• 제목/요약/키워드: oxygen radicals

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Paraquat에 의해 유도된 Superoxide Dismutase 결핍 효모의 산소 독성 (Oxygen Toxicity of Superoxide Dismutase-Deficient Saccharomyces cerevisiae by Paraquat)

  • 김지면;남두현용철순허근
    • KSBB Journal
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    • 제10권5호
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    • pp.561-567
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    • 1995
  • 활성산소 소거 효소인 superoxide dismutase (SOD)가 결핍된 효소 변이주들을 대상으로 하여, 활성산소 유발물질인 paraquat을 배지에 첨가하여 배양하면서 산소 독성을 관찰하였다. 호기 상태에서 는 MnSOD (mitochondria SOD) 결핍 효모는 CuZnSOD (세포질 SOD) 결핍 효모보다 성장이 많 이 저하되었지만, 혐기 상태에서는 이들 SOD 결핍 효모 모두 성장 속도에서 야생 효모와 큰 차이를 보이지 않았다. Paraquat으로 처 리한 결과, 호기 배양 에서 CuZnSOD 결핍 효모는 O.OlmM 이상에서 성 장하지 않음을 알 수 있었다. 따라서 O.OOlmM paraquat을 배지에 첨가한 후 호기적으로 배양하면서 세포내 성분의 변화를 관찰하였더니, CuZnSOD 결핍 효모에셔는 catalase 역가가 떨어진 반면 glutathion peroxidase 역가와 세포막 지질의 과산 화물이 증가하였으며, MnSOD 결핍 효모에서는 catalase 역가와 glutathion peroxide 역가가 모두 조금씩 증가하면서 세포막 지질의 과산화물은 그다지 변화하지 않았다. 이러한 사실로부터 CuZnSOD 가 없는 경우 활성산소 소거계로써 catalase 보다 glutathion peroxidase가 훨씬 활성화되어지지만, 이렇게 활성화된 glutathion peroxidase로는 세포질내 산소 radical을 완벽히 제거하는데에는 다소 불충분 하다는 사실을 알 수 았었다. 한편, 혐기적 배양에서 는 SOD 결핍 효모들의 catalase 역가는 모두 감소 한 반면, glutathion peroxidase 역가는 다소 증가하였고, 또한 세포막 지질의 과산화물은 다소 감소하는 추세를 보였다. 이는 혐기 상태에서 산소 radical 이 소량밖에 생기지 않으므로, 활성화된 glutathion p peroxidase에 의해 어느 정도 극복되어지기 때문인 것으로 사료된다. 두 집단 간에 어느 정도 방향성은 있는 것으로 판단된다.ds for eagerness for lasting life not only in this world but also in the other world., Keun-Kap, Scarf, Pee-Bak, Hung-Kap, Pok-Kap, Yang-Dang-Kap, We-Yo-Kap, Kum-Kap, and caries arms. Lower-level officials wore Pe-Bal, Kun-Mo, gae, won-leung, very small sleve jacket, a long coat reaching up to the knee length, slacks, belt, loin cloth and apron. 5) Children's bind their hair up angle shape and wore a half long jacket raching up to the hip and slacks. 나) Women's wear; 1. hair style and hair dress; 1) High rank women's hair style was very extravaganceful. They made their hair top knot (one, two, or more knots) and decoraed precious stone, pan shape head dress, wheel shape head dress, and flower shape precious stone decorated head dress. 2. Clothes ; 1) High rank ladi's wore Kun-Kyun attached jacket, and jacket sleeves decorated pleats, and pleats decorated long skirt, apron, back apron, knot belt, scarf, this type is the same

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태종대산 5종 돌미역의 화학성분 및 항산화활성 비교 (A Comparative Study on the Chemical Characteristics and Antioxidant Effects of Sea Mustards Sourced from Different Areas in Taejongdae)

