• Journal of Sasang Constitutional Medicine
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• v.13 no.1
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• pp.70-78
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• 2001

ADR유발성 심근독성에 대한 심근세포의 손상기전을 규명하기 위해 ADR의 독성을 MTT정량, NR정량, LDH활성도 및 심박동을 측정하였다. 배양된 심근세포에서 청심연자탕 전탕액의 심근세포 보호효과는 LDH활성도 측정과 심박동 측정을 통해 관찰할 수 있었다. 이 실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. ADR은 배양심근세포에서 세포의 생존능력을 떨어뜨렸고, LDH의 활성도를 높였으며, 심박동수를 감소시켰다. 2. 청심연자탕 전탕액은 배양심근세포에서 ADR에 의해 증가된 LDH 활성도를 유의하게 감소시켰다. 3. 청심연자탕 전탕액은 배양심근세포에서 ADR에 의해 감소된 심박동을 유의하게 증가시켰다. 이상의 결과를 통해 ADR은 신생 마우스에서 적출해낸 배양 심근세포에서 독성효과를 나타냈음을 알 수 있었으며, 청심연자탕 전탕액은 ADR에 의해 유발된 심근세포독성에 매우 효과적으로 방어효과를 나타냄을 알 수 있었다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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• pp.703-707
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• 2017

배아줄기세포 유래 심근세포는 심근경색 등으로 심장이 제 기능을 다 하지 못할 때 치료적 목적으로 주사하여 환자의 심기능을 정상화 시키는 데에 쓰인다. 배아줄기세포 유래 심근세포는 페이스메이커 활동을 보이면서 막전압 고정상태에서도 주기적인 일과성 내향전류를 보이는 특징을 갖고 있다. 본 연구는 기존에 발표된 배아줄기세포 유래 심근세포의 시뮬레이션 모델을 이용하여 어떻게 하여 페이스메이커 활동이 나타나는지 그 기전을 밝히고자 하였다. 세포내 모든 이온을 고정하였을 때 모델 세포는 여전히 페이스메이커 활동을 보였다. 근장그물내 칼슘 이온을 고정하였을 때도 모델 세포는 페이스메이커 활동을 보였다. 그러나 Na-Ca 교환 전류를 차단하였을 때는 모델 세포의 페이스메이커 활동이 사라졌는데, 여기서 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 칼슘 의존성 비활성화 기전을 제거하자 페이스메이커 활동이 지속되었다. 또한 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류만으로는 페이스메이커 활동이 보이지 않았으나 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 크기를 3배로 증가시키자 페이스메이커 활동이 다시 나타남을 확인하였다. 따라서, 배아줄기세포 유래 심근세포의 페이스메이커 활동은 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 역할이 매우 중요하며, Na-Ca 교환전류는 L-type $Ca^{2+}$ 전류가 비활성화되지 않도록 칼슘 이온의 농도를 조절하는 데에 큰 역할을 하는 것으로 결론을 내렸다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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• pp.698-702
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• 2017

배아줄기세포 유래 심근세포는 심근경색 등으로 심장이 제 기능을 다 하지 못할 때 치료적 목적으로 주사하여 환자의 심기능을 정상화 시키는 데에 쓰인다. 배아줄기세포 유래 심근세포는 페이스메이커 활동을 보이면서 막전압 고정상태에서도 주기적인 일과성 내향전류를 보이는 특징을 갖고 있다. 본 연구는 기존에 발표된 배아줄기세포 유래 심근세포의 시뮬레이션 모델을 이용하여 어떻게 하여 페이스메이커 활동이 나타나는지 그 기전을 밝히고자 하였다. 세포내 모든 이온을 고정하였을 때 모델 세포는 여전히 페이스메이커 활동을 보였다. 근장그물내 칼슘 이온을 고정하였을 때도 모델 세포는 페이스메이커 활동을 보였다. 그러나 Na-Ca 교환 전류를 차단하였을 때는 모델 세포의 페이스메이커 활동이 사라졌는데, 여기서 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 칼슘 의존성 비활성화 기전을 제거하자 페이스메이커 활동이 지속되었다. 또한 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류만으로는 페이스메이커 활동이 보이지 않았으나 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 크기를 3배로 증가시키자 페이스메이커 활동이 다시 나타남을 확인하였다. 따라서, 배아줄기세포 유래 심근세포의 페이스메이커 활동은 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 역할이 매우 중요하며, Na-Ca 교환전류는 L-type $Ca^{2+}$ 전류가 비활성화되지 않도록 칼슘 이온의 농도를 조절하는 데에 큰 역할을 하는 것으로 결론을 내렸다.

