• 제목/요약/키워드: Cytokinesis-blocked cell

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방사선 피폭의 생물학적 선량측정에 어류(조피볼락, Sebastes schlegeli) 및 조류(닭)의 세포질분열 차단 세포 적용의 부적절성 (Inadequacy of application of cytokinesis-blocked cells in fish (Rock fish, Sebastes schlegeli) and fowl(chicken) as biological dosimeter for radiation exposure)

  • 김세라;김태환;류시윤;장종식;안미영;김성호
    • 대한수의학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.451-457
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    • 2002
  • The purpose of the present experiment was to investigate the micronuclei (MN) frequency in cytokinesis-blocked (CB) cells after various doses of gamma-rays in two species (fish and fowl) and so to contribute to the clarification of the question whether these species are suitable as a target organism in the test system. The frequencies of binucleated cells, and gamma-ray-induced MN in CB cells at several doses were measured in three donors of two species. No binucleated cell was noted in erythrocyte. The peaks of binucleated lymphocyte formation were found at a concentration of 2% phytohaemagglutinin (PHA) and $3{\mu}g/m{\ell}$ cytochalasin B (Cyt-B) in fish at 144 hours after incubation and 2% PHA and $6{\mu}g/m{\ell}$ Cyt-B in fowl at 72 hours after incubation. But the micronucleus counts failed to show any evidence of radiation damage. Measurements performed after irradiation showed a dose-related decrease in the formation of binucleated cells in each of the donors studied. Results indicated that the assays were not suitable for this due to blastization inhibition (binucleation failure) after irradiation. We concluded that the use of CB cell from fish and fowl for detecting the results of mdiation exposure was highly questionable.

임파구의 미세핵 분석법을 이용한 생물학적 방사선 피폭선량 측정 : 마우스와 인체에서의 반응비교 (The cytokinesis-block micronucleus assay as a biological dosimeter in irradiated lymphocyte : Comparison of the response of mouse and human)

  • 김성호;조철구;김태환;류성렬;고경환;윤형근;고주환;최수용
    • 대한수의학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.487-492
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    • 1993
  • 정상인 말초혈액임파구 및 C57BL/6마우스 비장임파구에 $^{60}Co{\gamma}-rays$를 in vitro상태에서 조사한 후 500개 또는 1000개의 cytokinesis-blocked(CB) lymphocytes의 미세핵(micronuclei)의 발생빈도를 측정하였다. 방사선조사량에 따라 미세핵의 발생빈도는 증가하였으며 linear-quadratic model로 측정한 결과 선량반응곡선의 식은 인체의 경우 $Y=(0.31{\pm}0.049)D+(0.0022{\pm}0.0002)D^2+13.19$($r^2=1.000$)이었으며, 마우스의 경우 $Y=(1.31{\pm}0.264)D+(0.0015{\pm}0.0006)+8.7$($r^2=0.988$)이었다(Y는 1000개의 CB cell 당 미세핵발생빈도, D는 cGy로 표시되는 조사선량). 인체 말초혈액임파구에 대한 마우스 비장임파구의 상대적 생물학적 효과(relative biological effectiveness)는 미세핵의 발생율이 세포당 0.05~0.8의 범위에서 $1.84{\pm}0.48$이었다. 미세핵분석법은 인체 및 동물의 방사선 피폭시 간편하고 빠른 생물학적 선량측정법으로 사용될 수 있을 것이다.

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섬유모세포에 미치는 세포 독성에 관한 연구 (A STUDY ON THE CYTOTOXICITY OF CYTOSINE ARABINOSIDE AND VINBLASTINE ON CULTURED MOUSE FIBROBLASTS)

  • 김재민;김기원;정연태
    • Toxicological Research
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    • 제6권1호
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    • pp.29-40
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    • 1990
  • Cytotoxic effects of cytosine arabinoside and vinblastine on cultured fibroblasts were determined by colorimetric assays of neutral red (NR) and tetrazolium MTT, and by mutagenicity tests . Cytosine arabinoside and vinblastine were highly toxic by showing that concentrations of NR-50 and MTT-50 of two drugs were lower than 100 ${\mu}$M. At mid-point cytotoxicityvalue of two drugs, frequencies of micronuclei and SCEs were very high and chromosome showed structural abnormalities. The sizes of micronuclei formed by vinblastine were larger than those induced by cytosine arabinoside. These results suggest that cytosine arabinoside and vinblastine have highy mutagenic and severe cytotoxic effects on the cultured mouse fibroblasts.

