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도라지 유래 사포닌 platycodin D에 의한 인체 백혈병세포의 apoptosis 유도 (Pro-apoptotic Effects of Platycodin D Isolated from Platycodon grandiflorum in Human Leukemia Cells)

  • 박상은;이수영;신동역;정진우;진명호;박선영;정윤호;황혜진;홍상훈;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.389-398
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    • 2013
  • Platycodin D는 도라지(Platycodon grandiflorum)의 뿌리인 길경(Platycodi Radix)에 함유된 은 triterpene saponin의 일종으로 다양한 약리효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 다양한 암세포 중 platycodin D의 항암활성 감수성이 가장 높았던 인체 혈구암 U937 세포를 대상으로 platycodin D 처리에 따른 apoptosis 유발기전에 대하여 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 U937 세포에서 platycodin D 처리에 의한 증식억제는 apoptosis 유발과 밀접한 연관이 있음을 알 수 있었다. 이러한 platycodin D에 의한 apoptosis 유발은 pro-apoptotic Bax의 발현 증가와 연관된 미토콘드리아 막 전위의 소실 및 caspase-3의 활성화와 기질단백질들의 분해에 의한 것임을 알 수 있었으며, IAP family 인자들의 발현 감소가 caspase의 활성 증가에도 영향을 미친 것으로 추정된다. 또한 z-DEVD-fmk 선처리에 의하여 platycodin D에 의하여 유발된 apoptosis가 유의적으로 억제되었기에, platycodin D 처리에 의하여 유발되는 apoptosis는 미토콘드리아 경로에 의하여 조절되며, caspase-3의 활성화가 핵심적인 역할을 한 것으로 생각된다.

Entrobacter agglomerans에 의한 D-Galactose로부터 D-Tagatose 생산조건의 최적화 (Optimization of Culture Conditions for D-Tagatose Production from D-Galactose by Enterobacter agglomerans.)

  • 오덕근;노회진;김상용;노봉수
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.250-256
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    • 1998
  • D-Tagatose의 생산 가능성이 있는 미국 종균협회(ATCC)와 한국 유전자은행(KCTC)에서 구입한 균주 35 종류를 사용하여 D-galactose로부터 D-tagatose의 생산을 조사하였다. 여러 균주 중에 발효시간이 짧고 D-tagatose의 생산량이 높은 Enterobactor agglomerans ATCC 27987을 D-tagatose 생산 균주로 선정하였다. 선정된 균을 사용하여 D-tagatose의 생산에 영향을 주는 배양 조건을 최적화 하였다. 여러 가지 탄소원 중에서 D-galactose가 D-tagatose의 생산량이 가장 높게 나타났고 그 농도를 달리하였을 때 D-galactose의 농도가 증가할수록 D-tagatose의 생산량과 균체농도가 증가하였다. 20 g/l의 D-galactose 배지에서 여러 가지 질소원이 D-tagatose의 생산에 미치는 영향을 살펴본 결과 D-tagatose의 생산량은 유기 질소원의 경우 yeast extract가 가장 높았고 무기 질소원의 경우 (NH$_4$)$_2$SO$_4$가 높게 나타났다. D-Tagatose의 생산량이 가장 높게 나타난 질소원인 yeast extract를 선택하여 농도별 실험을 수행하여 최적 yeast extract의 농도를 5.0 g/l로 결정하였다. (NH$_4$)$_2$SO$_4$를 yeast extract 5.0 g/l가 함유된 배지에 농도별로 첨가하여 2.0 g/l에서 최대 D-tagatose의 생산량을 얻었다. 또한, 무기염의 영향을 조사하여 KH$_2$PO$_4$ 5.0 g/l, $K_2$HPO 5.0 g/l, MgSO$_4$.7$H_2O$ 5.0 mg/l의 최적 D-tagatose 생산 조건을 결정하였다. 배지최적화를 통하여 최적 배지로 D-galactose 20 g/l, yeast extract 5.0 g/l, (NH$_4$)$_2$SO$_4$ 2.0 g/l, KH$_2$PO$_4$ 5.0 g/l, $K_2$HPO$_4$ 5.0 g/l, MgSO$_4$.7$H_2O$ 5 mg/l를 선정하였다. 최적 배지에서 배양 환경이 D-tagatose의 생산에 미치는 영향을 조사하여 초기 pH 6.0, 배양 온도 3$0^{\circ}C$, 교반속도 150 rpm의 최적 배양 조건을 결정하였고 이 조건에서 배양시간 24시간에 D-galactose 20 g/l로부터 D-tagatose의 0.41 g/l를 얻을 수 있었다.