  • 김호준;야야파라 HPS;조원희;남형식;임선영
    • 생명과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.559-567
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    • 2021
  • 태종대 구역별 바람맥이, 굴통머리, 참물개, 조홍택, 고래등 구역에서 채취한 자연산 돌미역의 총 플라보노이드 함량을 비교한 결과 굴통머리 구역에서 채취한 돌미역의A+M 및 MeOH 추출물들의 총 플라보노이드 함량이 각각 1.44±0.04 mg/g 및 0.66±0.13 mg/g으로 5종 돌미역들 중 총 플라보노이드 함량이 가장 높았다. 지방산 조성분석 결과 굴통머리 돌미역은 30.1%의 n-6 지방산 및 10.0%의 총 n-3 지방산을 함유하였고 5종 돌미역 중 가장 높은 다가불포화지방산(polyunsaturated fatty acids, PUFA)을 함유하였다. 5종 돌미역 추출물들의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 비교했을 때 모든 돌미역 A+M 추출물에 의한 소거활성이 MeOH 추출물보다 높았고 그 중 굴통머리A+M 추출물에 의한 소거능 활성이 가장 높았다(p<0.05). 5종 돌미역A+M 및 MeOH 추출물을 0.05 및 0.025 mg/ml의 농도로 인체 섬유육종세포(HT-1080)에 처리하여 세포 내 활성산소종을 측정한 결과 모든 추출물들은 측정시간 120분이 지남에 따라 높은 세포 내 활성산소종 생성 억제효과를 나타내었다. 바람맥이 및 굴통머리 구역에서 채취한 돌미역A+M 추출물에 의한 활성산소종 생성 억제효과가 높았다(p<0.05). 이상의 결과로부터 굴통머리 구역의 돌미역이 높은 함량의 플라보노이드 및 페놀 함량을 나타내었고 이러한 높은 함량은 세포내 활성산소종 생성 억제효과 및 DPPH 소거능과 상관성이 있다고 여겨지며 또한 굴통머리 구역 돌미역은 높은 함량의 EPA와 DHA를 함유하고 있어 향후 해조류유래 n-3 지방산 활용 기능성 식품 혹은 지역 대표 수산식품으로 개발 가능할 것으로 기대된다.

내독소에 의한 백서의 급성 폐손상에서 Hydroxyl Radical의 병인론적 역할에 관한 연구 (The Role of Hydroxyl Radical in the Pathogenetic Mechanism of Endotoxin-Induced Acute Lung Injury in Rats)

  • 심영수;유철규;김영환;한성구;김건열;한용철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제39권2호
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    • pp.120-130
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    • 1992
  • 연구배경 : 급성 폐손상의 기전에 관한 연구는 많이 진행되어 있으나 아직 확실한 결론을 내리기에는 미흡한 실정이다. 최근에 산소기의 병인론적 역할에 관한 관심이 고조되고 있으나 이것도 아직 확실히 규명되지 못한 실정이고 내독소에 의한 백서의 급성 폐손상에 관해서는 경험이 일천한 상태이다. 이에 저자들은 백서에서 내독소투여 후 시간경과에 따른 폐포내 호중구 침윤과 폐포-모세혈관 투과성의 변화를 관찰하고 hydroxyl radical 탐식제인 DMTU와 hydroxyl radical 형성에 중요한 역할을 하는 철분제거제인 DFX 전처치가 이에 미치는 영향을 관찰하여 hydroxyl radical이 내독소에 의한 백서의 급성 폐손상에서 호중구의 이동과 폐포-모세혈관 투과성의 증가에 마치는 영향을 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 50마리의 백서를 대조군 (n=5, 6hrs; n=5, 24hrs), 내독소 투여군 (n=10, 6hrs; n=10 24hrs), DMTU 전처치군 (n=10, 6hrs) 과 DFX 전처치군 (n=10, 6hrs) 으로 나누어 희생하기 30분전에 $^{125}I$을 붙인 bovine serum albwnin을 꼬리 정맥에 주사하였다. 내독소를 투여하고 6시간과 24시간이 경과한 후 백서를 희생시켜서 폐조직과 말초혈액 1 ml의 방사능을 측정하여 이 둘의 비를 폐포-모세혈관 투과성의 지표로 사용하였다. 다른 52마리의 백서를 위와 같이 4개의 군으로 나누어 [대조군 (n=5, 6hrs; n=5, 24hrs), 내독소투여군 (n=7, 6hrs; n=8, 24hrs), DMTU 전처치군 (n=6, 6hrs; n=9, 24hrs)과 DFX 전처치군 (n=5, 6hrs; n=7, 24hrs)] 내독소를 투여하고 6시간과 24시간이 경과한 후 희생시켜 말초혈액과 기관지폐포세척액의 구성세포와 폐의 병리조직학적 소견을 관찰하였다. 결과 : 내독소를 투여하고 6시간이 경과한 후 폐포-모세혈관 투과성이 증가되었다가 24시간이 경과한 후 정상대조군 수준으로 회복되는 양상을 보였는데 6시간만에 DMTU와 DFX 전처치로 유의하게 완화되었다. 폐조직으로의 호중구 침윤은 내독소를 투여하고 24시간이 경과한 후 관찰되었는데 이는 DMTU와 DFX 전처치로 완화되지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 내독소에 의한 백서의 급성 폐손상에서 hydroxyl radical은 호중구의 이동에는 관여하지 않을 것으로 생각되며 주로 폐포-모세혈관 투과성 증가에 관여할 것으로 생각된다.

