• 제목/요약/키워드: $Na^+$, $K^+$-ATPase

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각막 내피세포 성장 거동에 대한 락타이드 글리콜라이드 공중합체 필름과 세포외 기질의 효과 (Effect of Extracellular Matrix on the Growth Behavior of Corneal Endothelial Cells to Poly(lactic-co-glycolic acid) Film)

  • 김은영;김혜민;송정은;이현수;주천기;강길선
    • 폴리머
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    • 제38권6호
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    • pp.702-707
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    • 2014
  • 각막 내피세포는 각막 가장 안쪽의 단일 세포층이며, 데스메막 위에 놓여있다. 데스메막은 피브로넥틴, 콜라겐, 라미닌, 단백당 등의 포함하는 세포외 기질이라 불리는 다양한 단백질들로 구성되어 있다. 본 연구에서, 조직공학에서 널리 이용되고 있는 락타이드 글리콜라이드 공중합체를 이용하여 투명한 필름을 제작하였으며, 표면에 다양한 부착 분자들(피브로넥틴, 콜라겐 타입 I, IV, 라미닌, FNC 코팅 믹스)을 코팅한 후, 세포 형태 관찰, 세포 증식 및 부착, ZO-1과 $Na^+/K^+-ATPase$의 발현을 확인하였으며, RT-PCR을 통해 각막 내피세포의 인자들을 확인하였다. 실험결과, in vitro 상에서 PLGA 필름은 각막내피세포 전달체로서 역할을 하며 코팅된 세포외 기질들은 각막 내피세포의 거동에 긍정적인 영향을 미침을 확인하였다.

Cinnamon clownfish Amphiprion melnaopus의 이소토신 유전자 구조와 삼투압 조절이 미치는 영향 (Investigation of the Gene Encoding Isotocin and its Expression in Cinnamon Clownfish, Amphiprion melanopus)

  • 노경언;최미진;민병화;노섬;김종명
    • 생명과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.164-173
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    • 2016
  • Isotocin (IT)은 포유류의 oxytocin과 유사한 호르몬으로 어류의 행동 조절과 스트레스에 대한 반응, 그리고 삼투압 조절에 이르기까지 다양한 생리반응에 관여한다고 추정된다. 해수 관상어인 cinnamon clownfish의 IT 유전자 구조와 기능을 연구하기 위하여 genomic DNA와 뇌의 cDNA 주형으로부터 유전자를 확보하였다. 세 개의 exon과 156개의 아미노산을 표지하는 ORF로 이루어진 IT 전구물질 유전자는 19개 아미노산으로 이루어진 신호 부위, 9개 아미노산 호르몬 부위, 3개 아미노산의 효소 조절 부위, 그리고 125개 아미노산의 neurophysin 호르몬 부위로 구성되었다. 조직별 RT-PCR 분석결과는 IT 전구물질 유전자가 뇌와 생식소에서 발현됨을 보여준다. 해수 (34 ppt) 적응 개체의 아가미에서는 염류세포 바깥 표면에 apical crypt가 보이는데 비하여, 15 ppt로 낮춘 저염분 적응 개체의 아가미는 표면이 pavement cell로 덮여있는 평평한 구조를 보여준다. 아가미 세포의 Na+/K+-ATPase 활성은 저염분 순응 초기에 증가하다 시간이 지날수록 정상 수준을 회복하는 양상을 보여주는데, 이는 prolactin과 같이 저염분 초기순응 및 항상성 유지에 관여함을 의미한다. 하지만 저염분 순응 시 미량 증가하는 IT 전구체 mRNA는 초기 삼투조절에 미치는 역할이 미미함을 보여준다.

