• 제목/요약/키워드: metabolizing enzyme

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Variability in Drug Interaction According to Genetic Polymorph isms in Drug Metabolizing Enzymes

  • Jang, In-Jin;Yu, Kyung-Sang;Cho, Joo-Youn;Chung, Jae-Yong;Kim, Jung-Ryul;Lim, Hyeong-Seok;Shin, Sang-Goo
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.131-134
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    • 2003
  • There are significant differences in the extent of drug interactions between subjects. The influence of the genetic make up of drug metabolizing enzyme activities (CYP3A5, CYP2C19 and UDP-glucuronosyl transferase) on the pharmacokinetic drug interaction potential were studied in vivo. Nineteen healthy volunteers were grouped with regard to the $CYP3A5^{*}3$ allele, into homozygous wild-type (CYP3A5^{*}1/1^{*}1$, n=6), heterozygous $(CYP3A5^{*}1/^{*}3$, n=6), and homozygous variant-type $(CYP3A5^{*}3/^{*}3$, n=7) subject groups. The pharmacokinetic profile of intravenous midazolam was characterized before and after itraconazole administration (200 mg once daily for 4 days), and also following rifampin pretreatment (600 mg once daily for 10 days), with a washout period of 2 weeks in between. For omeprazole and moclobemide pharmacokinetic interaction study 16 healthy volunteers were recruited. The volunteer group comprised 8 extensive metabolizers and 8 poor metabolizers of CYP2C19, which was confirmed by genotyping. Subjects were randomly allocated into two sequence groups, and a single-blind, placebo-controlled, two-period crossover study was performed. In study I, a placebo was orally administered for 7 days. On the eighth morning, 300 mg of moclobemide and 40 mg of placebo were coadministered with 200 mL of water, and a pharmacokinetic study was performed. During study n, 40 mg of omeprazole was given each morning instead of placebo, and pharmacokinetic studies were performed on the first and eighth day with 300 mg of moclobemide coadministration. In the UGT study pharmacokinetics and dynamics of 2 mg intravenous lorazepam were evaluated before and after rifampin pretreatment (600 mg once daily for 10 days), with a washout period of 2 weeks in between. The subjective and objective pharmacodynamic tests were done before and 1, 2, 4, 6, 8, and 12 hrs after lorazepam administration. The pharmacokinetic profiles of midazolam and of its hydroxy metabolites did not show differences between the genotype groups under basal and induced metabolic conditions. However, during the inhibited metabolic state, the $CYP3A5^{*}3/^{*}3$ group showed a greater decrease in systemic clearance than the $CYP3A5^{*}1/^{*}1$ group $(8.5\pm3.8$ L/h/70 kg vs. $13.5\pm2.7$ L/h/70 kg, P=0.027). The 1'-hydroxymidazolam to midazolam AUC ratio was also significantly lower in the $CYP3A5^{*}3/^{*}3$,/TEX> group $(0.58\pm0.35,$ vs. $1.09\pm0.37$ for the homozygous wild-type group, P=0.026). The inhibition of moclo-bemide metabolism was significant in extensive metabolizers even after a single dose of omeprazole. After daily administration of omeprazole for 1 week, the pharmacokinetic parameters of moclobemide and its metabolites in extensive metabolizers changed to values similar to those in poor metabolizers. In poor meta-bolizers, no remarkable changes in the pharmacokinetic parameters were observed. The area under the time-effect curves of visual analog scale(VAS), choice reaction time, and continuous line tracking test results of lorazepam was reduced by 20%, 7%, 23% respectively in induced state, and in spite of large interindividual variablity, significant statistical difference was shown in VAS(repeated measures ANOVA, p=0.0027).

