• 제목/요약/키워드: intracellular calcium concentration

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나트륨염에 의한 비양론적 인회석의 특성 및 SaOS-2 세포반응에 미치는 영향에 관한 연구 (Variation of Characteristics of Nonstoichiometric Apatite Induced by Sodium Salt)

  • 정재영;한주연;최선미;이우걸
    • 공업화학
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    • 제19권3호
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    • pp.326-331
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    • 2008
  • 본 연구의 목표는 고체기질 표면에 Na 이온이 포함된 비양론적 인회석 코팅을 형성하는 기술을 개발하는 것이다. 나트륨염 농도가 다른 조건에서 형성된 인회석 코팅은 Na 이온이 존재하는 경우 표면 morphology, 화학적 상태 그리고 Ca/P 비율 등에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 성질들의 변화는 Na 이온의 농도가 0.01 mM로 증가될 때까지 지속되었다. 칼슘과 인의 비율은 2.18에서 2.03 정도까지 변화되었으며, 이는 합성된 비양론적 인회석이 칼슘이 풍부한 조성을 가지고 있음을 나타내고 있다. 모든 시료들의 구조는 저결정성 구조를 갖는 것으로 나타났다. 인회석 코팅층 내에 Na 이온이 존재하는 경우, 인간 조골세포의 세포주인 SaOS-2 세포의 부착이 상당히 증가하였다. 그러나 이 세포들의 증식은 Na 이온 농도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 상반된 세포반응은 SaOS-2 세포와 인회석 표면간의 작용이 세포신호전달을 포함한 세포내 기전에 상당한 변화를 초래했기 때문일 것으로 사료된다.

The purified extract of steamed Panax ginseng protects cardiomyocyte from ischemic injury via caveolin-1 phosphorylation-mediating calcium influx

  • Hai-Xia Li;Yan Ma;Yu-Xiao Yan;Xin-Ke Zhai;Meng-Yu Xin;Tian Wang;Dong-Cao Xu;Yu-Tong Song;Chun-Dong Song;Cheng-Xue Pan
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제47권6호
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    • pp.755-765
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    • 2023
  • Background: Caveolin-1, the scaffolding protein of cholesterol-rich invaginations, plays an important role in store-operated Ca2+ influx and its phosphorylation at Tyr14 (p-caveolin-1) is vital to mobilize protection against myocardial ischemia (MI) injury. SOCE, comprising STIM1, ORAI1 and TRPC1, contributes to intracellular Ca2+ ([Ca2+]i) accumulation in cardiomyocytes. The purified extract of steamed Panax ginseng (EPG) attenuated [Ca2+]i overload against MI injury. Thus, the aim of this study was to investigate the possibility of EPG affecting p-caveolin-1 to further mediate SOCE/[Ca2+]i against MI injury in neonatal rat cardiomyocytes and a rat model. Methods: PP2, an inhibitor of p-caveolin-1, was used. Cell viability, [Ca2+]i concentration were analyzed in cardiomyocytes. In rats, myocardial infarct size, pathological damages, apoptosis and cardiac fibrosis were evaluated, p-caveolin-1 and STIM1 were detected by immunofluorescence, and the levels of caveolin-1, STIM1, ORAI1 and TRPC1 were determined by RT-PCR and Western blot. And, release of LDH, cTnI and BNP was measured. Results: EPG, ginsenosides accounting for 57.96%, suppressed release of LDH, cTnI and BNP, and protected cardiomyocytes by inhibiting Ca2+ influx. And, EPG significantly relieved myocardial infarct size, cardiac apoptosis, fibrosis, and ultrastructure abnormality. Moreover, EPG negatively regulated SOCE via increasing p-caveolin-1 protein, decreasing ORAI1 mRNA and protein levels of ORAI1, TRPC1 and STIM1. More importantly, inhibition of the p-caveolin-1 significantly suppressed all of the above cardioprotection of EPG. Conclusions: Caveolin-1 phosphorylation is involved in the protective effects of EPG against MI injury via increasing p-caveolin-1 to negatively regulate SOCE/[Ca2+]i.

