• 대한의생명과학회지
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• 제5권1호
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• pp.75-84
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• 1999

선천성 고혈압 흰쥐를 이용하여 puromycin Aminonucleoside (PAN)로 유도된 미세 변화신증에 대한 $\alpha$-tocopherol acetate의 효과를 알아보기 위하여, 정상군, PAN 투여군 (30 mg/kg), 비타민 E 투여군 (200 mg/kg) 그리고 PAN+비타민 E 투여 군으로 나누었다. 각 군은 약물 투여 후 2, 4, 8, 16일째 처치하여 혈청 생화학적 변화, 조직학적 변화, 그리고 미세구조적 변화를 관찰하였다. 실험동물의 체중은 PAN 투여군이 가장 낮은 증가율을 보였고, 비타민 E 투여군이 가장 높은 증가율을 보였다. 혈청 총단백질의 함량은 PAN투여 8일군에서 가장 낮았고, 혈중 요소성 질소와 크레아티닌의 함량은 P투여 8일군에서 가장 높게 나타났다. PAN+비타민 E 투여군에서는 PAN 투여군과 비교하여 혈청 총단백질의 함량이 증가되었고, 혈중 요소성 질소와 크레아티닌의 함량은 감소되었다. 조직학적 관찰 결과, 요세관 공간의 소실과 혈관사이세포의 증식이 PAN 투여 4일군에서 나타나기 시작하여, PAN투여 8일군에서 가장 현저하였으나 비타민 E 투여로 이러한 변화 정도는 감소되었다. PAS 염색 관찰 결과, 염색 정도가 PAN투여 8일군에서 가장 강하게 나타났고, 비타민 E 투여로 염색 정도는 감소되어 나타났다. 미세구조의 변화는 PAN투여 8일군에서 족돌기의 융합과 소실, 모세 혈관 내피세포의 공포화, 그리고 혈관사이세포와 사구체 기저막의 증식이 관찰되었고, 비타민 E투여로 감소되었다. 이러한 결과들로 보아 PAN으로 유도된 사구체 손상은 고혈압에 의해 가중될 수도 있으며, 사구체의 기능이상은 산화적 손상에 의한 것임을 간접적으로 시사하고 있다.

• Molecules and Cells
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• 제37권11호
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• pp.785-794
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• 2014

Mitophagy, a cellular process that selectively targets dysfunctional mitochondria for degradation, is currently a hot topic in research into the pathogenesis and treatment of many human diseases. Considering that hypoxia causes mitochondrial dysfunction, which results in cell death, we speculated that selective activation of mitophagy might promote cell survival under hypoxic conditions. In the present study, we introduced the Regulator of calcineurin 1-1L (Rcan1-1L) to initiate the mitophagy pathway and aimed to evaluate the effect of Rcan1-1L-induced mitophagy on cell survival under hypoxic conditions. Recombinant adenovirus vectors carrying Rcan1-1L were transfected into human umbilical vein endothelial cells and human adult cardiac myocytes. Using the 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide MTT assay and Trypan blue exclusion assay, Rcan1-1L overexpression was found to markedly reverse cell growth inhibition induced by hypoxia. Additionally, Rcan1-1L overexpression inhibited cell apoptosis under hypoxic conditions, as detected by annexin V-fluorescein isothiocyanate (FITC)/propidium iodide (PI) apoptosis assay. Meanwhile, the mitochondria-mediated cell apoptotic pathway was inhibited by Rcan1-1L. In contrast, knockdown of Rcan1-1L accelerated hypoxia-induced cell apoptosis. Moreover, Rcan1-1L overexpression significantly reduced mitochondrial mass, decreased depolarized mitochondria, and downregulated ATP and reactive oxygen species production. We further delineated that the loss of mitochondrial mass was due to the activation of mitophagy induced by Rcan1-1L. Rcan1-1L overexpression activated autophagy flux and promoted translocation of the specific mitophagy receptor Parkin into mitochondria from the cytosol, whereas inhibition of autophagy flux resulted in the accumulation of Parkin-loaded mitochondria. Finally, we demonstrated that mitochondrial 1permeability transition pore opening was significantly increased by Rcan1-1L overexpression, which suggested that Rcan1-1L might evoke mitophagy through regulating mitochondrial permeability transition pores. Taken together, we provide evidence that Rcan1-1L overexpression induces mitophagy, which in turn contributes to cell survival under hypoxic conditions, revealing for the first time that Rcan1-1L-induced mitophagy may be used for cardioprotection.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권3호
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• pp.433-441
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• 2021