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유용버섯 Lentinus tuber-regium이 산화적 스트레스 및 방어체계에 미치는 영향 (Effects of Edible Lentinus tuber-regium on Oxidative Stress and Defense System in Serum of SD Rats)

  • 최진호;박수현;김대익;김정민;김창목;김광포
    • 한국균학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.41-46
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    • 2001
  • SD계 랫트를 사용하여 6주 동안 탄수화물 대용으로 50% 및 100%의 Lentinus tuber-regium(LTR)-첨가 투여그룹의 산화적 스트레스 및 방어체계에 미치는 영향을 평가하였다. LTR-50 및 LTR-100 투여그룹은 대조그룹 대비 21.7% 및 16.4%의 매우 유의적인 ${\cdot}OH$ 라디칼의 생성 억제효과가 인정되었고, 이들 두 투여그룹은 대조그룹 대비 약 10%의 $H_2O_2$의 생성 억제효과 및 $6{\sim}10%$ 정도의 바람직한 NO의 생성 억제효과가 인정되었다. 그렇지만 이들 LTR 투여에 의하여 ${O_2}^-$ 라디칼의 생성 억제효과는 인정할 수 없었다. 이들 활성산소의 공격에 의한 산화적 스트레스로서 LPO의 생성은 LTR 투여에 의하여 대조그룹 대비 $6{\sim}12%$의 유의적인 LPO의 생성 억제효과가 인정되었고, OP의 생성은 이들 LTR의 부여에 의하여 대조그룹 대비 5.0% 및 12.8%의 생성 억제효과가 인정되었다. 이들 LTR-50, LTR-100 투여그룹은 대조그룹에 비해 $15{\sim}50%$의 매우 유의적인 SOD의 활성 증가효과가 인정되었고, 또한 이들 LTR투여그룹의 GSHPx은 대조그룹 대비 $10{\sim}25%$의 매우 유의적인 GSHPx의 활성 증가효과가 인정되었다. 한편 CAT의 활성에 미치는 LTR투여의 영향도 대조그룹 대비 $60{\sim}90%$의 매우 유의적인 CAT의 활성 증가효과가 인정되었다. 이상의 결과에서 탄수화물 대용으로 사용된 유용버섯 LTR의 투여는 ${\cdot}OH$ 라디칼, $H_2O_2$ 및 NO의 생성 및 그로 인한 LPO 및 OP 같은 산화적 스트레스를 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 SOD, GSHPx 및 CAT 같은 방어효소의 활성을 매우 효과적으로 증가할 수 있기 때문에 노화를 매우 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대된다.

