• 제목/요약/키워드: Free Radical Mechanism

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Tetramethylpyrazine이 흰쥐 척수압박손상의 신경세포 자연사에 미치는 영향 (Effect of Tetramethylpyrazine on Neuronal Apoptosis in Spinal Cord Compression Injury of Rats)

  • 조종진;김승환;이준석;신정원;김성준;손낙원
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-13
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    • 2013
  • Objectives : The pathophysiology of acute spinal cord injury(SCI) may be divided into primary and secondary mechanisms of injury. The secondary mechanism involves free radical formation, excitotoxicity, inflammation and apoptotic cell death, and sets in minutes after injury and lasts for weeks or months. During this phase the spinal tissue damages are aggravated. Therefore, secondary mechanisms of injury serve as a target for the development of neuroprotective drug against SCI. The present study investigated the effect of tetramethylpyrazine(TMP), an active ingredient purified from the rhizome of Ligusticum wallichii(川芎, chuanxiong), on neuronal apoptosis in spinal cord compression injury in rats. Methods : SCI was subjected to rats by a static compression method(35 g weight, 5 mins) and TMP was treated 3 times(30 mg/kg, i.p.) during 48 hours after the SCI. Results : TMP ameliorated the tissue damage in peri-lesion of SCI and reduced TUNEL-labeled cells both in gray matter and in white matter significantly. TMP also attenuated Bax-expressed motor neurons in the ventral horn and preserved Bcl-2-expressed motor neurons. Conclusions : These results indicate that TMP plays a protective role in apoptotic cell death of neurons and oligodendrocytes in spinal cord injury. Moreover, it is suggested that TMP and TMP-containing chuanxiong may potentially delay or protect the secondary spinal injury.

Syntheses of Alternating Head-to Head Vinyl Copolymers and Vinyl Terpolymers via Ring-Opening Mechanism. Ring-Opening Polymerization of Substituted-3,4-dihydro-2H-pyrans

  • Lee, Ju-Yeon;Cho, I-Whan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제8권2호
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    • pp.96-101
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    • 1987
  • 2-Ethoxy-6-methoxy-5-cyano-3,4-dihydro-2H-pyran (1_a$), 2-n-butoxy-6-methoxy-5-cyano-3,4-dihydro-2H-pyr an (1b), 2-isobutoxy-6-methoxy-5-cyano-3,4-dihydro-2H-py ran ($1_c$), and 2-ethoxy-6-methoxy-3-methyl-5-cyano-3,4-dihydro -2H-pyran ($1_d$) were prepared by (4 + 2) cycloaddition reaction of methyl $\alpha$-cyanoacrylate with the corresponding alkyl vinyl ethers. Compounds $1_{a-d}$ were ring-open polymerized by cationic catalyst to obtain alternating head-to-head (H-H) copolymers. For comparison, head-to-tail (H-T) copolymer $3_a$ was also prepared by free radical copolymerization of the corresponding monomers. The H-H copolymer exhibited minor differences in its $1_H% NMR and IR spectra, but in the $^{13}C$ NMR spectra significant differences were observed between the H-H and H-T copolymers. Glass transition temperature ($T_g$) of H-H copolymer was higher than that of the H-T copolymer, but thermal decomposition temperature of the H-H copolymer was lower than that of the H-T copolymer. Compounds $1_a$, $a_b$, and $1_c$, copolymerized well with styrene by cationic catalyst, but compound 1d failed to copolymerize with styrene. All of the H-H and H-T copolymers were soluble in common solvents and the inherent viscosities were in the range 0.2-0.4 dl/g.

