• Title/Summary/Keyword: Airway Remodeling

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인체 기관지 상피세포에서 Mycoplasma pneumoniae 감염에 의한 천식 매개물질의 발현 (Mycoplasma pneumoniae-induced production of proasthmatic mediators in airway epithelium)

  • 김경원;이병철;이경은;김은수;송태원;박미연;손명현;김규언
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권9호
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    • pp.977-982
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    • 2006
  • 목 적 : M. pneumoniae는 기도 점막의 상피세포에서 증식하면서 호흡기 질환을 일으키며 기관지 천식의 발생이나 악화와 관계된다고 알려져 있다. IL-6은 급성 염증을 유도하는 사이토카인으로 B 세포의 분화에 관여하며 Th2 염증반응을 촉진시키며, IL-8은 기도에서 염증부위로의 세포이동을 매개하는 케모카인으로 알레르기 염증 반응에 밀접한 관련을 가진다. 기도 상피세포에서 생성되는 NO는 기도 염증과 기도과민성의 조절에 중요하다. VEGF는 천식에서 기도개형에 주된 역할을 담당한다. 본 연구에서는 기관지 상피세포에 M. pneumoniae를 감염시켰을 때 IL-6, IL-8, NO 및 VEGF의 발현을 살펴보았다. 방 법 : M. pneumoniae를 기관지 상피 세포주인 A549 세포에 감염시킨 후 여러 시간 간격으로 배양하여 세포와 배양 상층액을 수거하였다. 면역 형광 염색과 M. pneumoniae 16S ribosomal RNA gene의 oligonucleotide primers를 이용한 중합효소 연쇄반응을 시행하여 감염을 확인하였다. IL-6, IL-8, VEGF 단백질 생성은 ELISA kit를 이용하여 정량하였고, NO는 Griess 반응을 이용하여 측정하였다. 역전사 중합효소 연쇄반응을 이용하여 IL-6, IL-8, VEGF의 mRNA 발현을 관찰하였다. 결 과 : 기관지 상피세포에 M. pneumoniae를 감염시킨 후 시간이 지남에 따라 IL-6, IL-8, NO, VEGF의 생성이 증가하였고, IL-6, IL-8, VEGF mRNA 발현이 증가됨을 관찰하였다. 결 론 : M. pneumoniae 감염은 IL-6, IL-8, NO, VEGF 등의 매개물질의 발현을 증가시켜 기관지 천식의 알레르기 염증반응에 관여할 것으로 사료된다.

The Therapeutic Effects of Optimal Dose of Mesenchymal Stem Cells in a Murine Model of an Elastase Induced-Emphysema

  • Kim, You-Sun;Kim, Ji-Young;Huh, Jin Won;Lee, Sei Won;Choi, Soo Jin;Oh, Yeon-Mok
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제78권3호
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    • pp.239-245
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    • 2015
  • Background: Chronic obstructive pulmonary disease is characterized by emphysema, chronic bronchitis, and small airway remodeling. The alveolar destruction associated with emphysema cannot be repaired by current clinical practices. Stem cell therapy has been successfully used in animal models of cigarette smoke- and elastase-induced emphysema. However, the optimal dose of mesenchymal stem cells (MSCs) for the most effective therapy has not yet been determined. It is vital to determine the optimal dose of MSCs for clinical application in emphysema cases. Methods: In the present study, we evaluated the therapeutic effects of various doses of MSCs on elastase-induced emphysema in mice. When 3 different doses of MSCs were intravenously injected into mice treated with elastase, only $5{\times}10^4$ MSCs showed a significant effect on the emphysematous mouse lung. We also identified action mechanisms of MSCs based on apoptosis, lung regeneration, and protease/antiprotease imbalance. Results: The MSCs were not related with caspase-3/7 dependent apoptosis. But activity of matrix metalloproteinase 9 increased by emphysematous lung was decreased by intravenously injected MSCs. Vascular endothelial growth factor were also increased in lung from MSC injected mice, as compared to un-injected mice. Conclusion: This is the first study on the optimal dose of MSCs as a therapeutic candidate. This data may provide important basic data for determining dosage in clinical application of MSCs in emphysema patients.

