• Journal of Nutrition and Health
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• 제41권8호
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• pp.691-700
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• 2008

본 연구는 착상 후 단계의 쥐 배아와 난황낭을 대상으로 구리 결핍이 NO 하부 신호전달체계에 영향을 주는지를 알아보기 위한 것으로, 연구 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 구리 결핍은 정상적인 배아 및 난황낭 발달을 억제하고, NO의 생물학적 이용도와 아세틸콜린에 대한 NO dose-response를 낮추었다. 둘째, 구리 결핍은 NO의 하부 신호전달 물질인 cGMP 수준을 감소시켰으나, NO/cGMP 하부 신호전달체계 표적 중 하나인 P-VASP에는 영향을 미치지 않았다. 셋째, 구리 결핍 배양액에 NO donor를 첨가하는 것은 구리 결핍 배아와 난황낭의 기형 발생 빈도를 구리 정상군과 비슷한 수준으로 개선시켰다. 넷째, NO donor 첨가는 구리 결핍군에서 감소되었던 cGMP의 농도를 유의적으로 증가시켰지만, P-VASP에는 영향을 미치지 않았다. 상기 연구 결과들은 구리 결핍으로 인한 NO의 생물학적 이용도의 감소가 기형발생의 주요 발생 기전이라는 것을 뒷 받침하고 있다. 또한, 임상적으로 임신 기간 중 적절한 구리 섭취의 중요성을 강조한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권3호
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• pp.215-221
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• 1994

연구배경 : 산소기가 여러 종류의 급성 폐손상에 중요한 역할을 한다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 생체내에는 여러 항산화 방어기전이 존재하는데, SOD는 두 개의 superoxide radical이 과산화수소와 산소로 dismutation되는 과정을 $10^4$배 촉진시키는 효소로서 산소기에 대한 일차적인 방어기전으로 작용한다. Eukaryotic 세포내에는 두 가지 종류의 SOD가 존재하는데, 하나는 세포질에 위치하고 이중체(dimeric)의 구조를 가지며 구리와 아연을 포함하는 효소(CuZnSOD)이고, 또 하나는 미토콘드리아에 있고 사중체(tetrameric)의 구조를 갖는 망간을 포함하는 효소(MnSOD)이다. 내독소에 의한 백서의 급성 폐손상 모델에서 내독소 투여 후 시간 경과에 따른 백서 폐장의 MnSOD와 CuZnSOD의 유전자 발현을 관찰하여 이를 급성 폐손상의 양상과 비교하고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 백서에 E. coli의 내독소를 투여한 후 0, 1, 2, 4, 6, 12, 18, 그리고 24시간 후에 백서를 희생시켜 폐장을 얻은 후 폐장의 총 RNA를 single step phenol extraction 방법으로 추출하였다(n=3, respectively). 총 RNA를 formaldehyde를 함유한 1.2% agarose gel 에 전기영동하고, gel의 RNA를 nylon membrane으로 transfer시켰다. Nylon membrane을 $^{32}P$로 labeling시킨 MnSOD와 CuZnSOD를 probe로 하여 hybridization하고 autoradiography를 시행하였다. 결과 : 내독소률 투여하고 4시간후부터 MnSOD mRNA가 발현되기 시작하여 6시간에 최고치를 보였고, 약 12시간까지 지속되었으며, 24시간이 경과한 후에는 대조군의 수준으로 감소되었다. CuZnSOD 유전자는 내독소를 투여하고, 1 시간후부터 발현되기 시작하여 24시간까지 지속되었는데, 18시간에 최고치에 도달하였다. 결론 : 이상의 결과는 SOD가 백서에서 내독소에 의해 유발된 급성 폐손상에 대한 방어기전에 관여 할 가능성을 시사하는 것으로 생각된다.

• 대한지역사회영양학회지
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• 제12권4호
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• pp.396-404
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• 2007

