• 제목/요약/키워드: Chemical hypoxia

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CoCl2 처리로 유도된 hypoxia상태에서 세포자살과 ER stress에 관련된 인자의 발현 (Endoplasmic Reticulum Stress Response and Apoptosis via the CoCl2-Induced Hypoxia in Neuronal Cells)

  • 김선환;권현조;고현송;송시헌;권기상;권오유;최승원
    • 생명과학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.1820-1828
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    • 2010
  • PC12 세포에서 $CoCl_2$에 의한 hypoxia 유도는 HIF1 alpha의 상승 발현으로 확인하였다. 이때 apoptosis의 유도는 genomic DNA의 fragmentation과 apoptotic body는 Hoechst 염색으로 확인되었고, ER luminal chaperone의 발현 및 ER stress signal에 관여하는 ER membrane kinase인 IRE1, PERK, ATF6의 발현도 확인되었다. 이들이 apoptosis로 연결되는 고리 역할을 하는 IRE1-XBP1 mRNA splicing, PERK-eIF2 alpha, ATF6 protein cleavage도 반응하는 것으로 확인되었다. 위의 결과는 신경세포의 hypoxia상태는 ER stress signal pathway를 거쳐서 apoptosis가 된다는 것을 증명한 것으로 신경세포의 hypoxia치료를 위한 기초 자료가 될 것으로 생각한다.

Establishment of a Stable Cell Line Expressing Green Fluorescence Protein-fused Hypoxia Inducible Factor-1α for Assessment of Carcinogenicity of Chemical Toxicants

  • Kim, Sung-Hye;Seo, Hee-Won;Lee, Min-Ho;Chung, Jin-Ho;Lee, Byung-Hoon;Lee, Mi-Ock
    • Toxicological Research
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    • 제25권4호
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    • pp.189-193
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    • 2009
  • Hypoxia inducible factor $1\alpha$ (HIF-$1\alpha$) is a potential marker of carcicnogenesis since it is overexpresssed in many human cancers such as brain, breast, and uterus, and its role has implicated in tumor cell growth and metastasis. In this study, we established a stable cell line that express green fluorescence protein (GFP)-fused hypoxia inducible factor $1\alpha$ (HIF-$1\alpha$) and evaluated the potential use of this cell line for assessment of carcinogenicity of chemical toxicants. Western blot analysis as well as fluorescence measurements showed that protein-level of GFP-HIF-$1\alpha$ was significantly enhanced in a dose-dependent manner upon treatment of hypoxia mimicking agents such as dexferrioxamine and $CoCl_2$. Well-Known tumor promoters such as mitomycin and methyl methanesulfonate. significantly induced the fluorescence intensity of GFP-HIF-$1\alpha$, whereas the known negative controls such as o-anthranilic acid and benzethonium chloride, did not. These results indicate that HIF-$1\alpha$ could be a biological parameter for detection of tumor initiators/promoters and suggest that the GFP-HIF-$1\alpha$ cell line is a useful system for screening of carcinogenic toxicants.

Suppression of Akt-HIF-1α signaling axis by diacetyl atractylodiol inhibits hypoxia-induced angiogenesis

  • Choi, Sik-Won;Lee, Kwang-Sik;Lee, Jin Hwan;Kang, Hyeon Jung;Lee, Mi Ja;Kim, Hyun Young;Park, Kie-In;Kim, Sun-Lim;Shin, Hye Kyoung;Seo, Woo Duck
    • BMB Reports
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    • 제49권9호
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    • pp.508-513
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    • 2016
  • Hypoxia-inducible factor (HIF)-1α is a key regulator associated with tumorigenesis, angiogenesis, and metastasis. HIF-1α regulation under hypoxia has been highlighted as a promising therapeutic target in angiogenesis-related diseases. Here, we demonstrate that diacetyl atractylodiol (DAA) from Atractylodes japonica (A. japonica) is a potent HIF-1α inhibitor that inhibits the Akt signaling pathway. DAA dose-dependently inhibited hypoxia-induced HIF-1α and downregulated Akt signaling without affecting the stability of HIF-1α protein. Furthermore, DAA prevented hypoxia-mediated angiogenesis based on in vitro tube formation and in vivo chorioallantoic membrane (CAM) assays. Therefore, DAA might be useful for treatment of hypoxia-related tumorigenesis, including angiogenesis.

