• Applied Microscopy
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• 제30권4호
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• pp.347-355
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• 2000

Zinc는 인체 내에 철$(Fe^{2+})$다음으로 많은 trace element로서 200여개 효소의 기능에 필수적일 뿐만 아니라 신경계통내에서는 신경조절물질로 작용한다. 뿐만 아니라 허혈, 간질 및 퇴행성 뇌질환의 주요 병리기전에도 관여되어 있다. 그러나 대부분의 Zinc는 단백질에 결합되어 (bound form)신경세포의 세포질 및 핵질내에 존재하고, 10% 이하의 Zinc는 이온상태(free form, $Zn^{2+}$)로 신경종말 (Zinc enriched terminal)에 있는데 , 후자만이 조직화학법으로 가시화된다. 최근까지 새로 개발된 조직화학법으로 Zinc enriched(ZEN)neurons의 분포에 관한 연구가 각광받고 있으나, 국내에서는 이에 대한 연구가 전무한 실정이다. 이에 본 연구자는 고전적인 조직화학법의 기본 원리를 소개하고, 렛드 중추신경계통내 Zinc의 분포를 광학 및 전자현미경으로 관찰하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Wistar 계통의 랫드(10주령)와 BALB/c 마우스이며, 마취제로는 Pentobarbital(50mg/kg)을 이용하였다. 생체 뇌조직내 이온상태의 $Zinc(Zn^{2+})$를 침전시키기 위하여 selenium(10mg/kg, i.p.)을 처리하였고, 1시간 후 3% Glutaraldehyde액으로 관류고정하여 동물을 희생시켰다. 뇌와 척수를 꺼내어 sucrose에 가라앉을때 까지 담가두었다가 Dry Ice를 이용하여 얼리고, Freezing microtome위에서 $30{\mu}m$두께의 절편을 작성하였다. 조직절편내 $Zn^{2+}$을 동정하기 위한 조직화학법으로는 autometallography (AMG) (Danscher, 1985)를 이용하였다. 광학현미경하에서 밝혀진 Zinc의 분포는 해마복합체를 비롯한 종뇌의 여러부위에 고농도로 분포하였고, 척수에는 중간정도, 그리고 소뇌 및 뇌간에는 매우 낮은 농도로 분포하였다. 전자현미경에서 관찰된 AMG염색과립(silver grains)은 신경종말에 있는 연접소포에 국한되었으며, 이러한 ZEN terminals은 주위 여러 신경세포의 돌기(dendrites)및 세포체 (soma)에 특이한 연접을 이루고 있었다. 즉 후각망울을 포함한 종뇌에서는 주로 비대칭연접 (asymmetrical synapses)이 관찰되었던 반면에, 척수에서는 대칭연접(symmetrical synapses)을 이루고 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 신경종말내 연접소포에 Zinc를 함유하고 있는 소위 ZEN terminals은 중추신경계통에 광범위하게 분포하고 있으며 또한 신경부위에 따라 다양한 분포와 미세구조의 차이를 보였다. 이러한 사실은 중추신경계통내에서 Zinc가 영위하는 신경생물학적 기능이 신경부위에 따라 다양할 것임을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제6권2호
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• pp.117-122
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• 2002

포유동물에서 뇌와 부신에서 합성ㆍ분비되는 카테콜아민(Catecholamine, CA)계 신경전달물질인 dopamine(DA), norepinephrine(NE), epinephrine(E)은 체내 각종 생리현상의 조절에 필수적이며, 생식과 관련된 기능으로는 시상하부와 뇌하수체 사이의 GnRH-gonadotropin 호르몬 축의 활성을 조절함 외에도 번식과 연관된 여러 행동양식을 조절함이 잘 알려져 있다. 본 연구는 카테콜아민 생합성 효소인 tyrosine hydroxylase(TH), dopamine $\beta$ -hydroxylase(DBH), phenylethaolamine-N-methyl transferase(PNMT)의 유전자 발현에 영향을 미치는 sex steroid의 영향을 조사하였다. 성숙한 암컷 흰쥐의 난소를 제거(ovariectomy, OVX)하고 1주 경과 후 실험군과 대조군에 각각 17$\beta$-estradiol(E$_2$; 500$\mu\textrm{g}$/m1)이 들어 있는 silastic capsule과 sesame oil이 들어 있는 silastic capsule을 이식시키고 48시간 후에 희생시켰다. 