• 제목/요약/키워드: protective structure

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Sleep deprivation induces structural changes in the adult rat testis: The protective effects of olive oil

  • Fatemeh Karimi;Ali Noorafshan;Saied Karbalay-Doust;Maryam Naseh
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제50권1호
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    • pp.19-25
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    • 2023
  • Objective: Sleep deprivation (SD) is a common problem in today's stressful lifestyle and have physiological consequences, including reproductive dysfunction and infertility. As an antioxidant, olive oil may be effective in reducing testicular and spermatological damage by decreasing the production of free radicals. Methods: This study investigated the effects of olive oil on sperm quality and testicular structure using stereological methods to assess rats with SD. Results: When comparing SD group to grid floor+distilled water (GR) group, we found that the sperm count and motility, as well as the percentage of slow progressive sperm was significantly lower in SD group (p<0.05), but the percentage of immotile sperm was higher (p<0.01). However, no improvement was observed in sperm count or motility after concomitant treatment of SD group with olive oil. Stereological examinations revealed no significant change in the total volumes of the seminiferous tubules, interstitial tissue, and germinal epithelium in the study groups. Conversely, the total number of testicular cell types was significantly lower in SD group than in GR group. Although the total number of Sertoli and Leydig cells was significantly higher in the S +olive oil group than in the untreated SD group, no significant difference in the total number of other testicular cell types was observed between the two groups. Conclusion: SD potentially induced structural changes in testis that affected sperm count and motility. However, olive oil only improved the total number of Sertoli and Leydig cells in the animals with SD and did not improve sperm count and motility.

The Effect of γ-Aminobutyric Acid Intake on UVB- Induced Skin Damage in Hairless Mice

  • Hairu Zhao;Bomi Park;Min-Jung Kim;Seok-Hyun Hwang;Tae-Jong Kim;Seung-Un Kim;Iksun Kwon;Jae Sung Hwang
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제31권6호
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    • pp.640-647
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    • 2023
  • The skin, the largest organ in the body, undergoes age-related changes influenced by both intrinsic and extrinsic factors. The primary external factor is photoaging which causes hyperpigmentation, uneven skin surface, deep wrinkles, and markedly enlarged capillaries. In the human dermis, it decreases fibroblast function, resulting in a lack of collagen structure and also decreases keratinocyte function, which compromises the strength of the protective barrier. In this study, we found that treatment with γ-aminobutyric acid (GABA) had no toxicity to skin fibroblasts and GABA enhanced their migration ability, which can accelerate skin wound healing. UVB radiation was found to significantly induce the production of matrix metalloproteinase 1 (MMP-1), but treatment with GABA resulted in the inhibition of MMP-1 production. We also investigated the enhancement of filaggrin and aquaporin 3 in keratinocytes after treatment with GABA, showing that GABA can effectively improve skin moisturization. In vivo experiments showed that oral administration of GABA significantly improved skin wrinkles and epidermal thickness. After the intake of GABA, there was a significant decrease observed in the increase of skin thickness measured by calipers and erythema. Additionally, the decrease in skin moisture and elasticity in hairless mice exposed to UVB radiation was also significantly restored. Overall, this study demonstrates the potential of GABA as functional food material for improving skin aging and moisturizing.

시베리아 철갑상어(Acipenser baerii) 트랜스페린(Transferrin) 유전자의 발생 배 및 초기 자어에서의 발현 특징 (Expression Characteristics of Transferrin Gene During Embryo Development and Prolarval Ontogeny in Siberian Sturgeon Acipenser baerii)

  • 김은정;남윤권
    • 한국수산과학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.41-52
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    • 2024
  • Serotransferrin cDNA from the Siberian sturgeon Acipenser baerii was isolated and its expression patterns during early life intervals were characterized. It contained an ORF encoding a 708-aa-long polypeptide, including a 19-aa signal peptide. Bioinfomatic analysis and 3D modeling indicated a typical bi-lobal structure with conserved iron-coordinating residues. During embryonic development, the potential transition of maternally provisioned transcripts to zygotically de novo transcribed ones occurred around blastula stage. The transferrin mRNA levels peaked at stages responsible for pronephros, heart and erythropoietic component differentiation. After hatching, the transferrin mRNA expression gradually increased at early ontogenic phases (0 to 3 DPH) corresponding to the periods in which prolarvae exhibited increased blood circulation and liver differentiation. The expression decreased at subsequent stages in which prolarvae exhibited benthic movement. The tissue distribution assay indicated liver-predominant expression at fingerling stage. From the microinjection-based challenge with Aeromonas hydrophila at day-0 and day-7, the transcriptional response was modulated toward upregulation, in which the amounts induced at 6, 12 and 24 HPI were greater in prolarvae injected at day-7 than at day-0. Therefore, transferrin plays important roles in both early development and host protective responses to pathogens in the Siberian sturgeon.