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Differential Expression of Xenobiotic-Matabolizing Enzymes by Benzylisothiazole in Association with Hepatotoxicity: Effects on Rat Hepatic Epoxide Hydrolase, Glutathione S-Transferases and Cytochrome P450s

  • Cho, Min- Kyung;Kim, Sang-Geon
    • Toxicological Research
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    • 제14권3호
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    • pp.293-300
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    • 1998
  • Previous studies have shown that the heterocycles including thiazoles are efficacious in inducing phase phase II metabolizing enzyme as well as certain cytochrome P450s and that the inductin of these matabolizing enzymes by the heterocyclic agents is highly associated with their hepatotoxicity. In the present study, the effects of benzylisothiazole (BIT), which has a isothiazole moiety, on the expression of microsomal epoxide hydrolase (mEH), major glutathione S-transerases and cytochrome P450s were studied in the rat liver in association with its hepatotoxicity. Treatment of rats with BIT(1.17 mmol/kg, 1~3d) resulted in substantial increases in the mEH. rGSTA2, rGSTA2, rGSTM1 and rGSTM2 mRNA levels, whereas rGSTA3 and rGSTA5 mRNA levels were increased to much lesser extents. A time-course study showed that the mRNA levels of mEH and rGSTs were greater at 24hr after treatment than those after 3 days of consecutive treatment. Relative changes in mEH and rGST mRNA levels were consistent with those in the proteins, as assessed by Western immunoblot analysis. Hepatic cytochrom P450 levels were monitored after BIT treatment under the assumption that metabolic activation of BIT may affect expression of the enzymes in conjunction with hepatotoxicity. Immunoblot analysis revealed that cytochrome P450 2B1/2 were 3-to 4-fold induced in rats teatd with BIT(1.17 mmol/kg/day.3days), whereas P450 1A2, 2C11 and 3A1/2 levels were decreased to 20~30% of those in unteatd rats. P450 2E1 was only slightly decreased by BIT. Thus, the levels of several cytochrome P450s were suppressed by BIT treatment. Rats treated with BIT at the dose of 1.17mmol/kg for 3 days exhibited extensive multifocal nodular necrosis with moderate to extensive diffuse liver cell degeneration. No notable toxicity was observed in the kidney. These results showed that BIT induces mEH and rGSTs in the liver with increases in the mRNA levels, whereas the agent significantly decreased major cytochrome P450s. The changes in the detoxifying enzymes might be associated with the necrotic liver after consecutive treatment.

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Butylated Hydroxytoluene첨가 식이 및 2-Acetylaminofluorene 투여가 식이지방을 달리한 쥐간의 Microsomal Mixed Function Oxidase계에 미치는 영향 (Effect of Butylated Hydroxytoluene and 2-Acetylaminofluorene Administration and Microsomal Mixed Function Oxidase System in Young Rats fed different Fats)

  • 윤은영
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제23권1호
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    • pp.11-18
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    • 1990
  • Sprague-dawley 숫쥐를 식이지방을 달리하여(I:Soybean oil p/s 4.0, II:beef tallow p/s 0.08) 이유후 8주동안 사육하였다. 이때 I,II군은 각각 기초식이군, 기초식이군에 0.3% butylated hydroxytoluene(BHT)를 첨가신킨 군, 생후 5~7주 사이에 4번의 2-Acetylaminofluorene(2-AAF)를 투여한 군 2-AAF를 투여하고 BHT도 먹인 군으로 나누었다. BHT는 이유 후부터 식이에 섞어 먹였으며 2-AAF를 투여하지 않은 군읜 2-AAF 주사에 의해 얻는 stress와 같은 효과를 주기위해 placebo로 polyethylene glycol 300을 투여하였다. Mixed function oxidase(MFO)계의 효소인 cytochrome p-450, cytochrome b$_5$및 cytochrome p-450 reductase와 과산화지질 등을 측정하였다. 성장기에 2-AAF의 투여는 성장지연을 초래하였으며 지질과산화물은 지방의종류, 2-AAF,BHT 등에 의해 큰 차는 없었다. Cytochrome p-450은 2-AAF에 의해 I-BHT-AAF와 II-AAF군에서 증가되었고 BHT에 의해서는 차이가 나지 않았다. 불포화지방을 먹인경우 cytochrome p-450과 cytochrome p-450 reductase가 2-AAF에 의해 증가되기보다는 오히려 감소하거나 I,II군에 비해 별 차이가 없었는데 2-AAF의 농도와 식이의 불포화도가 높아 세포막이 손상되었기 때문이라 사료된다. Cytochrome $b_5$는 각군 사이에 별 차가 없었다. Cytochrome p-450과 과산화지질(r=0.2475, p<0.05), cytochrome p-450 reductase와 cytochrome $b_5$ (r=0.2475, P<0.05)가 각각 양의 상관관계를 나타내었다. 따라서 2-AAF를 대사시키는 MFO계는 식이지방의 종류 및 BHT의 존재에 따라 영향을 받고, 특히 불포화지방식이인 경우 2-AAF를 대사시킬 수 있는 cytochrome p-450 유도 및 합성능력이 매우 저조함을 알 수 있으며 2-AAF는 어린 쥐의 성장을 지연시켰다.

