• 제목/요약/키워드: $K^+$ Homeostasis

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스테로이드 합성을 교란하는 내분비계장애물질 검색을 위한 라이디히 세포 분리 및 배양조건 확립 (Establishment of Purification and Incubation Conditions of Leydig Cells for Screen Endocrine Disruptors Altering Steroidogenesis)

  • 강일현;강태석;강호일;문현주;김태성;기호연;류혜원;신재호;동미숙;한순영;김승희;홍진환
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.53-58
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    • 2006
  • Normally, environmental toxicants are classified as endocrine disruptors if they interfere with regulation of cellular function by endogeneous steroids through inhibition of receptor binding and/or transcriptional activation. So, many studies have been performed about agonist/antagonist of hormone receptor to study mechanisms of endocrine disruptors. If toxicants affect steroid biosynthesis and/or degradation and alter hormone homeostasis, these also are classified as endocrine disruptors. But there are not many studies of the mechanisms of endocrine disruptors on the basis of alteration of steroid biosynthesis and/or degradation. Isolation and culture of Leydig cells from testis is one of methods for the steroidogenesis screening assays to evaluate a substance for altering steroidogenesis. Leydig cells were harvested using the method described by Klinefelter with modifications. Leydig cells were purified by perfusion of testis and incubation ($34^{\circ}C$, 80cycles/minute, 20 minutes) with collagenase (0.25 mg/kg), centrifugal elutriation, percoll gradient centrifugation and BSA multidensity gradient centrifugation. To confirm if this method is one of appropriate tools to evaluate a substance for altering steroidogenesis, ketoconazole, positive control was administered to purified Leydig cells. Ketoconazole ($10^{-8}M$ and above) significantly reduced testosterone production in purified Leydig cells. From above results, we suggest that this method for steroidogenesis screening assay appears to be a appropriate tool to detect suspected compounds for altering steroidogenesis.

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덱사메타손에 의해 유발된 흉선 T세포사멸에 대한 그렐린의 세포사멸억제효과 (Ghrelin Attenuates Dexamethasone-induced T-cell Apoptosis by Suppression of the Glucocorticoid Receptor)

  • 이준호
    • 생명과학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.1356-1363
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    • 2014
  • 28개의 아미노산으로 이루어져 있는 Ghrelin은 위 기저부의 X/A-유사 신경내분비 세포에서 주로 합성 분비되는 물질로 음식의 섭취나 비만, 에너지 항상성 등을 조절하는 역할을 하며, 이러한 Ghrelin 활성화는 수용체인 G-protein coupled growth hormone secretagogue receptor-1a (GHS-R1a)와 결합을 통해 일어난다. 최근 보고된 자료에 따르면, ghrelin과 수용체는 위나 시상하부, 뇌하수체 등뿐만 아니라 T 세포나 단핵구 및 대식세포 등 면역 세포에서도 생성되며, 염증반응을 유도하는 사이토카인의 생성을 억제하는 역할을 한다. 또한 흉선의 퇴화 등 면역기관에 있어서도 중요한 호르몬으로 보고되고 있지만 그 기전이나 기능에 대한 연구가 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 흉선에서 T 세포의 성숙이나 세포활성을 억제하는 물질로 알려져 있는 덱사메타손(Dexamethasone; DEX)으로 세포사멸을 유도시킨 흉선세포에 ghrelin을 처리하여 세포사멸 억제효과를 알아보았다. 그 결과 Ghrelin은 세포사멸에 중요 단백질인 Caspase-3와 PARP 및 Bim의 활성화가 in vivo 및 in vitro 모두에서 효과적으로 저해됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 세포사멸의 억제효과는 ghrelin을 처리할 경우 DEX에 의해 활성화된 Glucocorticoid 수용체(GR)의 인산화의 억제와 HSP90 등과 복합체를 이루고 있는 GR이 활성화되면서 분해되는 과정을 억제시켜 결과적으로 핵 안으로 이동하는 과정을 억제하는 기전을 통해 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과 등을 통해 볼 때, ghrelin은 약물이나 체내 생리적 스트레스 등으로 인해 발생하는 흉선 내 면역세포들의 세포사멸에 도움을 줄 것으로 사료되며, 나아가 이로 인한 흉선위축을 보호할 수 있는 치료 후보물질로서의 연구를 기대할 수 있으리라 사료된다.