비배부 접근법을 통한 비중격 성형술 (Septoplasty Through Dorsal Approach)

  • 권용석;이근철;정기환;한재정;박정민;김석권;박시현;김주헌
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제32권1호
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    • pp.43-48
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    • 2005
  • Septal deviations interfere with the nasal airflow and contribute to the deformities in the external appearance of the nose. An aesthetically and functionally satisfactory correction of severe septal deformities often requires temporary intraoperative removal of the septal cartilage for appropriate remodeling. This article describes septoplasty through dorsal approach for the correction of septal deviation. From March 2001 to April 2004, the author performed septoplasty through dorsal approach for the correction of septal deviations on 45 patients, of whom 22 of whom had nasal obstruction. Open rhinoplasty was used for dorsal approach in all patients and operation was performed under the general anesthesia or local anesthesia. The follow-up period of the patients ranged from 3 to 15 months with a mean of 10 months, and postoperative results were quite satisfactory. There was neither incidences of patients' complaints, nor any complications such as hematoma, septal perforation, supratip deformity, or recurrence. And there was some improvement of nasal obstruction in 15 patients. In conclusion, Septoplasty through dorsal approach is an effective method for the correction of septal deviation and improvement of the nasal airway obstruction.

Amelioration of Bleomycin-induced Pulmonary Fibrosis of Rats by an Aldose Reductase Inhibitor, Epalrestat

  • Li, Xianwei;Shen, Yuanyuan;Lu, Yining;Yang, Jieren
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제19권5호
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    • pp.401-411
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    • 2015
  • Aldose reductase (AR) is known to play a crucial role in the mediation of diabetic and cardiovascular complications. Recently, several studies have demonstrated that allergen-induced airway remodeling and ovalbumin-induced asthma is mediated by AR. Epalrestat is an aldose reductase inhibitor that is currently available for the treatment of diabetic neuropathy. Whether AR is involved in pathogenesis of pulmonary fibrosis and whether epalrestat attenuates pulmonary fibrosis remains unknown. Pulmonary fibrosis was induced by intratracheal instillation of bleomycin (5 mg/kg) in rats. Primary pulmonary fibroblasts were cultured to investigate the proliferation by BrdU incorporation method and flow cytometry. The expression of AR, TGF-${\beta}_1$, ${\alpha}$-SMA and collagen I was analyzed by immunohistochemisty, real-time PCR or western blot. In vivo, epalrestat treatment significantly ameliorated the bleomycin-mediated histological fibrosis alterations and blocked collagen deposition concomitantly with reversing bleomycin-induced expression up-regulation of TGF-${\beta}_1$, AR, ${\alpha}$-SMA and collagen I (both mRNA and protein). In vitro, epalrestat remarkably attenuated proliferation of pulmonary fibroblasts and expression of ${\alpha}$-SMA and collagen I induced by TGF-${\beta}_1$, and this inhibitory effect of epalrestat was accompanied by inhibiting AR expression. Knockdown of AR gene expression reversed TGF-${\beta}_1$-induced proliferation of fibroblasts, up-regulation of ${\alpha}$-SMA and collagen I expression. These findings suggest that AR plays an important role in bleomycin-induced pulmonary fibrosis, and epalrestat inhibited the progression of bleomycin-induced pulmonary fibrosis is mediated via inhibiting of AR expression.

A Study of Design of Hollow Fiber Membrane Modules for using in Artificial Lung by the PZT Actuator

  • Kim, Gi-Beum;Kim, Seong-Jong;Hong, Chul-Un;Lee, Yong-Chul;Kim, Min-Ho
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.143-153
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    • 2006
  • The purpose of this work was to assess and quantify the beneficial effects of gas exchange, while testingto the various frequencies of the sinusoidal wave that was excited by the PZT actuator, for patients suffering from acute respiratory distress syndrome (ARDS) or chronic respiratory problems. Also, this paper considered a simulator to design a hollow type artificial lung, and a mathematical model was used to predict a behavior of blood. This simulation was carried out according to the Montecarno's simulation method, anda fourth order Runge-Kutta method was used to solve the equation. The experimental design and procedure are then applied to the construction of a new device to assess the effectiveness of the membrane vibrations. As a result, the vibration method is very effective in the increase of gas transport. The gas exchange efficiency for the vibrating intravascular lung assist device can be increased by emphasizing the following design features: consistent and reproducible fiber geometry, and most importantly, an active means of enhancing convective mixing of water around the hollow fiber membranes. The experimental results showed the effective performance of the vibrating intravascular lung assist device. Also, we concluded that important design parameters were blood flow rates, fiber outer diameter and oxygen pressure drop. Based on the present results, it was believed that the optimal level of blood flow rates was 200$cm^3$/min.

