• Title/Summary/Keyword: random differentiation

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Indigo Naturalis in Inflammatory Bowel Disease: mechanisms of action and insights from clinical trials

  • Hyeonjin Kim;Soohyun Jeong;Sung Wook Kim;Hyung-Jin Kim;Dae Yong Kim;Tae Han Yook;Gabsik Yang
    • Journal of Pharmacopuncture
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    • v.27 no.2
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    • pp.59-69
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    • 2024
  • This study investigates the therapeutic potential of Indigo Naturalis (IN) in treating a Inflammatory Bowel Disease (IBD). The objective is to comprehensively examine the effects and pharmacological mechanisms of IN on IBD, assessing its potential as an novel treatment for IBD. Analysis of 11 selected papers is conducted to understand the effects of IN, focusing on compounds like indirubin, isatin, indigo, and tryptanthrin. This study evaluates their impact on Disease Activity Index (DAI) score, colon length, mucosal damage, and macrophage infiltration in Dextran Sulfate Sodium (DSS)-induced colitis mice. Additionally, It investigate into the anti-inflammatory mechanisms, including Aryl hydrocarbon Receptor (AhR) pathway activation, Nuclear Factor kappa B (NF-κB)/nod-like receptor family pyrin domain containing 3 (NLRP3)/Interleukin 1 beta (IL-1β) inhibition, and modulation of Toll-like receptor 4 (TLR4)/myeloid differentiation primary response 88 (MYD88)/NF-κB and Mitogen Activated Protein Kinase (MAPK) pathways. Immunomodulatory effects on T helper 17 (Th17)/regulatory T cell (Treg cell) balance and Glycogen synthase kinase-3 beta (GSK3-β) expression are also explored. Furthermore, the study addresses the role of IN in restoring intestinal microbiota diversity, reducing pathogenic bacteria, and increasing beneficial bacteria. The findings reveal that IN, particularly indirubin and indigo, demonstrates significant improvements in DAI score, colon length, mucosal damage, and macrophage infiltration in DSS-induced colitis mice. The anti-inflammatory effects are attributed to the activation of the AhR pathway, inhibition of inflammatory pathways, and modulation of immune responses. These results exhibit the potential of IN in IBD treatment. Notably, the restoration of intestinal microbiota diversity and balance further supports its efficacy. IN emerges as a promising and effective treatment for IBD, demonstrating anti-inflammatory effects and positive outcomes in preclinical studies. However, potential side effects necessitate further investigation for safe therapeutic development. The study underscores the need for future research to explore a broader range of active ingredients in IN to enhance therapeutic efficacy and safety.

A Study on Clinical Variables Contributing to Differentiation of Delirium and Non-Delirium Patients in the ICU (중환자실 섬망 환자와 비섬망 환자 구분에 기여하는 임상 지표에 관한 연구)

  • Ko, Chanyoung;Kim, Jae-Jin;Cho, Dongrae;Oh, Jooyoung;Park, Jin Young
    • Korean Journal of Psychosomatic Medicine
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    • v.27 no.2
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    • pp.101-110
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    • 2019
  • Objectives : It is not clear which clinical variables are most closely associated with delirium in the Intensive Care Unit (ICU). By comparing clinical data of ICU delirium and non-delirium patients, we sought to identify variables that most effectively differentiate delirium from non-delirium. Methods : Medical records of 6,386 ICU patients were reviewed. Random Subset Feature Selection and Principal Component Analysis were utilized to select a set of clinical variables with the highest discriminatory capacity. Statistical analyses were employed to determine the separation capacity of two models-one using just the selected few clinical variables and the other using all clinical variables associated with delirium. Results : There was a significant difference between delirium and non-delirium individuals across 32 clinical variables. Richmond Agitation Sedation Scale (RASS), urinary catheterization, vascular catheterization, Hamilton Anxiety Rating Scale (HAM-A), Blood urea nitrogen, and Acute Physiology and Chronic Health Examination II most effectively differentiated delirium from non-delirium. Multivariable logistic regression analysis showed that, with the exception of vascular catheterization, these clinical variables were independent risk factors associated with delirium. Separation capacity of the logistic regression model using just 6 clinical variables was measured with Receiver Operating Characteristic curve, with Area Under the Curve (AUC) of 0.818. Same analyses were performed using all 32 clinical variables;the AUC was 0.881, denoting a very high separation capacity. Conclusions : The six aforementioned variables most effectively separate delirium from non-delirium. This highlights the importance of close monitoring of patients who received invasive medical procedures and were rated with very low RASS and HAM-A scores.

