• 제목/요약/키워드: $Ca^{2+}$ Influx

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Cardiovascular Responses and Nitric Oxide Production in Cerebral Ischemic Rats

  • Shinl, Chang-Yell;Lee, Nam-In;Je, Hyun-Dong;Kim, Jeong-Soo;Sung, Ji-Hyun;Kim, Dong-Seok;Lee, Doo-Won;Bae, Ki-Lyong;Sohn, Uy-Dong
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제25권5호
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    • pp.697-703
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    • 2002
  • We investigated that the role of nitric oxide (NO) on ischemic rats in brain and heart. Ischemia was induced by both common carotid arteries (CCA) occlusion for 24h following reperfusion. Then tissue samples were removed and measured NOx. In brain, NOx was increased by about 40% vs. normal and it was significantly inhibited by aminoguanidine, selective iNOS inhibitor. This result showed that NOx concentration was increased by iNOS. We investigated the role of $Ca^{2+}$ during ischemia. Nimodipine, L-type calcium channel blocker, didn't inhibit the increases of NOx concentration during ischemia. It suggested that increased NOx was due to calcium-independent NOS. MK-801, which N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist, didn't significantly prevent the increases of NOx. In heart, ischemia caused NOx decrease and it is inconsistent with NOx increase in brain. Aminoguanidine and nimodipine didnt affect on NOx decrease. But MK-801 more lowered NOx concentration than those of ischemia control group. It seemed that $Ca^{2+}$ influx in heart partially occurred via NMDA receptor and inhibited by NMDA receptor antagonist. The mean arterial pressure (MAP) in ischemic rats after 24h of CCA occlusion was decreased when compared to normal value, whereas the heart rates (HR) was not different between two groups. Aminoguanidine or MK801 had no effect on MAP or HR, but nimodipine reduced MAP. There was no difference the effects of aminoguanidine, nimodipine, or MK-801, on MAP and HR between normal rats and ischemic rats. In summary, ischemic model caused an increase of NOx concentration, suggesting that this may be produced via iNOS, which is calcium independent in brain. However in heart, ischemia decreased NOx concentration and NMDA receptor was partially involved. The basal MAP was decreased in ischemic rats but HR was not different from normal control, suggesting that increased NOx in brain of ischemic rat may result in the hypotension.

생쥐 정자의 첨체반응에 미치는 Dimethyl Amiloride의 영향 (Effect of Dimethyl Amiloride on the Acrosome Reaction in Mouse Epididymal Sperm in vitro)

  • 계명찬
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제3권1호
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    • pp.87-93
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    • 1999
  • 생쥐 정자의 수정능력획득과 첨체반응에 작용하는 $Na^{+}$/H$^{+}$ antiporter의 역할을 조사하고자 하였다. $Na^{+}$/H$^{+}$ antiporter를 특이적으로 억제하는 dimethyl amiloride는 정자의 자발적인 첨체반응을 농도 의존적으로 억제한 반면 난포액 및 calcium ionophore인 A23l87에 의해 유도된 첨체반응은 억제하지 못하였다. 이러한 결과는 정자내 $Na^{+}$/H$^{+}$ antiporter에 의한 1가이온의 출입과 이에 따른 세포질내 pH 조절이 정자의 수정능력 획득과 자발적인 첨체반응에 조절요인으로 작용함을 암시한다. 수정능력을 획득한 정자에서 난포액 등의 agonist 또는 A23l87에 의해 유도되는 첨체반응은 $Na^{+}$/H$^{+}$ antiporter와는 무관하게 진행되는 것으로 사료된다.

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Chemotactic Effect of the House Dust Mite Allergen, Dermatophagoides pteronyssinus on Human Monocytic THP-1 Cells

  • Yang, Eun-Ju;Lee, Ji-Sook;Yun, Chi-Young;Kim, In-Sik
    • 대한의생명과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.93-96
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    • 2009
  • House dust mites (HDMs) play an important role in the occurrence of allergic diseases such as asthma and atopic dermatitis. Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) is one of the most prevalent HDMs. It mediates the activation of T cells and monocytes, and induces the elevation of immunoglobulin E levels in allergic diseases. However, the effects of Der p on human monocytes have not been fully understood. In the present study, we investigated whether or not Der p has a great effect on the chemotactic activity of the human monocytic cell line, THP-1 cells, as induced by CC chemokines. We also show that the Der p extract (DpE) increased the chemotactic activity of THP-1 cells in response to MCP-1, RANTES, MIP-1${\alpha}$, and TARC, but had no effect on the expressions of CC chemokine receptors (CCRs) binding to CC chemokines in THP-1 cells. Protease inhibitors, such as aprotinin and E64, blocked the increased chemotaxis, while cytoplasmic $Ca^{2+}$ influx mediated by these chemokines was inhibited by DpE. These results indicate that DpE increases the chemotactic activity of THP-1 cells in response to CC chemokines by regulating the cells' protease-dependent mechanism. This finding may be useful in identifying the pathogenesis of allergic diseases induced by Der p.