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모래쥐에서 뇌의 허혈/재관류에 의한 산화성 스트레스 형성과 HSP70의 발현 (Oxidative Stress and HSP70 Expression Upon Cerebral Isehemia-Reperfusion in Mongolian Gerbil)

  • 박영미;김철훈;도윤정;최은미;안영수
    • 대한약리학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.335-345
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    • 1996
  • 허혈/재관류 뇌손상에서 활성산소류의 역할이 중요시되고 있다. 본 연구에서는 모래쥐의 총경동맥을 묶었다 풀어줌으로써 실험적 허혈/재관류 손상을 유도하고 산화성 스트레스 발생 유무와 이러한 산화성 스트레스가 세포손상으로 연결되는지를 알아보고자 하였다. 해마는 뇌조직 중에서도 특히 산화성 스트레스에 취약한 부분이므로 해마에서 얻은 조직을 대뇌피질에서 얻은 조직과 비교분석하였다. 또한, 이들 부위에서 heat shock protein 70(HSP70)의 발현이 허혈/재관류 손상에 미치는 영향도 검색하고자 하였다. 허혈/재관류에 의한 산화성 스트레스의 지표로써 글루타치온 산화정도, GSSG/(GSH+2xGSSG)를 측정하였을 때 주로 해마에서 산화지표가 상승됨을 관찰하였다. 한편 산화성 스트레스가 세포손상으로 연결되는지를 알아보고자 지질과산화물을 측정하였다. 두 부위 모두에서 지질과산화물 형성의 증가가 있었으며 대뇌피질에서보다 해마에서 더 증가됨을 알 수 있었다. 지질과산화물 형성의 정도나 시간적 변화양상이 글루타치온 산화의 그것들과 유사하였다. 이러한 결과들은 허혈/재관류에 의해 산화성 스트레스가 형성되며 동시에 이러한 산화성 스트레스가 세포 손상을 초래함을 보여준다. 또한 산화성 스트레스 및 산화성 세포손상 정도가 대뇌피질보다는 해마에서 더 큰 것을 알 수 있었다. 그러나, 피질과 해마에서 HSP70의 기초발현(basal level) 정도는 차이가 없었다. 이는 해마의 취약성이 HSP70 발현 결핍에 기인하지 않았음을 나타낸다. 반면 허혈/재관류에 의한 HSP70의 발현유도는 해마조직에서 제대로 이주어지지 않았고 northern blot결과 이는 전사단계에서의 부친에 의한 것으로 나타났다. 이러한 결과들로 볼 때 허혈/재관류에 의한 뇌손상에서 HSP70 유도정도를 측정하는 것이 세포의 취약성을 예측할 수 있는 지표로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

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Saos-2 골육종 세포에서 iron chelating agent, deferoxamine에 의한 apoptosis 유도 (Iron chelating agent, deferoxamine, induced apoptosis in Saos-2 osteosarcoma cancer cells)