생리, 약학적 관점에서 fibroblast growth factor 21 (FGF21)의 대사 효과 고찰 (The Metabolic Effects of FGF21: From Physiology to Pharmacology)

  • 송박용
    • 생명과학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.640-650
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    • 2020
  • 간, 췌장 및 지방 조직에서 많은 수준으로 합성되는 섬유 아세포 성장 인자 21(FGF21)은 FGF19과 FGF23와 함께 FGF 패밀리의 비정형 구성원에 속해 있다. FGF21은 발현 조직에 따라 endo/paracrine특징을 보여주며, 포도당 대사 및 에너지 항상성을 포함하는 많은 종류의 대사 경로를 조절하고 있다. 생리학적 조건 하에서 많은 종류의 스트레스가 조직 별 FGF21의 합성을 유도한다고 알려져 있고, 이렇게 증가한 FGF21은 위와 같은 스트레스에 적응하거나 방어하기 위한 세포 내 기전을 활성화 시키게 된다. 이 과정에서 peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) 및 peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα)가 지방 및 간 조직에서 FGF21의 발현을 조절하는 대표적인 전사 조절자로 알려져 있다. 지난 10년간의 연구를 통해 약리학적 FGF21 투여는 체중을 감소시키고 비만 마우스 및 2 형 당뇨병 환자에서 인슐린 감수성 및 지단백질 프로파일을 개선시키는 것으로 보고되었고, 이를 바탕으로 FGF21은 제 2 형 당뇨병, 비만 및 비 알콜 성 지방간 질환(NAFLD)의 치료제로서 큰 주목을 받아 왔다. 그러나 조직 별 상이한 FGF21 발현의 역설적 조건 및 생리 약학적 기능의 차이로 인해 FGF21의 이해는 여전히 부족한 수준에 있다. 따라서 본 총설을 통해 FGF21의 조직 특정 기능 및 해당 동작 메커니즘을 포함한 이전 연구들에서 발생하였던 흥미로운 문제를 논의하고, FGF21 아날로그를 이용한 임상 시험의 현 상황을 요약하고자 한다.

게르마늄 강화효모의 마우스에서의 암세포 억제 및 대식세포, NK 세포, B 세포의 활성화에 관한 연구 (Germanium-Fortified Yeast Activates Macrophage, NK Cells and B Cells and Inhibits Tumor Progression in Mice.)

  • 백대헌;정진욱;손창욱;강종구
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.118-127
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    • 2007
  • 본 연구는 마우스를 대상으로 유기게르마늄 강화효모 경구투여에 의한 면역조절작용 효과를 확인하고자 하였다. 마우스를 대상으로 9일간 경구투여한 결과 대조군인 게르마늄 비강화 효모 투여군에 비해 복강대식세포, B세포, NK 세포의 활성이 현저히 증가한 것으로 확인되었으며, 최종 실험결과 대식세포는 게르마늄 강화효모 투여 후 식세포활성, 주화성, 부착성, rosette 형성능 현저히 증가하였다. Superoxide $anion(O_2^-)$ 생성능은 대조군에 비해 유기게르마늄 강화군 투여군에서 3배 활성이 증가하였으며, NO 생성능과 $TNF-{\alpha}$ 생성능도 농도의존적으로 증가하였다. B-세포 활성화에 의한 cytolytic activity 증가에 의한 PFC형성능도 게르마늄 비강화 효모에 비해 현저히 증가하였으며 상업화 유기게르마늄으로 알려지고 있는 Ge-132에 비해 2배 이상 높은 활성이 확인되었다. Cytotoxic acivity에 의한 항 종양활성에서는 양성대조군인 Doxorubicin 투여군에서와 유사한 저해활성을 나타내었으며 고용량 유기게르마늄 효모(2,400 mg/kg) 투여시 60%의 종양활성 억제효과가 확인되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 유기게르마늄 강화효모가 실험동물 뿐만 아니라 인체의 유용한 면역조절제로서의 이용성이 기대된다.