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근원세포 융합시 Cellular cGMP 수준과 Guanylate cyclase 활성의 변화 (Changes in the Cellular cGMP Levels and Guanylate Cyclase Activities during Chick Myoblast Fusion)

  • 백미영;강만식
    • 한국동물학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.433-438
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    • 1993
  • 본 연구를 통해서 근세포 융합과정에서 신호 전달물질의 가능성이 제기되고 있는 세포내 cGMP peak가 guanylate cyclase activity의 변화와 관련이 있으며, guanylate cyclase는 L-arginine: NO synthase에 의해서 촉진될 것임을 입증할 수 있는 간접적 증거를 제시한다. 즉, SNP는 근세포의 융합과 guanylate cyclase activity를 아울러 증가시키며, L-arginine: NO synthase inhibitor인 L-NG-monomethyl arginine은 biochemical differentiation에는 영향을 주지 않고 근세포 융합만을 억제한다. 이러한 결과들과 muthylene blue가 근세포의 융합만을 억제하면서도 biochemical differentiation에는 영향을 주지 않으며 guanylate cyclase activity를 억제하는 사실들을 종합해서 생각할 때, 근세포 융합에서 cGMP peak가 guanylate cyclase activity의 활성화와 관련이 있으며, L-arginine: NO synthase가 $Ca^2$+ influx와 guanylate cyclase 사이를 매개할 가능성을 암시한다.

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Mechanisms of Motility Change on Trinitrobenzenesulfonic Acid-Induced Colonic Inflammation in Mice

  • Cheon, Gab Jin;Cui, Yuan;Yeon, Dong-Soo;Kwon, Seong-Chun;Park, Byong-Gon
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제16권6호
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    • pp.437-446
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    • 2012
  • Ulcerative colitis is an inflammatory bowel disease (IBD) characterized by recurrent episodes of colonic inflammation and tissue degeneration in human or animal models. The contractile force generated by the smooth muscle is significantly attenuated, resulting in altered motility leading to diarrhea or constipation in IBD. The aim of this study is to clarify the altered contractility of circular and longitudinal smooth muscle layers in proximal colon of trinitrobenzen sulfonic acid (TNBS)-induced colitis mouse. Colitis was induced by direct injection of TNBS (120 mg/kg, 50% ethanol) in proximal colon of ICR mouse using a 30 G needle anesthetized with ketamin (50 mg/kg), whereas animals in the control group were injected of 50% ethanol alone. In TNBS-induced colitis, the wall of the proximal colon is diffusely thickened with loss of haustration, and showed mucosal and mucular edema with inflammatory infiltration. The colonic inflammation is significantly induced the reduction of colonic contractile activity including spontaneous contractile activity, depolarization-induced contractility, and muscarinic acetylcholine receptor-mediated contractile response in circular muscle layer compared to the longitudinal muscle layer. The inward rectification of currents, especially, important to $Ca^{2+}$ and $Na^+$ influx-induced depolarization and contraction, was markedly reduced in the TNBS-induced colitis compared to the control. The muscarinic acetylcholine-mediated contractile responses were significantly attenuated in the circular and longitudinal smooth muscle strips induced by the reduction of membrane expression of canonical transient receptor potential (TRPC) channel isoforms from the proximal colon of the TNBS-induced colitis mouse than the control.