채취된 조직에서 mRNA를 추출한 후 semi-quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)을 시행하였다. 그 결과로 (i) TH의 발현 정도는 OVX＋Oil군에서는 시상하부 > Substantia nigra(SNc) > 부신 순으로, OVX＋E$_2$군에서는 SNc ) 시상하부 > 부신 순으로 나타났다. TH발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc와 부신에서는 유의한 증가를 보인데 비해 시상하부에서는 유의한 감소를 관찰하였다. (ⅱ) DBH 발현 정도는 OVX＋Oil군과 OVXi＋E$_2$군에서 모두 부신 > SNc > 시상하부 순으로 나타났다. DBH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소를, 부신에서는 유의한 증가를, 그리고 시상하부에서는 감소하였으나 통계적 유의성이 없었다. (ⅲ) PNMT의 발현의 경우 SNc와 시상하부에서는 이미 알려진 바와 같이 alternative splicing에 의해 110bp 차이의 크고 작은 두 형태의 cDNA(PNMT과 PNMTSs가 증폭되었으나 부신에서는 작은 cDNA(PNMTs)만이 관찰되었다. PNMT1의 발현은 SNc가 시상하부보다 다소 높은 경향이었으나 유의성이 없었고, PNMTs의 발현정도는 OVX＋Oil군과 OVX＋E$_2$군 모두에서 부신 > SNC >시상하부 순으로 나타났다. PNMTs 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소를, 부신에서는 유의한 증가를, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 카테콜아민 생합성 효소들의 유전자 발현의 조절에 미치는 estrogen의 영향이 세포기원이 neural crest cell인 부신 수질은 물론 뇌의 상이한 지역간에서도 조직특이적임을 관찰하였다. 이러한 결과는 각 조직에서의 estrogen 수용체 유형의 차이, 작용 모드와 각 효소 유전자 발현 사이에 중요한 상관관계가 있음을 시사한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1258-1263
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• 2008

본 연구에서는 고콜레스테롤 흰쥐에 무청파우더를 공급함으로써 분변을 통한 지질배설과 장기능 개선에 미치는 효과와 그 작용기전을 규명하고자 간조직의 UDP-glucuronyl transferase 활성변화와 분변중의 지질 및 sterol류의 조성을 관찰하였다. 실험동물은 체중 100 g내외의 Sprague-Dawley 종 수컷 흰쥐를 이용하였으며, 정상군과 고콜레스테롤 식이 실험군으로 나눈 후 정상군은 다시 무청파우더를 공급하지 않은 군(N group), 무청파우더를 공급한 군(NR group)으로 나누고 고콜레스테롤 식이 실험군은 무청파우더를 공급하지 않은 군(HC group)과 무청파우더를 각각 2.5%(HRL group), 5%(HRM group), 10%(HRH group)씩 공급한 군으로 나누었다. 식이와 식수는 자유섭식 시켰으며, 4주 간 사육한 후 희생시켰다. 분변량은 무청공급군들에서 무청의 공급량이 증가할수록 많은 배변량을 보였다. 수분함량 역시 HC군에 비해 무청공급군들에서 많은 함량을 보였다. 분변중의 총지질, 총콜레스테롤 및 TG 함량은 HC군에 비해 무청공급 군들에서 현저하게 증가되었다. 분변중의 bile acid 함량은 HC군에 비해 HRM 및 HRH군에서 2.3배 및 2.7배씩 각각 증가되었다. 분변중의 중성 스테롤류인 cholesterol, coprostanol, coprostanone 함량은 HC군에 비해 다소 높은 경향이었다. 간 microsome의 UDPGT의 활성은 HC군에 비해 HRH군에서 38% 유의적으로 증가되어 가장 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 무청은 고콜레스테롤 식이 흰쥐에서 간조직의 UDPGT 활성의 증가로 담즙산의 흡수를 지연시킴으로써 고콜레스테롤 섭취 시 분변중으로 총지질, 총콜레스테롤, 중성지방, 중성스테롤 및 산성스테롤인 담즙산의 배설을 증가시키는 작용을 나타내었고, 따라서 장 기능 및 지질대사 개선을 위한 우수 물질임을 알 수 있었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제53권4호