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유제한성 병기의 소세포 폐암에서 3주 간격으로 시행된 irinotecan과 cisplatin을 이용한 과다분할 방사선 동시 요법 (Phase II Study of Induction Irinotecan + Cisplatin Chemotherapy Followed by Concurrent Irinotecan + Cisplatin Plus Twice-Daily Thoracic Radiotherapy)

  • 이정은;박희선;정성수;김주옥;조문준;김진환;이충식;김선영
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제63권2호
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    • pp.154-164
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    • 2007
  • 배경: Irinotecan hydrochloride는 topoisomerase I inhibitor로서 소세포 폐암에 효과적인 약제로 알려져 있다. Irinotecan은 cisplatin과 더불어 방사선감작물질로 작용하기도 한다. 본 연구는 이전에 치료받은 경험이 없는 제한성 병기의 소세포 폐암 환자에서 irinotecan과 cisplatin(IP)의 방사선 동시화학요법의 효과를 평가하기 위하여 시행되었다. 방법: 2002년 12월부터 2004년 11월까지 충남대학교 병원에서 새로이 제한성 병기의 소세포 폐암으로 진단된 24명의 환자들을 대상으로 하였다. Irinotecan $60mg/m^2$을 제 1일과 제 8일째 투여하였고 cisplatin $60mg/m^2$을 제 1일째 투여하였으며 매 3주 간격으로 시행되었다. 제 3차 항암화학요법을 시작하는 날과 동시에 과다 분할방사선 치료(twice-daily thoracic irradiation; 45 Gy total)을 시작하였다. 예방적 전 뇌 방사선 조사(Prophylactic cranial irradiation)가 방사선 동시화학요법이 끝난 후 완전반응(complete response)을 나타낸 환자에서 시행되었다. 제 2차 항암요법과 제 6차 항암요법이 끝난 후에 흉부 전산화 단층촬영과 기관지경 등을 통한 병기의 재평가가 이루어졌다. 결과: 병기의 재평가는 19명의 환자에게 이루어졌다. 중앙 추적관찰기간은 12.5개월이고 전체 99회의 항암치료가 시행되었다. 평균 한 환자당 5.2회의 항암치료가 시행되었다. 실제 용량강도는 cisplatin $19.6mg/m^2$/week과 irinotecan $38.2mg/m^2$/week이었다. 9명의 환자가 완전반응을 보였고 10명의 환자가 부분반응(partial response)을 보여서 전체 반응률은 95%였다. 3에서 4도의 혈액학적 독성은 백혈구 감소증(35% of cycles), 빈혈(7% of cycles), 혈소판 감소증(7% of cycles) 등으로 나타났다. 3에서 4도의 비 혈액학적 독성은 설사(5% of cycles)였다. 3에서 4도의 방사선 식도염(10% of patients)을 제외하고는 과다 분할 방사선 치료를 이용한 방사선 동시 화학요법의 기존의 방법과 독성 면에서는 큰 차이가 없었다. 치료와 관련된 사망은 관찰되지 않았다. 평가가 가능한 환자들에서 1년 생존율과 2년 생존율은 각각 89% (16/18)와 47% (9/18)였다. 결론: 3주 간격으로 시행된 irinotecan과 cisplatin을 이용한 과다분할 방사선 동시 요법은 제한성 병기의 소세포 폐암 환자에서 부작용은 높지 않으면서 효과적인 치료법으로 고려될 수 있을 것이다.

미역취(Solidago virga-aurea var. gigantea Miq.) 뿌리 추출물이 MC3T3-E1 조골세포의 활성과 분화에 미치는 영향 (Effects of Solidago virga-aurea var. gigantea Miq. Root Extracts on the Activity and Differentiation of MC3T3- E1 Osteoblastic Cell)