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두릅열수추출물이 당뇨유발 흰쥐의 간조직 중 유해 활성산소 대사효소계 활성에 미치는 영향 (Effects of Aralia elata Water Extracts on Activities of Hepatic Oxygen Free Radical Generating and Scavenging Enzymes in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 김명주;조수열;이미경;신경희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.653-658
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    • 2004
  • Wistar계 흰쥐에게 두릅열수추출물을 7주간 급여하였으며 당뇨유발은 희생 2주전 streptozotocin을 투여하여 혈당이 300 mg/dL 이상인 흰쥐를 대상으로 유해 활성 산소 대사계에 미치는 영향을 구명하였다. 간조직 중의 유해 활성산소 생성계인 P-450 함량과 XO 및 AD 활성은 정상군에 비하여 당뇨대조군에서 유의적으로 감소된 반면, AH 활성은 증가 되었다. 두릅열수추출물 급여로 이들 유해 활성 생성계 효소 활성 변화가 완화되는 것으로 나타났다. 또한 SOD, CAT, GSH-Px 및 GST, GR과 같은 유해 활성산소 제거계와 G6PD 효소들은 당뇨유발로 유의적인 증가를 보였으나, 두릅열수추출물 급여군에서는 이들 효소 활성이 낮았다. 당뇨유발로 항산화물질인 글루타티온 함량은 유의적으로 감소된 반면 지질과산화물 생성은 유의적으로 증가되었다. 그러나 두릅열수추출물 급여는 당뇨대조군의 이들 함량 변화를 유의적으로 억제하는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 두릅열수추출물 급여는 STZ 투여로 인한 유해 활성산소 대사계 변화를 완화시킬 뿐만 아니라 지질과산화물 생성을 억제함으로써 산화적 스트레스로 인한 당뇨합병을 예방할 수 있을 것으로 사료된다.

해양미생물 Microbulbifer sp. AJ-3을 이용한 매생이 효소분해산물의 생리활성 연구 (Biological Analysis of Enzymatic Extracts from Capsosiphon Fulvescens Using the Microbulbifer sp. AJ-3 Marine Bacterium)

  • 배정미;조은경;김혜윤;강수희;최영주
    • 생명과학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.627-633
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    • 2012
  • 본 연구에서는 해수로부터 난소화성 복합다당류를 분해하는 해양미생물 $Microbulbifer$ sp. AJ-3의 효소에 대한 기질 특이성을 분석하고 균주가 생산하는 효소를 이용하여 매생이의 효소분해산물을 조제하여 이에대한 생리활성을 분석하였다. 효소의 활성은 agar에 대한 상대적인 활성으로 나타내었는데 chitin 34.8%, fucoidan 36.8%로 비교적 낮은 활성을 보였고, starch 51.2%, agarose와 laminaran은 agar와 비슷한 수준인 115.6%, 103.1%의 활성을 나타내었다. 이 뿐만 아니라 alginic acid에 대해서는 agar의 2배가 넘는 239.3%의 활성을 나타내었다. 매생이 효소분해산물의 항산화능은 DPPH radical 소거능과 SOD 활성측정으로 분석하였는데 매생이 효소분해산물 2 mg/ml의 농도에서 DPPH 라디칼 소거능은 32%, SOD 활성은 93%로 나타났다. 매생이 효소분해산물의 아질산염 소거능은 pH 1.2에서 82%, pH 3.0에서 53%, pH 6.0에서 12%로 positive control인 비타민C와 유사한 활성을 보였다. 매생이 효소분해산물의 숙취해소 효능은 ADH 활성증진에 미치는 영향을 조사하였는데 효소분해산물 2 mg/ml 농도에서 30%의 증가된 알콜 분해능이 나타났다. 매생이 효소분해산물의 미백 효능에 대해서는 tyrosinase 저해능으로 분석하였으며 2 mg/ml에서 28%의 저해활성을 나타내었고 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다.