Background: Multiple sclerosis (MS) and its animal model, the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), are primarily characterized as dysfunction of the blood-brain barrier (BBB). Ginsenoside-Rg3-enriched Korean Red Ginseng extract (Rg3-KRGE) is known to exert neuroprotective, anti-inflammatory, and anti-oxidative effects on neurological disorders. However, effects of Rg3-KRGE in EAE remain unclear. Methods: Here, we investigated whether Rg3-KRGE may improve the symptoms and pathological features of myelin oligodendroglial glycoprotein (MOG)_35-55 peptide - induced chronic EAE mice through improving the integrity of the BBB. Results: Rg3-KRGE decreased EAE score and spinal demyelination. Rg3-KRGE inhibited Evan's blue dye leakage in spinal cord, suppressed increases of adhesion molecule platelet endothelial cell adhesion molecule-1, extracellular matrix proteins fibronection, and matrix metallopeptidase-9, and prevented decreases of tight junction proteins zonula occludens-1, claudin-3, and claudin-5 in spinal cord following EAE induction. Rg3-KRGE repressed increases of proinflammatory transcripts cyclooxygenase-2, inducible nitric oxide synthase, interleukin (IL)-1 beta, IL-6, and tumor necrosis factor-alpha, but enhanced expression levels of anti-inflammatory transcripts arginase-1 and IL-10 in the spinal cord following EAE induction. Rg3-KRGE inhibited the expression of oxidative stress markers (MitoSOX and 4-hydroxynonenal), the enhancement of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase 2 (NOX2) and NOX4, and NADPH activity in the spinal cord of chronic EAE mice. Furthermore, apocynin, a NOX inhibitor, mimicked beneficial effects of Rg3-KRGE in chronic EAE mice. Conclusion: Our findings suggest that Rg3-KRGE might alleviate behavioral symptoms and pathological features of MS by improving BBB integrity through modulation of NOX2/4 expression.

• 생명과학회지
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• 제25권8호
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• pp.889-895
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• 2015

혈관내피세포 기능장애는 동맥경화증 발생의 초기단계이다. 비타민B군(B6, B12, 엽산)은 혈관항상성에 중요한 인자이다. 이들 비타민B군이 결핍되면 혈관항상성에 변화가 생겨 심혈관질환을 유발한다. 비타민B군 중 엽산은 내피세포에서 산화질소 항상성에 중요한 역할을 한다. 동맥경화증에 관련된 섭취엽산의 용량의존적 효과를 알기 위해, C57BL/6 쥐의 대동맥이완과 간 C반응단백질 수준을 연구하였다. 본 연구는 총 54마리의 C57BL/6 쥐를 서양식이군과 대조식이군으로 나누고, 각각은 다시 엽산섭취용량(0.2, 2, 8mg/kg)에 따라 3형태의 하위집단으로 나누었다. 18개월 동안의 식이섭취후, 양군의 8mg/kg 엽산섭취용량에서는 대동맥 이완반응을 전혀 나타내지 않았고 양군의 차이도 없었다(p<0.05). 모든 엽산섭취용량(0.2, 2, 8mg/kg)에서 간 C반응단백질 수준은 대조식이군보다 서양식이군에서 더 높았다(p=0.035). 양군의 간 C반응단백질 수준은 0.2 mg/kg 엽산섭취용량에서 가장 낮았다(p<0.05). 결론적으로, C57BL/6 쥐에서 식이에 관계없이 0.2 mg/kg 엽산섭취용량만으로도 대동맥의 이완반응을 유도하고 간 C반응단백질 수준을 낮춤으로써 동맥경화증을 충분히 예방할 수 있다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권4호
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• pp.579-589
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• 1996