토끼 대동맥 혈관내피세포에서 저산소증이 내피세포성 이완인자의 분비에 미치는 영향 (The Effect of Hypoxia on the Release of Endothelium-derived Relaxing Factor in Rabbit Thoracic Aorta)

  • 최수승
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제42권5호
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    • pp.588-596
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    • 2009
  • 배경: 저산소증이 혈관평활근 수축성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 저산소증이 혈관내피세포에서 내피세포성 이완인자의 분비에 미치는 영향과 그 기전을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 토끼 대동맥에서 내피세포 의존성 이완과 관찰하고, 토끼 대동맥에서 내피세포성 이완인자 분비 정도를 내피세포를 제거한 경동맥의 수축에 미치는 영향으로 생물검증을 하였다. 마지막으로, 배양한 토끼 대동맥 혈관내피세포에서 세포내 $Ca^{2+}$ 변화를 측정하였다. 저산소증은 세포의 용액에 공급되는 산소를 질소로 대체하여 제거한 후 이 용액을 혈관 혹은 세포에 공급하여 유발시 거나, deoxyglucose 혹은 $CN^-$를 투여하여 화학적인 저산소증을 유발시켰다. 결과: 노에피네프린으로 토끼 대동맥을 수축시킨 다음 저산소증에 노출시키면 대동맥이 이완을 하였으며 저산소증에 반복하여 노출시키면 저산소증에 의한 이완이 더 크게 증가하였다. 이러한 저산소증에 의한 이완은 혈관내피세포를 제거한 대동맥에서는 관찰되지 않았다. 토끼 대동맥에서 분비되는 내피세포성 이완인자 분비를 내피세포를 제거한 경동맥을 이용하여 생물검증한 결과 저산소증에 의하여 내피세포성 이완인자의 분비가 증가하였는데 반복된 노출에 의하여 더 크게 증가하였다. 그리고 저산소증에 의한 내피세포성 이완인자 분비는 NO 생성을 억제하는 경우와 $K^+$ 통로 억제제인 tetraethyl ammonium (TEA)에 의하여 억제되었다. 배양한 혈관내피세포에서 ATP에 의하여 증가한 세포내 $Ca^{2+}$은 저산소증에 의하여 유의하게 증가하였으며 TEA에 의하여 억제되었다. Deoxyglucose에 의하여 세포내 $Ca^{2+}$이 증가하였으며 세포외 $Ca^{2+}$을 제거하면 감소하였다. $CN^-$ 역시 혈관내피세포 $Ca^{2+}$ 유입을 증가시켰다. 결론: 이러한 실험 결과로 미루어 토끼 대동맥에서 저산소증은 내피세포 의존성 이완을 유발하는데 이는 저산소증에 의한 세포내 $Ca^{2+}$ 유입 증가에 의하여 NO 생성이 증가되어 일어난 것으로 추정할 수 있었다.

한국 토종다래(Actinidia arguta)순의 주요 영양성분 및 in vitro 항산화 활성 (Nutritional Components of Korean Traditional Actinidia (Actinidia arguta) Sprout and in vitro Antioxidant Effect)

  • 진동은;박선경;박창현;승태완;최성길;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.37-43
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    • 2015
  • 토종다래 순의 무기질은 Ca, K, P 순으로 많았으며, 아미노산은 glutamic acid, aspartic acid가 많이 함유되어 있었다. 지방산 함량은 ${\alpha}$-linolenic acid와 linoleic acid 등의 불포화지방산 함유량이 높았으며, 유리당은 sucrose의 함량이 상대적으로 높았다. Vitamin B 그룹에서는 vitamin $B_6$가 17.99mg/100 g으로 가장 높았고, vitamin C와 ${\beta}$-carotene 함량은 각각 42.57mg/100 g, $390.69{\mu}g/100g$이었다. Total phenolics는 40% EtOH 추출물이 198.08 mg GAE/g으로 가장 높았으며, ABTS radical 소거활성 및 DPPH radical 소거 활성에서는 농도 의존적으로 radical 소거 활성을 보였다. 지질 과산화 억제활성(MDA contents)과 세포내 산화적 스트레스 생성 억제효과에서는 지질과산화를 막아주며 신경세포 손상을 일정 수준에서 억제해 주는 것으로 확인하였다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 상대적으로 높은 phenolics를 함유한 토종다래순은 우수한 영양학적인 구성과 in vitro antioxidant activities를 기초로 한 고부가가치 건강지향식품 소재로서의 활용가치가 높다고 판단된다.