Heat-processed Panax ginseng and diabetic renal damage: active components and action mechanism

  • Kang, Ki Sung;Ham, Jungyeob;Kim, Young-Joo;Park, Jeong Hill;Cho, Eun-Ju;Yamabe, Noriko
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제37권4호
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    • pp.379-388
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    • 2013
  • Diabetic nephropathy is one of the serious complications in patients with either type 1 or 2 diabetes mellitus but current treatments remain unsatisfactory. Results of clinical research studies demonstrate that Panax ginseng can help adjust blood pressure and reduce blood sugar and may be advantageous in the treatment of tuberculosis and kidney damage in people with diabetes. The heat-processing method to strengthen the efficacy of P. ginseng has been well-defined based on a long history of ethnopharmacological evidence. The protective effects of P. ginseng on pathological conditions and renal damage associated with diabetic nephropathy in the animal models were markedly improved by heat-processing. The concentrations of less-polar ginsenosides (20(S)-Rg3, 20(R)-Rg3, Rg5, and Rk1) and maltol in P. ginseng were significantly increased in a heat-processing temperature-dependent manner. Based on researches in animal models of diabetes, ginsenoside 20(S)-Rg3 and maltol were evaluated to have therapeutic potential against diabetic renal damage. These effects were achieved through the inhibition of inflammatory pathway activated by oxidative stress and advanced glycation endproducts. These findings indicate that ginsenoside 20(S)-Rg3 and maltol are important bioactive constituents of heat-processed ginseng in the control of pathological conditions associated with diabetic nephropathy.

Preparation of Bi/Bi2MoO6 Plasmonic Photocatalyst with High Photocatalytic Activity Under Visible Light Irradiation

  • Zou, Chentao;Yang, Zhiyuan;Liang, Mengjun;He, Yunpeng;Yang, Yun;Yang, Shuijin
    • Nano
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    • 제13권11호
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    • pp.1850127.1-1850127.13
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    • 2018
  • Bi metal deposited on $Bi_2MoO_6$ composite photocatalysts have been successfully synthesized via a simple reduction method at room temperature with using $NaBH_4$ as the reducing agent. The photocatalytic activity of the composite was evaluated by degradation of rhodamine B (RhB) and bisphenol A (BPA) solution under visible light. The rate constant of $Bi/Bi_2MoO_6$ composite to RhB is 10.8 times that of $Bi_2MoO_6$, and the degradation rate constant of BPA is 6.9 times of that of $Bi_2MoO_6$. Nitrogen absorption-desorption isotherm proved that the increase of specific surface area is one of the reasons for the improvement of photocatalytic degradation activity of $Bi/Bi_2MoO_6$ composites. The higher charge transfer efficiency of $Bi/Bi_2MoO_6$ is found through the characterization of the photocurrent and impedance, which are attributed to the surface plasmon resonance (SPR) effect produced by the introduction of the metal Bi monomer in the composite. Free radical capture experiments proved that cavitation is the main active species. Based on the above conclusions, a possible mechanism of photocatalytic degradation is proposed.

통초(通草)와 목통(木通) 추출물이 monosodium iodoacetate(MIA)로 유발된 골관절염 동물 모델에 미치는 효과 (Effects of Tetrapanax papyrifer stem and Akebiae quinata stem on a rat model of monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis)

  • 이상남;서부일
    • 대한본초학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.29-44
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    • 2023
  • Objectives : This study was planned to evaluate the therapeutic effectiveness and possible underlying mechanism of TPE (Tetrapanax papyrifer stem(inner part of the stem Extract) and AQE (Akebiae quinata stem Extract) on osteoarthritis. Methods : Osteoarthritis models were induced through intra-articular injection of MIA (monosodium iodoacetate) 50 μL with 80 mg/ml in rats. Excluding the normal group, Osteoarthritis-induced rats were divided into 4 groups (Control, INDO, TPE, AQE). The drug concentrations were indomethacin 5 mg/kg, TPE 200 mg/kg, and AQE 200 mg/kg, and were orally administered once a day for a couple of weeks. After drug supplementation, the effects of TPE and AQE were measured with serum diagnosis, western blotting, and histopathological staining. Results : It was found that the DPPH and ABTS free radical erasure ability of AQE was better than that of TPE. AQE administration improved rear limb overload and it led to relieving pain. Both PTE and AQE significantly reduced the expression of inflammatory mediators COX-2, iNOS, and inflammatory cytokine IL-1β and IL-6 by inhibiting the phosphorylation of IκBα and deactivating the pathway of NF-κBp65. On the other hand, TNF-α was significantly reduced only by administration of AQE. In addition, histopathological analysis showed that the administration of AQE compared to PTE suppressed cartilage degeneration and effectively suppressed damage to proteoglycan, a component of ECM. Conclusion : Reviewing these experimental results, TPE and AQE possessed the effect of delaying the progress of osteoarthritis and protecting cartilage. In addition, the results of this study show that AQE has a better cartilage protection effect than TPE.