• Proceedings of the Korean Society for Bioinformatics Conference
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• 2004.11a
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• pp.57-63
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• 2004

본 연구에서는 3차원 심근조직에서의 회귀성파동에 대한 수치적 해석결과를 제시한다. 심근 조직에서의 회귀성파동은 심실세동(ventricular fibrillation)의 원인으로 지목되고 있으며 심근세포 이온채널 또는 전기전도시스템 등과 같은 여러 가지 요소들이 관련된 복합적 현상으로 생각되고 있다. 지금까지 이에 관한 많은 연구가 전기생리학적 모델을 이용하여 이루어진바 있으며, 주로 동물 심근세포모델에 기반으로 균일한 2차원 또는 3차원 모델에서의 전기전도 현상 해석을 한 바 있다. 그러나 실제 심장조직의 경우, 두께를 가진 3차원적 형상을 지니고 있으며 층을 따라서 전기생리학적으로 상이한 특성을 가진 세포들로 구성된다. 즉 심근은 층을 가로질러 Epi-cardiac, mid-cardiac, endo-cardiac cell들로 구성되며 각기 다른 APD(action potential duration)을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 세가지 종류의 인체 심근세포모델을 사용한 3차원 심근조직에서의 활동전위 전도현상에 대한 결과를 제시한다. 이를 위하여 기존의 인체 3가지 종류의 심근세포 모델을 구현하여 그 타당성을 검토한다. 그리고 이를 바탕으로 3차원 조직모델을 구현하는데, simplified bidomain방법을 사용하였다. 3차원 공간상에서 심근세포에 의한 활동전위 전달현상을 해석하기 위하여 유한요소법을 도입한다. 최종적으로는 3가지의 심근세포층을 가진 3차원 심근조직을 구성하고, 여기에 회귀성 파동을 유도한다. 그리고 단일층으로 이루어진 3차원조직에서의 결과와 비교 분석하여 다세포층에 의한 불균일 효과를 분석하였다.

• The Korean Journal of Zoology
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• v.35 no.3
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• pp.308-321
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• 1992