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Actin Dysfunction Induces Cell Cycle Delay at G2/M with Sustained ERK and RSK Activation in IMR-90 Normal Human Fibroblasts

  • Shrestha, Deepmala;Choi, Daeun;Song, Kiwon
    • Molecules and Cells
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    • 제41권5호
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    • pp.436-443
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    • 2018
  • The actin cytoskeleton plays a key role in the entry of mitosis as well as in cytokinesis. In a previous study, we showed that actin disruption delays mitotic entry at G2/M by sustained activation of extracellular signal-related kinase 1/2 (ERK1/2) in primary cells but not in transformed cancer cell lines. Here, we examined the mechanism of cell cycle delay at G2/M by actin dysfunction in IMR-90 normal human fibroblasts. We observed that de-polymerization of actin with cytochalasin D (CD) constitutively activated ribosomal S6 kinase (RSK) and induced inhibitory phosphorylation of Cdc2 (Tyr 15) in IMR-90 cells. In the presence of an actin defect in IMR-90 cells, activating phosphorylation of Wee1 kinase (Ser 642) and inhibitory phosphorylation of Cdc25C (Ser 216) was also maintained. However, when kinase-dead RSK (DN-RSK) was overexpressed, we observed sustained activation of ERK1/2, but no delay in the G2/M transition, demonstrating that RSK functions downstream of ERK in cell cycle delay by actin dysfunction. In DN-RSK overexpressing IMR-90 cells treated with CD, phosphorylation of Cdc25C (Ser 216) was blocked and phosphorylation of Cdc2 (Tyr 15) was decreased, but the phosphorylation of Wee1 (Ser 642) was maintained, demonstrating that RSK directly controls phosphorylation of Cdc25C (Ser 216), but not the activity of Wee1. These results strongly suggest that actin dysfunction in primary cells activates ERK1/2 to inhibit Cdc2, delaying the cell cycle at G2/M by activating downstream RSK, which phosphorylates and blocks Cdc25C, and by directly activating Wee1.

방사선 조사량에 따른 인체 정상 림파구의 미세핵 발생빈도 (Frequency of Micronuclei in Lymphocytes Following Gamma and Fast-neutron Irradiations)