랫트의 신장 근위곡세뇨관 현탁액을 이용한 Cephaloridine의 신장독성 평가 (Nephrotoxicity Assessment of Cephaloridine using Rat Renal Proximal Tubule Suspension)

  • 홍충만;장동덕;신동환;최진영;조재천;이문한
    • Toxicological Research
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    • 제11권1호
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    • pp.103-108
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    • 1995
  • Rat renal proximal tubule suspension was prepared from adult male Sprague Dawley rat (250-300g) by mechanical (non-enzymatical) method and evaluated as a pontential model for mechanistic studies and early screening of nephrotoxicity, using anionic antibiotics (cephaloridine). Cephaloridine (CPL) produced an increase in LDH release into media. This release results from decrease a proximal tubule cell viability and subsequently increase the permeability of cell viability and subsequently increase the permeability of cell membrane. Since loss of intracellular potassium and ATP into media is the sign of disruption of cell membrane, especially basolateral membrane (BLM), CPL induced proximal tubule cell compromise also appear be associated with BLM, maybe $Na^+-K^+$ ATPase. Also seen was significant depression in brush border membrane (BBM) ALP activity and no significantly increase in BBM GGT activities. The inhibition of typical anion, PAH accumulation (especially, CPL 5 mM) and cation, TEA (especially, 4hours incubation) were seen dose dependently. This is because of CPL accumulation in renal proximal tubule and increase of cytotoxicity.

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급성 저산소성 허혈성 뇌손상이 유발된 신생자돈에서 재산소-재관류기 동안 NG-monomethyl-L-arginine과 L-arginine이 뇌의 혈역학 및 에너지 대사에 미치는 영향 (Effects of NG-monomethyl-L-arginine and L-arginine on cerebral hemodynamics and energy metabolism during reoxygenation-reperfusion after cerebral hypoxia-ischemia in newborn piglets)

  • 고선영;강샘;장윤실;박은애;박원순
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권3호
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    • pp.317-325
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    • 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.

흰쥐 악하선에서 교감신경과 부교감신경에 의한 나트륨 운반체 및 수분 통로 조절 (ALTERED EXPRESSION OF SODIUM TRANSPORTERS AND WATER CHANNELS FOLLOWING SYMPATHETIC AND PARASYMPATHETIC DENERVATION IN RAT SUBMANDIBULAR GLAND)

  • 김기영;유선열
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제31권1호
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    • pp.24-30
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    • 2005
  • 타액선에서 교감 신경과 부교감 신경이 나트륨 운반체와 수분 통로의 조절에 어떠한 기능을 하는지 알아 보고자 흰쥐 악하선을 지배하는 교감 신경과 부교감 신경을 절제하고 나서 타액선내 나트륨 운반체와 수분 통로의 발현을 조사하여 다음과 같은 성적을 얻었다. 1. Na,K-ATPase의 ${\alpha}1,\;{\beta}1$ 소단위는 교감 신경 절제에 의해 크게 영향받지 않았으나 부교감 신경 절제에 의해서는 두 소단위의 발현이 모두 감소되었다. 2. ENaC ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-$ 소단위는 그 발현이 교감 신경 절제에 의해 영향 받지 않았으나 부교감 신경 절제에 의해서 도리어 증가하였다. 3. NHE3는 교감 신경 및 부교감 신경 절제에 의해 모두 크게 감소했다. 4. 교감 신경 절제시 AQP1의 발현이 크게 증가했으나, 부교감 신경 절제시 영향 받지 않았다. 5. 교감 신경 절제 및 부교감 신경 절제는 AQP4 발현을 크게 증가시켰다. 6. AQP5는 교감 신경 절제시 영향을 받지 않았으나, 부교감 신경 절제시 크게 감소되었다. 이상의 실험성적을 요약할 때 악하선을 지배하는 교감 신경 및 부교감 신경은 선의 나트륨 운반체 및 수분 통로 발현에 긴장성 조절을 영위함으로써 타액의 전해질 및 수분 조성을 결정하는 데 공헌함을 알 수 있다. 그리고 이 신경의 절제시 보이는 나트륨 운반체와 수분 통로의 변화는 기능적으로 신경 절제 타액선에서의 타액 분비량과 타액의 무기질 조성 변화의 원인이 될 것이라 생각된다.

