• Clinical and Experimental Pediatrics
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• v.45 no.5
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• pp.560-567
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• 2002

주산기 뇌손상은 주로 급격한 저산소-허혈 손상에 의하는데 급격한 산소 공급의 차단은 oxidative phosphorylation을 정지 시켜서 뇌대사를 위한 에너지 공급이 차단되게 된다. 에너지 공급이 차단된 뇌세포는 뇌세포막에서 세포 내외의 이온 농도 차를 유지시키던 ATP-dependent $Na^{+}-K^{+}$ pump의 기능이 정지 되고, 세포 내외의 농도 차에 따라 $Na^{+}$, $Cl^{+}$, $Ca^{{+}{+}}$의 대규모 세포 내로 이동이 일어난다. 세포 내로 calcium 이온의 이동은 glutamate 수용체의 활성화에 의해서도 일나는데, 세포 내 calcium 이온의 증가는 protease, lipase, nuclease 등을 활성화 시켜 세포를 사망에 이르게 하는 연속적이고 다양한 생화학적 반응을 일으키게 된다. Glutamate는 대표적인 신경 전달 물질인데 저산소-허혈 손상 시 glutamate 수용체의 지나친 흥분은 미성숙 뇌에 뇌손상을 유발하는데, NMDA 또는 non-NMDA 수용체와 복합체를 형성하고 있는 calcium 이동 통로를 활성화 시켜 세포 내 calcium 이온을 증가시키고, 그 외에 metabotropic recetor는 G-protein의 활성화 등을 통해 뇌손상을 유발하는 다양한 생화학적 반응을 매개한다. 저산소-허혈 손상 후 재산소화와 재관류가 일어나면서 뇌세포의 지연성 사망(secondary neuronal death)이 일어나는데 이는 초기 손상 후 뒤이어 일어나는 다양한 생화학적 반응에 의하는데 다량의 산소 자유기 발생, nitric oxide의 생성, 염증 반응과 싸이토카인, 신경전도 물질의 과흥분 등이 관여하며, 신경 세포 사망은 세포괴사(necrosis)뿐 아니라 일부는 세포 사멸(apoptosis)로 알려진 의도된 세포 사망(programmed cell death)에 의한 것으로 생각되고 있다(Fig. 2).

• The Journal of Korean Medicine
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• v.23 no.3
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• pp.164-173
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• 2002

목적：반응성산소기들은 장관에서 여러 종류의 질병의 발생과 관련을 가지고 있는 것으로 알려져 있어, 이들에 의한 세포손상을 방지하는 약물의 개발은 시급한 실정이다. 본 연구에서는 항산화작용을 가진 약재로 보고 된 단삼추출액이 장관상피세포에서 $H_2O_2$에 의한 세포손상을 방지할 수 있는 지를 조사하고자 하였다. 방법：장관상피세포로는 사람의 소장상피세포에서 유래한 배양세포주인 Caco-2세포를 이용하였고, 세포손상 정도는 trypan blue exclusion assay를 통해 평가하였고, 지질의 과산화는 그 산물인 malondialdehyde의 량을 측정하여 산정하였다. 결과： $H_2O_2$는 처리 시간 및 농도에 비례하여 세포손상을 유발하였으며, 이러한 효과는 단삼추출액에 의해 농도의존적으로 방지되었다. $H_2O_2$에 의한 세포소상은 $H_2O_2$제거제인 catalase와 철착염제인 deferoxamine에 의해 방지되었으나 항산화제인 N,N-diphenyl-p-phenylenamine(DPPD)에 의해 영향을 받지 않았다. $H_2O_2$는 지질의 과산화를 증가시켰으며, 이러한 효과는 단삼추출액과 DPPD에 의해 억제되었다. 단삼추출액은 $H_2O_2$에 의한 세포내 ATP 고갈을 방지하였다. $H_2O_2$는 DNA 손상을 일으켰으며, 이러한 효과는 단삼추출액, catalase 및 deferoxamine에 의해 방지되었으나, DPPD에 의해서는 변화되지 않았다. 결론 : 이상의 결과를 종합하면 단삼추출액은 장관상피세포에서 $H_2O_2$에 의한 세포손상을 방지하며, 이러한 효과는 항산화작용이 아닌 다른 작용기전에 기인할 것으로 생각된다. 또한 본 연구의 결과는 $H_2O_2$가 장관상피세포에서 지질의 과산화를 유발하여 세포손상을 일으키지 않음을 가리킨다.