  • 박은혜;이효정;이수연;김선영;이호근;이대열;황평한
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권2호
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    • pp.213-219
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    • 2009
  • 목 적:철은 세포 성장과 분화, 전자 전달 반응, 산소 전달, 해독작용 등 여러 가지 중요한 생체 반응에 반드시 필요한 요소로서 종양세포의 성장과 증식에도 절대적으로 필요하다. 최근에 철킬레이트제인 deferoxamine이 악성 구강 각질세포의 성장을 억제하고 세포자멸사를 유도하며, 난소암세포의 증식을 억제하고 세포자멸사를 유도하여 난소암의 성장을 억제하였다고 보고되었다. 그러므로 반복적인 수혈에 의하여 헤모시데린침착증이 발생한 소아 종양 환아에서 deferoxamine이 철을 제거 할 뿐만 아니라 암세포의 세포자멸사를 유도하는지에 대하여 알아보고 세포자멸사를 유도한다면 그 경로에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법:골육종세포인 Saos-2에서 deferoxamine에 대한 효과를 알아보기 위하여 크리스탈 바이올렛과 트리판 블루 염색으로 세포의 성장 및 증식을 측정하였고, DNA 분획, 핵 응축, 세포주기분석으로 세포자멸사를 분석하였고, 세포자멸사와 관련된 분자들의 발현을 Western hybridization으로 분석하였다. 결 과:Deferoxamine은 Saos-2 세포에 대하여 시간과 농도에 의존적으로 세포 증식 억제 효과를 나타내었다. 이러한 세포 증식 억제 효과는 DNA 단편화, 핵 응축, 세포주기 분석에서의 $A_{0}$ 기의 증가, PARP의 활성도의 증가 등 세포자멸사가 유도되었음을 알 수 있었다. 또한 Saos-2 세포에서 deferoxamine 처리 후 Akt/PKB의 활성화가 억제되어 caspase 9의 활성화, 그 하류의 caspase 3의 활성화로 이어지는 미토콘드리아 매개되는 경로로 세포자멸사가 유도되었다. 결 론:결론적으로 철킬레이트제인 deferoxamine이 세포증식을 억제시키고 세포자멸사를 유도시킴으로써 골육종 세포의 증식을 억제하는 것을 보여주었다. 따라서 반복적 대량 수혈에 의한 철 과부하에 따른 장기손상이 우려되는 각종 소아 종양환자들에서 deferoxamine은 체내 축적된 철을 제거할 뿐만 아니라 종양 환자의 치료에 있어서 항암제 치료의 효과를 증가시킬 수 있는 새로운 치료법으로 개발될 수 있을 것이다.

HOCl과 $NH_2Cl$에 의한 Hyaluronic Acid의 변성에 있어서 Taurine의 억제 효과 (Inhibitory Effect of Taurine on HOCl-and $NH_2Cl-induced$ Degradation of Hyaluronic Acid)

  • 이정수;이경용;이광수
    • 대한약리학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.201-212
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    • 1992
  • 외인성 taurine이 HOCl, $NH_2Cl$과 그밖의 산화성 물질에 의한 hyaluronic acid의 변성에 미치는 영향을 관찰하였다. HOCl, $NH_2Cl$과 그밖의 산화성 물질에 대한 taurine의 제거 작용을 조사하였다. Taurine의 항 산화 작용을 또한 치올 화합물의 작용과 비교 관찰하였다. Hyaluronic acid의 점성도는 HOCl과 $NH_2Cl$에 의하여 뚜렷하게 용량에 따라 감소하였다. Hyaluronic acid에 대한 HOCl의 변성 효과는 $NH_2Cl$에 의한 것보다 현저하였다. Taurine은 HOCl과 $NH_2Cl$에 의한 hyaluronic acid의 변성을 효과적으로 용량에 따라 억제하였다. HOCl의 변성 효과는 DMSO에 의하여 뚜렷하게 억제되었다. $Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid의 변성은 catalase와 DMSO에 의하여 억제되었으나 taurine의 영향은 받지 않았다. Xanthine과 xanthine oxidase의 변성 작용은 SOD와 catalase에 의하여 효과적으로 억제되었으나 taurine의 영향은 받지 않았다. HOCl은 taurine, DMSO, GSH와 MPG에 의하여 유의하게 분해되었다. 파장 250 nm에서의 HOCl의 흡광도와 파장 242 nm에서의 $NH_2Cl$의 흡광도는 taurine의 첨가로 유의하게 증가하였다. $NH_2Cl$과 GSH 또는 MPG의 상호 작용으로 초기에 최대의 흡광도가 관찰되었으나, 이러한 흡광도는 반응 시간에 따라 점차적으로 감소하였다. $Fe^{2+}$$H_2O_2$의 존재하에서 OH 의 생성은 catalase와 DMSO에 의하여 억제되었으나 taurine의 영향은 받지 않았다. DABCO와 DABA에 반응하는 자외선 조사에 따른 $^1O_2$의 생성은 taurine의 영향을 받지 않았다. GSH와 MPG는 HOCl의 변성 작용을 뚜렷하게 억제하였다. 이상의 결과로 부터 hyaluronic acid의 변성을 포함한 조직 구성성분의 산화성 손상에 있어서 taurine의 보호 작용은 산소 유리 라디칼에 대한 제거 작용과 관계없으며 HOCl과 $NH_2Cl$에 대한 제거 작용 그리고 taurine과 HOCl 또는 $NH_2Cl$의 복합체 형성에 기인할 것으로 시사된다. Taurine의 치올 기가 HOCl과 $NH_2Cl$에 의한 변성에 부분적으로 보호 작용을 나타 낼 것으로 추정된다.