Estimating the Parameters of Pollen Flow and Mating System in Pinus densiflora Population in Buan, South Korea, Using Microsatellite Markers (Microsatellite 표지를 이용한 부안지역 소나무 집단의 화분 유동과 교배양식 추정)

  • Kim, Young Mi;Hong, Kyung Nak;Park, Yu Jin;Hong, Yong Pyo;Park, Jae In
    • Korean Journal of Plant Resources
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    • v.28 no.1
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    • pp.101-110
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    • 2015
  • Parameters of mating system and pollen flow of a Pinus densiflora population in Buan, South Korea, were estimated using seven nuclear microsatellite markers. The expected heterozygosity ($H_e$) was 0.614 in mother trees and 0.624 in seeds. Fixation index (F) was 0.018 and 0.087 in each generation. There was no significant genetic difference between the generations (P > 0.05). From MLTR, the outcrossing rate ($t_m$), the biparental inbreeding ($t_m-t_s$), and the correlation of paternity ($r_p$) were 0.967, 0.057, and 0.012, respectively. tm was larger but $t_m-t_s$ and $r_p$ were smaller than those of allozyme markers in Pinus densiflora. These values were similar to those of microsatellite markers in other pine species. The optimal pollen dispersal model from TwoGener was the normal dispersal model with the effective density of 220 trees/ha and its level of genetic differentiation in pollen pool structure (${\Phi}_{ft}$) was 0.021. The average radial distance of pollen flow (${\delta}$) was calculated as 11.42 m, but no correlation between the pairwise-${\Phi}_{ft}$ and the geographical distance among mother trees was at Mantel test (r = -0.141, P > 0.05). Although the effective pollen dispersal in the population seems to be restricted, the amount of genetic variation might be maintained in each generation without a loss of genetic diversity. It might be because the genetic diversity in pollen pool was high but the genetic difference between pollen donors was small under the complete random mating condition in the Pinus densiflora population in Buan.

