• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제20권3호
• /
• pp.229-236
• /
• 2016

Resveratrol (RSV) may provide numerous protective effects against chronic inflammatory diseases. Due to local hypoxia and hypertonicity, the renal medulla is subject to extreme oxidative stress, and aldehyde products formed during lipid peroxidation, such as 4-hydroxy-2-hexenal (HHE), might be responsible for tubular injury. This study aimed at investigating the effects of RSV on renal and its signaling mechanisms. While HHE treatment resulted in decreased expression of Sirt1, AQP2, and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), mouse cortical collecting duct cells (M1) cells treated with HHE exhibited increased activation of p38 MAPK, extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK), and increased expression of NOX4, $p47^{phox}$, Kelch ECH associating protein 1 (Keap1) and COX2. HHE treatment also induced $NF-{\kappa}B$ activation by promoting $I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation. Meanwhile, the observed increases in nuclear $NF-{\kappa}B$, NOX4, $p47^{phox}$, and COX2 expression were attenuated by treatment with Bay 117082, N-acetyl-l-cysteine (NAC), or RSV. Our findings indicate that RSV inhibits the expression of inflammatory proteins and the production of reactive oxygen species in M1 cells by inhibiting $NF-{\kappa}B$ activation.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제17권1호
• /
• pp.101-109
• /
• 1984

The influences of acute respiratory and metabolic acid-base disturbances on the carotid, renal and coronary blood flow were measured in dogs. Respiratory acidosis was induced by artificial respiration with 8% CO2 -02 gas mixture and respiratory alkalosis was induced by hyperventilation under the control of respirator. Metabolic acidosis and metabolic alkalosis were induced by intravenous infusion of 0.3N hydrochloric acid and 0.6M sodium bicarbonate solution. To observe the effect of hyperkalemia, isotonic potassium chloride solution was infused. CVI electromagnetic flowmeter probes were placed on the left common carotid artery, left renal artery and left circumflex coronary artery. Each flow was recorded on polygraph. 1. The carotid blood flow showed rapid showed rapid and marked increase in acute respiratory acidosis. Even in the cases when arterial blood pressure was lowered during the state of respiratory acidosis, carotid blood flow increased. By the infusion of hydrochloric acid, carotid blood flow increased slowly and returned to the previous label after discontinuation of the infusion. Carotid blood flow also increased by the infusion of large amount of sodium bicarbonate, but it might be the combined effect of expansion of extracellular fluid and compensatory elevation of carbon dioxide tension. 2.The renal blood flow remained unchanged during the acute acid-base disturbances, suggesting effective autoregulation. Renal blood flow, however, increased very slowly when the infusion of potassium chloride continued for a long period. 3.Although less marked than the carotid blood flow, the coronary blood flow increased in the acute respiratory and metabolic acidosis. In asphyxiated condition, coronary blood flow increased most markedly and this might be the combined effect of hypoxia, hypercapnea, and lowering of pH. In summary, the carotid blowflow showed more marked change in the acute respiratory and metabolic acidosis than the renal and coronary blood flow. Respiratory and metabolic components of acid-base disturbances may influence the local blood flow concomitantly, there being more differences in the individual responses, but respiratory component manifested more rapid and marked effect than metabolic component.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제41권3호
• /
• pp.231-238
• /
• 1994