심근세포는 골격근 세포와 더불어 세포의 분화기작을 이해하기 위한 좋은 모델이라 할 수 있다. 본 연구에서는 심근세포의 배양중에 일어나는 심근 근원섬유형성과정에 대한 이해를 위하여 SDS- 및 two-dimensional gel electrophoresis와 immunofluorescent 및 immunoelectron microscopy를 수단으로 이를 검토하였다. 배양과정에서 나타나는 주요한 단백질 중에서 SDS-PAGE에 의해 209 kDa와 53 kDa 및 46 kDa band가 각각 막분획 및 세포질 분획 단백질에서 배양과정동안에 가장 현저한 양상을 보였다. 특히 배양 3일과 4일의 양상에서 뚜렷한 변화를 나타내어 이들의 OD 격은 배양 96시간에서의 막분획에서 0.38(209 kDa)와 0.52(53 kDa) 및 배양 72시간에서의 세포질 분획에서 0.34(46 kDa)로 각각 최고치를 나타내었다. 또한 이차원 전기영동상의 양상에서도 세포질 및 막분획 단백질의 전반적인 전개양상이 배양 96시간에서 가장 두드러짐으로써 결국 배양 72시간 및 96시간대에서 심근 모세포의 분화와 관련된 일련의 단백질 합성과정이 가장 활발하다는 것을 알 수 있었다. 배양중에 발현되는 actin에 대한 형광현미경적 분석에 의해, actin은 세포내에서 불균등하게 분포하였고 근원섬유가 형성되는 시기인 배양 96시간에 세포외곽부에서 나타나는 다소 강한 염색성을 관찰할 수 있었다. 심근세포의 근원섬유는 전자현미경 관찰에 의해 primitive forms로 배양 96시간에 출현함을 알 수 있었으며 이 시기의 근원섬유의 형태는 여러 구성대(A, H and M bands)가 미약하나 1대는 비교적 뚜렷하였다. 따라서 심근세포의 T근원섬유형성과정에서 관찰되는 뚜렷한 단백질양상의 변화와 근원섬유의 출현시기 및 구성과정간에는 중요한 관련성이 있으며 이러한 과정에서 actin은 세포질내에서 불균등한 분포를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• v.5 no.2
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• pp.111-119
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• 1988

To elucidate the effects of dimethyl sulfoxide on myocardial and endothelial cells in culture, the cells were exposed to 10% dimethyl sulfoxide in culture medium for 1 hour at 48 hours after cell isolation. The general morphology and the cytochemical reaction of marker enzymes for mitochondria and Golgi complexes were investigated. The results were summarized as follows. : 1. DMSO induced elongation and narrowing of the cells and increase of mitochondrial reaction in myocardial cells. 2. DMSO induced destruction and disruption of myofibrils in myocardial cells resulting in increase of contractile activities. 3. In the endothelial cells, DMSO suppressed proliferative activities but thiamine pyrophosphatase reactions were enhanced indicating increase of Goigi complex activity. 4. DMSO seemed to hamper with the adhesiveness and motility of the endothelial cells causing the decrease of the number of cells in vitro.

• Applied Microscopy
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• v.19 no.1
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• pp.1-18
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• 1989

It has been debated whether postischemic reperfusion is necessarily beneficial to salvage the myocardium after ischemic insult or not. Therefore, this study was undertaken to compare the ultrastructural changes as well as the distribution of $Ca^{2+}$ in the ventricular myocardial cells after transient ischemia and after postischemic reperfusion, and to suspect to what extent the postischemic reperfusion is beneficial. After 10 minutes of ischemia, the heart developed wide I bands, glycogen depletion, intramyofibrillar edema, mitochondrial swelling, clumping and migration of chromatin, ghosts of lipid droplets, disintegration of cell junctions, sarcolemmal disruption, and loss of $Ca^{2+}$ binding capacity of the sarcolemma and the mitochondria. In spite of reperfusion, in a large number of cells, the ultrastructure was more severely damaged, however, $Ca^{2+}$ binding capacity of the sarcolemma and the mitochondria restored. These results suggest that postischemic reperfusion may help the myocardial cells to restore their function to control $Ca^{2+}$ to a certain extent, but that it could aggravate the ischemic insult.

• Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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• 1993.04a
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• pp.82-82
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• 1993

허혈-재관류손상 심근세포의 DNA에서 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) 생성을 검토하였다. 흰쥐 적출심장의 Langendorff 관류 표본에서 대동맥 차단에 의한 60분 허혈후 산소가 포화된 Kredb-Henseleit용액으로 30분간 재관류 하므로서 허혈-재관류 손상을 유도하였다. 재관류 후 심근세포에서 DNA를 추출하고 HPLC(EC detector)를 이용하여 8-OHdG를 측정하였다. 실험결과 허혈-재관류 심근세포의 DNA에서 8-OHdG 함량이 증가하였으며 이는 $O_2$ 제거물질인 superoxide dismutase와 OH 제거물질인 mannitol에 의하여 방지되었다. Xanthine oxidase외 경쟁적 길항약인 allopurinol도 8-OHdG 생성을 억제하였으며 단백분해효소 억제제인 phenylsulfonylfluoride 그리고 관류액에서 칼슘의 제거 또한 허혈-재관류 심근 DNA의 생성을 방지하였다. 이상의 결과 허혈심근의 재관류시 8-OHdG 생성이 증가하며 이는 재관류 손상과 같은 산화성 심근손상을 평가하는 좋은 Index가 될 수 있을 것으로 여겨진다.