  • 김성호;조철구;김태환;정인용;류성렬;고경환;윤형근
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제11권1호
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    • pp.35-42
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    • 1993
  • 원자력 시설 이용 증대에 따른 불의의 방사선 사고에 대비하여 방사선 작업종사자의 피폭시 진단을 위한 검사방법이 필요하다. 이 방법은 검사를 위한 검체의 채취가 용이하고, 짧은 시간내에 간편하게 많은 Sample을 처리하여야 한다는 조건을 만족시켜야 한다. 인체의 다양한 조직 및 세포 중에서 위의 조건을 만족시킬 수 있는 말초 혈액의 림파구는 비교적 방사선에 대한 감수성이 높다고 알려져 있으며, 채집 또한 용이하여 생물학적 선량 측정의 도구로써 이용가치가 높아 방사선 작업 종자사나 피폭 가능성이 있는 사람의 screening test에 사용될수 있다. 정상인에 있어서의 림파구내 미세핵 존재 여부와 방사선 피폭량에 따른 미세핵 발생빈도를 시험관내 실험을 통하여 표준화시켜 향후 방사선 피폭시 피폭선량을 역으로 산출해 낼 수 있는 방사선 장해의 평가 기술 개발의 기초자료를 마련하기 위하여 본 실험을 시행하였다. 정상인으로 부터 혈액을 채취하여 림파구만을 Ficoll-Hypaque gradient 방법으로 추출하여 배양한 다음, 본 치료방사선과의 중성자 치료기 (MC-50, scanditronix)와 Co-60 teletherapy unit(Theratron-780, AECL)를 이용하여 방사선 조사를 시행하였다. Cytokinesis-block method를 이용하여 첫번째 분열을 한 림파구에서 미세핵(Micronucleus)을 현미경을 통하여 계수한 다음, 이의 선량-반응 관계식을 linear-quadratic model을 사용하여 구하고, 이를 근거로 하여 gamma-ray에 대한 중성자의 Relative biological effectiveness (RBE)를 산출하였다. 방사선에 피폭되지 않은 림파구의 미세핵 발생빈도는 binucieated cell한 개당 $0.013{\pm}0.0002$로써 사람에 따라 통계학적으로 큰 차이를 보이지 않았다. 그림 2와 3에서 보는 바와 같이 개개인으로부터 얻은 data는 감마선과 중성자선 모두에서 선량-반응 곡선의 linear-quadratic equation에 잘 일치하였다. 감마선과 중성자선 모두에서 선량에 따른 미세핵의 발생빈도는 선량이 높을수록 비례하여 증가하였는데, 감마선의 경우에는 $r^2=1.000,\;x^2=0.7074$, p=0.95였으며, 중성자선인 경우에는 $r^2=0.996,\;x^2=7.6834$, p=0.11 였다. 이를 linear-quadratic model로 분석하면, 가장 적합한 선은 감마선인 경우에는 y= ($0.31{\pm}0.049)\;D+(0.0022{\pm}0.0002)\;D^2+(13.19{\pm}1.854$) 였으며, 중성자선인 경우에는 y=($0.99{\pm}0.528)\;D+(0.0093{\pm}0.0047)\;D^2+(13.31{\pm}7.309$) 였었다. 감마선에 대한 중성자선의 상대적 생물학적 효과비 (RBE)는 y=aD+$bD^2$+c를 다음과 같은 식으로 변형시켜 계산하였다. $$\frac{[-a{pm}\sqrt{a^2-4b\;(c-y}}]}{2{\times}6}$$ 미세핵 발생빈도가 세포당 0.05와 0.8사이에서의 중성자선의 상대적 생물학적 효과비는 $2.37{\pm}0.17$ 이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 선량에 따른 미세핵 발생빈도는 기존의 방사선 감수성 test의 결과와 대동소이하여, 앞으로 방사선 감수성을 측정하는 방법으로 이용할 수 있으며, 또한 실험방법이 비교적 간단하며 짧은 시간에 결과를 도출할 수 있어 생물학적 선량측정 도구로써 널리 이용될 수 있을 것으로 생각되어 진다.

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Radioprotective effect of mefenamic acid against radiation-induced genotoxicity in human lymphocytes

  • Hosseinimehr, Seyed Jalal;Nobakht, Reyhaneh;Ghasemi, Arash;Pourfallah, Tayyeb Allahverdi
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제33권3호
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    • pp.256-260
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    • 2015
  • Purpose: Mefenamic acid (MEF) as a non-steroidal anti-inflammatory drug is used as a medication for relieving of pain and inflammation. Radiation-induced inflammation process is involved in DNA damage and cell death. In this study, the radioprotective effect of MEF was investigated against genotoxicity induced by ionizing radiation in human blood lymphocytes. Materials and Methods: Peripheral blood samples were collected from human volunteers and incubated with MEF at different concentrations (5, 10, 50, or $100{\mu}M$) for two hours. The whole blood was exposed to ionizing radiation at a dose 1.5 Gy. Lymphocytes were cultured with mitogenic stimulation to determine the micronuclei in cytokinesis blocked binucleated lymphocyte. Results: A significant decreasing in the frequency of micronuclei was observed in human lymphocytes irradiated with MEF as compared to irradiated lymphocytes without MEF. The maximum decreasing in frequency of micronuclei was observed at $100{\mu}M$ of MEF (38% decrease), providing maximal protection against ionizing radiation. Conclusion: The radioprotective effect of MEF is probably related to anti-inflammatory property of MEF on human lymphocytes.