신경전달물질 방출 저해제 FS11052가 신경세포와 PC12 세포의 돌기신장에 미치는 영향 (Effect of FS11052, an Inhibitor of Exocytosis, on Neurite Extension in Rat Hippocampal Neurons and PC12 Cells)

  • 이윤식;김동섭
    • 생명과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.315-322
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    • 2006
  • 신경세포 간 정보교환이 이루어지고 있는 신경전달물질의 방출과정은 극히 복잡하여, 이 방면의 독창적인 연구를 수행하기 위해서는 신규작용을 갖는 특이적인 저분자 probe의 탐색은 필수적이다. PC12세포에 tritium-label된 norepinephrine ($[^3H]-NE$)을 incorporation시킨 후에 60 mM의 고농도의 $K^+$의 자극에 의해서 탈분극 후에 방출되는 $[^3H]-NE$의 양을 scintillation countering하여 생리 활성 물질을 탐색하기 위한 in vitro의 실험계를 세웠다. 이 탐색계를 이용하여 곰팡이, 방선균와 박테리아의 대사산물 1만 1000여 샘플을 탐색한 결과, PC12세포에서 고농도의 $K^+$의 자극에 의해서 탈분극 후에 유도되는 $[^3H]-NE$의 방출을 효과적으로 저해하는 FS11052를 방선균 유래의 대사산물로부터 얻었다. FS11052는 또한 PC12세포와 rat cortical neurons에서 동일한 고농도의 $K^+$의 자극에 의한 탈분극 후에 유도되는 신경전달 물질로서 ATP의 방출에도 유의한 저해효과를 나타냈으며, 이 저해 효과는 ionopore로 알려진 ionomycin ($1{\mu}M$)을 포함하는 저농도의 $K^+$의 버퍼를 처리하였을 때에도 보여졌다. 이틀 결과로부터 FS11052의 신경전달 물질의 방출에 대한 저해작용은 세포내 $Ca^{2+}$ 유입 이 후의 반응으로 추정하며 이 작용기구에 대한 해석을 하기위하여, 신경세포의 돌기신장 형태에 대한 영향을 관찰한 결과, 분화를 유도하는 적정 농도인 $5{\mu}g/ml$의 NGF 존재 하에서의 PC12 세포의 돌기 신장에 대하여서는 억제작용을 나타냈다. 또 rat의 대뇌 해마 세포에 대하여 특정적인 형태의 돌기를 내고 있어, FS11052 물질의 첨가에 의해 통상의 긴 축색돌기는 억제되고 얇은 침상의 돌기가 세포체로부터 돌출되어 있었으며, growth cone 를 갖고 있지 않은 뉴우런이 많이 관찰되었다. FS11052 물질의 작용에 관해서는, 탈분극된 synaptic membrane이 $Ca^{2+}$ 이온을 유입 후 활성화되어 신경전달물질을 방출에 중요한 역할을 하고 있는 synaptotagmin, syntaxin, synapsin, SNAP25 등의 synaptosome을 구성하는 단백질에 직접 혹은 이와 밀접한 관련을 갖고 있는 인자와 간접적으로 작용하며, 신경전달물질의 방출을 억제하여 growth cone의 전향과 신경세포의 가소성을 조절하는 물질로 사료되어, 이 물질이 $Ca^{2+}$ 이온을 유입 후 일어나는 exocytosis와 신경계의 기능연구를 위해 사용되어질 수 있을 것으로 기대된다.

석개재 지역 하부 막골층 탄산염암의 광물조성, 미세구조 및 지화학적 특성 (Mineralogical, Micro-textural, and Geochemical Characteristics for the Carbonate Rocks of the Lower Makgol Formation in Seokgaejae Section)