유산소 운동과 짐볼 운동이 비알코올성 지방간 비만아의 간 기능평가 지수와 Adipokine 및 심혈관 질환 위험인자에 미치는 영향 (Effect of Aerobic Exercise and Gym-ball Exercise on the Liver Function Test Index, Adipokines, and Cardiovascular Risk Factors in Obese Children with Nonalcoholic Fatty Liver Disease)

  • 이성수
    • 생명과학회지
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    • 제22권9호
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    • pp.1261-1267
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    • 2012
  • 본 연구에서는 12주간 비알코올성 지방간을 가진 비만아동을 대상으로 유산소 운동군과 짐볼 운동군으로 나누어 운동을 실시한 결과 체중, BMI, 체지방율이 유의하게 감소하였다. 또한 Adiponectin의 증가와 Leptin의 감소로 인해 인슐린저항성과 혈당, 인슐린 농도도 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. 또한 이러한 Adipokine들의 긍정적인 기능들로 인하여 비알콜성 지방간을 평가하는 간 기능 평가지수인 AST와 ALT도 감소하는 것으로 나타났다. 결론적으로 비알코올성 지방간을 가진 비만아동뿐만 아니라 비알코올성 지방간 환자에 있어 유산소운동 뿐만 아니라 짐볼 운동에서도 운동효과가 유사하게 나타났으므로 규칙적인 운동은 심폐체력 증진 및 혈중지질의 감소와 함께 혈중 Adiponectin 발현을 증가시킴으로서 인슐린저항성 개선을 통하여 비알코올성 지방간 기능 개선 뿐만 아니라 비만으로 인한 당뇨병, 심혈관 질환 발병의 예방에도 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

불균형식이(不均衡食餌)에 의(依)한 백서체내(白鼠體內) Homeostasis에 대(對)한 연구(硏究) (A Study on Homeostasis in Albino Rats by Feeding on Imbalanced Protein Diet)

  • 류총근
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제7권2호
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    • pp.37-51
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    • 1974
  • This Study was carried out to observe the effect of nutritional condition on the change of protein metabolism in the animal body by feeding on imbalanced protein diet. A total 242 growing male albino rats, weighing $115{\sim}120$ gm, were used for the experimental animals. The rats were fed on the standard diet(st), protein flee diet(pf) and imbalanced protein diet(ib) for twelve weeks respectively. Hemoglobin, packed cell volume in blood, and total nitrogen, amino acid nitrogen, urea-nitrogen, creatinine, transaminases(GPT, GOT) in liver and serum, and total nitrogen in small intestine, and total nitrogen, urea-nitrogen In small intestine, and total nitrogen, urea-nitrogen, creatinine, urea-nitrogen/creatinine ratio in urine were measured. The results obtained are as follows; 1. The gained body weight were lower in pf group and ib group than those of st group. The gained body weight fed for 12 weeks, were 80% lower in pf group than those of st group, and the body weight of pf group for $50{\sim}75$ days feeding were $40{\sim}60%$ decreased, compared with the stating weight, and then all of them died. 2. The change of the brain, liver, kidney, spleen and small intestine by feeding on imbalanced diet for 12 weeks were no remarkable difference with the starting weight, but those of protein free diet group were half or more decrease and those were significantly lower in spleen and small intestine especially than the other organ 3. The contents of hemoglobin in pf group for 8 weeks feeding, and the packed cell volume in pf group for 8 weeks feeding and in ib group for 12 weeks feeding were decreased. but those of the other feeding group were almost same value. 4. The total nitrogen in the liver, small intestine and serum of each diet group were no remarkable difference respectively. The contents of amino acid nitrogen in pf group for 2 and 6 weeks feeding were increased. 5. On transaminases: a) The cycle of increase and decrease of GPT activities were come periodically and the interval of cycle were fast in the early stage of feeding and slow there-after. b) The GPT activities were decreased gradually in pf group after feeding and those were increased in ib group for 6 weeks feeding but decreased there-after. The frequency of cycle were more GPT than GOT and specially those of GPT in early stage of feeding were two or three times while GOT was one. c) The interval of increase and decrease in GOT and amino acid nitrogen cycle were similar tendency. 6. The contents of total nitrogen, creatinine and urea-nitrogen of pf group in urine were decreased very sharply from sharting feeding to one week but increased dully from six weeks to eight weeks feeding. The contents of urea-nitrogen of ib group were increased dully by feeding on ten weeks but decreased by feeding on twelve weeks. From the above results, it is concluded that the trend of the metabolic change is maintained equally by homeostatic mechanism using the endogenous protein source during a certain period by imbalanced protein diet feeding. The homeostatic mechanism is come peridically, very fast in early stage of feeing and than slow there-after.