내독소에 의한 혈관 내피세포 손상에서 혈관 내피세포로부터 유리된 산소기의 역할에 관한 연구 (The Role of Oxygen Free Radicals from Endothelial Cells in Endotoxin-induced Endothelial Cell Cytotoxity)

  • 최형석;정기호;유철규;김영환;한성구;심영수;김건열;한용철;정기석
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제41권4호
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    • pp.319-327
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    • 1994
  • 연구배경: 폐포-모세혈관 투과성의 증가에 의한 폐부종을 특징으로하는 성인성 호홉곤란증후군(ARDS)의 발병기전은 아직 명확히 밝혀져 있지 않다. 폐포-모세혈관 투과성의 증가는 폐 혈관 내피세포의 손상에 의한 것으로 알려져 있어 폐포-모세혈관 투과성 증가의 기전을 이해하기 위해서는 폐혈관 내피세포 손상의 기전을 규명하는 것이 필요하다. 혈관 내피세포 손상은 주로 활성화된 호중구에서 분비된 염증매개성 물질에 의한다고 생각되고 있다. 그러나 최근 들어 내피세포 손상에서 호중구와 무관한 새로운 기전의 존재를 시사하는 결과들이 알려지고 있다. 본 연구에서는 호중구나 활성화된 보체의 도움없이 내독소만에 의해 혈관 내피세포의 손상이 발생하는 지, 내독소에 의해 혈관 내피세포에서 산소기가 유리되는 지를 관찰하고, 이것이 혈관 내피세포의 손상에 관여하는지를 규명하고자 하였다. 방법: 내독소가 호중구의 도움없이 혈관 내피세포에 손상을 가져오는지를 관찰하기 위해 내독소 투여후 세포독성지표를 측정하였다. 이때 산소기가 관여하는지를 평가하기 위해 여러 항산화제로 전처치한 후 내독소에 의한 세포독성을 측정하였다. 다음 단계로 내독소에 의한 혈관 내피세포에서의 산소기 분비 유무를 관찰하고자 내독소 처치후 배양액내의 과산화수소 농도를 측정하였다. 마지막으로 과산화수소의 세포독성 유무를 관찰하고자 과산화수소 처치후 세포독성검사를 시행하였다. 모든 실험에서 일차 배양한 HUVE의 제4세대 계대배양 세포를 사용하였고 세포독성검사는 51Cr유리법을 사용하였다. 결과: 1) 내독소 단독 처치시 혈관 내피세포의 손상이 관찰되었는데, 이는 용량-반응관계를 보였다. 2) 내독소에 의한 혈관 내피세포의 손상은 catalase와 DMTU에 의하여 각각 유의하게 억제되었다. 3) 내독소에 의해 혈관 내피세포로 부터 과산화수소가 용량-반응관계를 보이면서 분비되었다. 4) 과산화수소는 혈관 내피세포독성을 보이고 이는 catalase와 DMTU 전처치로 완화되었다. 결론: 내독소는 단독으로 혈관 내피세포독성을 보이며 이때 혈관 내피세포에서 분비된 산소기가 세포독성에 관여할 것으로 생각된다.

