• Toxicological Research
• /
• 제17권
• /
• pp.251-256
• /
• 2001

The expression of phase II detoxifying enzymes is affected by a variety of compounds and the induction of the enzymes plays an essential role in chemoprevention. A variety of phytochemicals such as sulfur-containing chemoprotective agents (SCC) may trigger cellular signals and activate phase II gene expression through ARE activation. see induces glutathione S-transferases. Studies were conducted to investigate the role of mitogen-activated protein (MAP) kinase and phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-kinase) in the induction of GST (e.g. rGSTA2) by sec. We also studied the MAP kinase pathway responsible for the GST expression by see and compared that with the pathway activated by oxidative stress as a result of sulfur amino acids deprivation (SAAD). see inhibited phosphorylation of ERK1/2 although the effect of see on JNK and p38 MAP kinase was minimal. Wortmannin and LY294002. PI3-kinase inhibitors. abolished the increases in rGSTA2 mRNA and protein levels by SCC. Deprivation of cystine and methionine caused oxidative stress in H4IIE cells. as evidenced by a decrease in the reduced glutathione and an increase in prooxidant production. Electrophoretic mobility shift assay revealed that the ARE complex consisting of Nrf-1/2 and Maf proteins was activated 12~48 h. The rGSTA2 mRNA and protein levels were increased by SAAD. Activation of ARE and induction of rGSTA2 were both completely inhibited by PI3-kinase inhibitors. Inhibition of p38 MAP kinase by SB203580 prevented the ARE-mediated rGSTA2 induction. The results of this study showed that PI3-kinase might play an essential role in the ARE-mediated rGSTA2 induction by see or SAAD and that the dual MAP kinase pathways were responsible for the enzyme induction.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.575-582
• /
• 1991

글루타치온 생산증대를 도모하기 위하여 글루타치온 합성에 관여하는 효소들인 GSH-I 및 GSH-II 유전자들 pBR322 벡터에 클로닝하였다. gshI 유전자를 클로닝하기 위하여 GSH-I 효소활성이 결여된 GS903 균주를 분리하였다. E. coli K-12 염색체 DNA로부터 분리된 3.6Kb PstI DNA 절편을 pBR322 벡터에 클로닝하였다. gshII 유전자는 2.2Kb PstI-BamHI DNA 절편내에 존재하며 이 절편을 pUC13 벡터에 클로닝하였다. 플라스미드의 copy number와 gsh 유전자들을 포함하고 있는 삽입 DNA의 크기의 차이에 의한 gsh 유전자들의 발현 정도를 조사하기 위하여 pGH1090, pGH101, pGH200, pGH201, pLF4, pLF6 그리고 pGH300같은 여러 플라스미드를 사용함으로써 gshI 유전자의 발현이 의해 2배이상 증가하였다. 그러나 벡터 플라스미드내에 존재하는 gsh 유전자들을 포함하는 삽입 DNA의 크기의 차이에 의해서는 gsh 유전자들의 발현이 영향을 받지 않았다.

• Natural Product Sciences
• /
• 제15권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2009

Oxidative stress is caused by an imbalance between the production of reactive oxygen and an ability of a biological system, to readily detoxify the reactive intermediates or easily repair the resulting damage. It has been suggested that developmental alloxan-induced liver damage is mediated through increases in oxidative stress. The anti-diabetic effect and antioxidant activity of Phaleria macrocarpa (PM) fractions were investigated in alloxan-induced diabetic rats. After two weeks administration of PM, the liver antioxidant enzyme and hyperglycemic state were evaluated. The results showed that oral administration of PM treatments reduced blood glucose levels in diabetic rats by oral administration (P < 0.05). Serum glutamic-oxaloacetic transaminase (sGOT) and serum glutamic-pyruvate-transaminase (sGPT) were also diminished by PM supplementation. The superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione-peroxidase (GPx) activities, and glutathione (GSH) level in the alloxan-induced diabetic rats were significantly decreased (P < 0.05) compared to those in the normal rats but were restored by PM treatments. PM fractions also repressed the level of malondialdehyde (MDA) in the liver. Glutathione reductase (GR), glutathione-S-transferase (GST) and $\gamma$-glutamylcysteine synthase (GCS) were also reduced in alloxan-induced diabetic rats. PM fractions could restore the GR and GST activities, but the GCS activity was not affected in rat livers. From the results of the present study, the diabetic effect of the butanol fraction of PM against alloxan-induced diabetic rats was concluded to be mediated either by preventing the decline of hepatic antioxidant status or due to its indirect radical scavenging capacity.