  • 박정현;이지원;김현정;이인선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.929-936
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    • 2005
  • 골조직은 골아세포, 파골세포, 골세포 등으로 구성되며, 골개조시 여러 인자가 세포증식, 분화, 활성화 및 골대사 조절에 관여한다. 이 때 조골세포의 활성은 골형 성 에 중요하므로, 본 연구에서는 MC3T3-E1 조골세포주를 이용하여 식용자원인 미역취뿌리의 조골세포의 증식과 분화활성에 미치는 영향을 조사하였다. 미역취뿌리 메탄을 추출물 및 분획물이 조골세포의 성장에 미치는 영향을 MTT검색법으로 조사한 결과, 미 역 취 뿌리 메탄을 추출물 10, 100${\mu}g/mL$ 처리시 대조군과 비교하여 각각 140, $120\%$ 증가하여 조골세포의 높은 성장률을 보였다. 미역취 뿌리 추출물 및 순차 분획물 시료가 ALP 효소 활성에 미치는 영향을 3일 간격으로 배지교환 및 시료처 리를 하면서 27일 동안 배양시간에 따른 변화를 측정하여 조사하였다 그 결과, 농도 1, 10, 100${\mu}g/mL$ 처리시 n-hexane과 chloroform분획을 제외한 나머지 분획물들이 시간이 지남에 따라 약간의 ALP활성을 증가시켰고, 메탄올 추출물은 27일째에 대조군에 비해 약 4.4배 이상, 양성 대조군에 비해 약 2배 이상 ALP 활성을 증가시켰다. 미 역취뿌리 메탄올추출물은 다시 ALP효소 염색법과 alizarin red 염색으로 조골세포의 ALP활성유도, 분화와 석회화 형성능을 재확인하였다. 따라서 미역취뿌리 추출물중 골세포의 활성을 촉진시키는 물질은 극성 에 따른 분획물보다 mothanol추출물에서 활성이 높게 나타나는 결과로 미뤄볼 때, 단일성 분에 의한 것보다 복합적 성분들의 상승 작용에 의하여 조골세포의 증식과 분화를 증진시킬 수 있다고 할 수 있다. 아울러 종래의 골질환에 좋다고 알려 진 식품과 양성 대조군에 비해 빠르게 유도하고 있어 앞으로 미역취뿌리에 대한 분자생물학 수준 등의 구체적인 연구들과 기작연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

알코올로 유도한 만성위궤양 흰쥐 모델에서 비타민 E 보충이 위궤양 치유에 미치는 영향 (Ulcer Healing Effects of Vitamin E on Chronic Gastric Ulcer Induced by Alcohol in Young Adult Rats)

  • 모정민;이선혜;박미나;이연숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.309-316
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    • 2008
  • 본 연구에서는 알코올을 이용하여 만성위궤양 실험동물 모델을 확립하고 설정된 동물모델을 대상으로 비타민 E 투여 수준(결핍 0 mg/mL oil/day, 정상 1 mg/mL oil/day, 보충 10 mg/mL oil/day)에 따른 위궤양 치유효과를 살펴보고자 수행되었다. 비타민 E를 투여시킨 기간은 총 7일로서 위의 조직학적 검사, 혈청의 gastrin 농도, 위 조직의 histamine 농도, 위 조직 내의 항산화 효소인 GPx 활성도와 catalase 농도 및 MPO 활성도를 측정하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 만성군에서 식이섭취량과 15% 에탄올 식수섭취량에는 유의적인 차이가 없었으나 체중증가량은 비타민 E 결핍군에서 유의적으로 낮았다. 급성군에 비해 만성군에서 위 무게가 유의적으로 낮게 나타났다. 또한 급성군에서 다량의 출혈과 선상의 괴사가 나타났으며 비타민 E 결핍군 또한 약간의 출혈과 선상의 궤양이 남아있었으나 비타민 E 정상군과 보충군의 경우 출혈이나 궤양은 관찰되지 않았다. 혈청 gastrin의 경우 비타민 E 결핍군에서 유의적으로 높았으며 비타민 E 투여수준에 따라 유의적으로 낮아졌다. 또한 위 조직에서 histamine 농도는 급성군보다 만성군에서 유의적으로 높게 나타났지만 만성군에서 비타민 E의 투여수준에 따른 histamine 농도의 차이는 나타나지 않았다. 위 조직에서의 MDA 농도는 비타민 E 결핍군과 정상군에 비해 보충군에서 유의적으로 높게 나타났으며 급성과 만성유도에 따른 MDA 농도 차이는 관찰되지 않았다. 또한 대표적인 항산화 효소인 GPx와 catalase의 경우 비타민 E 정상군과 보충군에서 유의적으로 낮게 나타났다. 위 조직에서의 MPO 활성도는 비타민 E 결핍군에 비해 정상군과 보충군에서 유의적으로 낮게 나타났다. 결론적으로 알코올로 유도한 만성위궤양 실험동물 모델에서 비타민 E의 보충은 위궤양 치유효과가 있는 것으로 평가되었다. 비타민 E 보충은 혈청 gastrin 농도를 감소시켜 위에서의 산 분비를 감소시키며 또한 위 조직 내의 MPO 활성도를 감소시켜 proinflammatory cytokine을 방출을 억제시키고 결과적으로 위 세포내로의 호중구 침투를 감소시켜 위궤양 치유과정을 촉진시키는 것으로 보인다. 따라서 비타민 E의 결핍상태보다 비타민 E를 보충하였을 때 빠른 위궤양 치유효과가 있는 것으로 사료되며, 평소 권장량을 충족시킬 수 있는 비타민 E의 충분한 식이섭취가 중요하다고 생각한다.