• The Journal of Korean Medicine
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• v.22 no.3
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• pp.21-30
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• 2001

목적 : 이전 연구에서 단삼 추출액이 강력한 항산화 작용이 있음을 확인한 바 있어 단삼 추출액이 신장세뇨관 세포에서 oxidant에 의한 세포사망 및 DNA 손상을 방지하는 지를 조사하고 이러한 효과가 지질의 과산화를 억제하는 효과에 기인하는 지를 시험하였다. 방법 : 신장 근위세뇨관 세포 유래 세포주인 opossum kidney (OK)세포를 이용하여 세포 사망은 frypan blue exclusion방법을 이용하여 평가하였고, DNA손상 정도는 double stranded DNA의 파괴를 측정하여 평가하였다. Oxidant 약물 모델로는 $H_2O_2$를 사용하였다. 결과 : $H_2O_2$는 적용시 간과 농도에 비례하여 세포 사망을 유도하였다. 단삼 추출액은 0.05% 농도에서 $H_2O_2$에 의한 세포사망 및 DNA 손상을 방지하였다. 이러한 방지효과는 $H_2O_2$ 제거 효소인 catalase와 철 착염제인 deferoxamine에 의해서도 나타났다. 그러나 강력한 항산화제인 DPPD는 $H_2O_2$에 의한 세포 사망이나 DNA손상을 방지하지 못하였다. $H_2O_2$는 세포내 ATP 농도를 감소시켰으며. 이러한 감소는 poly (ADP-ribose) polymerase억제제인 3-aminobenzamide에 의해 방지되었으나 단삼 추출액에 의해서는 영향을 받지 않았다. 3-aminobenzamide는 $H_2O_2$에 의한 세포 사망을 방지하였다. $H_2O_2$는 지질의 과산화를 증가시켰으며, 이러한 변화는 단삼 추출액과 DPPD에 의해 방지되었다 결론 : OK 세포에서 $H_2O_2$에 의한 세포사망과 DNA 손상에는 지질의 과산화가 중요한 역할을 하지 않으며, 단삼 추출액의 $H_2O_2$에 의한 세포 사망과 DNA 손상 방지 효과는 항산화 작용이 아닌 다른 기전에 기인하는 것으로 사료된다.

• The Journal of Internal Korean Medicine
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• v.21 no.1
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• pp.13-22
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• 2000

목적 : 본(本) 연구(硏究)는 배기음(排氣飮)이 인간(人間)의 장관내(腸管內)에서 산화물(酸化物)에 의해 유발(誘發)된 세포(細胞)의 사망(死亡) 및 DNA의 손상(損傷)을 방지할수 있는지를 검증(檢證)하기 위한 실험(實驗)이다. 방법 : 배양(培養)된 인체장관(人體腸管) 세포계열(細胞系列)인 Caco-2 세포(細胞)에서 세포(細胞)의 사망(死亡)은 trypan bile의 소실정도에 의해서 평가했으며, DNA의 손상(損傷)은 double stranded DNA의 파괴정도를 측정하여 평가하였다. $H_2O_2$는 표본(標本) 산화제(酸化劑)로 사용되었다. 결과 : $H_2O_2$에 노출된 세포들의 세포사망(細胞死亡) 정도는 노출시간과 용량에 비례하여 증가하는 양상을 보였다. 배기음(排氣飮)은 $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)되는 세포방지를 방지하였고, 0.05-1%의 농도범위에 걸쳐서는 그 효과가 용량에 비례하여 증가하는 양상을 보였다. $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 세포손상(細胞損傷)은 catalase(hydrogen peroxide scavenger enzyme)와 deferoxamine(iron chelator)에 의해 억제되었다. 그러나 강력한 항산화제(抗酸化劑)인 DPPD는 $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)되는 세포손상(細胞損傷)에는 영향을 주지 못했다. $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 지질(脂質)의 과산화(過酸化)는 배기음(排氣飮)과 DPPD에 의해 억제되었다. $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 DNA의 손상(損傷)은 배기음(排氣飮)에 의해 방지되었으며 용량에 의존하는 양상을 보였다. $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 DNA의 손상은 catalase와 deferoxamine에 의해 억제되었지만 DPPD는 억제시키지 못했다. 배기음(排氣飮)은 $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 ATP의 소실을 회복시켰다. 이러한 실험결과 $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 세포(細胞)의 손상(損傷)은 지질(脂質)의 과산화(過酸化)와는 다른 독립적인 기전에 의해 일어남을 나타낸다. 결론 : 이러한 결과들로 볼 때 Caco-2 세포(細胞)에서 배기음(排氣飮)이 항산화작용(亢酸化作用)보다는 다른 기전을 통하여 Caco-2 세포안에서 산화제(酸化劑)에 의해 유발(誘發)된 세포(細胞)의 사망(死亡)와 DNA의 손상(損傷)을 방지할 수 있다는 것을 가리킨다. 따라서 본 연구(硏究)는 배기음(排氣飮)이 반응성산소기(反應性酸素基)에 의해 매개된 인체(人體) 위장관질환(胃腸管疾患)의 치료(治療)에 사용할 수 있을 가능성(可能性)이 있음을 제시하고 있다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• v.15 no.4
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• pp.199-207
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• 2003

