• 제목/요약/키워드: oxidative stress response

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아토피피부염에서 Endocannabinoid system (ECS) 조절을 통한 백호탕 추출물의 염증 완화 효과 (Anti-inflammatory Effect of Baekho-tang Extract through Endocannabinoid system (ECS) Control in Atopic Dermatitis)

  • 안상현;김기봉;정아람
    • 대한한방소아과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.53-62
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    • 2023
  • Objectives The aim of this study was to identify the effect of Baekho-tang extract on epidermal barrier recovery and inflammation relief in atopic dermatitis-induced mice through Endocanabinoid system (ECS) regulation. Methods In this study, we used 4-week-old NC/Nga mice were divided into 4 group: lipid barrier elimination group (LBEG), palmitoylethanolamide treated group after lipid barrier elimination (PEAT), Baekho-tang extract treatment group after lipid barrier elimination (BHTT) and control group (Ctrl). Each group was assigned 10 animals. We identified that cannabinoid receptor (CB) 1, CB2, CD (Cluster of Differentiation) 68, inducible nitric oxide synthase (iNOS), substance P and Matrix metallopeptidase 9 (MMP-9) through our immunohistochemistry. Results We discovered that when compared to PEAT, 8-hydroxydeoxyguanosine, a marker of oxidative stress in the epidermal barrier, and CB1 and CB2, markers of ECS modulation, were less activated in BHTT. These results led to an anti-inflammatory response in BHTT, with a significant decrease in several inflammatory mediators such as CD 68, iNOS, substance P and MMP-9 compared to PEAT and LBEG. Conclusions These results suggest that the Baekho-tang extract can reduce the inflammation of atopic dermatitis by restoring the structural damage of the skin lipid barrier through ECS modulation.

LAMMER Kinase Modulates Cell Cycle by Phosphorylating the MBF Repressor, Yox1, in Schizosaccharomyces pombe

  • Kibum Park;Joo-Yeon Lim;Je-Hoon Kim;Jieun Lee;Songju Shin;Hee-Moon Park
    • Mycobiology
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    • 제51권5호
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    • pp.372-378
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    • 2023
  • Lkh1, a LAMMER kinase homolog in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, acts as a negative regulator of filamentous growth and flocculation. It is also involved in the response to oxidative stress. The lkh1-deletion mutant displays slower cell growth, shorter cell size, and abnormal DNA content compared to the wild type. These phenotypes suggest that Lkh1 controls cell size and cell cycle progression. When we performed microarray analysis using the lkh1-deletion mutant, we found that only four of the up-regulated genes in the lkh1-deletion were associated with the cell cycle. Interestingly, all of these genes are regulated by the Mlu1 cell cycle box binding factor (MBF), which is a transcription complex responsible for regulating the expression of cell cycle genes during the G1/S phase. Transcription analyses of the MBF-dependent cell-cycle genes, including negative feedback regulators, confirmed the up-regulation of these genes by the deletion of lkh1. Pull-down assay confirmed the interaction between Lkh1 and Yox1, which is a negative feedback regulator of MBF. This result supports the involvement of LAMMER kinase in cell cycle regulation by modulating MBF activity. In vitro kinase assay and NetPhosK 2.0 analysis with the Yox1T40,41A mutant allele revealed that T40 and T41 residues are the phosphorylation sites mediated by Lkh1. These sites affect the G1/S cell cycle progression of fission yeast by modulating the activity of the MBF complex.

조팝나무 뿌리 열수 추출물이 RAW264.7 세포에서 미치는 항산화 및 항염증 활성 (Anti-inflammatory and Antioxidant Effects of Spiraea prunifolia Sieb. et Zucc. var. simpliciflora Nakai in RAW 264.7 Cells)

  • 심미옥;이현주;장지훈;이효은;정호경;김태묵;노종현;정자균;정다은;조현우
    • 한국자원식물학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.335-342
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    • 2017
  • 본 연구에서는 LC IT TOF MS를 이용하여 조팝나무 뿌리의 열수 추출물과 메탄올 추출물을 분석하였다. 그 결과, 열수 추출물에서 caffeic acid와 p-coumaric acid가 주성분으로 검출되었으나, 메탄올 추출물에서는 열수 추출물에서 검출되지 않은 저극성 물질들이 다수 검출되었다. 조팝나무 메탄올 추출물의 항산화 및 항염증에 대한 연구는 보고된바가 있으나, 열수추출물에 대한 연구는 아직 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 조팝나무 뿌리 열수 추출물(SSN)의 항산화활성 및 항염증 활성을 탐색하고자 하였다. 먼저 항염증 활성을 탐색하기 위해 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 활성화된 대식세포로부터 분비되는 NO함량을 측정하였다. SSN은 LPS로 유도한 염증반응에서 세포 독성 없이 NO의 생성을 농도 의존적으로 억제하였다. 다음으로, 항산화활성을 측정하기 위해 DPPH, ABTS 라디칼 소거능과 SOD 유사활성을 측정한 결과 SSN은 강한 유리라디칼 저해능을 나타냈으며, 이는 SSN이 폴리페놀(56.7 mg/g)과 플라보노이드(15.1 mg/g)와 같은 생리활성 물질을 함유하고 있어 강한 항산화능을 가지는 것으로 사료된다. 또한, 대식세포에서 $H_2O_2$로 유도한 세포독성을 완화시켰으며, 세포내 ROS 생성을 억제함에 따라 천연물 유래 항산화제로서의 가치를 확인하였다. 이상의 결과를 종합해 볼때SSN이 항산화와 항염증 효과와 관련된 건강보조식품 및 기능성화장품 소재로의 활용이 가능할 것으로 사료된다.