연구배경 : 패혈증에서 백혈구의 활성화는 미생물 및 숙주 독성 물질의 청소에 중요한 역활을 하며 한편으로 활성화된 호중구와 그의 특성 물질은 조직 손상파 장기의 기증 부전을 초래한다. 백혈구의 CD11/18 유착 분자는 감염 및 염증 부위로 호중구 이동의 첫 단계인 호중구-내피 세포 유착을 조절한다. 패혈증 치료 전락으로 호중구 억제 효과의 가능성을 알아보기 위해 rat 에서 Escherichia coli 폐렴을 유발하여 CD11b에 대한 단클론 항체(MAb 1B6)의 효과를 평가하였다. 방법 : 1 mg/kg CD11b에 대한 단클론 항체와 1 mg/kg BSA출 폐렴 유발 6 시간전, 유발시 및 유발 6 시간후 무작위적으로 피하 투여하였다. 폐렴 유발후 무작위적으로 24, 60 및 90%의 산소를 투여하였으며 폐렴 유발후 4시간 및 3일간 하루에 한번씩 100 mg/kg의 ceftriaxone을 투여하였다. 말초 및 폐포 호중구와 폐 손상의 지표인 D(A-a)O2, W/D LW ratio 및 폐포 세척액 단백 농도를 12시간과 96시간까지 생존한 동물에서 측정하였다. 결과 : CD11b에 대한 단클론 항체는 말초 및 폐포 호중구를 감소시켰으며 96시간 보다 12시간에 더욱 감소시켰다. 폐손상 지표는 단클론 항체 투여군과 대조군을 비교시 차이를 보이지 앉았으나 생존 동물 수의 부족으로 통계학적 평가의 의미가 없었다. 조기(6 시간) 사망률은 항체 투여군 51%로 대조군 31%보다 의미(P=0.02) 있게 증가하였으나 후기 사망률(12 시간에서 72 시간)은 항체 투여군 44% 대조군 36%로 의미(P=0.089) 있는 차이가 없었다. 결론 : CD11b/18 유착 분자는 감염 및 염증 부위로 호중구의 이동을 조절하는 것으로 알려져 있다. CD11b에 대한 단클론 항체는 rat의 폐인성 패혈증에서 폐포 호중구를 감소시키고 조기 사망률을 증가시켰다. 따라서 CD11b에 대한 단클론 항체가 rat의 폐인성 패혈증의 초기에 호중구의 폐포내 이동을 억제시켜 숙주의 방어 기전에 장애를 초래하여 조기 사망률을 증가시키는 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권6호
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• pp.597-603
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• 2008

목 적 : 비만은 지방세포의 축적과 인슐린 내성으로 제 2형 당뇨병을 초래하고, 고 인슐린혈증과 고혈당이 염증 과정의 전구 물질과 함께 작용하여 혈관 내피의 이상, 혈청 지질의 이상, 고혈압과 혈관 염증을 일으켜 동맥경화와 심혈관 질환을 야기하는 것으로 알려져 왔다. Leptin은 adiopnectin과 함께 지방 세포로부터 생산되는 가장 풍부한 adipocytokine으로서, 일차적으로는 식욕 조절과 체내 지방 축적 조절의 기능을 하지만, IL-6, IL-12, TNF-${\alpha}$와 같은 다른 사이토카인과 함께 염증과정의 전구 물질이 되며 여러 면역 관련 질환에서 중요한 매개체가 된다. 이번 연구에서는 비만 청소년에서 leptin과 여러 cytokine과의 상관관계를 알아보고자 하였다. 방 법 : 16세 이상부터 18세 미만의 66명의 중등도 이상의 비만 청소년을 대상군으로 하였고, 같은 연령의 정상 청소년 26명을 대조군으로 하였다. 신장, 체중을 이용하여 비만도와 체질량지수를 산출하였고, 혈청 지질, 간 효소치를 측정하였다. 효소면역 측정법을 이용하여 IL-6, TNF-${\alpha}$를 측정하였고, 방사면역 측정법을 이용하여 adiponectin, leptin, 인슐린을 측정하였다. 이 후 leptin과 각 측정치와의 상관성을 알아보았다. 결 과 : Leptin은 비만군에서 대조군보다 유의하게 높았고, TNF-${\alpha}$와 IL-6도 비만군에서 대조군보다 유의하게 높았다. 인슐린도 비만군에서 대조군보다 유의하게 높았고 adiponectin은 비만군에서 유의하게 낮았다. Leptin은 비만도, 체질량지수, IL-6과 유의한 양의 상관관계를 보였으며, 또한 IL-6와 TNF-${\alpha}$간에 유의한 양의 상관관계를 보였다. 결 론 : 비만 청소년에서 leptin, TNF-${\alpha}$, IL-6와 같은 cytokine과 insulin이 성인병으로 진행되는데 중요한 요소가 될 것이며, leptin을 성인병의 예측 인자 및 임상치료의 척도로 사용하기 위해 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권10호
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• pp.1093-1099
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• 2006