Xylazole inhibits NO-cGMP pathway in fetal rat nerve cells

  • Wang, Xinyu;Wu, Yue;Liu, Lin;Bai, Hui;Zhang, Zhiheng;Zhao, Mingchao;Ma, Tianwen;Song, Xiaopeng;Jia, Lina;Lv, Liangyu;Yu, Yue;Xu, Xinyu;Chen, Hong;Gao, Li
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제23권1호
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    • pp.16.1-16.13
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    • 2022
  • Background: Xylazole (Xyl) is a veterinary anesthetic that is structurally and functionally similar to xylazine. However, the effects of Xyl in vitro remain unknown. Objectives: This study aimed to investigate the anesthetic mechanism of Xyl using fetal rat nerve cells treated with Xyl. Methods: Fetal rat nerve cells cultured for seven days were treated with 10, 20, 30, and 40 ㎍/ mL Xyl for 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 90, and 120 min. Variations of amino acid neurotransmitters (AANTs), Nitric oxide-Cyclic GMP (NO-cGMP) signaling pathway, and ATPase were evaluated. Results: Xyl decreased the levels of cGMP and NO in nerve cells. Furthermore, Xyl affected the AANT content and Na+-K+-ATPase and Ca2+-Mg2+-ATPase activity in nerve cells. These findings suggested that Xyl inhibited the NO-cGMP signaling pathway in nerve cells in vitro. Conclusions: This study provided new evidence that the anesthetic and analgesic effects of Xyl are related to the inhibition of the NO-cGMP signaling pathway.

단삼약침액(丹蔘藥鍼液)이 신장(腎臟) 근위세뇨관세포(近位細尿管細胞)에서 산화제(酸化劑)에 의한 인산(燐酸)의 이동억제(移動抑制)에 미치는 영향(影響) (The Effect of Salviae Radix on Oxidat-Inhibition of Phosphate Uptake in Renal Proximal Tubular Cells)

  • 이호동;윤현민;장경전;송춘호;안창범
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제17권3호
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    • pp.208-218
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    • 2000
  • This study was undertaken to determine if Salviae Radix (SR) exerts protective effect against oxidant-induced inhibition of phosphate uptake in renal proximal tubular cells. Membrane transport function and cell death were evaluated by measuring phosphate uptake and trypan blue exclusion, respectively, in opossum kidney (OK) cells, an established proximal tubular cell line. $H_2O_2$ was used as a model oxidant. $H_2O_2$ inhibited the phosphate uptake in a dose-dependent manner over the concentration range of 0.1-0.5 mM. Similar fashion was observed in cell death. However, the phosphate uptake was more vulnerable to $H_2O_2$ than cell death, suggesting that $H_2O_2$-induced inhibition of phosphate uptake is not totally attributed to cell death. Decreasedphosphate uptake was associated with ATP depletion and inhibition of $Na^+$-pump activity as determined by direct inhibition of $N^+-K^+$-ATPase activity. When cells were treated with $H_2O_2$ in the presence of 0.05% SR, the inhibition of phosphate uptake and cell death induced by $H_2O_2$ was significantly attenuated. SR restored ATP depletion and decreased $Na^+-K^+$-ATPase activity, and this is likely responsible for the protective effect of SR on decreased phosphate uptake. The protective effect of SR was similar to the $H_2O_2$ scavenger catalase. SR reacts directly with $H_2O_2$ to reduce the effective concentration of the oxidant. The iron chelator deferoxamine prevented the inhibition of phosphate uptake and cell death induced by $H_2O_2$, suggesting that $H_2O_2$-induced cell injury is resulted from an iron-dependent mechanism. These results indicate that SR exerts the protective effect against $H_2O_2$-induced inhibition of phosphate uptake by reacting directly with $H_2O_2$ like the $H_2O_2$scavenger enzyme catalase, in OK cells. However, the underlying mechanism remains to be explored.