Sub-acute toxicity and effect of Hwangryunhaedok-tang on human drug-metabolizing enzymes

  • Jin, Seong Eun;Lee, Mee-Young;Seo, Chang-Seob;Shin, Hyeun-Kyoo;Cho, Jae-Woo;Ha, Hyekyung
    • 대한한의학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.15-30
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    • 2017
  • Objectives: Hwangryunhaedok-tang (HHT; Huanglianjiedu-tang, Orengedoku-to), a traditional herbal formula, is used for treating inflammation, hypertension, gastritis, liver dysfunction, cerebrovascular diseases, dermatitis and dementia. The objective of this study was to assess the sub-acute toxicity of HHT in Sprague-Dawley (SD) rats, and its effect on the activities of human microsomal cytochrome P450s (CYP450s) and UDP-glucuronosyltransferases (UGTs). Methods: Male and female SD rats were orally administered HHT once daily at doses of 0, 500, 1000 and 2000 mg/kg for 4 weeks. We analyzed mortality, clinical observations, body weight, food consumption, organ weights, urinalysis, hematology, serum biochemistry, and histopathology. The activities of major human CYP450s (CYP1A2, CYP3A4, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, and CYP2E1) and UGTs (UGT1A1, UGT1A4, and UGT2B7) were assessed using in vitro fluorescence- and luminescence-based enzyme assays, respectively. Results: No toxicologically significant changes related to the repeated administration of HHT were observed in both male and female SD rats. The no observed adverse effect level (NOAEL) value was more than 2000 mg/kg/day for both sexes. HHT inhibited the activities of human microsomal CYP1A2, CYP2C19, CYP2D6, and CYP2E1, whereas it weakly inhibited the activities of CYP2B6, CYP2C9, CYP3A4, and UGT1A1. In addition, HHT negligibly inhibited the activities of human microsomal UGT1A4 and UGT2B7 with $IC_{50}$ values in excess of $1000{\mu}g/mL$. Conclusions: Our findings indicate that HHT may be safe for repeated administration up to 4 weeks. In addition, these findings provide information on the safety and effectiveness of HHT when co-administered with conventional drugs.

산겨릅나무 줄기 추출물의 항당뇨, 알코올 대사 효소 및 간 보호 활성 (Anti-Diabetic, Alcohol Metabolizing Enzyme, and Hepatoprotective Activity of Acer tegmentosum Maxim. Stem Extracts)