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p66Shc in sheep preimplantation embryos: Expression and regulation of oxidative stress through the manganese superoxide dismutase-reactive oxygen species metabolic pathway

  • Tong Zhang;Jiaxin Zhang;Ruilan Li
    • Animal Bioscience
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    • 제36권7호
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    • pp.1022-1033
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    • 2023
  • Objective: p66Shc, a 66 kDa protein isoform encoded by the proto-oncogene SHC, is an essential intracellular redox homeostasis regulatory enzyme that is involved in the regulation of cellular oxidative stress, apoptosis induction and the occurrence of multiple age-related diseases. This study investigated the expression profile and functional characteristics of p66Shc during preimplantation embryo development in sheep. Methods: The expression pattern of p66Shc during preimplantation embryo development in sheep at the mRNA and protein levels were studied by quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR) and immunofluorescence staining. The effect of p66Shc knockdown on the developmental potential were evaluated by cleavage rate, morula rate and blastocyst rate. The effect of p66Shc deficiency on reactive oxygen species (ROS) production, DNA oxidative damage and the expression of antioxidant enzymes (e.g., catalase and manganese superoxide dismutase [MnSOD]) were also investigated by immunofluorescence staining. Results: Our results showed that p66Shc mRNA and protein were expressed in all stages of sheep early embryos and that p66Shc mRNA was significantly downregulated in the 4-to 8-cell stage (p<0.05) and significantly upregulated in the morula and blastocyst stages after embryonic genome activation (EGA) (p<0.05). Immunofluorescence staining showed that the p66Shc protein was mainly located in the peripheral region of the blastomere cytoplasm at different stages of preimplantation embryonic development. Notably, serine (Ser36)-phosphorylated p66Shc localized only in the cytoplasm during the 2- to 8-cell stage prior to EGA, while phosphorylated (Ser36) p66Shc localized not only in the cytoplasm but also predominantly in the nucleus after EGA. RNAi-mediated silencing of p66Shc via microinjection of p66Shc siRNA into sheep zygotes resulted in significant decreases in p66Shc mRNA and protein levels (p<0.05). Knockdown of p66Shc resulted in significant declines in the levels of intracellular ROS (p<0.05) and the DNA damage marker 8-hydroxy2'-deoxyguanosine (p<0.05), markedly increased MnSOD levels (p<0.05) and resulted in a tendency to develop to the morula stage. Conclusion: These results indicate that p66Shc is involved in the metabolic regulation of ROS production and DNA oxidative damage during sheep early embryonic development.

Metallothionein 유전자를 기초로 한 멸종위기 육상 달팽이 Satsuma myomphala (거제외줄달팽이) 의 분자계통학적 연구 (Molecular Phylogenetic Study of the Endangered Land Snail Satsuma myomphala Based on Metallothionein Gene.)

  • 상민규;강세원;황희주;정종민;송대권;민혜린;박지은;하희철;이현준;홍찬의;안영모;박소영;박영수;박홍석;한연수;이준상;이용석
    • 한국패류학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.263-268
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    • 2016
  • Metallothionein (MT) family of metal-binding proteins are involved in maintaining homeostasis and heavy metal poisoning. Recently, MT has been considered as a biomarker that can identify a particular species, very similar to the use of cytochrome oxidase I (COI) gene. Satsuma myomphala species of land snails have been reported from North-East Asia, including South Korea and Japan. In particular, the land snail species have been known from only a limited area of Geoje Island, Gyeongsangnam-do province of South Korea. Genetic studies of S. myomphala has been limited with only 6 nucleotide, 2 protein registered on the NCBI server. For elucidating the genetic information of S. myomphala, we conducted RNA sequencing analysis using Illumina HiSeq 2500 next-generation platform. We screened the MT gene from the RNA-Seq database to confirm the molecular phylogenetic relationship. After sequencing, the de novo analysis and clustering generated 103,774 unigenes. After annotation against PANM database using BLAST program, we obtained MT sequence of 74 amino acid residues containing the coding region of 222 bp. Based on this sequence, we found about 53 sequences using the BLAST program in NCBI nr database. Using ClustalX alignment, Maximum-Likehood Tree of MEGA program, we confirmed the molecular phylogenetic relationships that showed similarity with mollusks such as Helix pomatia and H. aspersa, Megathura crenulata.