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식품포장의 항산화제 첨가 플라스틱의 용도 (The Applications of Antioxidant Impregnated Polymers to Food Packaging)

  • 이윤석
    • 한국포장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.49-59
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    • 2002
  • 플라스틱 포장재의 주요 기능은 식품을 수송, 보관과정에서 안전하게 보존하는 것이다. 식품과 플라스틱 포장재간의 반응은 식품의 품질과 안전성 문제에 있어서 상당한 이슈가 되고 있는데 이는 주로 플라스틱에 남아있는 잔류용제, 단량체, 첨가물 등이 식품으로 전이되는 문제들이다. 플라스틱 포장재에 항산화제를 첨가하는 것은 필름의 열화는 물론 포장된 식품, 특히 유지가 많은 제품의 산화를 막을 수 있다. 현재 BHT와 같은 항산화제를 플라스틱 포장재에 적용하는 것이 상업화되어 제품의 유통기간을 연장시키는 방법으로 사용되고 있다. Alpha tocopherol은 가장 중요한 자유기 제거제의 하나로 생물 시스템에는 잘 알려져 있는데 이것을 포장재에 사용함으로써 생산자와 소비자 모두 매우 긍정적인 반응을 보이고 있다. Alpha tocopherol은 폴리올레핀계 레진에 적용되어 BHT를 대체하고 있다. 이 연구는 포장재와 제품간의 증발-흡착 메카니즘을 이용한 항산화제의 효과와 그 적용, 그리고 이러한 메카니즘을 예측할 수 있는 분석기법을 설명하였다.

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Streptozotocin 유도 당뇨성 흰쥐에서 methotrexate의 신독성 생성기전에 관한 연구 (The Mechanism of Nephrotoxicity Formation of Methotrexate in STZ-Induced Hyperglycemic Rats)

  • 김석환;김여정;이주연;강혜옥;이항우;최종원
    • 생명과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.259-265
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    • 2006
  • 엽산과 유사한 구조를 가져 관절염 치료제로 쓰이는 methotrexate (MTX)의 당뇨병 쥐에서의 신독성 기전을 구명할 목적으로 실험동물 정상군과 STZ로 당뇨를 유발한군에 MTX률 투여하여 신장 독성을 유발하여 혈중 생화학적 변화를 관찰하고 free radical의 생성계와 해독계의 활성에 미치는 영향을 관찰하였다. 혈중 신장기능 지표 효소 및 신장조직의 지질과산화 함량이 정상군에 MTX를 투여한 군에 비해 당뇨쥐에 MTX를 투여한 군에서 현저히 증가하였다. 당뇨쥐에 MTX를 투여함으로써 활성산소 생성계인 phase I 단계 중 cytosol 효소계 활성이 정상쥐에 MTX를 투여한 군에 비하여 현저히 증가하였고, phase II 단계 중 glutathione S-transferase의 활성이 정상쥐에 MTX를 투여하였을때에 비하여 당뇨쥐에 MTX를 투여하였을때 현저히 감소하였다. 신조직 중 glutathione의 함량 또한 당뇨쥐에 MTX를 투여했을때 현저히 감소하였고 이러한 결과는 $\gamma$-glutamylcysteine synthetase와 glutathione reductase의 활성을 감소시킨 결과로 생각된다. 이상의 결과를 종합하여 볼때 당뇨쥐에 MTX를 투여하면 신독성이 증가함을 확인할 수 있었고, 그 기전은 cytosol계 효소 활성을 증가시켜 MTX의 대사계를 촉진시킴으로 독성물질의 생성을 증가시키고, 이로 인한 신조직중의 지질과산화 함량의 증가는 glutathione의 함량 감소에 의해 나타나는 결과로 사료되어진다.

홍삼 사포닌이 수태중인 흰쥐의 항산화 효소활성에 미치는 영향 (Effect of Tota1 Saponin from Red Ginseng on Acvtivities of Antioxidant Enzymes in Pregnant Rats)