폐포상피세포, 대식세포를 비롯한 각종 세포주에서 H2O2에 의한 Peroxiredoxin 동위효소들의 산화에 따른 불활성화와 재생 (Oxidative Inactivation of Peroxiredoxin Isoforms by H2O2 in Pulmonary Epithelial, Macrophage, and other Cell Lines with their Subsequent Regeneration)

  • 오윤정;김영선;최영인;신승수;박주헌;최영화;박광주;박래웅;황성철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제58권1호
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    • pp.31-42
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    • 2005
  • 배 경 : peroxiredoxins는 거의 모든 생명체에 공통적으로 보존되어 있으며, 최근에 발견된, 특이한 peroxidases로 인체에서 6가지 동위효소가 알려져 있으며, 산화스트레스에 대한 방어역할을 담당하고, $H_2O_2$신호전달 과정에서 중요한 조절 역할을 한다. peroxiredoxin은 $H_2O_2$ 처리 과정 중에서 자신이 산화되어 불활성화 되는데, 산화된 후 다시 재생되는 것으로 보고되나 그 생리적은 의미는 분명하지 않다. 이에 저자들을 폐상 피세포주, 대식세포주, 폐포모세혈관 내피세포주 및 기타 섬유모세포주 들에서 $H_2O_2$ 에 의한 Prx의 산화과정과 재생을 알아보고자 하였다. 방 법 : 수술 환자에서 적출한 정상 폐조직과, 세포주로는 평상시 산화 스트레스에 노출이 많을 것으로 예상되는 세포들로써, 폐포상피세포의 I 형 및 II 형 세포에서 기원한 A549, WI 26, Raw 264.7, Rat2,및 폐포 모세혈관 내피세포주 등을 이용하여 이를 $50{\mu}M$. $100{\mu}M$, $500{\mu}M$$H_2O_2$로 산화시켜 불활성화 한 후, 추적관찰 하였으며, 시간대 별로(0. 10, 30, 60, 120, 240, 480 분) 수확하여, 이를 1차원 non-reducing SDS-PAGE 및 2차원 전기영동로 분리 후, silver stain 과 Western blot으로 분석 하였다. 결 과 : 1. 실험에 사용된 모든 세포주에서, $H_2O_2$ 농도에 비례하여 peroxiredoxin I, II, III 의 불활성화를 관찰할 수 있었고, 10분에 최고로 불활성화되었다. 2. 산화된 이후, 30분경부터 peroxiredoxin 의 재생이 관찰되기 시작 하였으며, 2시간 이후부터 확연하였다. 3. 다시 재생된 peroxiredoxin은 $H_2O_2$투여로서, 다시 불활성화되어, 재생된 Prx 가 활성을 지닌 단백질임을 알 수 있었다. 4. 재생의 속도는 사용된 세포주마다 차이가 있었으며 (A549 >Raw 264.7 >$Rat_2$ >WI26), 단백질 합성억제제인 cycloheximide ($10{\mu}g/ml$) 존재 하에서도 변함 없이 관찰되었다. 결 론 : 세포 내에는 산화되어 불활성화된 peroxiredoxin을 재생하는 체계가 존재 하며, 이는 활성부위 cysteine을 갖는 다른 단백질에도 공통적으로 적용될 수 있는 분자 스위치일 가능성이 높으며, 산화에 의한 신호전달과정이나, 질병 모델에서 Prx 단백의 재생 체계의 이상과 병인에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

UV-B 강도 변화가 오이의 생장 및 항산화 물질 함량과 관련 효소의 활성에 미치는 영향 (Effects of Different UV-B Levels on Growth, Antioxidant Contents and Activities of Related Enzymes in Cucumber(Cucumis sativus L.).)