• Food Science and Biotechnology
• /
• 제14권5호
• /
• pp.586-592
• /
• 2005

This study was performed to investigate the antioxidant effects of Korean soybean paste extracts (SPE) on 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH)-induced liver damage in rats. Thirty healthy Sprague Dawley rats were selected and divided into 5 groups. Isoflavone contents were measured using HPLC technique. The antioxidant activity was measured in the plasma and liver of the rats with the following results. Levels of isoflavone in fermented soy paste, red pepper paste and soy sauce were 28.9, 30.3 and $3.4\;{\mu}g/g$ for daidzein and 244.3, 187.7 and $6.1\;{\mu}g/g$ for genistein, respectively. The activities of glutamate oxaloacetic transaminase (GOT) and glutamate pyruvate transaminase (GPT) were significantly higher in the AAPH-treated group in the SPE-AAPH group (p<0.05). The thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) production was significantly increased in the AAPH-treated liver tissue (P<0.05). Glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR) and catalase in the liver were significantly (p<0.05) decreased by AAPH administration. The glutathione (GSH) concentration was higher in the SPE-treated (Ed- confirm) group than in the control and other groups (p<0.05). These results suggest that SPE led to increased anti oxidative activities against AAPH-induced peroxyl radical.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제41권5호
• /
• pp.475-483
• /
• 1994

연구배경 : N-acetylcysteine(ACE)은 임상에서는 객담용해제로 널리 쓰이고 있으나 시험관내 실험 또는 동물실험에서 ACE는 염증세포에서의 산소유리기를 감소시키고, 세포내 강력한 항산화기능을 갖고있는 glutathione(GSH)의 합성을 촉진한다고 알려졌다. 저자들은 만성폐쇄성폐질환 환자에게 통상 투여용량인 매일 600mg씩 1주일간 ACE를 투여했을때 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비, chemotaxis 등의 기능에 변화가 오는지 또는 혈장의 GSH 농도가 증가되는지를 살펴보고 동시에 시험관내 실험으로 정상인의 호중구에 ACE를 가했을때 ACE의 농도에 따라 superoxide나 GSH의 양에 변화가 오는지를 관찰하였다. 방법 : ACE 투여 전, 후에 만성폐쇄성폐질환 환자의 말초혈액에서 호중구를 분리하여 PMA로 자극하거나 안했을때의 superoxide 분비를 분광광도계로, luminol-enhanced chemiluminescence를 luminometer로, 혈장의 GSH 농도를 분광광도계로 각각 측정하였다. 한편 정상인의 호중구를 분리하여 $10^{-2}-10^{-5}$ mole의 ACE와 혼합배양시의 superoxide, chemiluminescence 및 GSH를 각각 같은 방법으로 측정하였다. 결과 : ACE를 투여하기 전, 후의 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비는 $1.97{\pm}1.75nM/1.4{\times}10^6\;cells/15min$, $2.75{\pm}2.14nM$이었고 PMA로 자극하였을때는 $67.52{\pm}13.41nM$, $67.99{\pm}13.54\;nM$로서 각각 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 호중구의 chemiluminescence도 ACE 투여전, 후에 $2.64{\pm}2.29mV$, $2.91{\pm}3.58mV$이었고 PMA로 자극하였을때는 $40.76{\pm}30.09mV$, $37.33{\pm}30.03mV$로서 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 호중구의 chemotaxis를 chemotactic index로 비교하였을때 ACE투여전, 후에 $55.71{\pm}16.34$, $59.68{\pm}11.57$이었고 혈장의 GSH는 $0.37{\pm}0.17nM/4{\times}10^5cells$, $0.39{\pm}0.18nM$로서 역시 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 정상인의 호중구를 분리하여 $10^{-5}-10^{-2}$ mole의 ACE와 동시배양하며 PMA로 자극하였을때 superoxide는 ACE를 가하지 않은 대조군에서의 $56.54nM/1.4{\times}10^6\;cells/15min$에 비해 ACE의 $10^{-2}$ mole에서 37.0nM로서 유의하게 감소하였고 ACE의 농도에 따라 감소하는 양상을 보였다(r=-0.269, p<0.05). 호중구의 GSH 농도는 대조군의 $0.27nM/4{\times}10^5\;cells$에 비하여 ACE의 $10^{-3}$ mole에서 0.35nM, $10^{-2}$ mole 에서 1.15 nM로서 유의하게 증가하여 ACE의 농도에 따라 증가하였다(r=0.72, p<0.01). 결론 : ACE를 만성폐쇄성폐질환 환자에게 매일 600mg씩 1주일간 투여하였을때 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비, chemotaxis에 영향을 주지 않았고 혈장의 glutathione 농도에도 변화가 없었다. 그러나 정상인의 호중구를 분리하여 ACE와 같이 배양한 실험에서 ACE는 농도에 비례하여 호중구의 superoxide 분비를 억제하였고 GSH를 증가시켰다. 이상으로 미루어 ACE는 염증세포에서의 superoxide 분비를 억제하고 GSH를 증가시킴으로서 oxidant-antioxidant 간의 불균형으로 야기되는 ARDS, 폐기종, 간질성폐질환등의 치료에 이용될수 있을것으로 생각되나 폐기종을 포함한 만성폐쇄성폐질환의 치료에 이용되기 위해서는 ACE의 혈중농도 또는 폐포세척액내의 농도를 충분히 증가시키는 방법이 강구되어야 할 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제41권3호
• /
• pp.222-230
• /
• 1994

