\beta}$ (TGF-${\beta}$), retinoic acid (RA), p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK), and MEK signaling play critical roles in cell differentiation, proliferation, and apoptosis. We investigated the effect of RA and the role of these signaling molecules on the phosphorylation of Smad2/3 (p-Smad2/3) induced by TGF-${\beta}1$. Methods: A549 epithelial cells and CCD-11Lu fibroblasts were incubated and stimulated with or without all-trans RA (ATRA) and TGF-${\beta}1$ and with MAPK or MEK inhibitors. The levels of p-Smad2/3 were analyzed by western blotting. For animal models, we studied three experimental mouse groups: control, bleomycin, and bleomycin+ATRA group. Changes in histopathology, lung injury score, and levels of TGF-${\beta}1$ and Smad3 were evaluated at 1 and 3 weeks. Results: When A549 cells were pre-stimulated with TGF-${\beta}1$ prior to RA treatment, RA completely inhibited the p-Smad2/3. However, when A549 cells were pre-treated with RA prior to TGF-${\beta}1$ stimulation, RA did not completely suppress the p-Smad2/3. When A549 cells were pre-treated with MAPK inhibitor, TGF-${\beta}1$ failed to phosphorylate Smad2/3. In fibroblasts, p38 MAPK inhibitor suppressed TGF-${\beta}1$-induced p-Smad2. In a bleomycin-induced lung injury mouse model, RA decreased the expression of TGF-${\beta}1$ and Smad3 at 1 and 3 weeks. Conclusion: RA had inhibitory effects on the phosphorylation of Smad induced by TGF-${\beta}1$ in vitro, and RA also decreased the expression of TGF-${\beta}1$ at 1 and 3 weeks in vivo. Furthermore, pre-treatment with a MAPK inhibitor showed a preventative effect on TGF-${\beta}1$/Smad phosphorylation in epithelial cells. As a result, a combination of RA and MAPK inhibitors may suppress the TGF-${\beta}1$-induced lung injury and fibrosis.

3T3-L1 지방세포에서 녹나무 잎 추출분획물이 인슐린작용에 미치는 효과 (Effect of Cinnamomum camphora Leaf Fractions on Insulin Action)

  • 고병섭;이미영;김호경;천진미;최수봉;전동화;장진선;박선민
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.1336-1343
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    • 2005
  • 일본에서는 녹나무 줄기에서 분리한 정유의 하나인 camphor는 강심제등 약용으로 사용하고 있지만, 녹나무 잎 추출물에 대한 연구도 적고 특히 항당뇨 효과에 대한 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 녹나무 잎 추출물이 in vitro에서 인슐린 작용, 인슐린 분비 또는 탄수화물의 소화에 효과적인지를 조사함으로 항당뇨에 효과적인지 여부를 조사하였다. 녹나무 잎을 $70\%$ 에탄올로 추출한 후 메탄올과 물을 섞은 용액으로 단계별로 XAD-4 column으로 분획 하였다. 녹나무 잎 추출물은 고농도(1 mg/mL)에서도 MTT로 측정하였을 때 세포 독성을 나타내지 않았다 녹나무 잎 추출분획 물 중 40과 $60\%$ 메탄올층은 3T3-L1 지방세포에 처리하였을 때 인슐린의 작용을 향상시켜 포도당의 흡수를 증가시키는 효과가 매우 컸다. 이 추출분획 물들은 3T3-L1 지방세포에 존재하는 인슐린의 작용을 향상시켜 인슐린을 10 nM을 처리한 것보다도 효과적으로 포도당 흡수를 증가시켰다. 또한 $40\%$ 메탄올층은 3T3-L1 섬유아세포에 분화 유도물질를 처리하였을 때 PPAR$\gamma$인 pioglitazone과 마찬가지로 지방 세포로의 분화를 촉진시키고 지방의 축적도 증가시켰다. 그러므로 $40\%$ 메탄올층에는 PPAR-$\gamma$ agonist로 작용하는 물질이 함유되어 있을 가능성이 높다. 베타세포라인인 Min6세포에 녹나무 잎 추출분획물을 처리한 후 저농도와 고농도 포도당 자극시 인슐린 분비를 측정하였을 때 두 농도에서 모두 인슐린 분비에 영향을 미치지 않았다. 또한 녹나무 잎 추출분획물은 탄수화물의 소화에 작용하는 효소인 $\alpha$-glucoamylase의 활성에 영향을 미치지 않았다. 결론적으로 녹나무 잎에는 인슐린 분비나 탄수화물의 소화에 관여하는 성분의 없지만, 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성물질이 함유되어 있을 가능성이 높다. 특히 $40\%$ 메탄올층에는 PPAR$\gamma$ agnist로 작용하는 인슐린 민감성 물질이 존재할 가능성이 높다.