This review describes the neurophathological mechanisms that are implicated in perinatal brain injury. Perinatal brain injury is the most important cause of morbidity and mortality to infants, often leading to spastic motor deficits, mental retardation, seizures, and learning impairments. The immature brain injury is usually caused by cerebral hypoxia-ischemia, hemorrhage, or infection. The important form of perinatal brain injury is the hypoxic-ischemic injury and the cerebral hemorrhage. The pathology of hypoxic-ischemic injury include delayed energy failure by mitochondrial dysfunction, neuronal excitotoxicity and vulnerability of white matter in developing brain. The immature brain has the fragile vascular bed of germinal matrix and can not effectively centralize their circulation. Therefore, the cerebral hemorrhage process is considered to be involved in the periventricular leukomalacia.

• The Korean Journal of Zoology
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• v.35 no.1
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• pp.45-57
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• 1992

생쥐를 48시간 동안 결식시킨 후 유문결찰하여 급성미란을 유발시키고 미란형성부의 점막 내위선을 구성하는 각 세포의 구조변화와 IgA 분비세포의 분포를 관찰하였다. 미란부 점액분포의 변화는 표면상피의 손상 정도가 심해질수록 경계부의 PAS양성반응은 감소되었으며 중심부에서는 표면상피의 소실로 인하여 PAS 양성반응이 관찰되지 않았다. Glycocalyx 관찰을 위한 ruthenium red 반응에서도 경계부의 상피세포 손상이 심해짐에 따라 정단세포막 상층에 나타나는 양성반응은 감소되었고 측면과 기저면의 양성반응은 관찰되지 않은 것으로 보아 세포 손상시 tight junction은 파괴되지 않음을 알 수 있었다. 미란경계부의 미세구조변화로서, 상피세포는 손상이 진행될수록 세포질이 용해되어 공포가 형성되고 핵응축 및 정 단세포질의 점액원과립의 소실이 관찰되었으나 tight junction은 유지되었다. 반면에 점액경세포는 점액원과립의 수가 증가되고 조면소포체가 종창되어 있었다. 미란의 경계부와 중심부에서 벽세포는 다수의 소포가 출현한 후 세포내세관이 종창되었으며 그 후에 mitochondria가 파괴되었고 주세포는 주변의 벽세포가 커지면서 가장자리로 밀려나 크기가 정상보다 작아지고 조면소포체와 mitochondria가 종창을 나타내었다. IgA분비세포는 점막이 파괴된 미란부 점막하조직의 혈관 주변에 다수 존재하는 형질세포에서 확인되었다.

• Journal of Chest Surgery
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• v.33 no.12
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• pp.935-940
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• 2000

배경: 폐혈관 손상에 관한 기전은 여러 보고에도 불구하고 자세히 밝혀지지는 않았다. 최근 산화성 스트레스 질환에 관여하는 과산화 수소($H_2O$$_2$) 등의 활성 산소족(reactive oxygen species)은 세포손상과 세포자사(apoptosis)에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 $H_2O$$_2$에 의하여 유발된 산화성 스트레스가, 폐혈관 손상 기전의 하나로 추측되고 있는 세포자사를 야기하는지를 연구하였다. 대상 및 방법: 소의 폐동맥에서 유래된 calf pupmonary artery endothelial cell line(CPAE)를 이용하였다. $H_2O$$_2$에 의한 세포 독성을 측정하기 위하여, 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT) assay를 시행하였다. $H_2O$$_2$에 의한 세포의 형태학적 변화는 도립 현미경으로 분석하였다. 세포자사를 확인하기 위하여 terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling(TUNEL) assay와 4,6-diamidino-2-phenylindole(DAPI) staining 방법 및 flow cytometry 분석를 시행하였다. 결과: $H_2O$$_2$에 의한 세포 생존율은, 대조군(100%)과 비교하여 3시간 실험군에서 10$\mu$M에서 약 70%, 50 $\mu$M에서 약 33%, 100 $\mu$M에서 약 26%, 500 $\mu$M에서 약 28%이였다. $H_2O$$_2$투여시 세포돌기 감소, 세포 축소, 세포질 응축과 불규칙한 형태 등의 세포자사에 나타나는 형태학적 변화를 나타내었다. TUNEL assay와 DAPI staining에서도 세포자사에 특징적으로 나타나는 핵응축과 핵분절 등의 소견을 나타내었다. Flow cytometry 분석 시에도 $H_2O$$_2$투여시 sub G$_1$분절의 증가와 G$_1$분절의 감소 등의 세포자사 양상이 확인되었다. 결론: 형태학적 분석과 생화학적 분석을 통하여, $H_2O$$_2$는 CPAE에서 세포자사를 야기함을 확인하였다. 이러한 결과는 폐혈관 손상의 기전에 $H_2O$$_2$에 의한 세포자사가 부분적으로 관여할 가능성을 제시한다.