Control of Trophoblast Gene Expression and Cell Differentiation

  • Cheon, Jong-Yun
    • 대한생식의학회:학술대회논문집
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    • 2001.03a
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    • pp.195-205
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    • 2001
  • 태반 영양배엽 (trophoblast)은 포유동물의 발생과정 중 가장 먼저 분화되는 세포로서, 자궁환경내에서 배아가 착상, 발생, 및 분화하기 위해서 반드시 필요한 태반을 형성하는 색심적인 세포이다. 영양배엽 세포의 분화과정중의 결함은 배아의 사산이나 임신질환 등의 치명적 결과를 초래한다. 하지만, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 분자생물학적인 메카니즘은 아직 규명되지 않고 있다. 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 경로를 규경하기 위한 선결과제는 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 많은 유전자들이 밝혀져야만 한다. 본 연구팀은 최근에 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 두 종류의 새로운 유전자들을 찾았다. 한 종류는 homeobox를 보유하고 있는 조절 유전자 Psx이고, 다른 한 종류는 임신호르몬인 태반 프로락틴 라이크 단백질 유전자 PLP-C${\beta}$이다. 본 연구과제의 목표는 이들 유전자의 기능과 조절 메카니즘을 규명함으로써, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 조절경로를 밝히는 것이다. 이를 위하여 다음과 같은 일련의 연구를 수행할 것이다. 1) Psx 유전자가 분화된 영양배엽 세포에서만 발현케 하는 조절 메카니즘을 규명하기 위해 functional assays, in vitro footprinting, gel mobility shift assays, 생쥐형질전화, UV crosslinking, Southwestern blot 등의 방법을 통해 Psx 유전자의 cis-acting 요인과 trans-acting factor를 밝혀 분석한다. 2) 영양배엽 세포의 분화조절 경로를 규명하기 위해 random oligonuclotide library screening, DD-PCR, subtractive screening 등의 방법을 이용하여 Psx 유전자에 의해 조절되는 하부유전자를 밝힌다. 3) Psx 유전자를 knock-out시켜 영양배엽 세포가 발달 및 분화하는데 미치는 역할을 밝힌다. 4) Yeast two-hybrid screening방법을 이용하여 태반 프로락틴 유전자의 수용체를 찾아 이들의 신호전달 기전을 밝힌다. 제1차년 연구결과로서, mouse와 rat으로부터 각각 Psx 유전자의 genomic DNA를 클로닝하여, 유전자 구조를 비교한 결과, mouse Psx (mPsx2)는 4개의 exons으로 이루어져 있는 반면에, rat Psx (Psx3)는 3개의 exons으로 구성되어 있었다. 즉, rPsx3는 mPsx2의 exon1이 없었다. Notrhern blot과 in situ hybridization 분석에 의해 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 발현 조절되는 현상을 밝혔다. 실제로 mPsx2와 rPsx3의 5'-flanking지역을 클로닝하여 염기서열 분석 결과 전혀 homology를 찾을 수 없었다. 또한, 이들 각각 promoter의 activity를 luciferase reporter를 이용하여 조사한 결과 Rcho-1 trophoblast cells에서 각기 다른 activity를 보여 주는 것을 발견하였다. Psx 유전자의 transcription start sites는 Primer extension에 의해 밝혔다. 또한 Psx2 유전자를 knock-out 시키기 위해 targeting vector를 Osdupde1에 제작하였다. 본 과제를 시작할 때 새로운 프로락틴 유전자 하나를 클로닝하여 이 유전자를 PLP-I라고 이름을 붙였다. 이 후 이 유전자 (PLP-I)는 PLP-C${\beta}$라고 이름을 붙이게 되었다. Mouse PLP-C${\beta}$ 유전자의 counterpart를 rat에서 찾아 염기서열을 비교한 결과 mouse와 rat에서 PLP-C${\beta}$유전자의 homology는 약 79% (amino acid level)였다. 본 연구과정을 통해 또 하나의 새로운 PLP-C subfamily member를 mouse로부터 클로닝 하였고, 이 유전자를 PLP-C${\gamma}$라 하였다. PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$의 발현 유형은 Northern blot과 in 냐셔 hybridization 분석에 의해 태반의 제한된 spongitrophoblast와 trophoblast giant cells에서만 발현하는 것을 밝혔다. 놀랍게도 이들 두 새로운 유전자는 alternative splicing에 의해 두 종류의 isoform이 있음을 밝혔다. PLP family member 유전자로서 splicing에 의한 isoforms을 보여 주는 유전자로는 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 최초이다. 이들 isoform mRNAs의 발현 유형은 RT-PCR 방법을 이용하여 규명하였다. 또 하나의 새로운 발견은 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 독특한 유전자 구조를 갖고 있었다. 즉, PLP-C${\beta}$는 exon3의 alternative splicing에 의해 5개 혹은 6개의 exons을 갖는 two isoforms이 생긴다. 반면에 PLP-C${\gamma}$는 exon2가 alternative splcing이 되면서 7개의 exons을 갖거나 6개의 exons을 갖는 isoforms을 만든다. 그리고, PLP-C${\gamma}$의 promoter activity를 trophoblast Rcho-l${\gamma}$ 세포주를 이용하여 PLP-C${\gamma}$ 의 1.5 kb 5'-flanking 지역이 trophoblast-specific promoter activity를 갖고 있음을 밝혔다. PLP-C${\gamma}$ 유전자의 transcription start site는 Primer extension에 의해 밝혔다. 제 1차 년도의 연구결과를 토대로, 2차년에서는 다음단계의 연구를 수행하고자 한다. 즉, 1) mPsx2와 rPsx3의 promoter를 비교분석 함으로서 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 조절되는 메카니즘 규명, 2) Psx와 PLP-C 유전자의 promoter에 있는 cis-acting elements 탐색, 3) Psx2와 Psx3의 단백질을 이용하여 이들이 binding하는 target sequence 규명, 4) 제작한 Psx2 targeting vector를 이용하여 ES cells에서 Psx2 유전자 knock-out, 5) Psx 유전자를 과발현시키는 세포주를 만들고 Psx에 의해 조절되는 유전자 탐색, 6) 새로 밝히 PLP-C members 유전자들의 조절기전을 Rcho-1 세포주를 이용하여 여러 거지 성장인자와 다른 호르몬에 대한 반응을 탐색, 7) Psx와 PLP-C${\gamma}$ 유전자의 chromosomal mapping 등을 밝힐 것이다.

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