[$Ca^{2+}$ Sensitization Mechanism in Stretch-induced Myogenic Tone

  • Kim, Jung-Sup;Ryu, Sung-Kyung;Ahn, Duck-Sun;Kang, Bok-Soon;Lee, Young-Ho
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제6권1호
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    • pp.33-39
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    • 2002
  • It has been suggested that $Ca^{2+}$ sensitization mechanisms might contribute to myogenic tone, however, specific mechanisms have not yet been fully identified. Therefore, we investigated the role of protein kinase C (PKC)- or RhoA-induced $Ca^{2+}$ sensitization in myogenic tone of the rabbit basilar vessel. Myogenic tone was developed by stretch of rabbit basilar artery. Fura-2 $Ca^{2+}$ signals, contractile responses, PKC immunoblots, translocation of PKC and RhoA, and phosphorylation of myosin light chains were measured. Stretch of the resting vessel evoked a myogenic contraction and an increase in the intracellular $Ca^{2+}$ concentration $([Ca^{2+}]_i)$ only in the presence of extracellular $Ca^{2+}$. Stretch evoked greater contraction than high $K^+$ at a given $[Ca^{2+}]_i.$ The stretch-induced increase in $[Ca^{2+}]_i$ and contractile force were inhibited by treatment of the tissue with nifedipine, a blocker of voltage-dependent $Ca^{2+}$ channel, but not with gadolinium, a blocker of stretch-activated cation channels. The PKC inhibitors, H-7 and calphostin C, and a RhoA-activated protein kinase (ROK) inhibitor, Y-27632, inhibited the stretch-induced myogenic tone without changing $[Ca^{2+}]_i.$ Immunoblotting using isoform-specific antibodies showed the presence of $PKC_{\alpha}$ and $PKC_{\varepsilon}$ in the rabbit basilar artery. $PKC_{\alpha},$ but not $PKC_{\varepsilon},$ and RhoA were translocated from the cytosol to the cell membrane by stretch. Phosphorylation of the myosin light chains was increased by stretch and the increased phosphorylation was blocked by treatment of the tissue with H-7 and Y-27632, respectively. Our results are consistent with important roles for PKC and RhoA in the generation of myogenic tone. Furthermore, enhanced phosphorylation of the myosin light chains by activation of $PKC_{\alpha}$ and/or RhoA may be key mechanisms for the $Ca^{2+}$ sensitization associated with myogenic tone in basilar vessels.

Dibutyryl-cyclic AMP와 Forskolin의 혈관평활근 이완작용 (Vasodilating Mechanism of Dibutyryl-cAMP and Forskolin in Rabbit Aorta)

  • 안희열;임정규
    • 대한약리학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.127-133
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    • 1990
  • 세포막을 투과하는 cyclic AMP의 유도체인 Dibutyryl-cyclic AMP(db-cAMP)와 ad-enylate cyclase를 활성화시킴으로써 세포내에 CAMP를 증가시키는 Forskolin을 이용하여 토끼 대동맥평활근 이완작용의 기전을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Db-cAMP는 $1{\mu}M$ norepinephrine에 의한 지속성 수축을 농도의존적으로 억제하였으나 고농도의 K에 의한 수축은 억제하지 못하였다. 2. Forskolin은 $1{\mu}M$ norepinephrine에 의한 지속성 수축을 농도의존적으로 억제하였으며, 고통도의 K에 의한 수축보다 더 효과적으로 억제하였다. 3. Db-cAMP는 $1{\mu}M$ norepinephrine에 의한 $^{45}Ca$ 유입증가를 억제하였다. 4. Forskolin은 $1{\mu}M$ norepinephrine에 의한 $^{45}Ca$ 유입증가를 억제하였으며, 고농도의 K에 의한 $^{45}Ca$ 유입증가도 억제하였으나 유의차는 없었다. 5. Db-cAMP는 칼슘이온 제거용액에서 $l{\mu}M$ norepinephrine에 의한 일과성 수축을 농도의존적으로 억제하였다. 이상의 결과에서 cAMP는 수용체작동성 칼슘채널(ROCs)을 통한 칼슘이온의 유입을 억제함으로써 norepinephrine에 의한 수축을 억제하며, 고농도의 K수축 억제가 전위의존성칼슘채널(VGCs)을 통한 칼슘이온의 유입의 억제에 의한 것인지는 확실치 않다. 또한 cAMP는 norepinephrine에 의한 세포내 칼슘이온의 유리에 의한 일과성 수축도 억제한다.