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• pp.481-487
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• 2010

목 적: 최근 여러 연구결과 천식을 포함한 알레르기질환의 발병에 소아 성장시기에 알레르겐이나 내독소(LPS)등과 같은 물질에 노출이 중요한 역할을 하는 것으로 제시되었다. 이에 연구자들은 출생 초기에 기도 점막을 통한 알레르겐과 내독소에의 노출이 성장한 후에 알레르기 기도염증과 과반응성의 발생에 미치는 효과를 생쥐 모델을 통하여 규명하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 실험동물은 무균 상태의 생후 1주이내의 암컷 BALB/c 생쥐를 사용하였다. 실험동물들에게는 각각 신생생쥐시기에 생리식염수, 1% ovalbumin (OVA), $1.0{\mu}g$ LPS, $1.0{\mu}g$ LPS in 1% OVA를 각 비공을 통하여 투여하였다. 실험동물은 연구 시작 제 35일부터 10일간 5% OVA로 감작시켰으며 최종 기도 감작 10일 후부터 3일간 1% OVA로 기도 항원유발을 시행하였다. 최종 기도유발 48시간 후 체적검사(plethysmography)를 이용하여 비특이적 기도과반응성 검사(Methcholine challenge test)를 시행하였으며 검사 후 실험동물을 희생시켜 검체를 취하여 BAL액내 세포분획, 사이토카인, 혈청 면역글로불린을 측정하였다. 결 과: 1) 메타콜린에 의한 기도과반응성은 생후 초기에 OVA, LPS, OVA/LPS를 투여한 군에서 생리식염수를 투여한 군에 비해 통계적으로 유의하게 억제되었다. 2) OVA, LPS, OVA/LPS를 투여한 군에서 BAL 액내의 호산구수와 IL-4, IL-5가 유의하게 낮았다. 3) 혈청내 OVA 특이 IgE는 OVA, LPS, OVA/LPS 투여군에서 유의하게 감소되었다. 결 론: 본 연구 결과 신생생쥐 시기의 점막을 통한 항원, 내독소의 노출이 성숙한 후 항원에 의한 기도염증 및 과반응성의 발생을 억제하였으며 향후 이러한 효과의 작용기전에 대한 연구가 필요할 것으로 생각한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제27권3호
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• pp.43-50
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• 2004

방사선이 조사된 생쥐 간에서 백삼 및 발효인삼 추출물이 지질과산화, 단백질 함량변화에 어느 정도 영향을 미치는 가에 대한 실험을 하였다. 6 Mev Linac X선이 조사된 간에 대한 방사선 방호효과를 연구하기 위해서 실험동물을 생쥐 5마리를 1군으로 하여 대조군(Co), 방사선조사군(Rad), WGE+Rad투여군, FG+Rad투여군 등 총 4개 군으로 분류하였으며 생쥐를 도살 16시간 전에 절식시킨 후 각 실험군을 경추탈구로 희생시킨 후 분석시료로 사용하였다. 분석시료를 이용하여 각각 2주간 동안의 실험을 한 결과는 아래와 같다. 1. 방사선조사군(Rad)에서는 대조군(Co) 대비 MDA함량은 4시간, 1일, 7일째, 14일째 모두 대조군에 비해 유의성(p<0.01)있게 증가하였다. 반면에 백삼(50 mg/kg/day)과 발효인삼 추출물(500 mg/kg/day)을 방사선 조사전 투여한 실험군에서 각각 방사선조사군(Rad)대비 백삼과 발효인삼추출물 투여군(WG+Rad, FG+Rad)은 1일째 WG+Rad투여군을 제외하고 4시간째, 7일째, 14일째에서 유의성 있게 함량이 감소하였다. 이는 SOD, CAT, GPX, Peroxidase의 항산화효소와 내인성 항산화 물질을 인삼추출물이 활성화시킴으로서 가능하다고 사료되며 발효인삼은 모든 실험군에서 MDA함량을 감소시켜 지질과산화의 억제작용이 있었음을 알 수가 있었다. 2. 방사선조사군(Rad)에서 단백질 함량은 대조군에 비해 4시간, 1일, 7일째 계속 증가하고 특히,14일째 대조군에 비해 유의성(p<0.01)있게 증가하였다. 반면에 방사선조사군(Rad)대비 백삼과 발효인삼추출물 투여군(WG+Rad, FG+Rad)은 4시간째, 1일째에서 FG+Rad투여군이 약간 증가하고 WG+Rad는 거의 함량이 비슷하였으며 7일째, 14일째에서 유의성(p<0.05)있게 함량이 FG+Rad투여군에서 감소하였고 WG+Rad는 거의 함량이 비슷하였다. 이는 방사선 조사에 대한 백삼과 발효인삼추출물이 회복현상을 나타냄을 알 수 가 있다. 본 실험결과로 볼 때 백삼과 발효인삼추출물은 방사선조사에 의해서 생긴 간세포의 장해에 대한 방호효과가 있었으며 이는 인삼추출물의 성분이 항산화효소(SOD, catalase)의 활성도증가와 MDA함량의 감소 및 단백질 함량의 회복을 가져와 결과적으로 방사선 방호효과가 있었음을 알 수가 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권2호