인터랙티브 미디어아트 콘텐츠의 인지적 어포던스가 관람자의 인터랙션과 흥미에 미치는 영향 (Effect of Cognitive Affordance of Interactive Media Art Content on the Interaction and Interest of Audience)

  • 이강소;최유주
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제5권9호
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    • pp.441-450
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    • 2016
  • 본 논문에서는 인터랙티브 미디어 작품과 관객이 상호작용 하는 방법을 설명하는 상세수준이 관람자의 흥미에 미치는 영향을 분석하였다. 상호작용 방법을 관람자가 아는 것은 입력 장치에 대한 시지각적인 노출 및 관람자의 인지에 대한 사항으로 '인지적 어포던스'와 관련된다. 원활한 상호작용을 위해서 상호작용 방법을 명확하게 제시하면 관람자의 미적 체험으로 이끄는 호기심과 흥미가 오히려 반감될 수 있다고 보았다. 따라서 인지적 어포던스를 향상시키는 것이 항상 옳은 것은 아닐 수 있다고 보고 인지적 어포던스가 관람자의 인터랙션과 흥미에 미치는 영향을 살펴보았다. 이에 대한 연구를 위해서 두 가지의 가설을 세웠다. 첫째, 인터랙션 방법에 대한 설명이 명시적일수록 상호작용 방식에 대한 관람자의 이해도가 높아진다. 둘째, 인터랙션 방법에 대한 설명이 명시적일수록 관람자의 흥미는 떨어진다. 검증을 위한 실험으로 일상적으로 접하기 쉬운 터치 인터랙션 기술을 적용한 인터랙티브 미디어 아트 작품을 제작하였다. 작품은 시지각적 인터랙션 제시 정도를 달리한 세 가지 타입으로 제작하였다. 즉, 작동방식을 명시한 타입과 터치를 유도하는 은유적인 수준을 달리하는 두 가지 타입을 포함한 총 세 가지 타입으로 미디어아트 작품을 제작하였다. 참여자에게 각 타입의 작품을 제시, 각 참여자의 관람시간을 측정하고 흥미와 만족도에 대한 설문조사를 실시했다. 실험결과 인터랙션에 관한 명시성이 높은 타입에서 참가자의 관람시간이 길고 참여도와 흥미가 높은 것으로 파악되었다. 반면 인터랙션 방식이 명시적이지 않는 경우일수록 흥미와 만족도가 낮은 것으로 파악되었다. 따라서 두 번째 가설이 잘못되었음을 알 수 있었다. 인지적인 어포던스가 향상될수록 작품에 대한 사용성과 더불어 흥미가 높아진다는 사실을 본 실험을 통하여 간접적으로 확인할 수 있었다. 따라서 인지적 어포던스가 떨어질 경우 콘텐츠에 관한 관람자의 흥미가 낮아질 수 있기 때문에 예술작품 기획 시 명확한 작품 설명을 통하여 관객의 참여도를 높일 수 있음을 확인하였다.