목 적 : 호모시스테인은 성인에서 관상동맥 질환을 포함한 심혈관 질환의 독립적인 위험 인자로서, 혈관 내피세포 손상과 혈액 응고 촉진, 혈전 형성 등의 기전으로 동맥경화증의 위험을 증가시킨다고 알려져 있으나 이러한 호모시스테인이 소아에 미치는 영향은 아직까지 연구된 바가 없다. $TNF-{\alpha}$는 전염증성 사이토카인으로서 혈관 내피세포 손상과 관상동맥의 염증 반응을 초래한다. 본 연구에서는 호모시스테인이 가와사키병의 관상동맥 합병증에 미치는 영향과 $TNF-{\alpha}$의 연관성에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 : 가와사키병 환아 24명(관상동맥 확장이 없는 군(1군) : 8명, 관상동맥 확장이 있는 군(2군) : 16명)에 대한 임상 양상과 면역글로불린 투여 전과 후, 회복기에서의 호모시스테인과 $TNF-{\alpha}$ 혈중 농도를 비교하였다. 대조군은 같은 시기에 내원한 열이 없는 정상 소아(3군 : 10명)와 열성 질환 소아(4군 : 11명)로 정하였다. 결 과 : 면역글로불린 투여 전의 호모시스테인은 1군($14.0{\pm}7.0{\mu}mol/L$)에서 3군($5.9{\pm}1.1{\mu}mol/L$)에 비해 유의하게 높았으며(P<0.05), 2군($17.4{\pm}8.0{\mu}mol/L$)에서는 3군($5.9{\pm}1.1{\mu}mol/L$)과 4군($9.2{\pm}2.0{\mu}mol/L$) 각각에 비해 유의하게 높았다(P<0.05). $TNF-{\alpha}$에서도 면역글로불린 투여 전 2군($858.4{\pm}934.0pg/mL$)이 3군($8.0{\pm}1.1pg/mL$)과 4군($54.1{\pm}146.3pg/mL$)에 비해 유의하게 높았다(P<0.05). 2군에서 시간 경과에 따른 호모시스테인과 $TNF-{\alpha}$를 비교해 보면 면역글로불린 투여 전에 각각 $17.4{\pm}8.0{\mu}mol/L$, $858.4{\pm}934.0pg/mL$로 가장 높았고, 면역글로불린 투여 후와 회복기로 갈수록 감소하였다. 또한 가와사키병 급성기에서 호모시스테인과 $TNF-{\alpha}$는 양의 상관관계를 가진다(r=0.488, P<0.05). 결 론 : 호모시스테인의 혈중 농도가 높을수록 가와사키병에서 관상동맥 병변이 발생할 가능성이 더 높았으며 $TNF-{\alpha}$와 같은 사이토카인도 관상동맥 병변의 형성에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권4호
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• pp.368-374
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• 2006

목 적 : 비만증은 소아과 영역에서 비교적 흔한 영양장애이며 우리나라에서도 현저히 증가되고 있고, 비만으로 인한 성인의 동맥경화증은 대부분 소아시기부터 시작된다는 것이 알려져 있다. 또한 경동맥의 기계적 특성과 상완동맥의 내피세포 기능 변화를 조사함으로써 동맥경화증의 발생과 진행에 예측 인자로 사용할 수 있다. 따라서 본 저자들은 비만아들이 이러한 혈관 이상과 내피세포 기능 이상을 보이는지 측정을 하여 알아보았다. 방 법 : 14-16세의 38명의 비만아를 대상군으로 하였고 같은 성별과 연령의 45명의 건강한 소아를 대조군으로 하였다. 고해상도 초음파를 이용하여 경동맥의 내중막 두께와 혈관 내피세포에 의존적인 혈류 의존성 상완 동맥 확장능을 측정하였으며, 경동맥의 유순도와 신전도, 경직도, 증분 탄성률, 확장기 혈관벽 중압은 공식으로 계산하여 두 군간에 차이가 있는지 조사해 보았다. 결 과 : 비만아가 정상아보다 내중막 두께가 유의 있게 증가되어 있었고, 혈류 의존성 확장능은 현저하게 감소되어 있었다. 유순도, 신전도, 경직도는 두 군간 차이가 없었다. 또한 비만 정도가 심할수록, 혈압이 높을수록 내중막 두께는 증가하였으며, 비만이 독립적으로 내피세포 기능 이상을 초래함을 알 수 있었다. 결 론 : 본 연구결과 초음파를 이용하여 동맥경화증의 초기 변화로 내피세포 기능과 혈관 내벽 두께 이상을 관찰할 수 있었다. 따라서 무증상인 비만아에서 일차적인 선별검사로서 내중막 두께와 혈류 의존성 확장능은 심혈관 합병증의 위험성을 발견하는데 이용할 수 있을 뿐만 아니라 치료 경과를 파악하는데도 이용할 수 있을 것이다.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제5권2호
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• pp.105-110
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• 2008