스테로이드제가 백서 폐의 Surfactant B와 C 유전자 발현에 미치는 영향 (Effect of Dexamethasone on Gene Expression of Surfactant Protein B and Surfactant Protein C)

  • 박익수;손장원;윤호주;신동호;박성수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제54권4호
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    • pp.439-448
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    • 2003
  • 연구배경 : SP는 표면활성물질의 물리적 성상의 결정 및 대사를 결정하는데 있어서 중요한 역할을 담당한다. SP-B와 SP-C는 배수성 단백이며 공기액체계면에 지질 수포를 결합하게 하여 인지질의 흡착과 표면활성을 증강시킨다. 글루코코르티코이드는 폐의 형태학적 발생을 촉진시키며, 표면활성물질 인지질의 생산을 증가시키고, SP-B와 SP-C의 축적 및 폐탄성을 향상시킨다. 시험관 내 실험을 통하여 관찰한 바에 의하면 글루코코르티코이드를 투여한 후에 SP-B mRNA와 SP-C mRNA가 증가한다. 그러나 동물실험에서 SP-B mRNA와 SP-C mRNA에 대한 스테로이드제의 효과에 관한 보고는 드물다. 방 법 : 저자들은 실험동물에서 SP-B와 SP-C의 유전자 발현을 파악하고자 서로 다른 용량과 기간에 따른 덱사메타손을 백서에 투여한 후 이들 유전자 발현 양상을 filter hybridization방법으로, 덱사메타손의 서로 다른 용양과 기간에 따른 SP-B와 SP-C의 유전자 발현 효과를 평가하였다. 결 과 : 1) 덱사메타손을 1일 0.2 mg/kg 투여하고 24시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 23.7%가 증가하였다. 2) 덱사메타손을 1일 2 mg/kg씩 일주일간 투여 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 96.6%가 증가하였다(P<0.001). 3) 덱사메타손을 1일 0.2 mg/kg 투여하고 24시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 42.7%가 증가하였다(P<0.01). 4) 덱사메타손을 1일 2 mg/kg씩 1주일간 투여 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 60.0%가 증가하였다(P<0.01). 결 론 : 이상의 결과는 실험동물에서 서로 다른 덱사메타손용량과 기간에 따른 SP-B mRNA와 SP-C mRNA양은 덱사메타손양을 소량을 투여하였을 때보다 대량을 투여 하였을 때, 또는 단기간보다는 장기간 사용하였을 때 유의한 증가가 있음을 지적하고 있다.