Protective effect of KR-32000 against hypoxia- and oxidative stress-induced cardiac cell death

  • Kim, Mi-Jeong;Yoo, Sung-Eun;Yi, Kiu-Yang;Lee, Sun-Kyung;Lee, Soo-Hwan;Baik, Eun-Joo;Moon, Chang-Hyun;Jung, Yi-Sook
    • 대한약학회:학술대회논문집
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    • 대한약학회 2002년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2
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    • pp.297.3-298
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    • 2002
  • A benzopyranyl derivative. KR32000. synthesized as a plausible KATP opener. has been shown to exert cardioprotective effect in vivo myocardial infarct model. In this study. we investigated whether KR32000 can produce cardioprotective effect against hypoxia- and reactive oxygen species(ROS)-induced injury in heart-derived H9c2 cells. Hypoxic injury was induced by incubating cells in anaerobic chamber (glucose-free. serum-free DMEM. 85% N2. 5% CO2. 10% H2) and oxidative stress was induced by buthionine sulfoximine(BSO). (omitted)

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토끼 대동맥 혈관내피세포에서 저산소증이 내피세포성 이완인자의 분비에 미치는 영향 (The Effect of Hypoxia on the Release of Endothelium-derived Relaxing Factor in Rabbit Thoracic Aorta)

  • 최수승
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제42권5호
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    • pp.588-596
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    • 2009
  • 배경: 저산소증이 혈관평활근 수축성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 저산소증이 혈관내피세포에서 내피세포성 이완인자의 분비에 미치는 영향과 그 기전을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 토끼 대동맥에서 내피세포 의존성 이완과 관찰하고, 토끼 대동맥에서 내피세포성 이완인자 분비 정도를 내피세포를 제거한 경동맥의 수축에 미치는 영향으로 생물검증을 하였다. 마지막으로, 배양한 토끼 대동맥 혈관내피세포에서 세포내 $Ca^{2+}$ 변화를 측정하였다. 저산소증은 세포의 용액에 공급되는 산소를 질소로 대체하여 제거한 후 이 용액을 혈관 혹은 세포에 공급하여 유발시 거나, deoxyglucose 혹은 $CN^-$를 투여하여 화학적인 저산소증을 유발시켰다. 결과: 노에피네프린으로 토끼 대동맥을 수축시킨 다음 저산소증에 노출시키면 대동맥이 이완을 하였으며 저산소증에 반복하여 노출시키면 저산소증에 의한 이완이 더 크게 증가하였다. 이러한 저산소증에 의한 이완은 혈관내피세포를 제거한 대동맥에서는 관찰되지 않았다. 토끼 대동맥에서 분비되는 내피세포성 이완인자 분비를 내피세포를 제거한 경동맥을 이용하여 생물검증한 결과 저산소증에 의하여 내피세포성 이완인자의 분비가 증가하였는데 반복된 노출에 의하여 더 크게 증가하였다. 그리고 저산소증에 의한 내피세포성 이완인자 분비는 NO 생성을 억제하는 경우와 $K^+$ 통로 억제제인 tetraethyl ammonium (TEA)에 의하여 억제되었다. 배양한 혈관내피세포에서 ATP에 의하여 증가한 세포내 $Ca^{2+}$은 저산소증에 의하여 유의하게 증가하였으며 TEA에 의하여 억제되었다. Deoxyglucose에 의하여 세포내 $Ca^{2+}$이 증가하였으며 세포외 $Ca^{2+}$을 제거하면 감소하였다. $CN^-$ 역시 혈관내피세포 $Ca^{2+}$ 유입을 증가시켰다. 결론: 이러한 실험 결과로 미루어 토끼 대동맥에서 저산소증은 내피세포 의존성 이완을 유발하는데 이는 저산소증에 의한 세포내 $Ca^{2+}$ 유입 증가에 의하여 NO 생성이 증가되어 일어난 것으로 추정할 수 있었다.

Comparative analysis of liver transcriptome reveals adaptive responses to hypoxia environmental condition in Tibetan chicken