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• pp.79-95
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• 1997

목적 : 최근 신호전달체계에서 중요한 효소로 알려진 phosphollpase C(PLC) 동위효소들의 발현이 조직의 종류와 발달과정에 따라 특이한 양상을 보이고 $PLC-{\gamma}1$은 세포의 성장, 분화 및 증식에 중추적 역할을 하는 것으로 알려져 있다 방사선 조사 후 세포내 신호전달에 관한 연구도 최근 활발하여 소장 점막의 재생에 $PLC-{\gamma}$ 및 ras 암 유전자단백이 관여하고, 조직 손상에 protein kinase C(PKC)가 관여하는 등 연구들이 보고되었으나 이들의 연구가 단편적이며 아직 확실히 밝혀진 바가 없다. 본 연구는 백서의 소장에 방사선을 조사하여 PLC 동위효소, epidermal growth factor receptor(EGFR), ras 암유전자단백, 및 PKC와 같이 신호전달체계에 관여하는 물질들의 발현을 시간적으로 관찰하여 방사선에 의한 소장 조직의 손상 및 재생 기전을 밝히고자 하였다. 대상 및 방벌 실험동물로 암.수 구별없이 생후 4-5개월, 체중 250-3009의 백서(Spraque-Dawley) 60마리를 대상으로 하여 실험군으로 전신에 8Gy의 방사선을 조사하고 방사선 조사 후 1일, 3일, 5일, 7일,14일에 각각 10마리씩 희생시켜 소장을 적출하여 사용하였고, 정상대조군은 각 시기별로 2마리씩 사용하였다. 적출된 소장의 반은 즉시 얼려 PLC의 면역블로팅 및 phosphoinositide(PI) 가수분해 활성도 측정에 사용하였고, 나머지 반은 포르말린에 고정한 다음 파라핀에 포매하여 조직병리검색과 면역조직화학염색에 사용하였다. EGFH, ras 암유전자단백, PLC, PKC의 발현은 면역조직화학염색법으로 관찰하였다. 점막세포의 재생여부는 광학현미경상의 유사분열 수와 proliferating ceil nuclear antigen(PCNA) kit를 이용한 증식세포핵 수로 확인하였다. PLC는 $PLC-{\beta},\;-{\gamma},\;-{\delta}$ 발현을 모두 검색하였고, 각각 면역블로팅과 Pl 가수분해 활성도 측정으로 확인하였다. 결과 : 1) 조직병리학 소견상 방사선 조사에 의한 소장의 조직손상은 1일부터 관찰되어 3일까지 심하였고 재생은 3일과 5일에 현저하였다. 2) 면역조직화학염색 결과 $PLC-{\gamma}1$의 발현은 재생을 보이는 3일과 5일에 발현되었으며 5일째의 점막에서 가장 강하게 나타났다. $PLC-{\delta}1$은 방사선 조사 후 손상을 보이는 1일과 3일의 점막에서 강한 발현을 나타내었다. $PLC-{\beta}1$은 모든 실험군에서 발현되지 않았다. 면역블로팅 결과도 면역조직화학염색과 일치하는 결과를 보였다. 3) $PLC-{\gamma}1$의 활성도를 보기 위한 PI 가수분해 활성도 측정결과는 3일과 5일에 현저히 높은 수치를 보여 방사선 조사후 소장점막의 재생과정의 중요한 신호전달과정이 PLC-1이 관여하는 PI 가수분해에 의해 이뤄짐을 알 수 있었다. 4) ras 암유전자단백의 발현온 재생이 시작되는 3일부터 나타나 7일까지 지속되었고, EGFR 도 재생시기인 3일과 5일에 가장 강하게 나타났고 그 후 점차 감소하는 추세를 보였다. 한편 PKC는 발현이 미약했으나 증식지수가 높은 점막에 3일과 5일에 발현이 관찰되었다. 결론 : 방사선조사에 의한 소장점막조직의 손상 및 재생과정의 신호전달기전에 PLC의 신호전달체계에 관여하는 효소가 중요한 역할을 하며 특히 $PLC-{\gamma}1$과 ras암유전자단백, EGFR, PKC는 방사선조사 후 공장점막세포의 재생기전에 주로 발현되어 재생과정과 관련된 신호전달기전에 관여함을 나타내었다. $PLC-{\delta}$은 방사선 조사 후 세포의 손상시기에 강한 발현을 보여 특히 손상과정과 관련된 신호전달기전에 관여함을 추측할 수 있었다. $PLC-{\beta}1$의 발현은 모든 실험군에서 음성인 소견을 보여 방사선조사 후 소장점막의 세포손상 및 재생과정에서 $PLC-{\beta}1$과 관련된 신호전달체계는 관여하지 않음을 알 수 었었다. 그러나, 이러한 신호전달체계의 기전을 구체적으로 밝히기 위해서는 추후 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.