연구배경: 저산소증에 의한 폐동맥수축의 기전은 저산소증 자체가 폐혈관 평활근에 직접 작용하여 수축을 유발한다는 것과, 저산소증에 의해 조직으로 부터 여러 매개물질이 유리되어 혈관평활근을 수축시킨다는 설이 제시되고 있지만 정확히 밝혀져있지 않다. 최근에는 저산소증이 EDRF의 생성을 억제하여 혈관수축을 유발시킨다고하여 관심이 되고 있다. 본 연구에서는 흰쥐 폐동맥에서 내피세포 의존형 혈관이완을 조사하고, 저산소증에 의한 폐동맥수축에 EDRF의 작용을 조사하였다. 방법 : 300~350g의 수컷 흰쥐(Sprague Dawley)의 폐동맥을 박리하여 길이가 2mm되는 폐동맥고리를 Krebs용액으로 채워져 있으며, 95% $O_2$/5% $CO_2$(산소상태)와 95% $N_2$/5% $CO_2$(저산소상태)가 각각 공급되는 magnus관에서 가는 stainless 갈고리로 고정한 다음 Gilson사의 polygraph에 부착된 isometric transducer(FT.03 Grass, Quincy, USA)에 의해 등장성 수축곡선을 그리도록 장치하였다. 결과: 1) 내피세포가 있는 폐동맥에서 PE($10^{-6}M$)에 의한 혈관수축은 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$) 및 SN($10^{-9}-10^{-5}M$)의 농도에 비례해서 이완되어 거의 기초장력까지 이완되었으나, 내피세포를 제거한 폐동맥에서는 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 거의 상실되었다. 2) L-NMMA($10^{-4}M$)으로 전처치한 경우 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 전처치하지 않은 경우보다 의미있게 감소하였다. 3) L-arginine($10^{-4}M$)과 L-NMMA($10^{-4}M$)을 전처치 하였을 경우 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 L-NMMA에 의해 거의 영향을 받지 않았다. 4) PE($10^{-6}M$)에 의한 폐동맥 수축은 산소상태보다 저산소 상태에서 훨씬 강했으며, Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 산소상태보다 저산소상태에서 의미있게 감소하였다. 5) L-arginine($10^{-4}M$)을 전처치 하였을 경우 저산소상태에서의 Ach($10^{-9}-10^{-5}M$)에 의한 혈관이완은 산소상태에서의 Ach 에 의한 혈관이완 정도로 회복되었다. 결론: 흰쥐 폐동맥에서 내피세포의존성 혈관이완은 NO가 관여하며, 저산소증에 의한 폐동맥 수축은 내피세포내의 EDRF 생성의 저하와 관련이 있을 것으로 사료된다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
• /
• 제20권1호
• /
• pp.57-65
• /
• 2008

Purpose: Heat shock proteins (HSPs) are a group of proteins that are activated when cells are exposed to a variety of environmental stresses, such as infection, inflammation, exposure to toxins, starvation, hypoxia, brain injury, or water deprivation. The activation of HSPs by environmental stress plays a key role in signal transduction, including cytoprotection, molecular chaperone, anti-apoptotic effect, and anti-aging effects. However, the precise mechanism for the action of small HSPs, such as HSP27 and mitogen-activated protein kinases (MAPKs: extracellular-regulated protein kinase 1/2 (ERK1/2), p38MAPK, stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (SAPK/JNK), is not completely understood, particularly in application of cell stimulators including platelet-derived growth factor (PDGF), angiotensin II (AngII), tumor necrosis factor $\alpha$ (TNF$\alpha$), and $H_2O_2$. This study examined the relationship between stimulators-induced enzymatic activity of HSP27 and MAPKs from rat smooth and skeletal muscles. Methods: 2-dimensional electrophoresis (2DE) and matrix assisted laser desorption ionizationtime-of-flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) analysis were used to identify HSP27 from the intact vascular smooth and skeletal muscles. Three isoforms of HSP27 were detected on silver-stained gels of the whole protein extracts from the rat aortic smooth and skeletal muscle strips. Results: The expression of PDGF, AngII, TNF$\alpha$, and $H_2O_2$-induced activation of HSP27, p38MAPK, ERK1/2, and SAPK/JNK was higher in the smooth muscle cells than the control. SB203580 (30${\mu}$M), a p38MAPK inhibitor, increased the level of HSP27 phosphorylation induced by stimulators in smooth muscle cells. Furthermore, the age-related and starvation-induced activation of HSP27 was higher in skeletal muscle cells (L6 myoblast cell lines) and muscle strips than the control. Conclusion: These results suggest, in part, that the activity of HSP27 and MAPKs affect stressors, such as PDGF, AngII, TNF$\alpha$, $H_2O_2$, and starvation in rat smooth and skeletal muscles. However, more systemic research will be needed into physical therapy, including thermotherapy, electrotherapy, radiotherapy and others.

• Toxicological Research
• /
• 제14권4호
• /
• pp.483-488
• /
• 1998

During cerebral ischemia two important factors such as hypoxia and reduction of glucose can act as modulating stressor affecting the release of amine neurotransmitters including 5-hydroxytryptamine (5-HT). This study was performed to investigate the effect of glucose deprivation on the oxygen deprivation-induced changes of [3H]-5-HT release in the rat hippocampal slices. Experimental groups were divided into 4 groups for this study: normoxic/normoglycemic group, oxygen-deprived group, glucose-deprived group, and oxygen/glucose-deprived group. The hippocampus of rat brain was sliced by 400 $\mu\textrm{m}$ thickness with manual chopper. After 30 minutes preincubation in the normal buffer, the slices were incubated for 20 min in buffer containing [3H]-5-HT (0.1 M, 74 $\mu\textrm$Ci) for uptake. To measure the release of [3H]-5-HT into the buffer, the incubation medium was drained of and refilled with fresh buffer every ten minutes through a sequence of 14 tubes. Oxygen deprivation by gassing with 95% $N_2$/5% $CO_2$ and/or glucose deprivation was done in the 6th and 7th tube. The radioactivities in each buffer and the tissue were counted using scintillation counter. The results were expressed as fractional release. When slices were exposed to oxygen-deprived media for 20 min, the diminution followed by the rebound release of [3H]-5-HT was observed during the post-oxygen deprived period. However, glucose deprivation or oxygen/glucose deprivation markedly increased the release of [3H]-5-HT. which was opposite to the pattern observed in oxygen-deprived group. These results suggested that oxygen deprivation itself inhibits [3H]-5-HT release in rat hippocampal slices during oxygen-deprived period, but additional glucose deprivation convert the inhibitory response to increase of [3H]-5-HT release.