  • 조은경;정경임;최영주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.1785-1792
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    • 2015
  • 본 연구에서는 간질환 치료제로 알려진 산겨릅나무 줄기 추출물의 새로운 기능성 소재로서의 개발을 위하여 생리활성을 탐색하였다. 산겨릅나무 열수 추출물의 총 페놀 함량은 198 mg tannic acid equivalents/g으로 나타났다. 항산화활성은 DPPH 및 SOD 활성 측정 방법을 이용하여 분석하였으며, 산겨릅나무 열수 추출물의 농도 0.5 mg/mL에서 각각 89%와 82%의 활성을 나타내었다. 산겨릅나무 추출물의 혈당 강하 효과는 ${\alpha}-glucosidase$ 활성 억제 효과를 측정하였으며, 추출물 $50{\mu}g/mL$ 농도에서 75%의 억제 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 지금까지 항당뇨 소재로 사용된 약용작물보다 높은 항당뇨 효과가 있는 것으로 사료된다. 알코올 분해 효소 alcohol dehydrogenase 및 aldehyde dehydrogenase 활성 촉진 효과는 농도 의존적으로 증가하였으며 5 mg/mL 농도에서 각각 260%와 123%를 나타내었다. Lipopolysaccharide에 의하여 유도된 nitric oxide(NO) 합성은 1 mg/mL 농도의 산겨릅나무 추출물을 처리함으로써 NO 합성률이 16.7% 정도 감소하였다. 산겨릅나무 추출물이 tacrine으로 유도된 Hep G2 세포주에 대하여 유의한 보호 활성을 나타냈다. 이러한 결과들은 산겨릅나무 추출물이 우수한 항당뇨, 항염증 효과 및 간세포 보호 효과가 높은 것으로 나타나 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다.

Tin-free 방오제인 Sea-Nine 211에 노출된 북방대합에서 MFO 효소계의 반응 (Responses of MFO System in Surf Clam, Pseudocardium sachalinensis, Injected with Sea-Nine 211 Antifoulant)

  • 이지선;전영하;심원준;전중균
    • 환경생물
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    • 제26권2호
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    • pp.102-108
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    • 2008
  • 방오도료로 많이 쓰인 유기주석화합물은 일반생물에게 미치는 독성이 매우 강하고 또한 내분비계 장애물질임이 밝혀지면서 이를 대체할 화합물들의 개발이 요구되고 있다. 그 가운데 이런 목적으로 만들어진 화합물인 Sea-Nine 211을 사용하여 이것이 해양생물 특히 저서생물인 패류에게 얼마나 영향을 미치는지를 살펴보고자 북방대합(P. sachalinensis)에게 강제 주사하여 생존율과 중장선의 미크로좀 중 I상 약물대사효소의 변화를 4일째가지 조사하였으며, 또한 비교를 위해 tributyltin chloride (TBTC)의 주사실험을 병행하였다. 생존율에서는 sham구나 Sea-Nine 211 실험구(5, 25 및 50 mg kg$^{-1}$)모두 생존하였으나 TBTC(1, 2 및 5 mg kg$^{-1}$) 실험구의 생존율은 4일째에 각각 70%, 30% 및 0%였다. 한편, 약물대사효소계 중 I상효소인 CYP는 Sea-Nine 211주사 후 시간이 지나면서 유도되었지만, TBTC는 반대로 저해되는 경향을 보였다. 그리고 P450R 활성은 Sea-Nine 211 실험구에서 시간 경과와 더불어 약간 증가하는 추세를 보였지만 sham구와는 유의적인 차이가 없었으나, TBTC실험구는 주사농도와 비례하면서 저해되었다. b5R활성도 마찬가지로 Sea-Nine 211 실험구는 큰 변화가 없었으나, TBTC실험 구에서는 유의적으로 저해되는 경향을 관찰할 수가 있었다. 이처럼 비주석계 방오도료 화합물인 Sea-Nine 211은 북방대합에 대한 독성이 TBTC에 비해 크게 낮았으며, 약물대사효소계에 미치는 영향도 TBTC는 저해하는데 반해서 P450R이나 b5R에는 별다른 변화를 일으키지 않았으나 CYP는 유도하였다.