Ovalbumin으로 유발된 천식 동물모델에서 GGX의 효과 (Effects of GGX on an Ovalbumin-induced Asthma Mice Model)

  • 김태현;양원경;이수원;우성천;김승형;박양춘
    • 대한한방내과학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.294-312
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    • 2023
  • Objective: The purpose of this study is to evaluate the effects of GGX on an ovalbumin (OVA)-induced asthma mice model. Methods: Balb/c mice were challenged with OVA and then treated with three concentrations of GGX (100, 200, and 400 mg/kg). After sacrifice, the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) or lungs of the mice were analyzed by fluorescence-activated cell sorting, ELISA, real-time PCR, H&E, Masson's trichrome, PAS and AB-PAS staining, and immunohistofluorescence staining. Results: GGX significantly inhibited the increase of total cells, immune cells (lymphocyte, neutrophils, macrophage, CD4+, CD8+, CD4+CD69+, CD62L-CD44high+, Gr-1+SiglecF-), and the expression of cytokines (IL-4, IL-5, IL-13, IFN-γ) in BALF. It also significantly inhibited the increase of total cells, immune cells (lymphocyte, neutrophils, eosinophil/macrophage, CD3+, CD19+, CD3+CD193+, CD4+, CD8+, CD4+CD69+, CD62L-CD44high+, and Gr-1+SiglecF-), and the expression of IL-13, TARC, and MCP-1 in lung tissue. GGX decreased the severity of histological lung injury and the expressions of STAT3 and GATA3. Conclusion: This study suggests the probability of using GGX for the treatment of asthma by inhibiting inflammatory immune response.

인간 폐섬유아세포에서 TGF-β 자극에 의한 VEGF 분비 (Transforming growth factor-β promoted vascular endothelial growth factor release by human lung fibroblasts)

  • 박상욱;신주화;심재원;김덕수;정혜림;박문수;심정연
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제51권8호
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    • pp.879-885
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    • 2008
  • 목 적 : 폐섬유아세포는 예전에는 기도의 구조적 세포로만 알려져 왔으나, 최근에는 천식에서 기관지 운동의 톤을 조절할 뿐만 아니라 기도의 면역조절과 기도 개형에서 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀지고 있다. VEGF는 혈관 내피세포에서 강력한 작용을 하는 다기능적 사이토카인으로서, 상피내 세포의 세포분열을 유도하고, 상피세포의 투과도를 증가시키며, 상피세포의 이동을 향상시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. TARC는 Th2 세포의 선택적 이동을 유도하는 케모카인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 PDGF와 TGF-${\beta}$로 자극시킨 인간 폐섬유아세포에서 VEGF와 TARC가 생성되는지와 dexamethasone이 폐섬유아세포에서 VEGF의 분비를 억제하는지를 알아보고자 하였다. 또한 폐섬유아세포와 기관지 평활근 세포와 함께 배양했을 때 VEGF 생성에 미치는 효과를 단독배양 시와 비교하였다. 방 법 : 폐섬유아세포와 인간 기관지 평활근세포를 각각 혹은 함께 배양한 뒤 48시간동안 무혈청 배지에서 성장을 정지시킨 후 TGF-${\beta}$ (10 ng/mL)와 PDGF (20 ng/mL)로 자극하였다. 자극 후의 세포 증식 반응과 배양액 상층액의 VEGF, TARC 농도를 측정하여 dexamethasone ($10^{-6}M$)으로 전처치 후 자극한 것과 비교하였다. 결 과 : PDGF와 TGF-${\beta}$로 자극하였을 경우 폐섬유아세포에서 VEGF 분비가 의미있게 증가하였고, 특히 PDGF와 TGF-${\beta}$로 함께 자극하였을 경우 더욱 의미있는 상승을 보였다. Dexamethasone은 폐섬유아세포의 VEGF 분비를 PDGF로 자극한 경우와 PDGF, TGF-${\beta}$ 같이 자극한 경우 모두에서 억제하였다. 인간 기관지 평활근 세포와 폐섬유아세포를 혼합 배양했을 때 VEGF 분비에는 상승적인 효과가 없었다. Dexamethasone은 폐섬유아세포 증식을 억제시키지 않았다. 폐섬유아세포를 PDGF와 TGF-${\beta}$로 자극했을 때 TARC는 분비되지 않았다. 결 론 : 폐섬유아세포는 VEGF 분비를 통해 기도 개형에 관여하며, 기관지 평활근 세포와 함께 배양해도 VEGF 분비에 상승 효과는 없다. Dexamethasone은 VEGF 분비를 억제하였으나 폐섬유아세포의 증식을 억제하지는 못하였다.