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사람 폐포대식세포에서 내독소의 Priming 효과 (Priming Effect of Endotoxin in Human Alveolar Macrophage)

  • 정만표;유철규;김영환;한성구;심영수;한용철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권1호
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    • pp.46-53
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    • 1996
  • 연구배경: 폐포대식세포가 내독소에 노출되면 이 후 자극에 의해 종양괴사인자, 활성산소 등 독성이 강한 분비물 방출이 더욱 촉진되어 성인성호흡곤란증후군과 같은 각종 폐질환이 초래되는 중요한 기전으로 이해되고 있다. 그러나 문헌에 보고된 내독소에 의한 이런 priming효과는 다형핵백혈구, 단핵세포나 동물의 폐포대식세포를 대상으로 한 결과로서, 인체 폐포내에서의 폐포대식세포, 폐포상피세포 및 내독소의 상호작용을 밝히는 면에서는 한계가 있었다. 방법: 폐포상피세포에서 기원한 폐암세포주인 A549 24-well Linbro plate에 배양하여 세포단층을 형성한 후 기관지폐포세척술로 얻은 사람의 폐포대식세포($10^6/ml$)를 A549세포에 부착시켜 생체내와 유사한 환경을 만들어 실험을 시행하였다. 방법은 A549세포 부착 전후에 내독소(500 ng/ml)로 전처치한 다음 PMA, fMLP로 자극하여 방출된 과산화수소를 nM/well/2hrs 단위로 측정하여 대조군과 비교하였고 아울러 A549세포만종 없이 각 well에 직접 폐포대식세포단층을 형성한 후 동일하게 처치하였으며 결과는 다음과 같았다. 결과: 1) 24-well의 표면에 폐포대식세포단층을 형성한 후 내독소로 처치(n=7)한 경우, 대조군은 무자극군, PMA 자극군, fMLP자극군에서 각각 $9.48{\pm}2.44$, $10.38{\pm}2.34$, $10.28{\pm}2.33$ nM/well/2hrs의 과산화수소 분비능을 보였고 내독소 전처치군은 각각 $9.56{\pm}2.15$, $9.82{\pm}1.80$, $11.31{\pm}2.48$ nM/well/2hrs을 보여 내독소에 의한 priming효과는 없었다. 2) 폐포대식세포를 미리 내독소로 처치한 후 A549세포단층에 부착(n=7)시킨 경우에는 대조군의 과산화수소 분비능은 무자극군 $4.82{\pm}1.59$, PMA자극군 $8.31{\pm}1.67$, fMLP자극군 $7.06{\pm}1.82$ nM/well/2hrs이고 내독소 전처치군은 각각 $4.44{\pm}1.41$, $7.05{\pm}1.64$, $6.32{\pm}1.69$ nM/well/2hrs로서 내독소에 의한 priming 효과는 없었다. 3) 폐포대식세포를 A549세포단층에 부착시킨 후 내 독소로 처치(n=11)하면 대조군은 무자극군, PMA자극군, fMLP자극군에서 각각 $4.33{\pm}1.04$, $7.94{\pm}1.42$, $6.00{\pm}1.22$ nM/well/2hrs의 과산화수소를 분비하였고 내독소 전처치군은 각각 $5.43{\pm}1.19$, $7.56{\pm}1.31$, $6.38{\pm}1.19$ nM/well/2hrs를 보여 A549세포 부착후에도 내독소의 priming 효과는 관찰되지 않았으나 PMA나 fMLP로 자극하지 않은 무자극군에서 내독소 전처치군이 대조군에 비해 과산화수소 분비능의 유의한 증가를 보였다(p<0.05). 결론: 이상의 결과는 사람 폐포대식세포에서 내독소에 의한 priming효과는 없으나 폐포상피세포와의 상호작용에 의해 내독소가 폐포대식세포를 직접 자극함을 시사하는 소견이며 향후 추시가 필요할 것으로 사료된다.