The protective effect of zinc oxide and selenium oxide nanoparticles on the functional parameters of rat sperm during vitrification

  • Nafiseh Tavakolpoor Saleh;Zohreh Hosseinzadeh;Narges Gholami Banadkuki;Maryam Salehi Novin;Sanaz Saljooghi Zaman;Tohid Moradi Gardeshi
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제51권1호
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    • pp.20-27
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    • 2024
  • Objective: While sperm freezing (cryopreservation) is an effective method for preserving fertility, it can potentially harm the structure and function of sperm due to an increase in the production of reactive oxygen species. This study aimed to assess the impact of zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) and selenium oxide nanoparticles (SeONPs) on various sperm functional parameters, including motility, plasma membrane integrity (PMI), mitochondrial membrane potential (MMP), acrosome membrane integrity (ACi), and malondialdehyde (MDA) levels. Methods: Semen samples were collected from 20 Albino Wistar rats. These samples were then divided into six groups: fresh, cryopreservation control, and groups supplemented with SeONPs (1, 2, 5 ㎍/mL) and ZnONPs (0.1, 1, 10 ㎍/mL). Results: Statistical analysis revealed that all concentrations of SeONPs increased total motility and progressive reduction of MDA levels compared to the cryopreservation control group (p<0.05). However, supplementation with ZnONPs did not affect these parameters (p>0.05). Conversely, supplements of 1 and 2 ㎍/mL SeONPs and 1 ㎍/mL ZnONPs contributed to the improvement of PMI and ACi (p<0.05). Yet, no significant change was observed in MMP with any concentration of SeONPs and ZnONPs compared to the cryopreservation control group (p>0.05). Conclusion: The findings suggest that optimal concentrations of SeONPs may enhance sperm parameters during the freezing process.

Insights into structural vaccinology harnessed for universal coronavirus vaccine development

  • Chin Peng Lim;Chiuan Herng Leow;Hui Ting Lim;Boon Hui Kok;Candy Chuah;Jonas Ivan Nobre Oliveira;Malcolm Jones;Chiuan Yee Leow
    • Clinical and Experimental Vaccine Research
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    • 제13권3호
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    • pp.202-217
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    • 2024
  • Structural vaccinology is pivotal in expediting vaccine design through high-throughput screening of immunogenic antigens. Leveraging the structural and functional characteristics of antigens and immune cell receptors, this approach employs protein structural comparison to identify conserved patterns in key pathogenic components. Molecular modeling techniques, including homology modeling and molecular docking, analyze specific three-dimensional (3D) structures and protein interactions and offer valuable insights into the 3D interactions and binding affinity between vaccine candidates and target proteins. In this review, we delve into the utilization of various immunoinformatics and molecular modeling tools to streamline the development of broad-protective vaccines against coronavirus disease 2019 variants. Structural vaccinology significantly enhances our understanding of molecular interactions between hosts and pathogens. By accelerating the pace of developing effective and targeted vaccines, particularly against the rapidly mutating severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 and other prevalent infectious diseases, this approach stands at the forefront of advancing immunization strategies. The combination of computational techniques and structural insights not only facilitates the identification of potential vaccine candidates but also contributes to the rational design of vaccines, fostering a more efficient and targeted approach to combatting infectious diseases.