  • 박채원;김하;송윤구
    • 자원환경지질
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    • 제51권4호
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    • pp.323-343
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    • 2018
  • 본 연구에서는 석개재 지역 하부 막골층 탄산염암을 대상으로 광물조성, 미세구조 및 지화학적 특성을 분석하고 퇴적 환경에 영향을 준 유체의 특성에 대해 고찰해보았다. X-선 회절을 이용한 광물 정량 분석, SEM-BSE를 이용한 미세구조 분석에 근거하여 막골층 최하부와 하부의 탄산염암 미세구조를 4가지 Type으로 분류하고, EPMA 및 LA-ICP-MS를 이용해 각 Type 내 탄산염광물을 대상으로 주원소 및 미량원소를 분석하여 비교하였다. 다양한 크기의 반자형에서 타형의 돌로마이트 결정이 치밀하게 맞물린 구조를 갖는 Type 1과 다양한 크기의 자형에서 반자형의 돌로마이트 결정이 치밀하게 맞물린 구조를 갖는 Type 2의 돌로마이트는 상대적으로 높은 Mg/Ca ratio, 평평한 기울기의 REE 패턴, 낮은 또는 중간 이하의 Fe 함량, 낮은 Mn 함량 특성을 가진다. 돌로마이트가 광범위하고 치밀하게 맞물린 구조로 나타나는 것은 고염수로부터 지속적인 Mg 유입의 가능성을 지시한다. 반면, 세립질의 자형에서 타형의 돌로마이트 결정이 산재된 특성을 보이는 Type 3와 다양한 크기의 자형에서 반자형의 돌로마이트 결정을 갖는 Type 4는 Type 1, 2에 비해 돌로마이트 결정의 미세구조가 덜 치밀하게 맞물린 형태를 가진다. 또한 상대적으로 낮은 Mg/Ca ratio, MREE가 부화된 패턴, 중간 이상의 또는 높은 Fe 및 Mn 함량 특성을 가진다. 부분적인 돌로마이트화와 덜 치밀하게 맞물린 구조가 관찰되는 것은 해수와 염수의 혼합수 환경에서 Mg의 제한적인 유입을 지시한다. 또한 Type 4에서 나타나는 철함유 광물과 돌로마이트 결정에서 관찰되는 재결정화와 상대적으로 높은 Fe, Mn 함량을 갖는 특성은 속성 유체의 영향과 아산화 환경에 노출되면서 돌로마이트가 재결정화 작용을 받았을 가능성을 제시한다. 막골층 최하부와 하부의 주구성광물인 돌로마이트와 방해석의 광물학적, 미세구조적, 지화학적 분석을 종합한 결과, 최하부는 고염분의 대규모 퇴적수 영향을 받았고 하부는 담수와 해수의 혼합수 환경에서 속성 유체 영향을 받았음을 뒷받침한다.

水文化學的 資料를 통한 花崗岩質 流域의 化學的 風化特性에 關한 硏究 (Hydrogeochemical Research on the Characteristic of Chemical Weathering in a Granitic Gatchment)

  • 박수진
    • 대한지리학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-15
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    • 1993
  • 본 연구소는 소규모 유역에서 하천수와 지하수의 溶存이온 특성을 통하여 각종 이온들의 溶脫特性과 粘土鑛物의 형성환경, 化學的 風化量 등을 추정해 본 것이다. 필자는 본 연구를 위하여 1990년 10월 부터 1년간에 걸쳐 유량측정 및 수질분석을 실시하였고 야면의 4개 지점에서 점토광물을 분석하였다. 분석결과, 암석의 풍화에 의한 溶存物質은 전체의 약 39$%$ 미만이었고, 유역내의 풍화층에 집적되는 이온은 $H^+$, $K^+$, Fe, Mn 등이었다. 물질의 계절적인 收支特性과 水文學的 자료로 볼 때, 여름에는 Kaolinite가 열역학적 측면에서 안정된 점토광물이며, 2:1 점토광물도 Kaolinite로 변형될 가능성이 높다. 풍화에 유출되는 2차광물의 형성과 식생의 영향이 비교적 적은 $Na^+$를 사용하여 화학적 풍화량을 추정한 결과, 본 유역의 화강암이 1년에 화학적으로 풍화되는 양은 약 31.31g/$m^2$정도인 것으로 밝혀졌다.

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Neuronal injury in AIDS dementia: Potential treatment with NMDA open-channel blockers and nitric oxide-related species