  • 김학윤;신동현;김길웅
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.309-313
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    • 2000
  • UV-B 증가가 식물의 생장에 미치는 영향과 식물의 생화학적 방어반응을 조사하고자 오이를 이용하여 3단계의 UV-B[일일 평균 $UV-B_{BE}$; 무처리(0.03), 저UV-B(6.42), 고UV-B(11.30) $kJ\;m^{-2}$] 조사 실험을 수행하였다. UV-B 강도가 증가함에 따라 오이식물에 극심한 생육억제, chlorophyll 감소 및 황백화현상이 나타났다. AsA 및 GSH 함량은 UV-B 강도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으나, MDA 함량과 DHA/AsA 및 GSSG/GSH의 비율은 크게 증가하였다. 또한 항산화효소인 SOD, AP, DHAR, GP 등의 활성도 UV-B 조사에 의해 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 UV-B 증가에 의해 오이 식물에 활성산소 생성에 의한 산화스트레스가 일어나며, 이를 무독화하기 위해 식물의 생화학적 방어반응이 작용하는 것으로 사료된다.

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두 가지 항산화유전자를 동시에 발현시킨 형질전환 톨 페스큐 식물체의 환경스트레스에 대한 내성 특성 해명 (Characterization of Transgenic Tall Fescue Plants Expressing Two Antioxidant Genes in Response to Environmental Stresses)

  • 이상훈;이기원;김기용;최기준;서성;곽상수;권석윤;윤대진;이병현
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.109-116
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    • 2007
  • 환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스와 중금속을 포함하고 있는 용액에 처리하여 엽록체의 손상정도를 조사한 결과, 비형질 전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 MV를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 손상을 덜 받았다. 이와 같은 연구결과는 CuZnSOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시발현시키는 기술이 다양한 환경스트레스에 대해 복합재해내성을 가지는 다양한 작물을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있음을 나타낸 결과이다.

도파민 세포에서 Paraquat에 의한 헴산화효소-1의 유도 (Paraquat Induced Heme Oxygenase-1 in Dopaminergic Cells)

  • 전홍성
    • KSBB Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.21-25
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    • 2005
  • 흔하게 사용되어온 제초제인 paraquat는 파킨슨병의 원인이 될 수 있는 유력한 위험 요소이다. 헴산화효소-1(HO-1)은 산화적 스트레스와 소포체 스트레스의 marker인데, 여러 가지 자극에 의해 heme을 분해하여 biliverdin, 일산화탄소, 철 성분으로 전환시킨다 본 연구에서는 뇌의 흑색질 유래의 도파민 세포주 SN4741에서 paraquat가 시간별, 농도별로 HO-1을 활성화시키는 기작을 조사하였다. HO-1이 Paraquat에 의해 활성화되는 것은 주로 유전자 전사 수준에서 조절되었다. HO-1 유전자의 promoter와 5' enhancer인 El, E2를 결실시킨 실험에서, E2 enhancer가 도파민 세포에서 paraquat에 의한 HO-1 유전자 발현을 유도하는 핵심 부위로 판명되었다 E2 enhancer 부위를 돌연변이 시킨 실험 결과는 전사인자 활성 단백질-1 (AP-1) 결합부위를 통해 HO-1 발현이 유도됨을 밝히게 되었다. 또한, 도파민 세포에서 HO-1 유전자 발현의 조절과 신호전달 과정의 관계를 조사하기 위해 MAP kinase들의 특이적 저해제를 처리하고 paraquat로 자극을 준 결과, JNK 저해제인 SP600125가 가장 현저하게 paraquat에 의한 HO-1 발현을 억제하였다. 결론적으로, 도파민 세포에서 paraquat가 HO-1을 유도하는 데는 E2 enhancer가 중요하게 작용하고, AP-1과 JNK 경로를 통해 HO-1 발현이 조절된다는 사실을 처음으로 밝히게 되었다.

혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 CXCL10 증가에 관여하는 인자에 대한 연구 (Vascular Smooth Muscle Cells Secrete CXCL10 in Response to Heat Shock Protein 90)