이중 구조의 X선 차폐시트 설계를 위한 FLUKA 수송코드의 신뢰성 검증 (Reliability Verification of FLUKA Transport Code for Double Layered X-ray Protective Sheet Design)

  • 강상식;허승욱;최일홍;전제훈;양승우;김교태;허예지;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.547-553
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    • 2017
  • 현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$$0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

지진규모를 고려한 방파제 특성에 관한 연구 (A Study on the Breakwater Characteristics considering Seismic Magnitude)

  • 정진호;이광열;임창규
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.71-83
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    • 2014
  • 부산지역은 낙동강 하구에 위치하여 퇴적층, 매립층 등이 매우 잘 발달되어 있어 지진이 발생한다면 이러한 지층 등에서 증폭현상이 나타나 모래층과 성토층 및 매립지반에 액상화 발생 가능성이 매우 커진다. 만약 액상화가 발생한다면 지진에 의한 피해는 크게 가중되어 막대한 피해를 야기 시키게 된다. 그러므로 본 연구는 지진 발생 시 항만시설의 1차 보호구조물인 부산항 신항 방파제의 안정성을 검토하기 위하여, 국내 내진설계기준과 항만 및 어항 설계기준을 바탕으로 인공지진과 국내에 널리 사용되는 장주기 지진파와 단주기 지진파인 포함하여 지진규모 5.6~7.9 수준의 지진 13개 등을 사용하여 첫 번째로 여러 제시된 액상화 평가방법을 이용하여 방파제 하부 치환모래층의 액상화 발생 가능성을 검토하여 안정성을 평가하고, 두 번째 지진규모에 따른 지진에너지와 가속도 응답스펙트럼에 대한 특성분석을 수행하여 설계기준에 근접하는 지진파 제시하며, 세 번째 제시된 지진파를 이용하여 방파제의 동적 안정성을 검토하기 위해 유한요소해석을 실시하여 구조물의 안정성을 확인하고, Geotextile에 발생하는 변위 및 인장력의 변화에 대하여 확인하였다. 따라서 본 연구결과 방파제 하부 치환모래층에 대한 액상화 발생가능성과 방파제의 동적수평변위 및 Geotextile의 변화는 하부지반(치환모래층)에 의해 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

일반화물선에서 비표준화물(철재상자)의 안전한 운송을 위한 고찰 (A Study on the Safe Transportation of a Non-Standardized Cargo (Steel Box) for General Cargo Ships)

  • 김지홍
    • 한국항해항만학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.444-449
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    • 2019
  • 국제항해선박과 국내항해 카페리선박에 적용되었던 "화물적재고박 등에 관한 기준"이 2018년 1월부터 국내 항만을 운송하는 일반화물선박에도 적용 되었다. 이에 따라 일반화물선을 통해 제주도를 기점으로 국내 주요항만으로 운송되고 있던 크기와 형태가 다른 비표준 철재상자와 같은 새로운 형식의 화물에 대한 법적인 성질을 분류하고 그 분류에 따라 안전하게 적재하고 고박할 수 있는 방안이 필요하게 되었다. 본 연구는 현장 조사와 관련기관 자료 수집을 통해 철재상자의 크기, 형태 등을 분석하였고, 이를 기반으로 철재상자의 법적인 지위를 관련 국내법령과 국제규범을 비교 분석하였으며 그 검토결과를 바탕으로 일반화물선의 화물창에 안전하게 적재하고 고박하는 방법을 검토하였다. 철재상자는 관련 국내법령과 국제규범 등에 따르면 비표준화 화물의 한 종류인 보호외벽이 있는 팔렛트 상자로 분류할 수 있었다. 또한, 일반선박의 화물창에 철재상자를 적재하는 경우 선박 화물창에 빈틈이 없도록 꽉채워서 적재하여 운송하는 방안이 검토되었다. 검토된 화물창내 빈틈없이 꽉채우는 적재·운송 방안이 안전한지에 대한 검증은 선체구조 안전성과 선박복원성 확보 여부를 통해 확인하였다. 선체구조 안전성에 대한 검증결과 화물창내에 적재할 수 있는 화물의 총중량에 대한 선박의 화물창 바닥과 양측면의 구조강도 값은 만족하였으며, 선박복원성은 GoM 값과 3가지 횡경사각별 복원정곡선 및 복원정이 만족되었다.