목 적: 자간전증은 임신 특이적 질환으로, 면역 반응 관련 결합 요소의 증가에 의한 광범위한 혈관내피 기능손상을 나타낸다. 자간전증을 이끄는 생태병리학적 기전에 관여하는 세포내부 결합요소-1 (intracellular adhesion molecule-1; ICAM-1)은 면역반응의 시작을 유도하고, 그것의 혈장 정도와 기능은 유전적으로 영향을 받는다. 그러므로 우리는 이번 연구에서 한국인 자간전증 임산부에서 ICAM-1의 유전자 다형성 부위인 K469E의 분포를 평가하고 자간전증과 이 유전자 다형성 사이의 연관성을 조사하였다. 대상 및 방법: 이 유전자 다형성은 SNapShot kit와 ABI Prism 3100 Genetic analyzer를 사용하여 197명의 자간전증임산부와 193명의 정상 임산부의 말초 혈액에서 분석하였다. 결 과: ICAM-1 유전자 다형성인 K469E의 유전자형과 대립유전자 빈도는 자간전증 임산부와 정상 임산부 사이에 차이가 없었다. 유전자형인 KK, KE, EE는 자간전증 임산부에서 각각 40.6%, 43.7%, 15.7%였고, 정상 임산부에서 38.9%, 45.1%, 16.1%였다. 그리고 K와 E 대립유전자 빈도는 자간전증 임산부에서 각각 0.62, 0.38이었고 정상 임산부에서 0.61, 0.39였다. 다중회귀분석결과에서 자간전증 발생 위험도는 K469E의 이종접합 유전자형 (KE)이나 돌연변이 유전자형(EE)을 수반하는 그룹에서 증가되지 않았다. 결 론: 이 연구는 ICAM-1 유전자 다형성인 K469E가 한국인 임신부의 자간전증 발생과 연관이 없음을 나타낸다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권1호
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• pp.37-46
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• 2004

연구 배경 : 허파혈관주위세포는 허파미세혈관에서 혈액공기 장벽을 이루고 있는 중요한 세포이다. 이 세포는 생리학적으로 혈류와 혈관의 투과성을 조절하는 기능이 있다. 본 연구는 급성폐손상/급성호흡곤란증후군에서 혈관 과투과성 및 개형에 혈관주위세포의 변화가 중요한 역할을 할 것으로 보고 시작하게 되었다. 흰쥐로 부터 일차 배양한 허파혈관주위세포에 저산소 상태를 만들었을 때, 세포의 생존능에 미치는 영향과 저산소증에 의해 유도되는 유전자의 발현을 살펴보았다. 방 법 : 흰쥐로부터 허파혈관주위세포를 일차 배양 및 계대 배양하였다. 광학 현미경 및 세포 면역 화학 염색으로 세포를 확인하였다. 2% $O_2$의 세포 배양기와 $200{\mu}M$ $CoCl_2$를 처리하였다. 세포의 증식은 tryphan blue 염색 후 세포수를 세는 방법을 택하였다. 유전자 발현은 역전사 중합 효소 연쇄반응을 이용하였다. 결 과 : 1. 흰쥐로부터 허파혈관주위세포를 성공적으로 일차 배양 및 계대 배양할 수 있었다. 2. 2% $O_2$나 $CoCl_2$에서 혈관주위세포는 24시간, 36시간, 48시간에 증식이 억제되었다. 3. 허파혈관주위세포에 저산소 상태의 자극을 주면 VEGF와 smad-2의 발현이 현저하게 증가하였다. 4. 허파혈관주위세포의 HIF$1{\alpha}$, COX-2는 저산소상태에서 VEGF, smad-2에 비해 발현의 변화가 현저하지 않았다. 결 론 : 허파혈관주위세포를 일차 배양함으로써 허파꽈리혈관장벽의 연구를 위한 한 모델을 만들었고, 저산소 상태에서 증식의 억제와 유전자 발현의 변화를 살펴봄으로써 허파혈관손상의 기전을 규명하는데 향후 도움이 될 것으로 보인다.