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Anti-inflammatory Effects of Quercetin and Vitexin on Activated Human Peripheral Blood Neutrophils - The effects of quercetin and vitexin on human neutrophils -

  • Nikfarjam, Bahareh Abd;Hajiali, Farid;Adineh, Mohtaram;Nassiri-Asl, Marjan
    • 대한약침학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.127-131
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    • 2017
  • Objectives: Polymorphonuclear neutrophils (PMNs) constitute the first line of defense against invading microbial pathogens. Early events in inflammation involve the recruitment of neutrophils to the site of injury or damage where changes in intracellular calcium can cause the activation of pro-inflammatory mediators from neutrophils including superoxide generation, degranulation and release of myeloperoxidase (MPO), productions of interleukin (IL)-8 and tumor necrosis factor ${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), and adhesion to the vascular endothelium. To address the anti-inflammatory role of flavonoids, in the present study, we investigated the effects of the flavonoids quercetin and vitexin on the stimulus-induced nitric oxide (NO), $TNF-{\alpha}$, and MPO productions in human neutrophils. Methods: Human peripheral blood neutrophils were isolated, and their viabilities were determined by using the Trypan Blue exclusion test. The polymorphonuclear leukocyte (PMNL) preparations contained more than 98% neutrophils as determined by morphological examination with Giemsa staining. The viabilities of cultured neutrophils with various concentrations of quercetin and vitexin ($1-100{\mu}M$) were studied using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assays. Neutrophils were cultured in complete Roswell Park Memorial Institute (RPMI) medium, pre-incubated with or without quercetin and vitexin ($25{\mu}M$) for 45 min, and stimulated with phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) ($10^{-7}M$). NO production was carried out through nitrite determination by using the Griess method. Also, the $TNF-{\alpha}$ and the MPO productions were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits and MPO assay kits. Results: Neutrophil viability was not affected up to a concentration of $100{\mu}M$ of quercetin or vitexin. Both quercetin and vitexin significantly inhibited $TNF-{\alpha}$, NO, and MPO productions in human neutrophils (P < 0.001). Conclusion:The present study showed that both quercetin and vitexin had significant anti-inflammatory effects. Thus, treatment with either quercetin or vitexin may be considered as a therapeutic strategy for treating patients with neutrophil-mediated inflammatory diseases.

간암세포주(Hep3B cell)에서 FK506의 항암효과에 대한 dexamethasone의 길항효과 (Antagonic Effects of Dexamethasone on FK506-induced Antitumor Effects in Hep3B Cells)

  • 박혜민;이세진;김선영;고현규;전설희;김상진;강형섭;김진상
    • 한국임상수의학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.549-554
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    • 2011
  • FK506은 말기 간암환자의 간이식 후 널리 사용되는 면역억제제이다. Dexamethasone은 세포독성 암 치료에서 오심 방지, 정상세포의 보호와 기타 이유 등의로 빈번하게 병용처치된다. 본 연구의 목적은 간암세포주(Hep3B)에서 FK506의 항암효과와 FK506에 의한 항암효과에 대한 dexamethasone의 억제효과를 알아보기 위함이다. 세포의 손상은 세포 생존성 평가와 LDH 및 세포내 ROS 양의 측정으로 평가 하였다. 세포내 칼슘 농도([$Ca^{2+}$]i)와 JNK, Bax 단백질의 발현 정도도 평가하였다. FK506의 처치는 Hep3B의 세포사를 유도하였으며 세포생존성의 감소와 LDH, ROS 및 [$Ca^{2+}$]i 를 증가시켰다. FK506은 Bax와 JNK 의 활성을 증가시켰으며 Bcl-2의 활성을 억제하였다. Dexamethasone 처치 그 자체는 세포생존성, LDH와 ROS에 영향을 주지 않았다. 그러나 dexamethasone과 FK506의 병용처치는 FK506에 의한 LDH 방출, ROS 생성 및 JNK의 활성을 감소시켰다. 이 결과는 간암세포주에서 FK506은 항암효과를 가지지만 dexamethasone의 병용처치는 FK506에 의한 항암효과를 길항한다.