• Clinical and Experimental Pediatrics
• /
• 제49권3호
• /
• pp.317-325
• /
• 2006

목 적 : 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상의 병태 생리에서 nitric oxide(NO)가 급성 저산소성 허혈(hypoxia-ischemia, HI) 후 재산소-재관류기(reoxygenation-reperfusion, RR)에 대뇌의 혈역학 및 에너지 대사에 미치는 영향을 규명하기 위하여, NO 합성 억제제인 NG-monomethyl-L-arginine(L-NMMA)와 NO 합성 촉진제인 L-arginine(L-Arg) 투여를 통하여 뇌신경 세포에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 방 법 : 생후 3일 이내의 신생자돈 28마리를 대상으로 무작위로 나누어, Sham 처치만 받은 정상 대조군(n=9), HI와 RR만 유발한 실험 대조군(n=7), HI 이후 RR 직전에 L-NMMA 투여군(n=6)과 L-arginine 투여군(n=6) 등 4군으로 구분하였다. 실험은 ether을 흡입 시킨 후 thiopental을 정주하고, 기관 삽관 후 인공호흡기 등의 처지를 끝낸 후, HI를 유발하기 위하여 실험군에서 수술 겸자로 양측 경동맥을 폐쇄한 후 8% 산소로 30분간 흡입하였고, RR을 시행하기 위하여 경동맥 폐색을 풀고 흡입 산소농도를 60%로 올려 1시간까지 투여하면서 관찰하였다. 생리적 변수로 혈압과 동맥혈 가스 소견을 관찰하였고, 뇌의 혈역학적 변화와 에너지 상태는 near infrared spectroscopy(NIRS)를 이용하여 대뇌의 산화 헤모글로빈($HbO_2$), 환원헤모글로빈(Hb), 환산 헤모글로빈(HbD), 싸이토크롬 $aa_3$(Cyt $aa_3$) 등을 지속적으로 관찰하여 비교하였다. 또한 실험 종료 시 얻은 뇌조직에서 $Na^+$, $K^+$-ATPase의 활성도 및 지질 대사산물인 conjugated dienes, 고에너지 인분자인 ATP(adeninetriphosphate)와 phosphocreatine(PCr)을 비교하였다. 결 과 : 생리적 변수의 변화에서는 실험군 모두에서 정상 대조군에 비하여 혈압, 동맥혈 산소 분압, pH, base excess 등이 유의하게 감소하였고(P<0.05), 젖산은 유의하게 증가하였다(P<0.05). L-NMMA와 L-Arg군에서 실험 대조군과 유의한 차이는 없었다. 실험군에서 RR 1시간 후 pH를 제외한 혈압, 동맥혈 산소 분압, base excess 등의 이상소견은 모두 기저치로 회복되었고, 실험군간에 유의한 차이가 없었다. NIRS 소견에서 $HbO_2$와 HbD는 HI 동안 정상 대조군에 비하여 실험군 모두에서 유의하게 감소하였으나(P<0.05), RR 직후 기저치로 회복되었으며, $HbO_2$는 RR 40분 이후 정상 대조군에 비해 유의하게 감소하였다(P<0.05). Hb은 정상 대조군을 제외한 모든 실험군에서 HI 동안 유의하게 증가하였다가(P<0.05), RR 직후 기저치로 회복되었다. 산화 Cyt $aa_3$는 HI 동안 실험군 모두에서 감소하는 경향을 보였고, RR 이후 다시 증가하였다. 정상 대조군과 각 실험군간에 유의한 차이는 없었다. 뇌의 $Na^+$, $K^+$-ATPase 활성도와 conjugated dienes은 실험군 모두에서 정상 대조군(제1군)에 비하여 유의하게 감소하였다(P<0.05). 뇌의 ATP, phosphocreatine은 실험군 모두에서 정상 대조군과 차이가 없었고, 또한 실험군간에도 유의한 차이가 없었다. 결 론 : 신생 자돈에서 급성 저산소성 허혈 이후 재산소-재관류기 동안 NO 합성 억제제인 L-NMMA나 NO 생성 촉진제인 L-arginine이 뇌 혈역학이나 뇌의 에너지 대사에는 특별한 변화를 일으키지 않았다. 따라서 급성 저산소성 허혈성 뇌손상에서 재산소화 재관류기 초기에는 NO가 뇌손상의 주요한 기전으로 작용하지 않을 것으로 사료된다. 또한 뇌혈역학 및 생화학적 검사 결과 등에서 급성기에는 에너지 부전 상태가 주요한 세포손상 기전이 아니고, 이온 농도의 변화에 의한 뇌부종, 산소유리기에 의한 뇌세포 손상이 저산소성 허혈성 뇌손상의 급성기에 주로 작용하는 뇌세포 손상의 주요 기전임을 시사한다. 따라서 NO 생성 억제제 혹은 생성 전구물질인 L-Arg은 뇌신경 세포 보호 효과를 보이지 않아 급성 주산기 가사의 치료제로서 제한이 됨을 알 수 있었다. 그러나 좀 더 명확한 효과를 보기 위하여 선택적 억제제의 사용, 제제의 용량 및 투여시기, 손상 후 좀더 긴 시간 이후의 변화에 대한 연구가 필요하다.