중성화 측정을 통한 콘크리트의 잔존수명 예측 모델 (Prediction Model of Remaining Service Life of Concrete for Irrigation Structures by Measuring Carbonation)

  • 이준구;박광수;김한중;이정재
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.529-540
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    • 2003
  • 최근 콘크리트 내구성설계에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 사용수명 예측이 핵심인 내구성 평가모델 개발이 그 좋은 예이다. 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 잔존수명예측 모델을 개발하여 적정시기의 유지보수를 통한 경제적 구조물 사용을 목적으로 하였다. 육지 콘크리트 구조물인 저수지의 콘크리트 구조물 부분을 대상으로 전국 70개 지구를 선정하고, TG/DTA 법과 페놀프탈레인 지시약법으로 중성화를, pH메타법으로 pH 값을 측정하여 탄산칼슘함량 대비 사용연수, pH값, 콘크리트 피복 두께의 관계함수를 각각 유도한 후 가능한 최소의 자료측정으로 잔존수명을 예측할 수 있는 모델을 개발하였다. 개발된 잔존수명예측 모델은 탄산가스등의 고정변수에 의한 실내촉진실험 자료기반 모델과 달리 동결융해작용, 중성화, 철근 부식 등 복합적인 열화작용이 동시에 일어나는 현장의 환경적 영향을 받은 구조물에서 측정한 자료를 기반으로 개발되었다. 이러한 점에서 그 신뢰성을 높게 평가 받을 수 있을 것이며, 시설물 유지관리자에게 적정 보수보강 시점을 제공하여 경제적인 구조물 사용에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

Structure-Activity Relationships of Polyhydroxyursane-type Triterpenoids on the Cytoprotective and Anti-inflammatory Effects

  • Jung, Hyun-Ju;Nam, Jung-Hwan;Lee, Kyung-Tae;Lee, Yong-Sup;Choi, Jong-Won;Kim, Won-Bae;Chung, Won-Yoon;Park, Kwang-Kyun;Park, Hee-Juhn
    • Natural Product Sciences
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    • 제13권1호
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    • pp.33-39
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    • 2007
  • Eleven polyhydroxyursane triterpenoids (PHUTs) were tested to determine their cytoprotective, immunosuppressive and anti-inflammatory effects. To compare the bioactivities of $19{\alpha}$-hydroxyursane-type triterpenoids {23-hydroxytormentic acid (6), its methyl ester (7), tormentic acid (8), niga-ichigoside $F_1$ (9),euscaphic acid (10) and kaji-ichigoside $F_1$ (11)} of the Rosaceae crude drugs (Rubi Fructus and Rosa rugosae Radix) with PHUTs possessing no $19{\alpha}-hydroxyl$ of Centella asiatica (Umbelliferae), the four PHUTs, asiaticoside (1), madecassoside (2), asiatic acid (3), and madecassic acid (4) were isolated from C. asiatica and 23-hydroxyursolic acid (5) from Cussonia bancoensis. Cytoprotective effects were assessed by measuring cell viabilities against cisplatin-induced cytotoxocity in $LLC-PK_1$, cells (proximal tubule, pig kidney) to determine whether these agents have protective effects against nephrotoxicity caused by cisplatin. The inhibitory effect of 11 PHUTS on nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2\;(PGE_2)$ were evaluated by measuring nitrite accumulation in lipopolysaccharide (LPS)-induced macrophage RAW 264.7 cells, and their anti-inflammatory effects were tested in 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)-induced mouse ear edema model. Six MHUTs (compounds 1, 2, 4, 6, 10, and 11) exhibited higher cell viabilities during cisplatin-induced cytotoxicity testing even at a concentration of $200\;{\mu}g/ml$ than cisplatin only-treated group, suggesting that ese compounds have the potentcytoprotective efffcts. Compounds 1 and 3 of the C. asiatica and niga-ichigoside $F_1$ exhibited no inhibitory effect on NO and/or $PGE_2$ production whereas other PHUTs produced mild to significant NO and/or $PGE_2$ production.The four compounds (2, 5, 9, and 10) potently inhibited mouse ear edema induced by TPA whereas two compounds (1 and 3) had no activity in this test. These results suggest that many PHUTs are potentchemopreventives. Structure-activity relationship (SAR) was also discussed in each assay with regard to the significant role of OHs at the position of 2, 3, 6, 19, and 23 and to the glycoside linkage at the 28-carboxyl.