마우스와 사람 림프구에서 방사선에 의한 미소핵의 형성 및 고려인삼의 효과 (Induction of Micronuclei in Human and Mouse Lymphocytes Irradiated with Gamma Radiation and Effect of Panax ginseng C.A. Meyer)

  • 김성호;오헌;이송은;이윤실;김태환;정규식;류시윤
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제22권3호
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    • pp.153-160
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    • 1997
  • 사람의 말초혈액림프구와 C57BL/6마우스의 비장림프구를 사용하여 시험관내에서 감마선을 조사하고 배양하여 세포질분열 차단 림프구내에 형성되는 미소핵의 빈도를 측정하였다. 미소핵 발생빈도는 방사선조사 선량에 비례하여 증가하였으며 linen-quadratic 곡선식에 적용하여, 세포 당 0.2개의 미소핵이 유도되는 방사선량을 산출하면 사람의 말초혈액 림프구에 비하여 마우스 비장림프구에서 1.67배 민감하였다. 미소핵시험방법을 이용하여, 사람의 말초혈액 림프구에 대한 인삼의 방사선 방호효과를 시험관내 시험으로, 마우스의 미장림프구에 대한 효과를 생체내 시험으로 검정하였다. 사람림프구에 있어서 방사선(3Gy)에 의해 유도되는 미소핵의 수는 방사선조사 전 및 후 투여군에서 공히 감소하였으며(p<0.01), 마우스를 사용한 생체시험에서도 림프구의 미소핵 발생빈도는 낮게 관찰되었다(p<0.025). 이상의 결과에서 인삼은 인체에서도 방사선에 의한 세포장해를 감소시킬 가능성을 나타냈다.

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저선량의 감마선 피폭된 사람 말초 임파구의 미소핵을 이용한 방사선 생물학적 피폭선량 측정법 연구 (Cytokinesis-blocked micronuclei in the human peripheral lymphocytes following low dose γ-rays irradiation)

  • 김태환
    • 대한수의학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.99-104
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    • 2001
  • 불의의 방사선 피폭 환자의 체내 방사선 피폭선량의 예측을 위한 방사선 생물학적 선량측정 개발의 일환으로 저선량 피폭환자의 체내 피폭선량 측정 지표로서의 미소핵 분석법 이용 가능성을 평가하기 위하여 코발트-60 감마선을 0.25 Gy에서 1 G의 선량을 인체 말초 혈액에 조사한 후 임파구내에 미소핵의 수적 변화를 형태학적으로 관찰하였다. 저선량에 피폭된 임파구에서 미소핵이 관찰되었으며, 선량에 따른 수적인 변화도 나타났다. 저선량 피폭에 대한 미소핵의 수적 변화에 대한 선량-반응 곡선은 $Y=(0.02{\pm}0.0009)+(0.033{\pm}0.010)D+(0.012{\pm}0.012)D^2$의 식을 얻었으며, linear quadratic model 이였다. 이상의 결과에서 미소핵의 발생 빈도와 피폭 선량간에 유의한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 그리고 정상대조군에서는 세포당 $0.02{\pm}0.0009$개가 관찰되었다. 따라서 말초 임파구를 이용한 미소핵 분석법은 저선량 피폭환자의 체내 피폭선량 측정은 물론 방사선 방호제의 검색 및 방사선 민감도 검사를 위한 방사선 생물학적 지표로 이용 가능하며, 특히 이 방법은 간편하고 정확하며 재현성이 있는 방법으로 불의의 방사선 피폭 사고시 체내 피폭선량을 예측하는 좋은 지표로 사용되어질 수 있을 것으로 사료됨.

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