Microprogation And Environment Conditions Affecting On Growth Of In Vitro And Ex Vitro Of A. Formosanus Hay

  • Ket, Nguyen-Van;Paek, Kee-Yoeup
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2002년도 심포지엄
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    • pp.29-30
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    • 2002
  • The goal of this research was to develop the effectiveness of in vitro culture method for A. formosanus and study the environment in vitro conditions affecting on growth. The first series of experiments were examined to investigate the response of three different basal media, MS (Murashige and Skoog, 1962), Knudson (KC; Knudson, 1946) and modified hyponex on growth and multiplication during in vitro culture. Multiple shoot proliferation was induced in shoot tip explants on Hyponex (H3) media supplemented with BA (1 mg1$\^$-1/) or TDZ (1-2 mg1$\^$-1/). Addition of activated charcoal (1%) to the TDZ containing medium promoted rapid shoot tip proliferation (11.1 shoots per explant) but the same medium had an opposite effect resulting in poor proliferation in the nodal explants. However, the regenerated shoots had slow growth rate and failed to elongate. This problem was overcome by transferring the shoot clumps to a hormone free H3 media supplemented with 2% sucrose and 0.5% activated charcoal. Using bioreactor culture for scaling up was also shown the best way for multiple shoot induction and growth of this plant. The second series of experiments was studied to investigate the effect of physical environment factors on growth of in vitro plantlets. The Anoectochilus formosanus plantlets were cultured under different air exchange rate (0.1, 0.9, 1.2h$\^$-1/), without sucrose or supplement 20g.1$\^$-1/ (photoautotrophic or photomixotrophic, respectively), and different photosynthesis photon flux (40, 80, 120 ,${\mu}$mol.m$^2$.s$\^$-1/- PPF). Under non-enrichment CO$_2$ treatment, slow growth was observed in photoautotrophical condition as compared with photomixotrophical condition on shoot height, fresh weigh and dry weight parameters; High air exchange (1.2.h-l) was found to be inadequate for plant growth in photomixotrophical condition. On the contrary, under CO$_2$, enrichment treatment, the plant growth parameters were sharply (visibly) improved on photoautotrophic treatments, especially on the treatment with air exchange rate of 0.9.h-1. The growth of plant in photoautotrophic condition was not inferior compared with photomixotrophic, and the best growth of plantlet was observed in treatment with low air exchange rate (0.9.h-1). Raising the PPF level from 80 to 120${\mu}$mol.m$\^$-2/.s$\^$-1/ decreased the plant height, particularly at 120${\mu}$mol.m$\^$-2/.s$\^$-1/ in photoautotrophic condition, fresh weight and dry weight declined noticeably. At the PPF of 120${\mu}$mol.m$\^$-2/,s$\^$-1/, chlorophyll contents lowed compared to those grown under low PPF but time courses of net photosynthesis rate was decreased noticeably. Light quality mainly affected morphological variables, changes of light quality also positively affected biomass production via changes in leaf area, stem elongation, chlorophyll content. Plant biomass was reduced when A. formosanus were grown under red LEDs in the absence of blue wavelengths compare to plants grown under supplemental blue light or under fluorescent light. Stem elongation was observed under red and blue light in the present experiment. Smaller leaf area has found under blue light than with other lighting treatments. Chlorophyll degradation was more pronounced in red and blue light compared with white light or red plus blue light which consequent affected the photosynthetic capacity of the plant. The third series of experiment were studied to investigate the effect of physical environment factors on growth of ex vitro plants including photosynthesis photon flux (PPF), light quality, growing substrates, electrical conductivity (EC) and humidity conditions. In the present experiments, response of plant on PPF and light quality was similar in vitro plants under photosynthesis photon flux 40${\mu}$mol.m,$\^$-2/.s$\^$-1/ and white light or blue plus red lights were the best growth. Substrates testing results were indicated cocopeat or peat moss were good substrates for A. formosanus growth under the greenhouse conditions. In case of A. formosanus plants, EC is generally maintained in the range 0.7 to 1.5 dS.m-1 was shown best results in growth of this plant. Keeping high humidity over 70% under low radiation enhanced growth rate and mass production.

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활성화된 내피세포에서 GRO-${\alpha}$, IL-8 및 ENA-78의 발현양상과 호중구 부착에 미치는 영향 (GRO-${\alpha}$, IL-8 and ENA-78 : Expressed by Stimulated Endothelial Cells and Increased PMN Adhesion)