• 한국작물학회지
• /
• 제48권3호
• /
• pp.160-168
• /
• 2003

본 연구에서 간편 고효율 습해 저항성 검정법을 개발하기 위한 연구의 일환으로 동계습해와 춘계습해의 주요 유발요인의 조절이 용이한 수경재배 조건을 이용하여 산소, 양분 및 유기산의 농도가 보리 유묘의 생육에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 배양액의 질소가스 통기처리에 의해 유도되는 혐기조건이 보리 유묘의 생육을 저하시키며 생육감소정도는 근장 그리고 근생체중 순으로 크게 나타났다. 2. 조사시기에 따라 양분 결집 처리에 따른각 조사형질의 반응이 다르나. 지상부 길이와 생체중이 양분결핍처리에 의해 감소하는 경향이었다. 양분결핍조건에 대한 반응은 지상부 형질이 지하부 형질보다 더 민감한 경향이였으나, 그 감소 정도는 크지 않았다. 3. 보리의 생육은 CA 처리에 의해 감소하였으며 CA 농도 가 높을수록, 처리기간이 길수록 감소정도가 컸다. 4. 생육은 혐기 및 양분결핍복합처리 조건에서 감소하였는데, 그 경향은 처리 7일 후에 가장 뚜렷하였으며 처리일수가 경과할수록 복합처리효과는 감소하는 경향이었다. 혐기 및 양분결핍처리에 의한 생육감소정도가 가장 큰 형질은 근장이었다. 5. 혐기와 양분결핍복합처리에서 생육저하효과는 혐기처리 효과가 양분처리효과보다 큰 경향이었다. 혐기와 양분결핍처리의 상호작용효과는 처리 14일 근생체중과 근건물중에서만 인정되었다. 6. 인위적 혐기조건에 대한 각 조사형질의 품종별 평균 감소율의 차이는 l1-19%이었으며, 올쌀보리의 감소율이 가장 낮고, 올보리가 가장 높은 경향이었다. 보리의 생육반응으로 보아 품종간 반응차이가 가장 민감하게 나타나는 것으로 평가된양분부족 +$\textrm{N}_2$ 척리 +CA 3mM 조건에서의 각 품종별 유묘형질의 평균 감소율은 올쌀보리＞내한발보리=흰찰발보리＞찰발보리＞두원찰발보리＞올보리 순으로 낮았다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제1권6호
• /
• pp.741-748
• /
• 1997