연구배경 : Paraquat는 광범위 제초제로서 널리 사용하고 있으나, 중독시 치명적인 중독 증상을 일으킨다. 특히 폐에서는 진행성 불가역성 폐섬유종을 일으키는데, 이의 기전으로 산소유리기와 관계가 있으나 아직은 생화학적 기전이 명확하지 않다. paraquat에 의한 산소유리기가 생기면 glutathione의 변화와 G6PDH, SOD, catalase 및 glutathione peroxidase등의 효소 활성의 변화가 생길 것으로 생각되며, 특히 catalase가 많이 관여할 것으로 생각되어진다. 방법 : Catalase 억제제인 aminotriazole을 사용하여 paraquat만 쓰는 것과 paraquat와 aminotriazole을 같이 투여할때 생쥐의 생존율을 알아보고, 실험군을 정상대조군, Group A(aminotriazole투여군), Group B(paraquat 투여군), Group C(paraquat와 amino-triazole 병합투여군) 4군으로 나누어 폐조직에서 glutathione량, G6PDH, SOD, catalase 및 glutathione peroxidase활성도를 측정하여 비교했다. 결과 : Paraquat와 aminotriazole 병합 투여군의 생존율이 paraquat투여군보다 현저히 감소하였고, paraquat 투여로 인하여 폐 glutathione량은 정상대조군에 비해 20%정도 감소 되었으나, aminotriazole의 투여로 인한 폐 glutathione량의 변화는 없었다. Paraquat투여로 폐 SOD, catalase 및 glutathione peroxidase활성이 모두 유의한 감소를 나타냈는데, 특히 catalase가 가장 큰 효소활성 감소를 나타냈으며, paraquat와 aminotriazole병합투여군에서는 catalase와 glutathione peroxidase활성이 paraquat단독투여군에 비하여 유의한 효소활성감소를 나타냈고, SOD는 효소활성의 변화가 감지되지 않았다. 결론 : Paraquat투여시 catalase활성이 유의하게 감소되는 점으로 보아 paraquat독성이 catalase활성과 밀접하게 연관되는 것으로 사료되며, 또한 paraquat의 독성이 aminotriazole의 병합 투여로 더욱 증가되어 나타나는데, 이러한 결과는 aminotriazole투여로 catalase활성의 감소가 크게 나타나나 glutathione량의 변화는 없는 점으로 보아 aminotriazole투여에 의한 paraquat독성의 증가는 총 폐 glutathione량의 변화에 의한 영향보다는 catalase활성감소에 의한 결과로 생각된다. Paraquat와 aminotriazole를 병합 투여하여 catalase활성이 억제되면 증가된 과산화수소로 hydroxyl radicals이 생성되고, 이에 의한 폐 세포손상이 유발되어 나타나는 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology
• /
• 제43권4호
• /
• pp.375-380
• /
• 2005