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단삼약침(丹蔘藥鍼)이 급성신부전(急性腎不全) 가토(家兎)의 신세뇨관(腎細尿管)에 미치는 영향(影響) (Effect of Salviae Radix herb-acupuncture on rabbits with Hg-induced acute renal failure)

  • 임춘우;서정철;윤현민;장경전;송춘호;안창범
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제18권2호
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    • pp.111-122
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    • 2001
  • Objectives ; This study was undertaken to determine if Salviae Radix herb-acupuncture (SRA) exerts protective effect against alterations in membrane transport function in rabbits with mercury chloride (Hg)-induced acute renal failure. Methods and Results ; The administration of Hg at a subcutaneous single dose of 10mg/kg caused a reduction in GFR to 9.4% of the basal value and an increase in fractional Na+ excretion to 10-fold, indicating generation of acute renal failure. When animals were acupunctured with $0.5m{\ell}$ of SRA extract (0.1%) in both sides of Shinsu(BL23) for 7 days prod to Hg administration, such changes were significantly attenuated. The fractional excretion of glucose and phosphate was increased to approximately 132-fold and 7-fold, respectively, in rabbits treated with Hg alone, but the fractional excretion of glucose was increased to 26-fold and that of phosphate was not different from the basal value in SRA-pretreated rabbits. Uptakes of glucose and phosphate in purified isolated brush-border membrane and $Na^+-K^+$-ATPase activity in microsomal fraction were inhibited in rabbits treated with Hg alone, suggesting that impairment in proximal reabsorption of glucose and phosphate is resulted from a direct damage of membrane transport carriers and disruption of the normal $Na^+$ gradient. Conclusions ; Such changes were prevented by SRA. Uptakes of organic ions, PAH and TEA, in renal cortical slices were inhibited by the administration of Hg, which was prevented by SRA. Pretreatment of an antioxidant DPPD attenuated the increase in the fractional excretion of glucose and phosphate induced by the administration of Hg.

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Comparison of Several Procedures for the Preparation of Synaptosomal Plasma Membrane Vesicles

  • Yun, Il;Kim, Young-Shin;Yu, Seong-Ho;Chung, In-Kyo;Baik, Seung-Wan;Cho, Goon-Jae;Chung, Yong-Za;Kim, Seok-Hwan;Kang, Jung-Sook;Kim, In-Se
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제13권4호
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    • pp.325-329
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    • 1990
  • Synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMV) were isolated from fresh bovine cerebral cortex by several well-known procedures, and the best procedures was selected by enzymatic and morphological standards. The SPMV isolated by the modified procedure of Smith and Loh showed the highest purity. The specific activities of Na, K-ATPase, acetylcholinesterase and 5'-nucleotidase were about 5, 6-fold, 2, 5-fold and 3, 3-fold, respectively, enriched in the plasma membrane fraction as compared to those of the crude homogenate. Electron microscpic examination also showed that the membranes were in vesicular form.

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신장의 유기음이온 이동에 대한 카드뮴의 영향(In vitro 실험) (Effect of Cadmium on Renal Organic Anion Transport In vitro)

  • 박용덕;최장규;박양생
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제22권1호
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    • pp.55-62
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    • 1988
  • 가토 신피질 절편에서 p-aminohippurate (PAH) 이동에 대한 카드뮴 이온(Cd)의 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 조직절편과 용액내의 PAH 농도비(S/M PAH)는 용액내에 Cd이 0.1 mM이상 존재할 때에 현저히 감소되었다. PAH influx에 대한 동력학적 분석결과 Cd에 의하여 influx의 최대이동율(즉 $V_{max}$)은 심하게 감소되지만 운반체와 기질간의 친화력(즉 $K_{m}$)에는 변화가 없었으며, 수동적 influx 역시 변화되지 않았다. 신피질조직의 산소 소모율은 1 mM Cd에 의하여 35% 가량 억제되었으며, 신피질 microsome 분획의 Na-K-ATPase 활성도는 Cd 농도가 $10^{-7}M$ 이상일 때 의의있게 억제되었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 신장조직이 카드뮴이온에 직접 노출될 경우 유기음이온의 능동적 이동능이 심하게 저해된다고 사료된다.

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