Control of Trophoblast Gene Expression and Cell Differentiation

  • 천종윤
    • 대한생식의학회:학술대회논문집
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    • 대한불임학회 2001년도 제2차 연수강좌
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    • pp.195-205
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    • 2001
  • 태반 영양배엽 (trophoblast)은 포유동물의 발생과정 중 가장 먼저 분화되는 세포로서, 자궁환경내에서 배아가 착상, 발생, 및 분화하기 위해서 반드시 필요한 태반을 형성하는 색심적인 세포이다. 영양배엽 세포의 분화과정중의 결함은 배아의 사산이나 임신질환 등의 치명적 결과를 초래한다. 하지만, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 분자생물학적인 메카니즘은 아직 규명되지 않고 있다. 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 경로를 규경하기 위한 선결과제는 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 많은 유전자들이 밝혀져야만 한다. 본 연구팀은 최근에 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 두 종류의 새로운 유전자들을 찾았다. 한 종류는 homeobox를 보유하고 있는 조절 유전자 Psx이고, 다른 한 종류는 임신호르몬인 태반 프로락틴 라이크 단백질 유전자 PLP-C${\beta}$이다. 본 연구과제의 목표는 이들 유전자의 기능과 조절 메카니즘을 규명함으로써, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 조절경로를 밝히는 것이다. 이를 위하여 다음과 같은 일련의 연구를 수행할 것이다. 1) Psx 유전자가 분화된 영양배엽 세포에서만 발현케 하는 조절 메카니즘을 규명하기 위해 functional assays, in vitro footprinting, gel mobility shift assays, 생쥐형질전화, UV crosslinking, Southwestern blot 등의 방법을 통해 Psx 유전자의 cis-acting 요인과 trans-acting factor를 밝혀 분석한다. 2) 영양배엽 세포의 분화조절 경로를 규명하기 위해 random oligonuclotide library screening, DD-PCR, subtractive screening 등의 방법을 이용하여 Psx 유전자에 의해 조절되는 하부유전자를 밝힌다. 3) Psx 유전자를 knock-out시켜 영양배엽 세포가 발달 및 분화하는데 미치는 역할을 밝힌다. 4) Yeast two-hybrid screening방법을 이용하여 태반 프로락틴 유전자의 수용체를 찾아 이들의 신호전달 기전을 밝힌다. 제1차년 연구결과로서, mouse와 rat으로부터 각각 Psx 유전자의 genomic DNA를 클로닝하여, 유전자 구조를 비교한 결과, mouse Psx (mPsx2)는 4개의 exons으로 이루어져 있는 반면에, rat Psx (Psx3)는 3개의 exons으로 구성되어 있었다. 즉, rPsx3는 mPsx2의 exon1이 없었다. Notrhern blot과 in situ hybridization 분석에 의해 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 발현 조절되는 현상을 밝혔다. 실제로 mPsx2와 rPsx3의 5'-flanking지역을 클로닝하여 염기서열 분석 결과 전혀 homology를 찾을 수 없었다. 또한, 이들 각각 promoter의 activity를 luciferase reporter를 이용하여 조사한 결과 Rcho-1 trophoblast cells에서 각기 다른 activity를 보여 주는 것을 발견하였다. Psx 유전자의 transcription start sites는 Primer extension에 의해 밝혔다. 또한 Psx2 유전자를 knock-out 시키기 위해 targeting vector를 Osdupde1에 제작하였다. 본 과제를 시작할 때 새로운 프로락틴 유전자 하나를 클로닝하여 이 유전자를 PLP-I라고 이름을 붙였다. 이 후 이 유전자 (PLP-I)는 PLP-C${\beta}$라고 이름을 붙이게 되었다. Mouse PLP-C${\beta}$ 유전자의 counterpart를 rat에서 찾아 염기서열을 비교한 결과 mouse와 rat에서 PLP-C${\beta}$유전자의 homology는 약 79% (amino acid level)였다. 본 연구과정을 통해 또 하나의 새로운 PLP-C subfamily member를 mouse로부터 클로닝 하였고, 이 유전자를 PLP-C${\gamma}$라 하였다. PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$의 발현 유형은 Northern blot과 in 냐셔 hybridization 분석에 의해 태반의 제한된 spongitrophoblast와 trophoblast giant cells에서만 발현하는 것을 밝혔다. 놀랍게도 이들 두 새로운 유전자는 alternative splicing에 의해 두 종류의 isoform이 있음을 밝혔다. PLP family member 유전자로서 splicing에 의한 isoforms을 보여 주는 유전자로는 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 최초이다. 이들 isoform mRNAs의 발현 유형은 RT-PCR 방법을 이용하여 규명하였다. 또 하나의 새로운 발견은 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 독특한 유전자 구조를 갖고 있었다. 즉, PLP-C${\beta}$는 exon3의 alternative splicing에 의해 5개 혹은 6개의 exons을 갖는 two isoforms이 생긴다. 반면에 PLP-C${\gamma}$는 exon2가 alternative splcing이 되면서 7개의 exons을 갖거나 6개의 exons을 갖는 isoforms을 만든다. 그리고, PLP-C${\gamma}$의 promoter activity를 trophoblast Rcho-l${\gamma}$ 세포주를 이용하여 PLP-C${\gamma}$ 의 1.5 kb 5'-flanking 지역이 trophoblast-specific promoter activity를 갖고 있음을 밝혔다. PLP-C${\gamma}$ 유전자의 transcription start site는 Primer extension에 의해 밝혔다. 제 1차 년도의 연구결과를 토대로, 2차년에서는 다음단계의 연구를 수행하고자 한다. 즉, 1) mPsx2와 rPsx3의 promoter를 비교분석 함으로서 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 조절되는 메카니즘 규명, 2) Psx와 PLP-C 유전자의 promoter에 있는 cis-acting elements 탐색, 3) Psx2와 Psx3의 단백질을 이용하여 이들이 binding하는 target sequence 규명, 4) 제작한 Psx2 targeting vector를 이용하여 ES cells에서 Psx2 유전자 knock-out, 5) Psx 유전자를 과발현시키는 세포주를 만들고 Psx에 의해 조절되는 유전자 탐색, 6) 새로 밝히 PLP-C members 유전자들의 조절기전을 Rcho-1 세포주를 이용하여 여러 거지 성장인자와 다른 호르몬에 대한 반응을 탐색, 7) Psx와 PLP-C${\gamma}$ 유전자의 chromosomal mapping 등을 밝힐 것이다.

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