소아 천식과 폐렴에서 혈청 vascular endothelial growth factor 농도의 의의 (The significance of vascular endothelial growth factor(VEGF) in children with asthma and pneumonia)

  • 최성환;심정연;유명환;김덕수;심재원;정혜림;박문수
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권2호
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    • pp.192-197
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    • 2006
  • 목 적 : 천식은 기도의 만성 염증성 질환으로 기도개형은 천식에서 가장 중요한 병태생리이다. 혈관의 신생 및 혈관투과성을 증가시키는 것으로 알려진 VEGF가 천식의 중증도와 기침의 지속기간에 따라 차이가 있는지 알아보고, 폐렴과 같은 급성 하기도 질환에서도 증가하는지 알아보고자 하였다. 방 법 : 2001년 1월부터 2002년 1월까지 강북삼성병원 소아과에 천식 및 폐렴으로 내원한 36명의 환아와 건강검진을 위해 소아과 외래를 방문한 건강한 어린이 22명을 대상으로 하였다. 천식 환아는 중증도에 따라 경증 천식군과 중등증 및 중증 천식의 두 군으로 나누고, 또한 내원 시까지의 기침의 지속기간에 따라 2주 미만, 2주에서 4주, 4주 이상의 세 군으로 분류한 후 각각 혈청 VEGF 농도를 비교하였으며, 혈소판 및 백혈구수, CRP, IgE 농도, 총호산구수, 대상군의 나이와의 상관관계를 조사하였다. 결 과 : 평균 혈청 VEGF 농도는 경증 천식군, 중등증 및 중증 천식군, 폐렴군, 대조군에서 각각 $278.4{\pm}191.6pg/mL$, $751.6{\pm}534.2pg/mL$, $775.6{\pm}340.0pg/mL$, $311.2{\pm}198.1pg/mL$로 중등증 및 중증 천식군과 폐렴군에서 경증 천식군 및 대조군보다 혈청 VEGF 농도가 유의하게 높았다(P<0.05). 기관지 천식을 앓고 있는 환아 중 기침 기간에 따라 혈청 VEGF 농도를 비교해 본 결과 2주 이상 4주 이하 동안 기침을 한 군 및 4주 이상 기침을 한 군에서 혈청 VEGF 농도는 각각 $709.2{\pm}589.3pg/mL$, $896.9{\pm}594.9pg/mL$로 2주 미만 기침을 한 그룹의 $307.1{\pm}198.4pg/mL$에 비하여 의미있게 높았다(P<0.05). 혈청 VEGF 농도와 혈소판 수치 및 백혈구수와는 양의 상관관계를 보였으며(P<0.05), CRP, IgE 농도, 총호산구수 및 대상군의 나이와는 의미 있는 상관관계가 없었다. 결 론 : 혈청 VEGF는 기관지 천식에서 중증도 및 염증의 지속기간과 연관이 있으며, 급성 하기도 질환의 급성 염증반응에도 중요한 역할을 한다.