Increased oxidative stress contributes to the progression of atherosclerosis. We measured serum antioxidant mineral concentrations, capacities of serum antioxidant enzymes and fasting lipid profile in 97 male patients with coronary artery disease (CAD) and 21 male controls. Nutrient intake was assessed by the semi-quantitative food frequency method. CAD patients were divided into single-vessel disease (SVD, n=66) and multi-vessel disease (MVD, n = 31) groups on the coronary angiography. The ratio of serum LDL- to HDL-cholesterol elevated with an increasing number of diseased vessels compared to the control (control < SVD < MVD, p < 0.05). Patients with SVD and MVD had higher levels of serum lipoprotein (a) than the control (p < 0.05). The mean intake of carbohydrate, protein and cholesterol was higher in MVD patients and the intakes of vitamins C and E were lower in MVD and SVD patients than in the control (p < 0.05). Serum copper (Cu) and zinc (Zn) levels were higher in MVD and SVD patients than in the control (Cu: control $75.8{\pm}5.07$, SVD $99.2{\pm}2.90$, MVD $100.1{\pm}2.32{\mu}g/dL$, p<0.01; Zn: $76.8{\pm}5.36$, $119.0{\pm}5.95$, $129.1{\pm}2.70{\mu}g/dL$, p < 0.01). And the ratio of Zn to Cu was higher in SVD and MVD patients than in the control (control $0.78{\pm}0.06$, SVD $0.88{\pm}0.05$, MVD $0.99{\pm}0.04$, P < 0.05). The activity of glutathione peroxidase (GSH-Px) was lower in MVD than in SVD and the control (control $35.13{\pm}1.34$, SVD $35.30{\pm}1.01$, MVD $31.00{\pm}1.04 U/mg$ protein, p < 0.05). The ratio of the activities of superoxide dismutase (SOD) to GSH-Px was higher in MVD than in control and SVD (p < 0.05). In groups with CAD, serum Cu and Zn concentrations and their ratio were changed compared to the control. GSH-Px activity was decreased and the ratio of SOD to GSH-Px was increased in the patients with MVD. The balances between the activities of SOD and GSH-Px should also be considered a risk factor in CAD patients.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제23권8호
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• pp.1066-1072
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• 2010

In this study, the effects of replacing inorganic copper, zinc and manganese with different levels of organic complexes of the same trace minerals on the lipid peroxidation and antioxidant defense systems in broilers were investigated. Two-hundred Ross-308 one-day-old broiler chickens were placed on controlled diets until 42 d of age. The experimental animals were divided into four groups comprising three experimental groups and one control group, each consisting of 50 chickens. All groups were also divided into five subgroups each containing 10 broiler chicks. The mineral content of the control group diet was controlled using a standard inorganic mineral premix with supplement levels and sources of trace minerals typical of commercial broiler diets according to the National Research Council (NRC) (containing 8 mg Cu as $CuSO_4$, 40 mg Zn as $ZnSO_4$, and 60 mg Mn as MnO, per kg). In the experimental diets, mineral premix was also comprised of inorganic formulations, except for those of Cu, Zn and Mn. Organically-complexed Cu, Zn, and Mn were separately added to the basal diet at 1/3 (L1), 2/3 (L2) and 3/3 (L3) levels with respect to the NRC recommendation, as Bioplex $Cu^{TM}$, Bioplex $Zn^{TM}$, Bioplex $Mn^{TM}$. At the end of the trial, the plasma Zn level significantly increased when the plasma Cu level significantly decreased (p<0.05) in chickens fed at 2/3 and 3/3 levels of organically complexed minerals. The liver trace mineral concentrations were significantly higher in chickens fed inorganic trace minerals in comparison to those fed organically-complexed minerals. The plasma malondialdehyde (MDA) level of experimental chickens was decreased in groups receiving levels of organic Cu, Zn and Mn in comparison to those fed inorganic forms (p<0.01). The erythrocyte superoxide dismutase (SOD) activity was higher in all groups receiving the organic mineral supplements in comparison to those fed inorganic forms (p<0.01). No differences were observed on either the erythrocyte catalase (CAT) activity or the plasma ceruloplasmin (Cp) levels, and the liver MDA levels and liver CAT and SOD activities in any of the groups that received the organic supplements of Cu, Zn, and Mn. It was concluded that supplementation of lower levels of organically-complexed copper, zinc, and manganese instead of their inorganic forms in diets had no negative effects on the antioxidant defense system in broilers.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제40권2호
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• pp.105-110
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• 2007

The study was designed to observe antioxidant activities of conjugated linoleic acid (CLA) by determining antioxidant enzyme protein levels [cytochrome P4502 El (CYP2E1), Copper, Zinc-superoxide dismutase (CuZn-SOD), glutathione peroxidase (CSH-Px), glutathione S-transferase (GST)] by Western blot analysis and the levels of ${\alpha}$-tocopherol and 2-thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in the liver of chronically ethanol-treated rats. Sixty Sprague Dawley male rats were divided into 3 groups (Control, EtOH, EtOH+CLA). All rats were fed Lieber-DeCarli liquid diet for 4 weeks by pair-feeding against the EtOH group. The liquid diet was supplemented with 1.77g CLA mixture per kg diet in the EtOH+CLA group. Isocaloric maltose dextrin was added in replace of 50g ethanol (36%kcal) for the Control group. Ethanol ingestion significantly increased the levels of CYP2E1 protein and TBARS, but significantly reduced CuZn-SOD protein level and increased GST protein level. There was no significant effect on the level of GSH-Px protein and ${\alpha}$-tocopherol in the liver by ethanol. CLA supplementation with ethanol significantly increased the levels of CuZn-SOD, GSH-Px and GST and also significantly attenuated TBARS level, whereas there was no significant effect on the levels of CYP2E1 protein and ${\alpha}$-tocopherol by CLA. Overall, the CLA supplemented to ethanol could significantly increase the levels of CuZn-SOD, GSH-Px and GST proteins and reduce the level of TBARS in the liver of chronically ethanol-treated rats.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제9권6호
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• pp.327-332
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• 2005