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허혈양상화와 KATP 통로가 허혈후 재관류된 흰쥐의 골격근육에서 SOD 활성 및 apoptosis에 미치는 영향 (Effects of ischemic preconditioning, KATP channel on the SOD activation and apoptosis in ischemic reperfused skeletal muscle of rat)

  • 안동춘;백두진;양홍현
    • 대한수의학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.878-895
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    • 1999
  • Ischemic preconditioing (IPC), i.e., a preliminary brief episode of ischemia and reperfusion, has been shown to reduce the cell damage induced by long ischemia and reperfusion. Superoxide radical which is produced during reperfusion after ischemia was recognized as a factor of the ischemic injury and it is dismutated into $H_2O_2$ and $O_2$ by two types of intracellular superoxide dismutase (SOD), Cu,Zn-SOD in cytoplasm and Mn-SOD in mitochondria. Recently oxygen free radicals are suggested to induce the apoptosis, however mechanism of the reduced apoptosis by ischemic preconditioing was unknown, while many studies performed in mammalian heart indicated that ATP-sensitive $K^+$ ($K_{APT}$) channel activation related with the protective effects. The aim of present study is to investigate 1) whether IP upregulate the Cu,Zn-SOD and Mn-SOD activities, and 2) whether ischemic preconditioning decreases apoptosis via $K_{APT}$ channel activation in timely reperfused skeletal muscle after long ishemia. The experimental animals, Sprague-Dawley rats weighing 250~300g, were divided into 8 groups; 1) control group, 2) ischemic preconditioning only groups, 3) pinacidil, a $K_{APT}$ channel opener, treatment only groups, 4) glibenclamide, a $K_{APT}$ channel blocker, treatment only groups, 5) ischemia groups, 6) ischemia after IPC groups, 7) ischemia and pinacidil treatment groups, and 8) IP and ischemia after glibenclamide pretreatment groups. Animals of the control group were administered with the vehicle (DMSO) alone. Pinacidil (1mg/kg) was administered intravenously 5 minutes after initiation of ischemia, and glibenclamide (0.5mg/kg) was injected intravenously 20 minutes before IPC. In rats that were ischemic preconditioned, the left common iliac artery was occluded for 5 minutes followed by 5 minutes of reperfusion by three times using vascular clamp. Ischemia was done by occlusion of the same artery for 4 hours. The specimens of left rectus femoris muscle were obtained immediately (0 hour), 12 hours, 24 hours after drug administrations, IP or ischemia and reperfusion. The immunoreactivities of SOD and its alterations were observed by use of sheep antihuman Cu,Zn-SOD and Mn-SOD antibodies on the $10{\mu}m$ cryosections. The incidencies of apoptosis were observed by TUNEL methods with in situ apoptosis detection kit on $6{\mu}m$ paraffine section. The results obtained were as follows : 1. After IPC, immunoreactivities of Cu,Zn-SOD mainly in the small-sized fibers were increased by 24 hours, that of Mn-SOD at 0 hour and 24 hours. 2. No significant changes in immunoreactivities of SOD was observed in the pinacidil and in the glibenclamide treatment only groups, and in the ischemia only groups. 3. The immunoreactivities of the Cu,Zn-SOD were increased in the ischemia after IPC groups and the ischemia and pinacidil treatment groups. 4. The immunoreactivities of the Cu,Zn-SOD in the IPC and ischemia after glibenclamide pretreatment groups were not increased except for the 12 hours reperfusion group. But, Mn-SOD immunoreactivities were increased in the 0 hours, 12 hours and 24 hours after reperfusion. 5. In the control group, the IPC only groups, and the pinacidil treatment only groups, negative or trace apoptotic reactions were observed, but the positive apoptotic reaction occured in the glibenclamide treatment groups. 6. Moderate or many number of apoptosis were revealed in the ischemia groups, and also the IPC and ischemia after glibenclamide pretreatment group except for 12 hours and 24 hours after reperfusion. However, the incidence of apoptosis was decreased in the ischemia after IPC groups and in the ischemia and pinacidil treatment groups. 7. There is a coincidence between the increase of Cu,Zn-SOD immunoreactivities and the decrease of apoptosis in the presence of ischemia and reperfusion. These results suggest that the protective effects of ishemic preconditioing may related to the SOD activation, and the ischemic preconditioning decreases the apoptosis partially via $K_{APT}$ channel activation in timely reperfused rat skeletal muscle. It is also suggested that inhibition of apoptosis by IPC may related with the SOD activation.