  • Yongqing Cao;Tao Zeng;Wei Han;Xueying Ma;Tiantian Gu;Li Chen;Yong Tian;Wenwu Xu;Jianmei Yin;Guohui Li;Lizhi Lu;Shuangbao Gun
    • Animal Bioscience
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    • 제37권1호
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    • pp.28-38
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    • 2024
  • Objective: Tibetan chickens, which have unique adaptations to extreme high-altitude environments, exhibit phenotypic and physiological characteristics that are distinct from those of lowland chickens. However, the mechanisms underlying hypoxic adaptation in the liver of chickens remain unknown. Methods: RNA-sequencing (RNA-Seq) technology was used to assess the differentially expressed genes (DEGs) involved in hypoxia adaptation in highland chickens (native Tibetan chicken [HT]) and lowland chickens (Langshan chicken [LS], Beijing You chicken [BJ], Qingyuan Partridge chicken [QY], and Chahua chicken [CH]). Results: A total of 352 co-DEGs were specifically screened between HT and four native lowland chicken breeds. Gene ontology and Kyoto encyclopedia of genes and genomes enrichment analyses indicated that these co-DEGs were widely involved in lipid metabolism processes, such as the peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) signaling pathway, fatty acid degradation, fatty acid metabolism and fatty acid biosynthesis. To further determine the relationship from the 352 co-DEGs, protein-protein interaction network was carried out and identified eight genes (ACSL1, CPT1A, ACOX1, PPARC1A, SCD, ACSBG2, ACACA, and FASN) as the potential regulating genes that are responsible for the altitude difference between the HT and other four lowland chicken breeds. Conclusion: This study provides novel insights into the molecular mechanisms regulating hypoxia adaptation via lipid metabolism in Tibetan chickens and other highland animals.

High Productivity of t-PA in CHO Cells Using Hypoxia Response Element

  • Bae Gun-Won;Jeong Dae-Won;Kim Hong-Jin;Lee Gyun-Min;Park Hong-Woo;Choe Tae-Boo;Kang Seong-Man;Kim Ick-Young;Kim Ik-Hwan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권5호
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    • pp.695-703
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    • 2006
  • The dissolved oxygen level of any cell culture environment has a critical effect on cellular metabolism. Specifically, hypoxia condition decreases cell viability and recombinant protein productivity. In this work, to develop CHO cells producing recombinant protein with high productivity, mammalian expression vectors containing a human tissue-type plasminogen activator (t-PA) gene with hypoxia response element (HRE) were constructed and stably transfected into CHO cells. CHO/2HRE-t-PA cells produced 2-folds higher recombinant t-PA production than CHO/t-PA cells in a $Ba^{2+}-alginate$ immobilized culture, and 16.8-folds in a repeated batch culture. In a non-aerated batch culture of suspension-adapted cells, t-PA productivity of CHO/2HRE/t-PA cells was 4.2-folds higher than that of CHO/t-PA cells. Our results indicate that HRE is a useful tool for the enhancement of protein productivity in mammalian cell cultures.

화학적 허혈에 의해 손상된 마우스 간세포에 대한 hydrogen sulfide의 간세포 보호 효과 (Protection of Primary Cultured Mouse Hepatocytes from Chemical Hypoxia-induced Injury by Hydrogen Sulfide)

  • 이민영
    • 생명과학회지
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    • 제23권11호
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    • pp.1342-1350
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    • 2013
  • 본 연구는 화학적 허혈에 의해 손상된 마우스 간세포에서 hydrogen sulfide ($H_2S$)의 효과를 규명하기 위해 수행되었다. 본 연구에서 허혈 모방 화합물로 알려져 있는 cobalt chloride ($CoCl_2$)는 간세포 손상을 시간 및 농도 의존적으로 유의성 있게 증가 시켰다. $CoCl_2$에 의한 간세포 손상은 Sodium sulfide (NaHS, $H_2S$ 공여제)의 전처리에 의해 유의적으로 감소 되었다. $CoCl_2$는 세포 내 활성산소(reactive oxygen species, ROS)의 농도를 증가시켰으며, 이는 NaHS 및 N-acetyl-cysteine (NAC, a ROS 제거제)에 의해 감소하였다. 또한, $CoCl_2$에 의해 증가된 p38 MAPK 인산화가 NaHS 및 NAC에 의해 억제되었다. $CoCl_2$에 의해 증가된 Bax/Bcl-2 비율은 NaHS, NAC 및 SB 203580 (p38 MAPK 저해제)에 의해 차단되었으며, $CoCl_2$에 의해 유발된 간세포의 손상 또한 NaHS, NAC 및 SB 203580의 전처리에 의해 억제되었다. NaHS는 $CoCl_2$에 의해 증가된 COX-2의 발현을 억제하였다. 또한, NaHS의 효과와 유사하게 $CoCl_2$에 의해 증가된 COX-2의 발현이 NAC에 의해 억제되었다. 더욱이, NS-398 (COX-2 선택적 억제제)는 $CoCl_2$에 의한 Bax/Bcl-2 비율의 증가를 억제하였을 뿐 아니라, 간세포의 세포 손상 또한 억제하였다. 결론적으로, $H_2S$는 초대배양 된 마우스 간세포에서 $CoCl_2$에 의해 유발된 간세포의 손상을 ROS에 의해 유발된 p38 MAPK 및 COX-2 경로의 활성화를 억제함으로써 세포보호효과를 수행하는 것을 알 수 있었다.