  • 임병용;김도형;김관회
    • 생명과학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.664-670
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    • 2011
  • Heat shock protein (HSP)은 외부적인 자극에 반응하여 세포를 보호하는 역할을 한다. 또한 HSP90은 혈관질환에서 처럼 세포가 사멸되거나 손상을 입는 경우 세포 밖으로 유리된다. 그러나 지금까지 세포 밖 HSP90이 혈관평활근세포에 어떠한 영향을 주는지에 대한 연구는 미약하다. 따라서 본 연구는 혈관평활근세포에서 HSP90이 CXCL10 발현에 대한 영향과 그 기전을 규명하였다. HSP90에 노출된 혈관평활근세포에서 CXCL10 transcript가 증가하고, CXCL10 단백질의 분비가 증가되었다. HSP90에 의한 CXCL10 분비는 Toll-like receptor (TLR)-2/-4 억제제인 1-palmitoyl-2-arachidonosyl-sn-phosphatidylcholine (OxPAPC)과 NADPH oxidase 억제제인 diphenyleneiodium 그리고 Akt 경로를 억제하는 LY294002와 Akti IV에 의하여 크게 감소되었다. 또한 TLR-4의 dimerization을 저해하는 curcumin 역시 HSP90에 의한 CXCL10의 분비를 억제하였다. 전사인자인 nuclear factor kappa B(NF-${\kappa}$B)의 생물학적 억제제인 inhibitory kappa B (I${\kappa}$B)와 NF-${\kappa}$B 억제작용이 있는 rasveratrol은 HSP90에 의한 CXCL10 분비를 억제하였다. 이러한 결과는 혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 CXCL10의 발현에 TLR-4와 Akt 및 NF-${\kappa}$B가 관여함을 의미한다.

도홍사물탕(桃紅四物湯)이 광화학적 뇌경색 마우스의 유전자 발현에 미치는 영향 (Effects of Dohongsamul-Tang on the Gene Expression of Photothrombotic Ischemia Mouse Model)

  • 조권일;김혜윤;고석재;이성근;신선호;문병순
    • 동의생리병리학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.645-661
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    • 2009
  • The water extract of Dohongsamul-Tang(DHSMT) has been traditionally used to stroke and brain injuries in Oriental Medicine. The present study was designed to investigate the effects of DHSMT on the gene expression profile of cerebral infarction by cDNA microarray in photothrombotic ischemia mouse model. Photothrombotic ischemia was induced in stereotactically held male BALB/c mice using rose bengal and cold light. MRI was performed 24 hours after inducing photothrombosis using 1.5 T MRI and 47 mm surface coil to obtain T2-weighted, and contrast-enhanced images. After MRI test, animal was sacrificed and the brain sections were stained for hematoxylin and eosin and immunohistochemistry. MRI and histological analysis revealed that lesion of thrombotic ischemia was well induced in the cortex with the evidence of biological courses of infarction. The target area of thrombotic infarction was 1 mm anterior to bregma and 3 mm lateral to midline with 2 mm in diameter, which were decreased by administration of DHSMT. To assess gene expression pattern of cerebral infarction, mRNA was isolated and reacted with microarray chip(Agilant's DNA Microarray 44K). Scatter and MA plot analysis were performed to clustering of each functional genes. M value [M=log2(R/G), A={log2(R ${\times}$ G)}/2] was between -0.5 and +0.5 with 40% difference. After pretreatment with DHSMT, the expression levels of mRNA of many genes involved in various signaling pathway such as apoptosis, cell cycle, cell proliferation, response to oxidative stress, immune response, angiogenesis, and inflammatory cytokine were markedly inhibited in photothrombotic ischemia lesion compared to the control group. These results suggest that DHSMT prevent ischemic death of brain on photothrombotic ischemia model of mice through modulation of gene expression at the transcriptional level.

Nitric Oxide Donor 첨가가 구리 결핍 배아의 발달과 Nitric Oxide 하위 신호전달체계에 미치는 영향 (Effects of Nitric Oxide Donor Supplementation on Copper Deficient Embryos and Nitric Oxide-Mediated Downstream Signaling)

  • 양수진
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제41권8호
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    • pp.691-700
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    • 2008
  • 본 연구는 착상 후 단계의 쥐 배아와 난황낭을 대상으로 구리 결핍이 NO 하부 신호전달체계에 영향을 주는지를 알아보기 위한 것으로, 연구 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 구리 결핍은 정상적인 배아 및 난황낭 발달을 억제하고, NO의 생물학적 이용도와 아세틸콜린에 대한 NO dose-response를 낮추었다. 둘째, 구리 결핍은 NO의 하부 신호전달 물질인 cGMP 수준을 감소시켰으나, NO/cGMP 하부 신호전달체계 표적 중 하나인 P-VASP에는 영향을 미치지 않았다. 셋째, 구리 결핍 배양액에 NO donor를 첨가하는 것은 구리 결핍 배아와 난황낭의 기형 발생 빈도를 구리 정상군과 비슷한 수준으로 개선시켰다. 넷째, NO donor 첨가는 구리 결핍군에서 감소되었던 cGMP의 농도를 유의적으로 증가시켰지만, P-VASP에는 영향을 미치지 않았다. 상기 연구 결과들은 구리 결핍으로 인한 NO의 생물학적 이용도의 감소가 기형발생의 주요 발생 기전이라는 것을 뒷 받침하고 있다. 또한, 임상적으로 임신 기간 중 적절한 구리 섭취의 중요성을 강조한다.