The preventive effects of gene transfer of human copper/zinc superoxide dismutase (Cu/ZnSOD) on the development of cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage (SAH) were examined usin a rat model of SAH. An experimental SAH was produced by injecting autologous arterial blood twice into the cisterna magna, and the changes in the diameter of the middle cerebral artery (MCA) were measured. Rats subjected to SAH exhibited a decreased diameter with an increased wall thickness of MCA that were significantly ameliorated by pretreatment with diphenyleneiodonium (DPI, $10{\mu}M$), an inhibitor of NAD(P)H oxidase. Furthermore, application of recombinant adenovirus ($100{\mu}l$ of $1{\times}10^{10}$ pfu/ml, intracisternally), which encodes human Cu/ZnSOD, 3 days before SAH prevented the development of SAH-induced vasospasm. Our findings demonstrate that SAH-induced cerebral vasospasm is closely related with NAD(P)H oxidase-derived reactive oxygen species, and these alterations can be prevented by the recombinant adenovirus-mediated transfer of human Cu/ZnSOD gene to the cerebral vasculature.

• Annals of Clinical Neurophysiology
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• 제7권2호
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• pp.101-106
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• 2005

Background: There is no currently effective treatment for amyotrophic lateral sclerosis (ALS), although this disorder is a progressive neurodegenerative disease resulting in death within several years. Because recent evidence suggests that homocysteine (HC) is highly related to neurodegenerative disorders with aging, we tried to elucidate the effects of multi-vitamin therapy on G93A SOD1 transgenic mice. Methods: We treated this murine model of ALS with multi-vitamin (folic acid 1.97 mg/day, pyridoxine 0.98 mg/day, cyanocobalamin 0.1 mg/day) from 45 days of age, per oral. We performed the rotarod test from postnatal $10^{th}$ week, weekly. Results: We found that multi-vitamin reinforcement significantly prolonged average lifespan and delayed disease onset with improvement of motor performance. However, it did not significantly slow disease progression and statistical differences of weight loss were not observed between in transgenic mice and controls. Conclusions: These results suggest that multi-vitamin can be a potent therapeutic strategy for familial forms of ALS.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권4호
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• pp.522-534
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• 1995

연구배경: 내독소에 의한 급성 폐손상의 발병기전에서 산소기가 중요한 역할을 한다는 사실은 잘 알려져 있다. 세포내에는 이러한 산소기에 의한 세포의 손상을 방지하는 정상 방어기전으로 여러 항산화효소가 존재하는데, 이중 SOD는 세포대사과정이나 외부 자극에 의해 생성된 superoxide로부터 세포의 손상을 방지하는 역할을 한다. 세포내 SOD는 주로 이중체의 구조로 세포질에 존재하는 CuZnSOD와 사중체의 구조로 미토콘드리아에 존재하는 MnSOD의 두 종류가 알려져 있으나, 폐포대식세포에서의 SOD mRNA 발현 및 그 조절기전에 대해서는 확실히 규명되어 있지 않다. 본 연구의 목적은 백서의 폐포대식세포에서 내독소 자극에 의한 MnSOD와 CuZnSOD mRNA 발현양상을 관찰하고 내독소 자극시 니타나는 SOD mRNA 발현의 조절기전을 규명하는데 있다. 방법: 백서의 기관지폐포세척액에서 얻은 세포를 plastic plate에 부착시켜 폐포대식세포를 분리한 후 내독소를 자극하여 내독소 용량($0.01{\mu}g/ml{\sim}10{\mu}g/ml$)과 자극시간(0, 2, 4, 8, 24 hrs)에 따른 MnSOD와 CuZnSOD MnSOD 발현양상을 Northern blot analysis를 시행하여 관찰하였다. 다음 단계로 MsSOD와 CuZnSOD mRNA 발현의 조절기전을 밝히고자 폐포대식세포를 각각 AD($5{\mu}g/ml$) 또는 CHX($5{\mu}g/ml$)로 전처치한 후 내독소로 자극하여 MnSOD와 CuZnSOD mRNA의 발현양상을 관찰하였다. 한편 내독소 투여가 SOD mRNA의 안정성을 변화시키는지 여부를 평가하기 위해 폐포대식세포를 대조군과 투여군으로 나누어 SOD mRNA의 분해속도를 비교하였다. 총 세포내 RNA는 guanidinium thiocyanate/phenol/chloroform법을 이용하여 추출하였고, Northern blot analysis는 $^{32}P$로 표지된 백서의 MnSOD와 CuZnSOD cDNAs를 이용하여 시행하였다. 결과: 백서의 폐포대식세포에서 MnSOD mRNA의 발현은 내독소 투여량의 증가세 따라 증가되었고 내독소를 투여하고 8시간후에 정점을 이루었으나, CuZnSOD mRNA의 발현은 내독소의 용량 및 투여후 반응시간에 따라 변화하지 않았다. 내독소 투여후 MnSOD mRNA의 발현증가는 AD 또는 CHX 각각의 전처치에 의해 모두 억제되었다. MnSOD mRNA의 안정성은 내독소 투여에 의해 변화하지 않았다. 결론: 이상의 결과로 백서의 폐포대식세포는 내독소 자극에 반응하여 SOD를 생성하는 중요세포이고, 내독소에 의한 MnSOD mRNA의 발현은 전사단계에서 조정되며 mRNA의 안정성을 변화시키지 않고 새로운 단백의 합성이 필요한 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제35권3호
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• pp.291-295
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• 2002