• Journal of Life Science
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• v.33 no.1
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• pp.64-72
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• 2023

Despite several advances in identification of cardiac transcription factors, there are still needs to find new bioactive molecules that promote cardiomyogenesis from stem cells to highly efficient myocardial differentiation. We analyzed Illumina expression microarray data of mouse embryonic stem cells (mESCs)-derived cardiomyocytes. 276 genes were upregulated (≥ 4fold) in mESCs-derived cardiomyocytes compared undifferentiated ESCs. Secreted phosphoprotein 2 (Spp2) is one of candidates and is known to inhibit bone morphogenetic protein 2 (BMP2) signal transduction as a pseudoreceptor for BMP2. However, its function in cardiomyogenesis is unknown. We confirmed that Spp2 expression increased during the differentiation into functional cardiomyocytes using mESCs, TC-1/Kh2 and E14. Interestingly, Spp2 secretion transiently increased 3 days after formation of embryoid bodies (EBs), indicating that the extracellular secretion of Spp2 is involved in the differentiation of ESCs into cardiomyocytes. To characterize Spp2, we performed experiments using the C2C12 mouse myoblast cell line, which has the property of shifting the differentiation pathway from myoblastic to osteoblastic by treatment with BMP2. Similar to the differentiation of ESCs, transcription of Spp2 increased as C2C12 myoblasts differentiated into myotubes. In particular, Spp2 secretion increased dramatically in the early stage of differentiation. Furthermore, treatment with Spp2-Flag recombinant protein promoted the differentiation of C2C12 myoblasts into myotubes. Taken together, we suggest a novel bioactive protein Spp2 that differentiates ESCs into cardiomyocytes. This may be useful for understanding the molecular pathways of cardiomyogenesis and for experimental or clinical promotion of stem cell therapy for ischemic heart diseases.

• Journal of Chest Surgery
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• v.35 no.5
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• pp.336-342
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• 2002

Background: Recently, cell transplantation has been extensively investigated to improve heart function in dysfunctional heart. This study was designed to compare the effects of smooth muscle cells (SMC) and heart cells (HC) transplantation in dilated cardiomyopathic hamsters. Material and Method: HC and SMC were isolated from heart and ductus deferens of BIO 53.58 hamsters, and cultured for transplantation. HC and SMC or culture medium were transplanted into the left ventricle of 17 weeks old adult hamsters in HC transplanted (HCTx), SMC transplantation (SMCTX), and control groups (Con) (N = 10 each). Cyclosporine (5 mg/Kg) was administered subcutaneously for HCTx. Sham operated hamsters (N=10) underwent the surgery but did not receive an injection. At 4 weeks after transplantation, heart function was evaluated in all groups using a Langendorff perfusion apparatus. Result: Histology showed severe focal myocardial necrosis in all groups. HCTx and SMCTx formed huge muscle tissue in dilated myocardium. SMCTx and HCTx had better heart function than Con and sham (p<0.01). And SMCTx had better peak systolic pressure (p<0.05) antral developed pressure (p<0.05) than HCTx. But sham and Con did not any statistical make difference. Conclusion: SMCTx and HCTx formed muscle tissue and improved ventricular function in hamsters with dilated cardiomyopathy And SMCTx showed better heart function in peak systolic pressure and developed pressure than HCTx.