  • 류기찬;김윤성;김용기;김인주;김영대;이창훈;박도윤;김지연;하태정;이민기;박순규
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권2호
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    • pp.145-155
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    • 2002
  • 연구배경 : 혈관내피세포와 호중구의 상호작용은 급성염증반응의 생리 및 병리학적 핵심적인 과정으로서 특별한 분자들에 의해서 매개되고 있다. 적절한 자극이 주어질 때 혈관 내피세포에서는 부착 및 신호인자가 표현되며 이들은 호중구의 수용체에 의해 인지된다. 본 연구에서는 IL-1과 LPS로 혈관내피세포를 자극하였을 때 CXC chemokine family에 속하는 GRO-${\alpha}$, IL-8 및 ENA-78이 내피세포에서 분비되는 양상을 관찰하였고, ENA-78과 GRO-${\alpha}$가 호중구-내피세포의 부착에 미치는 영향을 평가하였다. 방 법 : 인제대혈관 내피세포를 배양하여 다양한 농도로 IL-1과 LPS로 자극하였다. 자극된 내피세로로부터 분비 되어진 GRO-${\alpha}$, IL-8 및 ENA-78의 농도는 ELISA로 측정하였다. recombinant human ENA-78 및 GRO-${\alpha}$로 자극된 내피세포에 동위원소가 부착된 정상백혈구를 이용하여 부착능을 측정하였다. 결 과 : IL-1a과 LPS로 자극된 내피세포에서 GRO-${\alpha}$ IL-8 및 ENA-78의 분비는 자극의 농도와 지속시간에 비례하여 증가되었고, recombinant human ENA-78과 GRO-${\alpha}$의 농도가 증가함에 따라 호중구의 부착율이 더욱 증가하였다. 결 론 : ENA-78과 GRO-${\alpha}$는 CXC chemokine family에 속하며 주로 상피세포에서 발현되어 백혈구의 화학적 주성을 유발하며 염증성 반응을 매개하는 중요한 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 다양한 농도의 IL-1과 LPS로 자극된 내피세포에서 농도에 비례하여 GRO-${\alpha}$, IL-8 및 ENA-78이 분비됨을 확인할 수 있었으며, 또한 ENA-78과 GRO-${\alpha}$를 각각 다른 농도로 배양한 후 호중구 부착능이 농도에 따라 증가함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 염증성 자극으로 혈관내피세포에서 분비되는 ENA-78과 GRO-${\alpha}$ 등의 CXC chemokine 이 염증반응의 진행 기전에서 중요한 역할을 담당할 것임을 시사하며, 향후 염증성 질환의 발병기전 규명이나 치료법개발을 위한 기초적 자료를 제공하는데 도움이 될 것으로 생각된다.

세포질내 정자주입술 시행시 정자의 첨체반응이 수정란의 초기 발생과 임신율에 미치는 영향 (Acceleration of Early Embryonic Development by Induction of Acrosome Reaction in Intracytoplasmic Sperm Injection)

  • 임유진;이동률;이정은;김해정;백혜란;윤현수;심현남;조정현;노성일
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제24권3호
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    • pp.311-318
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    • 1997
  • Bypassing acrosome reaction and fusion process in intracytoplasmic sperm injection(ICSI), most of injected spermatozoa still contain intact acrosome contents and plasma membrane. It Is not known yet what acrosome contents and plasma membrane of spermatozoa have effect on the development of embryo. For further understanding of fertilization process after ICSI, we studied the time of pronucleus formation, disappearance and first cleavage in human zygote, and pregnancy rate in relation to acrosome reaction rate of spermatozoa after ICSI. Seventy cycles undergoing ICSI program were randomly selected. Sperm suspension from 38 cycles were treated 50% human follicular fluid(hFF) for 3 hours in order to induce acrosome reaction, others were not treated as control. Acrosome reaction in hFF treated and non-treated group was assessed by fluorescein isothiocyanate(FITC)-conjugated Arachis hypogea(PNA) and Pisum sativum agglutinin(PSA). Oocytes were classified into 'good' and 'poor' according to their morphology. After ICSI, fertilization of oocytes were assessed by detection of two pronuclei at 16 hours. The pronuclei disappearance and first cleavage of zygotes were observed at 24 hours, and then embryos were transferred to uterus after culture for 72 hours. The rate of acrosome reaction of spermatozoa in hFF treated group was significantly higher than that in control(p<0.01). Fertilization rates of good oocytes were not different both control and hFF treated group(81.3%(174/206) vs. 72.1%(102/130)). But, in poor oocytes, the fertilization rates in hFF treated group(72.1%(149/183)) were increased compared than those of control group (63.6%(98/140), p<0.01). In either good or poor oocytes, the rates of pronuclei disappearance in hFF treated-spermatozoa injected oocytes were higher than control (59.1%(103/174), 56.4%(84/149) vs. 32.4%(33/102), 37.8%(37/98), p<0.01). Also, the rates of thirst cleavage were increased in hFF treated group (31%(54/174), 24.1%(36/149)) compared than those of control group (10.8%(11/102), 13.2%(13/98), p<0.01). The pregnancy rates of hFF treated group (42.1%(16/38)) were slightly higher than control group (28.1%(9/32), p>0.05). But, the pregnancy rate of group which possessed more than one cleavaged zygote at 24 hours was higher than group which did not (45.2%(19/42) vs. 21.4%(6/28), p<0.05). From these results, the development of zygotes were faster in higher acrosome reacted sperm group than lower acrosome reacted sperm group after ICSI. Our results may be explained that acrosomal membrane and plasma membrane are easily detached from spermatozoa in acrosome reacted spermatozoa compared with acrosome intact sperm in the cytoplasm of oocyte during pronuclear formation. We conclude that the injection of acrosome reacted spermatozoa will increase the pregnancy rate as they can induce fast embryonic development in ICSI.