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간장 세포막의 유동성과 산화적 스트레스에 미치는 솔잎(Pine Needle) 부탄올획분의 영향 (Effects of Pine Needle Butanol Fraction on Membrane Fluidity and Oxidative Stress in Liver Membranes of Rats)

  • 최진호;김대의;최민경;조원기;김창목
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.1082-1087
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    • 2003
  • 솔잎 추출물의 BuOH획분을 하루 25, 50, 100 mg/kg BW로써 SD계 흰쥐에 45일동안 투여하여 간장 세포막의 유동성(MF), 기초 및 유도산소라디칼(BOR 및 IOR), 산화적 스트레스로서 과산화지질(LPO) 및 산화단백질(OP), 리포푸신(LF)의 축적에 미치는 영향을 평가하였다. MF은 간장의 mitochondria에서 BuOH-50 및 BuOH-100 투여군에서 16∼22%의 유의적인MF의 증가효과가 인정되었지만(p<0.01∼0.001), 간장 microsomes에서는 BuOH획분의 투여에 의한 MF의 유의적인 증가효과를 기대할 수 없었다. BOR 및 IOR의 생성은 간장의 mitochondria에서 BuOH-25, BuOH-50, BUOH-100 투여군은 각각 11∼27% 및 11∼28%의 BOR 및 IOR의 생성 억제효과가 인정되었고(p<0.05∼0.001), microsomes에서 BuOH-50, BuOH-100 투여군 및 BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여군은 각각 l1∼24% 및 l5∼24%의 유의적인 IOR의 생성 억제효과가 인정되었다(p<0.05∼0.001, p<0.01∼0.001). LPO의 생성은 간장의 mitochondria에서 BuOH-100투여군과 microsomes에서는 BuOH-50, BuOH-100투여군에서 각각9%, 9∼l3%의 유의적인 LPO의 생성 억제효과가 인정되었고(P<0.05∼0.01), OP의 생성은 간장의 mitochondria에 서 BuOH-50 및 BuOH-100투여군에 서 10∼12%의 유의적인 OP의 생성 억제효과가 인정되었지만(p<0.05), 간장의 microsomes에서는 유의성을 인정할 수 없었다. 그렇지만, 간장의 chloroform층에서 LF의 축적은 BuOH-50, BuOH-100투여군에서 8∼9%의 유의적인 LF의 축적 억제효과가 인정되었다(p<0.05). 따라서 솔잎 추출물의 BuOH 획분의 투여는 간장의 유동성을 촉진하고 산화적 스트레스를 효과적으로 억제하여 생리적 노화를 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대된다.