황백의 주요 구성 화합물에 의한 약물대사효소 및 약물수송단백 저해능 평가 (Inhibition of Drug-metabolizing Enzyme and Drug Transporter by Major Components of Phellodendri cortex)

  • 구혜영;김현미;손지홍;유광현
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.213-217
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    • 2006
  • 본 연구는 황백에 함유되어 있는 주요 화합물인 berberine, palmatine, limonin 및 rutaecarpine의 CYP2D6 및 p-glycoprotein 활성에 대한 저해정도를 탐색함으로써, 황백을 다른 양약과 병용시 약물상호작용을 유발할 수 있는 가능성을 평가하고자 하였다. 인체 간 마이크로좀 시료에 CYP2D6 동효소의 기질약물인 dextromethorphan과 NADPH 재생성계 및 저해제 ($200{\mu}M$)를 첨가한 후 반응시켜 생성된 대사물을 LC/MS/MS를 이용하여 정량하여 CYP2D6 동효소 활성의 변화를 평가하였다. 또한 약물수송단백인 p-glycoprotein의 활성은 L-MDR1 세포주를 이용한 calcein AM 축적 실험을 통하여 평가하였다. 그 결과 식물 알카로이드인 berberine에서 강력한 CYP2D6 활성 저해능을 관찰하였으며, 저해 효과는 농도 의존적으로 증가하였으며, mechanism-based 저해 기전을 나타내었다. 그러나 limonine과 rutaecarpine은 CYP2D6 저해 활성을 보이지 않았고, p-glycoprotein 기능에 대해서는 평가한 어떤 화합물도 저해 활성을 나타내지 않았다. 황백의 주요 성분인 berberine의 CYP2D6 활성 저해능을 고려할 때, 황백을 CYP2D6 기질약제와 병용시 약물상호작용을 유발할 가능성을 보여준다. 이러한 황백의 CYP2D6를 매개로한 임상적인 약물상호작용 가능성은 임상시험을 통하여 추가적인 검정이 필요할 것으로 사료된다.

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국내문헌(國內文獻)(35)에 나타난 항노화(抗老化) 및 항산화(抗酸化)의 실험적(實驗的) 연구(硏究)에 대(對)한 검색(檢索) (Search of Experimental Studies(35) on Anti aging and Anti oxidant in Korea)

  • 안상원;이철완
    • 대한한의학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.373-390
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    • 1998
  • 35 theses conducted in Korea on the topic of senescence or anti-oxidant were classified on the basis of research methods, animals used for the experiments, and research items. Evaluating these research works with respect to the Free Radical Theory, the following conclusions were reached. 1. Of the 17 theses written in the Oriental medicine aspect, three theses used a single herb, nine theses used a complex prescription, four theses concentrated on the usage of the medicinal acupuncture, and one research paper focused on using scientific components. Common objection of these papers were on the verification of the efficacy of herbs. 2. Of the 18 these written in the Western medicine aspect, five theses used a single drug, seven theses conducted a research on the changes due to senescence, and 6 papers were on variety of topics. The main focus of these works were on the mechanism and pathology related to the senescence rather than on the suppression of senescence. 3. Among the theses written in the Oriental medicine perspective, a total of 48 herbs were utilized. 26 of these herbs has a tonification function on the Kidney. Six out of nine complex prescription mentioned above has a function of tonifying the Kidney. 4. With respect to the research subjects used on the experiments, 8 theses have used Senescence-Accelerated mice, 13 theses have used Sprague-Dawley mice, and remaining 7 papers have used human or other animals. 5. These are the categorization of the research items used: the weight (11) and weight changes of the visceral organs (9), the measurement of the content of peroxide-disease (9), the measurement of enzyme vitality (21), the blood and urine test (10), the experiment concerning immune system (3), the influence on the hepatic capability of metabolizing foreign substance (3), the effect on hepatic cell protection (3), the measurement of both the suppression of Free Radical and ability to create Free Radical (2), the measurement of effect of suppresing MDA(malondialdehyde) (4), the effect of eliminating DPPH Radical (2), and experiements about the functions (2). 6. The rate of vitalization of well known anti-oxidants such as Superoxide dismutase (SOD), Protein-bound SH, Nonprotein-bound SH, Glutathione(GSH), Catalase, and etc. were tested in 17 theses. Considering the conclusions mentioned above, the theses related to the senescence published in Korea elected different animals used for experiments, research items and the methods of research, the end result seems to be a lack of objectivity. Thus, I would argue that research methods to overcome such a deficiency need to be developed systematically.

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