SD계 흰쥐를 사용하여 평균적으로 하루에 솔잎 추출물의 BuOH 획분을 25, 50, 100mg/kg BW가 섭취하도록 사료에 첨가하여 45일 동안 투여하였다. BuOH-25 투여그룹을 제외한 BuOH-5- 및 BuOH-100 투여그룹의 mitochondria 및 microsomes은 대조그룹 대비 11.6%, 20.1% 및 10.5%, 13.5%의 매우 유의적인 간장 내 콜레스테롤 침착 억제효과가 인정되었다. BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여그룹의 mitochondria에서는 대조그룹 대비 2.9%, 13.3%, 18.5%의 .OH 라디칼 억제효과로서 BuOH-5- 및 Bu-OH-100 투여그룹에서 높은 유의성이 인정되었으며, microsome에서는 대조그룹 대비 15.7%, 20.0%, 20.6%의 매우 효과적인 .OH 라디칼의 생성 억제효과가 인정되었다. 또한 BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여그룹의 간장 cytosol 획분에서는 대조그룹 대비 5.2%, 8.0%, 11.1%의 $O_2$라디칼의 생성 억제효과로서 BuOH-50 및 BuOH-100 투여 그룹에서 유의성이 인정되었다. 간장 mitochondria 획분에서 BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여그룹의 Cu/Zn-SOD 활성은 대조그룹 대비 각각 4.6%, 10.3%, 15.9%의 Cu/Zn-SOD 활성 증가효과로서 BuOH-50 및 BuOH-100 투여그룹에서 유의성이 인정되었지만, Mn-SOD 활성은 세가지 BuOH 투여그룹의 유의성은 나타나지 않았다. BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여그룹의 간장 cytosol 획분에서는 대조그룹 대비 각각 9.0%, 19.4%, 25.6%의 매우 유의적인 GPx 활성 증가효과가 인정되었다. 따라서 솔잎의 BuOH 획분은 조직의 콜레스테롤의 침착을 효과적으로 억제효과할 뿐만 아니라 활성산소의 생성을 유의적으로 억제하고 제거 효소의 활성을 증가시킴으로써 노화과정을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제26권4호
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• pp.265-270
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• 2011

Procymidone is a fungicide with anti-androgenic properties widely used to protect fruits from fungal infection, which induces an excessive reactive oxygen species production in male reproductive organs. In this study, to clarify whether procymidone affect the cellular antioxidant system of prostate at onset of puberty, gene expression patterns of the representative antioxidant enzymes such as cytoplasmic glutathione peroxidase (GPx1), phospholipid hydroperoxide GPx (PHGPx), selenoprotein P (SePP), cytoplasmic copper/zinc superoxide dismutase (SOD1), and manganese SOD (SOD2) were investigated in the rat ventral prostates exposed to procymidone using real-time RT-PCR analyses. Seven-week-old Sprague-Dawley rats castrated at 6 weeks old were treated with procymidone (25, 50, or 100 mg/kg per day) orally for 7 consecutive days after testosterone propionate (0.4 mg/kg per day) administration by subcutaneous injection. As compared to normal control animals, GPx1 mRNA expression in prostates significantly increased by the administration with TP and/or procymidone. However, PHGPx and SOD1 mRNA levels significanatly decreased by over 25 mg/kg of procymidone treatment and SePP and SOD2 mRNA levels was significanatly reduced by over 50 mg/kg of procymidone treatment. These findings indicate that procymidone may affect the antioxidant system of prostatic cells in up-regulation mode of GPx1, but in down-regulation modes of PHGPx, SePP, SOD1, and SOD2, suggesting that procymidone may affect differently the cellular antioxidant system of prostate according to the exposure doses.