In the present study, we have investigated the effect of metabolic inhibition on the inward rectifier K current ($I_{K1}$). Using whole cell patch clamp technique we applied voltage ramp from +80 mV to -140 mV at a holding potential of -30 mV and recorded the whole cell current in single ventricular myocytes isolated from the rabbit heart. The current-voltage relationship showed N-shape (a large inward current and little outward current with a negative slope) which is a characteristic of $I_{K1}$. Application of 0.2 mM dinitrophenol (DNP, an uncoupler of oxidative phosphorylation as a tool for chemical hypoxia) to the bathing solution with the pipette solution containing 5 mM ATP, produced a gradual increase of outward current followed by a gradual decrease of inward current with little change in the reversal potential (-80 mV). The increase of outward current was reversed by glibenclamide ($10\;{\mu}M$), suggesting that it is caused by the activation of $K_{ATP}$. When DNP and glibenclamide were applied at the same time or glibenclamide was pretreated, DNP produced same degree of reduction in the magnitude of the inward current. These results show that metabolic inhibition induces not only the increase of $K_{ATP}$ channel but also the decrease of $I_{K1}$. Perfusing the cell with ATP-free pipette solution induced the changes very similar to those observed using DNP. Long exposure of DNP (30 min) or ATP-free pipette solution produced a marked decrease of both inward and outward current with a significant change in the reversal potential. Above results suggest that the decrease of $I_{K1}$ may contribute to the depolarisation of membrane potential during metabolic inhibition.

• 생명과학회지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.905-916
• /
• 2009

본 연구는 저산소증에서 반하가 대뇌신경세포의 유전자 표현에 미치는 영향을 알아보기 위하여 배양한 $E_{18}$의 흰쥐 대뇌 신경세포를 반하로 처리하고, 저산소증을 유도한 후 microarray 기법으로 유전자 표현 변화를 조사하였다. Microarray 결과 tubb5, tgfa, ptpn11, n-ras, pdgfa 등 세포의 성장 분화에 관여하는 유전자들의 표현이 증가하였으며, 세포 자연사를 억제하는 mcl-1 유전자의 표현 또한 증가하였다. 한편 세포 자연사를 유도하는 tieg 유전자는 표현이 감소하였다(Fig. 3). 반하에 의하여 수많은 유전자의 표현이 변화되었고, 세포사를 촉진하는 유전자의 표현이 크게 증가되는 경우(예, alox12, faf1)도 있어 본 연구결과만으로 일반적인 결론을 유도하기는 어려웠다. 그러나 대략적으로 반하는 저산소증에서 주로 세포의 성장과 분화를 유지하고, 세포 자연사를 방지하는 유전자들의 표현을 증가시켜 신경 세포사를 보호하는 것으로 이해된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제36권3호
• /
• pp.163-174
• /
• 2009

목 적: Immortalization-upregulated proteins (IMUPs) family는 SV40의 유전자 도입을 통한 불사화된 인간 섬유아세포에서 새로이 분리 동정된 핵 내 단백질로써, 세포의 증식과 종양형성에 관여하는 것으로 알려져 있으나, 태반 발달과정에 따른 발현 양상과 기능에 대해서는 알려져 있지 않은 실정이다. 본 연구의 목적은 정상 태반과 자간전증 태반조직에서의 IMUPs 유전자의 발현을 분석하고, IMUPs 유전자의 HTR-8/SVneo trophoblast cells 내로 도입 후 IMUPs의 기능을 분석하고자 하였다. 연구방법: IMUPs 발현을 분석하고자, 정상 태반 (n=15), 중기 자간전증 태반 (n=11), 그리고 말기 자간전증 태반 (n=15)조직을 수집하여 RT-PCR, RNA in situ hybridization, 면역조직화학법, 그리고 Western blot 등을 실시하였다. IMUP-2의 기능을 확인하고자 HTR-8/SVneo trophoblast cells에 IMUP-2 plasmids를 transfection한 뒤 24시간 후에 각 그룹간의 세포 수를 계수하였으며, 세포사멸 관련 유전자들의 발현을 분석하고자 RT-PCR, 그리고 Western blot 분석 등을 실시하였다. 결 과: IMUPs는 주로 태반 내 합포영양막세포와 포합체결절에서 주로 발현되었다. IMUP-1의 경우 정상과 자간전증 태반에서의 발현의 차이가 관찰되지 않았으나, IMUP-2의 경우 정상 태반에서 매우 약한 발현을 보였으며, 자간전증에서는 발현의 증가가 통계학적으로 유의하게 관찰되었으며 (p<0.001), 특히, 중기 자간전증의 태반조직 내에서는 강한 발현이 관찰되었다. 또한, IMUP-2의 유전자 도입에 의해 과발현된 HTR-8/SVneo trophoblast cells에서는 세포사멸 관련 유전자들의 증가로 영양막세포의 수가 감소됨이 관찰되었다. 결 론: 이러한 결과들은 IMUP-2의 발현이 정상 태반의 발달에 관여할 뿐 아니라 증가된 IMUP-2는 영양막세포의 세포사멸을 증가시킴으로써 자간전증과도 상관성이 있음이 관찰되었다. 따라서, IMUP-2는 자간전증을 예측 및 진단 할 수 있는 마커로 유용하게 활용 가능하다고 사료된다.