  • Lipton, Stuart A.
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.19-29
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    • 1996
  • The neurological manifestations of AIDS include dementia, encountered even in the absence of opportunistic superinfection or malignancy. The AIDS Dementia Complex appears to be associated with several neuropathological abnormalities, including astrogliosis and neuronal injury or loss. How can HIV-1 result in neuronal damage if neurons themselves are only rarely, if ever, infected by the vitus\ulcorner In vitro experiments from several different laboratiories have lent support to the existence of HIV- and immune-related toxins. In one recently defined pathway to neuronal injury, HIV-infected macrophages/microglia as well as macrophages activated by HIV-1 envelope protein gp120 appear to secrete excitants/neurotoxins. These substances may include arachidonic acid, platelet-activating factor, free radicals (NO - and O$_2$), glutamate, quinolinate, cysteine, cytokines (TNF-${\alpha}$, IL1-B, IL-6), and as yet unidentified factors emanating from stimulated macrophages and possibly reactive astrocytes. A final common pathway for newonal suscepubility appears to be operative, similar to that observed in stroke, trauma, epilepsy, and several neurodegenerative diseases, including Huntington's disease, Parkinson's disease, and amyotrophic lateral sclerosis. This mechanism involves excessive activation of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-operated channels, with resultant excessive influx of Ca$\^$2+/ leading to neuronal damage, and thus offers hope for future pharmacological intervention. This chapter reviews two clinically-tolerated NMDA antagonists, memantine and nitroglycerin; (ⅰ) Memantine is an open-channel blocker of the NMDA-associated ion channel and a close congener of the anti-viral and anti-parkinsonian drug amantadine. Memantine blocks the effects of escalating levels of excitotoxins to a greater degree than lower (piysiological) levels of these excitatory amino acids, thus sparing to some extent normal neuronal function. (ⅱ) Niuoglycerin acts at a redox modulatory site of the NMDA receptor/complex to downregulate its activity. The neuroprotective action of nitroglycerin at this site is mediated by n chemical species related to nitric oxide, but in a higher oxidation state, resulting in transfer of an NO group to a critical cysteine on the NMDA receptor. Because of the clinical safety of these drugs, they have the potential for trials in humans. As the structural basis for redox modulation is further elucidated, it may become possible to design even better redox reactive reagents of chinical value. To this end, redox modulatory sites of NMDA receptors have begun to be characterized at a molecular level using site-directed mutagenesis of recombinant subunits (NMDAR1, NMDAR2A-D). Two types of redox modulation can be distinguished. The first type gives rise to a persistent change in the functional activity of the receptor, and we have identified two cysteine residues on the NMDARI subunit (#744 and #798) that are responsible for this action. A second site, presumably also a cysteine(s) because <1 mM N-ethylmaleimide can block its effect in native neurons, underlies the other, more transient redox action. It appears to be at this, as yet unidentified, site on the NMDA receptor that the NO group acts, at least in recombinant receptors.

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Diazepam이 흰쥐 회장 평활근의 Carbachol 유발 수축에 미치는 영향 (THE EFFECTS OF DIAZEPAM ON THE CARBACHOL INDUCED CONTRACTION OF THE ISOLATED RAT ILEUM)

  • 김정옥;권오철;하정희;이광윤;김원준
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제6권2호
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    • pp.13-22
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    • 1989
  • Benzodiazepine 계통의 약물들은 진정, 최면제로 진정, 최면, 불안의 감소와 함께 횡문근 이완과 항 경련 작용을 가진다는 것은 이미 잘 알려진 바이나 이러한 약리 작용의 기전에 대해서는 아직 확실하게 밝혀진 바가 없다. 최근 이러한 약리 작용과 연관성을 지니는 것으로 알려진 뇌내의 benzodiazepine의 수용체(receptor)를 통한 자극 전달 기전에 calcium 이온의 역할이 큰 비중을 차지할 수 있음이 대두되었다. 또 뇌 이외의 다수의 말초 조직에서도 benzodiazepine의 수용체가 있으며, 이들도 calcium 이온과 상호 작용 할 것이라고 보고된 바가 있으나 이들의 약리 작용과 그 작용 기전에 대해서는 아직 확실히 밝혀진 바가 없다. 이에 저자는 benzodiazepine 계통 약물 중 대표적이라 할 수 있는 diazepam을 사용하여 diazepam이 장관 평활근의 수축성에 미치는 영향을 calcium 이온과 연관시켜 검색하기 위하여 흰쥐 회장 평활근에서 적출한 종주근 절편을 적출 근편 실험조내에서 diazepam 처치 전후의 carbachol, histamine 및 calcium 유발 수축성의 변화를 등척성 장력 측정기를 사용하여 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Diazepam은 흰쥐 회장 절편의 기본 장력을 농도 의존적으로 감소시켰다. 2. Diazepam은 흰쥐 회장 절편의 carbachol-유발 수축 작용을 고농도에서는 억제시켰으며 저농도에서는 오히려 증강시키는 이중 효과를 나타내었다. 3. Diazepam 존재하에서 흰쥐 회장 절편의 histamine-유발 수축 작용은 억제되었으며, diazepam의 농도가 증가함에 따라 그 억제도는 증가하였다. 4. 칼슘 배제 용액에서 칼슘 재 투여로 인한 회장 절편의 장력의 회복율은 diazepam 전처치에 의해 억제되었으며, diazepam의 농도가 증가함에 따라 그 억제도는 증가하였다. 이상의 실험 결과로 미루어 diazepam은 흰쥐 회장 종주근의 수축성을 억제시키며 이 작용은 diazepam이 평활근 세포내로의 calcium의 유입을 억제함으로써 나타나는 것으로 사료된다.

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