MicroRNA-21 promotes epithelial-mesenchymal transition and migration of human bronchial epithelial cells by targeting poly (ADP-ribose) polymerase-1 and activating PI3K/AKT signaling

  • Zhang, Shiqing;Sun, Peng;Xiao, Xinru;Hu, Yujie;Qian, Yan;Zhang, Qian
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제26권4호
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    • pp.239-253
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    • 2022
  • Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is known to be involved in airway remodeling and fibrosis of bronchial asthma. However, the molecular mechanisms leading to EMT have yet to be fully clarified. The current study was designed to reveal the potential mechanism of microRNA-21 (miR-21) and poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) affecting EMT through the PI3K/AKT signaling pathway. Human bronchial epithelial cells (16HBE cells) were transfected with miR-21 mimics/inhibitors and PARP-1 plasmid/small interfering RNA (siRNA). A dual luciferase reporter assay and biotin-labeled RNA pull-down experiments were conducted to verify the targeting relationship between miR-21 mimics and PARP-1. The migration ability of 16HBE cells was evaluated by Transwell assay. Quantitative real-time polymerase chain reaction and Western blotting experiments were applied to determine the expression of Snail, ZEB1, E-cadherin, N-cadherin, Vimentin, and PARP-1. The effects of the PI3K inhibitor LY294002 on the migration of 16HBE cells and EMT were investigated. Overexpression of miR-21 mimics induced migration and EMT of 16HBE cells, which was significantly inhibited by overexpression of PARP-1. Our findings showed that PARP-1 was a direct target of miR-21, and that miR-21 targeted PARP-1 to promote migration and EMT of 16HBE cells through the PI3K/AKT signaling pathway. Using LY294002 to block PI3K/AKT signaling pathway resulted in a significant reduction in the migration and EMT of 16HBE cells. These results suggest that miR-21 promotes EMT and migration of HBE cells by targeting PARP-1. Additionally, the PI3K/AKT signaling pathway might be involved in this mechanism, which could indicate its usefulness as a therapeutic target for asthma.

폐결핵의 영상학적 진행과 Transforming Growth Factor-β1 농도와의 관련성 (The Correlation between the Radiological Changes and the Level of Transforming Growth Factor-β1 in Patients with Pulmonary Tuberculosis)

  • 조용선;이양덕;조욱;나동집;한민수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제60권3호
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    • pp.297-303
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    • 2006
  • 연구배경 : 폐결핵의 치료 후에도 폐의 섬유화, 기관지확장증, 공동 등의 구조적 변화와 이로 인한 폐기능의 악화가 발생하는 경우가 있지만, 이러한 폐결핵의 합병증에 대한 발병기전에 대해 거의 알려진 것이 없다. Transforming growth factor-${\beta}1$ ($TGF-{\beta}1$)은 손상 받은 조직의 정상적인 치유과정의 매개체와 세기관지주위 섬유화에 주요한 기여인자로서 작용한다고 알려졌다. 저자들은 폐결핵의 영상학적 진행 및 폐기능의 변화와 $TGF-{\beta}1$ 농도와의 관련성을 알아보고자 하였다. 방 법: 대상 환자 35명 중 남자가 17명, 여자가 18명이었고 연령분포는 22세에서 65세로 중앙값은 46세였다 모든 환자에서 폐결핵 치료 전에 혈청과 기관지폐포 세첵액(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)를 폐결핵 치료 이전에 채취하여 $TGF-{\beta}1$을 측정하였으며 폐기능검사와 고해상도 흉부전산화단층촬영(high resolution computed tomography, HRCT)을 치료 전과 후에 시행하여 비교분석하였다. 기관지폐포 세척액의 식염수와의 희석정도를 보정하기 위해 epithelial lining fluid (ELF) 용적을 알부민 교정방법에 구하여 기관지폐포 세척액에서 $TGF-{\beta}1$의 농도를 교정하였다 결 과: 치료 전의 BAL $TGF-{\beta}1$ 농도는 치료 전의 HRCT에 의한 영상학적 점수와는 상관관계를 보이지 않았으며 치료 전의 혈청 $TGF-{\beta}1$ 농도는 공동과 양의 상관관계를 보였다(r=0.46, p<0.01). 6개월간의 치료기간 동안 HRCT에 의한 영상학적 변화및 폐기능의 변화와는 $TGF-{\beta}1$ 농도가 상관관계를 보이지 않았다. 결 론: 폐결핵에서 치료 전 혈청 $TGF-{\beta}1$ 농도는 공동의 진행 정도와 관련이 있었지만 이의 확인을 위해서는 추가적인 연구가 필요하리라 사료된다.