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HL60 세포주에서 방사선 조사에 의한 Apoptosis와 세포 주기 관련 유전자의 발현 변화 (Expression of Cell Cycle Related Genes in HL60 Cells Undergoing Apoptosis by X-irradiation)

  • 김진희;박인규
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제16권4호
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    • pp.377-388
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    • 1998
  • 목적 : 방사선조사에 의한 apoptosis에서 나타나는 각종 세포주기관련 유전자들의 발현 양상을 RNA와 단백 수준에서 분석하여 방사선조사에 의한 apoptosis에서의 세포주기 조절의 변화를 규명함으로서 방사선치료의 기전에 대한 분자생물학적 이해를 도모하고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : promyelocytic leukemia 세포주인 HL60 세포주를 배양하여 선형가속기(6MV X-선)로 세포에 8Gy의 방사선을 조사하였다. 조사후 다양한 시간 간격으로 Apoptotic DNA Fragmentation Assay법을 이용하여 apoptosis를 확인하고 동시에 세포주기관련 유전자들(cyclinA, cyclin B, cyclin C, cyclin Dl, cyclin E, cdc2, CDK2, CDK4, $p16^{INK4a}$, $p21^{WAF1}$, $p27^{KIP1}$, E2F, PCNA와 Rb)을 단백질과 RNA 수준에서 분석하기위해 western blot analysis와 반정량적 RT-PCR을 시행하였다. 결과: 8 Gy의 방사선 조사에 의해 HL60세포에서 apoptosis가 관찰 되었다. 방사선 조사군에서 cyclin A단백은 조사후 48시간까지 시간이 갈수록 증가하였으며, cyclin E, E2F, CDK2 및 Rb 단백은 증가되었다가 다시 감소를 보였다. Rb단백의 증가는 대부분 비활성형인 ppRb (phosphorylated Rb protein)의 양적변화에 의한 것이었다. cyclin Dl, PCNA, COC2, CDK4, $p16^{INK4a}$단백은 발현의 차이를 보이지 않았으며 $p21^{WAF1}$$p27^{KIP1}$ 단백은 검출되지 않았다. cyclin A, B, C mRNA는 방사선 조사 직후 감소하였다가 12시간부터 발현이 증가되었으며 cyclin Dl mRNA는 조사후 바로 증가하여 48시간에 다시 감소하였다. cyclin E mRNA는 조사 후 시간이 경과함에 따라 감소하였다. CDK2 mRNA는 3시간째는 감소하다가 6시간부터 많은 증가를 보였으며 CDK4 mRNA는 조사후 6-12시간에 급격한 발현증가를 보였다. $p16^{INK4a}$ RNA는 발현의 변화가 없었으며, $p21^{WAF1}$$p27^{KIP1}$ RNA의 발현은 관찰되지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 미루어볼 때, 방사선 조사에 의한 HL60세포의 apoptosis와 세포의 Gl/S transition는 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되며 Rb단백의 증가와 활성형 Rb단백의 감소 현상도 관련이 있는 것으로 사료된다. 이는 E2F의 비정상적인 과발현 및 cyclin E/CDK2의 발현 증가와 관련이 있는 것으로 추측된다. 또한 $p21^{WAF1}$$p27^{KIP1}$는 방사선에 의한 apoptosis에는 관여되지 않는 것으로 사료된다.

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