• Journal of Life Science
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• v.1 no.1
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• pp.15-23
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• 1991

노화현상에 관련된 가설은 프로그램설, 세포손상축적설 등 다양하나 증거와 연구자료가 아직은 불충분하고 미흡하다. 현재 상당한 주목을 받고 있고 또 일견 설득력이 있는 것으로 수용되고 있는 oxygen species에 의한 세포손상축적 가설은 시험관 또는 생체 내에서의 실험과 관측을 통해 연구에 상당한 진전이 있음에도 노화현상을 해석하는 또 다른 실마리에 불과하다. Oxygen radical이 세포내의 거대분자들 중 DNA에 손상과 변이를 일으키거나, 우리기를 수반하지 않는 다른 기작에 의해 조직손상이 일어나면서 세포내의 유리기반응에 이차적 장애가 유도되어 세포내의 분자들이 훼손되거나 변화됨으로서, 이들 손상물이 시간과 더불어 축적하여 신체기능의 퇴행을 수반한 질병과 노화현상이 나타나게 된다는 것이다. 유리기에 대한 효과를 가지는 SOD, catalase, glutathione, peroxidase, metal-chelator와 chain-breaking 효과를 가진 alpha-tocopherol, beta-carotere, urate, ascorbate, ubiquinone, glutathione, protein-thiol 등 항산화물질의 적용과 섭취의 중요성이 인식되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• v.39 no.3
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• pp.228-235
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• 1992

Background: Although polymorphonuclear leukocytes (PMN) are important in protecting the airways and alveolar surfaces, there is evidence that they can also injure the lung while exercising their defensive role. However it has been unclear whether PMN-induced pneumocyte injury is mediated by their direct cytotoxic effect on target cells or by PMN-derived cytotoxic mediators. On the other hand histamine was known not only to act as an important chemical mediator participated in the pathogenesis of some atotic and allegic disorders, but also to have an inhibitory effect on normal PMN functions. Method: To study the mechanism by which PMN induce pneumocyte injury, we cocultured PMN from four healthy nonsmokers or their PMN-derived supernatants (PMN-SPN) with monolayers of $^{51}Cr$-labeled human A549 pneumocytes and compared PMN-and PMN-SPN-mediated pneumocyte injuries measured by $^{51}Cr$ release assay. We also compared the effects of histamine on each pneumocyte injury. Results: 1) PMN-SPN showed more injurious effect on A549 pneumocytes than that of PMN itself regardless histamine pretreatment of PMN. 2) Pneumocyte injury by PMN with histamine pretreatment was increased or decreased compared with that by PMN without histamine pretreatment, according to histamine concentrations, and PMN stimulating agents and their concentrations. 3) Pneumocyte injury by PMN-SPN with histamine pretreatment tended to be decreased compared with that by PMN-SPN without histamine pretreatment. Conclusion: Our results suggest that PMN-SPN may play more important role in mediating pneumocyte injury than PMN itself and that histamine may partially play a protective role on PMN-induced pneumocyte injury. Alternatively we conclude that the effects of histamine on PMN-induced pneumocyte injury may be affected by microenvironment in vivo.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.7 no.2
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• pp.179-186
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• 2004

Acute spinal cord injury can produce neurologic injury with many physical, psychological and social ramifications. It has been shown that two separate components combine to produce neurologic damage in acute spinal cord injury : the primary and secondary injuries. The primary mediators of spinal cord injury include the actual mechanical tissue disruption which is a passive process that occurs immediately following the trauma. A secondary injury cascade follows which appears mediated by cellular and molecular processes working through complex mechanisms. Both the primary and secondary injury cascades produce cell death both in neuronal and supporting cell tissues. Recovery from central nervous system(CNS) disorders is hindered by the limited ability of the vertebrate CNS to regenerate injured cells, replace damaged myelin sheath, and re-establish functional neuronal connections. Of many CNS disorders including multiple sclerosis, stroke, and other trauma, spinal cord injury is one of the important diseases because of the direct association with the functional loss of the body. Previous studies suggest that substantial recovery of function might be achieved through regeneration of lost neuronal cells and remyelination of intact axon in spinal cord injury which is occurred frequently. As a therapeutic approach in spinal cord injury, recently, cell transplantation provides a potential solution for the treatment of spinal cord injury. This review describes the characteristics of spinal cord injury and presents some evidence supporting functional recovery after cell transplantation following spinal cord injury.