Lipid emulsion inhibits vasodilation induced by a toxic dose of bupivacaine by suppressing bupivacaine-induced PKC and CPI-17 dephosphorylation but has no effect on vasodilation induced by a toxic dose of mepivacaine

  • Cho, Hyunhoo;Ok, Seong Ho;Kwon, Seong Chun;Lee, Soo Hee;Baik, Jiseok;Kang, Sebin;Oh, Jiah;Sohn, Ju-Tae
    • The Korean Journal of Pain
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    • 제29권4호
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    • pp.229-238
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    • 2016
  • Background: The goal of this in vitro study was to investigate the effect of lipid emulsion on vasodilation caused by toxic doses of bupivacaine and mepivacaine during contraction induced by a protein kinase C (PKC) activator, phorbol 12,13-dibutyrate (PDBu), in an isolated endothelium-denuded rat aorta. Methods: The effects of lipid emulsion on the dose-response curves induced by bupivacaine or mepivacaine in an isolated aorta precontracted with PDBu were assessed. In addition, the effects of bupivacaine on the increased intracellular calcium concentration ($[Ca^{2+}]_i$) and contraction induced by PDBu were investigated using fura-2 loaded aortic strips. Further, the effects of bupivacaine, the PKC inhibitor GF109203X and lipid emulsion, alone or in combination, on PDBu-induced PKC and phosphorylation-dependent inhibitory protein of myosin phosphatase (CPI-17) phosphorylation in rat aortic vascular smooth muscle cells (VSMCs) was examined by western blotting. Results: Lipid emulsion attenuated the vasodilation induced by bupivacaine, whereas it had no effect on that induced by mepivacaine. Lipid emulsion had no effect on PDBu-induced contraction. The magnitude of bupivacaine-induced vasodilation was higher than that of the bupivacaine-induced decrease in $[Ca^{2+}]_i$. PDBu promoted PKC and CPI-17 phosphorylation in aortic VSMCs. Bupivacaine and GF109203X attenuated PDBu-induced PKC and CPI-17 phosphorylation, whereas lipid emulsion attenuated bupivacaine-mediated inhibition of PDBu-induced PKC and CPI-17 phosphorylation. Conclusions: These results suggest that lipid emulsion attenuates the vasodilation induced by a toxic dose of bupivacaine via inhibition of bupivacaine-induced PKC and CPI-17 dephosphorylation. This lipid emulsion-mediated inhibition of vasodilation may be partly associated with the lipid solubility of local anesthetics.

An Edible Gintonin Preparation from Ginseng

  • Choi, Sun-Hye;Shin, Tae-Joon;Lee, Byung-Hwan;Hwang, Sung-Hee;Kang, Ji-Yeon;Kim, Hyun-Joong;Park, Chan-Woo;Nah, Seung-Yeol
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제35권4호
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    • pp.471-478
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    • 2011
  • Ginseng, the root of Panax ginseng, is one of the oldest herbal medicines. It has a variety of physiological and pharmacological effects. Recently, we isolated a subset of glycolipoproteins that we designated gintonin, and demonstrated that it induced transient change in intracellular calcium concentration $([Ca^{2+}]_i)$ in cells via G-protein-coupled receptor signaling pathway(s). The previous method for gintonin isolation included multiple steps using methanol, butanol, and other organic solvents. In the present study, we developed a much simple method for the preparation of gintonin from ginseng root using 80% ethanol extraction. The extracted fraction was designated edible gintonin. This method produced a high yield of gintonin (0.20%). The chemical characteristics of gintonin such as molecular weight and the composition of the extract product were almost identical as the gintonin prepared using the previous extraction regimen involving various organic solvents. We also examined the physiological effects of edible gintonin on endogenous $Ca^{2+}$-activated $Cl^-$ channel activity of Xenopus oocytes. The 50% effective dose was $1.03{\pm}0.3\;{\mu}g$/mL. Finally, since gintonin preparation through ethanol extraction is easily reproducible, gintonin could be commercially applied for ginseng-derived functional health food and/or drug following the confirmations of in vitro and in vivo physiological and pharmacological effects of gintonin.