  • 송용범;곽이성;박기현;장성근
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제26권3호
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    • pp.139-144
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    • 2002
  • 수태는 많은 신체적인 기능들의 높은 에너지 요구 및 산소요구량 증가로 인하여 생리적인 변화를 수반한다. 때문에 산소 섭취량 및 이용이 증가하여 산화적인 스트레스의 증가를 기대할 수 있다. 수태중에 발생되는 free radical에 대하여 홍삼사포닌 투여가 간 항산화효소의 활성에 미치는 영향을 연구하였다. 수태중에 superoxide dismutase(SOD)의 활성은 전반적으로 감소하는 경향을 나타냈으며, 사포닌 투여군은 대조군에 비하여 유의한 변화가 관찰되지 않았다. 그리고 glutathione peroxidase(GPX) , gluthatione reductase (GRD)와 catalase의 활성도는 수태중에 감소하는 경향을 나타냈으며, 반면에 사포닌 투여군은 대조군 비하여 GRD 및 catalase의 활성도에 유의한 변화를 나타냈다. 사포닌 투여군의 GPX의 활성도는 대조군에 비하여 감소하는 경향이 다소 적게 나타났다. 수태중 대조군의 glutathione-S-transferase (GST) 활성도는 항상성을 유지하기 위해 증가하는 경향을 나타냈으며, 사포닌 투여군도 대조군에 비하여 이 효소의 활성도가 더욱 증가하는 경향을 나타냈다. 분만 후 대조군 및 사포닌 투여군은 정상수준으로 회복되었다. 수태와 같은 생체변화에도 불구하고 수태한 흰쥐의 간 항산화 효소활성에 대한 사포닌의 영향은 산소독성에 대하여 모체간을 보호해주는 생리적 항상성의 적응메카니즘에 의하여 조절되는 것으로 보인다.

상아질에 대한 10% Carbamide peroxide가 미치는 영향 (EFFECT OF 10% CARBAMIDE PEROXIDE ON DENTIN)

  • 서상우;권용훈;김현정;남순현;김교한;김영진
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.423-430
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    • 2003
  • 최근 들어 심미적 목적으로 치아 미백제를 이용한 치아 미백술이 널리 사용되고 있다. 현재까지 치아 미백제의 정확한 기전은 밝혀져 있지 않지만 미백제로부터 여러 가지 방법으로 분해된 free radical의 복잡한 산화작용에 의한 것으로, 치아변색의 원인물질의 화학적 구조가 바뀌어짐으로써 희게 되는 것으로 이해하고 있다. 본 연구의 목적은 치아 미백제에 의한 상아질의 특성변화를 관찰하고 미백제의 안전성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 10% carbamide peroxide를 1일에 6시간 2주동안 사람의 소구치 법랑질에 적용한 후 상아질에서 나타나는 형상변화, 경도변화, 조성변화 및 무기질 함량변화를 주사전자현미경(SEM), 미세경도기, FT-Raman 분광기 그리고 전자탐침미세분석기(EPMA)를 이용하여 분석하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 법랑질 표면에 도포한 10% carbamide peroxide가 상아질로 침투하여 미친 영향은 증류수에만 담가둔 시료와 비교하였을 때 형상변화의 측면에서는 차이를 발견할 수 없었다. Peritubular dentin과 intertubular dentin의 표면에서는 nanometer range에서 아무런 변화를 발견할 수 없었다. 미백처리한 치아와 증류수에만 담가둔 치아의 상아질에서 통계적으로 유의한 경도의 차이를 발견할 수 없었다. FT-Raman 분석결과 상아질 구성성분 중 어떤 변화도 분광학적으로 관찰되지 않았다. 유기질에 의한 peak와 무기질에 의한 peak 모두 무시 할 수 있을 정도의 Raman intensity 변화만 관찰되었다. 무기질 함량변화를 측정한 결과 아무런 처리도 하지 않은 치아의 상아질, 증류수에만 담가둔 치아의 상아질 그리고 미백후 증류수에 담가둔 치아의 상아질에서 무기질 총량이 각각 $98.73{\pm}1.89,\;98.56{\pm}2.11,\;97.47{\pm}2.51$로 나타났다. 이들 값은 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 이상의 결과들로 볼 때 10% carbamide peroxide 미백이 상아질에 미치는 영향은 극히 미약하다고 판단되어 상아질에는 안전한 것으로 생각된다.

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