닭의 성숙/미성숙란에서 RNA Sequencing을 이용한 유전자 발현 양상 고찰 (Gene Expression Profiling by RNA Sequencing in Mature/Immature Oocytes of Chicken)

  • 강경수;장현준;박미나;최정우;정원형;허강녕;최창용;김영주;이시우;조은석;김남신;김태헌;한재용;이경태
    • 한국가금학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.287-296
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    • 2014
  • 조류의 난포 성장은 호르몬의 작용에 따라 크기가 달라져 각각의 단계를 이루며 성장하게 된다. 난의 성숙에 관련된 유전자는 난 단백질 생산과 산란률에 밀접한 관련이 있으며, 이를 유전자 발현 측면에서 심도 있는 고찰이 필요가 있다. 본 연구는 NGS를 이용한 RNA-seq 데이터를 이용하여 유전자의 발현량과 유전자 상호 구조에 대한 분석을 실시하여 난의 발달 과정에 필요한 유전자군을 조사하였다. 본 실험에 사용된 개체는 한국 재래계 흑색계통이 사용되었고, 비교조직은 미성숙란과 성숙란의 RNA를 추출하여 유전자의 발현 양상을 살펴봄으로 난의 성숙에 필요한 유전자의 발현 양상을 보고자 하였다. 실험을 위해 Total RNA를 추출하였고, HiSeq 2000 platform을 사용하여 염기서열을 분석하고, Tuxedo Protocol과 DAVID 프로그램을 통해 유전자의 기능과 상호간의 연관관계를 예측하였다. 탐색된 유전자군은 미성숙란과 성숙란 간에 많은 차이를 보이고 있는 유전자군을 탐색한 결과, 315개의 발현이 다르게 나타나는 것으로 보이고 있으며, GO 분석을 통하여 기능면에서 미성숙란과 성숙란에서 확연히 구분되는 유전자 발현 양상을 확인할 수 있었다. 이들 결과를 통하여 향후 난성숙 과정을 이해하고, 계란 품질 향상을 위한 마커 개발을 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

치밀이음부 구조단백질인 Occludin에 대한 활성산소종의 영향 (The Changes of Occludin in Tight Junction of Blood-Brain Barrier by ROS)

  • 이희상;김대진;손동섭;정봉수;최형택;심규민;이금정;조혜진;김석중;이종찬;정윤희;김성수;이원복
    • Applied Microscopy
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    • 제34권4호
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    • pp.231-239
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    • 2004
  • 뇌에서 혈액뇌장벽을 형성하는 내피세포는 치밀이음부를 통해 뇌의 항상성을 유지하고 있다. 치밀이음부의 단백질 중의 하나인 occludin은 뇌혈관장벽(BBB)의 기능을 유지하는 중요한 단백질로 인식되고 있다. 본 실험에서는 소의 뇌에서 배양된 BBB 내피세포에서 활성산소종의 하나인 $H_2O_2$에 의해 일어나는 occludin 단백질의 변화를 관찰하였다. $H_2O_2$에 의해 TEER가 감소하는 것은 occludin의 재분포에 의한 것이었다. 세포독성은 4시간내에서는 1mM $H_2O_2$ 이하에서는 나타나지 않았다. Confocal laser microscope으로 관찰한 결과, $H_2O_2$에 의해 occludin은 치밀이음부에서 중간중간이 사라져 감소해 있었고, 이러한 양상은 $H_2O_2$의 용량과 노출시간에 비례하였다. 그러나 Western blot 결과, occludin의 총량은 증가하였다. 투과전자현미경 관찰을 통해 $H_2O_2$가 세포사이의 결합의 구조에 뚜렷한 변화를 미치지 않는 것을 알 수 있었다. 이를 통해 $H_2O_2$에 의한 BBB 기능소실은 occludin이 치밀이음부에서 부분적으로 사라지는 것에 의하지만, 세포는 기능손상을 복구하기위한 방편으로 이 단백질의 생산을 더욱 증가시키는 것으로 생각된다.