Autonomous ultradian metabolic oscillation (T$\simeq$50 min) was detected in an aerobic chemostat culture of Saccharomyces cerevisiae. A pulse injection of GSH (a reduced form of glutathione) into the culture induced a perturbation in metabolic oscillation, with respiratory inhibition caused by $H_2S$ burst pro-duction. As the production of $H_2S$ in the culture was controlled by different amino acids, we attempted to characterize the effects of GSH on amino acid metabolism, particularly with regard to branched chain and sulfur-containing amino acids. During stable metabolic oscillation, concentrations of intra-cellular glutamate, aspartate, threonine, valine, leucine, isoleucine, and cysteine were observed to oscil-late with the same periods of dissolved $O_2$ oscillation, although the oscillation amplitudes and maximal phases were shown to differ. The methionine concentration was stably maintained at 0.05 mM. When GSH (100 $\mu$M) was injected into the culture, cellular levels of branched chain amino acids increased dramatically with continuous $H_2S$production, whereas the cysteine and methionine concentrations were noticeably reduced. These results indicate that GSH-dependent perturbation occurs as the result of the promotion of branched chain amino acid synthesis and an attenuation of cysteine and methionine synthesis, both of which activate the generation of $H_2S$. In a low sulfate medium containing 2.5 mM sulfate, the GSH injections did not result in perturbations of dissolved $O_2$ NAD(P)H redox oscillations without burst $H_2S$ production. This suggests that GSH-dependent perturbation is intimately linked with the metabolism of branched-chain amino acids and $H_2S$ generation, rather than with direct GSH-GSSG redox control.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
• /
• 제35권4호
• /
• pp.269-274
• /
• 2002

Balb/c 마우스의 복강내에 Abelson leukemia virus (A-MuLV)를 주입하여 발생시킨 대식세포주 RAW 264.7 세포의 배양조건에 납과 NAC및 BSO를 첨가하여 세포생존율과 NO 및 ATP 생성량의 변화를 관찰한 결과, 납을 처리한 기본배양조건에서 RAW 264.7 세포의 생존율은 각 농도에서 차이가 없었으며 NO의 생성량은 $0.5{\mu}M$의 납농도에서부터 용량 의존적으로 감소하였으나 ATP의 생성량은 각 농도군에서 차이가 없었다. NAC을 전처리하고 납을 처리한 배양조건에서의 NO 및 ATP의 생성량은 대조군과 차이가 없었다. BSO를 전처리하고 납을 처리한 배양조건에서의 NO의 생성량은 납만 처리했을 때와 달리 각각의 농도군에서 대조군과 차이가 있었다. ATP생성량은 역시 차이가 없었다. 이상의 결과에서 납의 농도가 증가함에 따라 ATP의 생성량은 변화가 없으면서 NO가 감소하는 것을 볼 때, 납에 의한 대식세포에서 NO생성의 억제기전은 수은 및 카드뮴 등과 같이 미토콘드리아에 영향을 미쳐 ATP생성이 억제됨으로 L-arginine-NO경로에서 ATP를 필요로 하는 iNOS가 작용을 못하여 NO 생성이 저하되는 기전과는 다른 기전이 있음을 보여준다. 또한 iNOS의 조효소인 세포내 GSH를 증가시키는 NAC을 전처리했을 때 NO의 생성량이 대조군 수준으로 회복되고 세포내 GSH를 감소시키는 BSO를 전처리했을 때는 오히려 NO의 생성량에 영향을 미치지 않는 납의 농도에서조차 NO 생성의 감소가 일어난 것으로 볼 때 GSH는 대식세포에서 NO생성을 저하시키는 납의 독성에 보호작용이 있음을 확인할 수 있었다.

• Toxicological Research
• /
• 제21권2호
• /
• pp.129-134
• /
• 2005

Styrene is a commercially important chemical used mainly in the production of plastics. A toxic effect exerted by styrene exposure may cause infertility, congenital anomalies or death in offspring. Treatment with styrene for 0, 50, 100, and 500 mg/kg for 5 days in Sprague-Dawley rats significantly decreased sperm motilities and sperm counts while sperm abnormalities were significantly increased. To determine the relationship between changes in sperm motilities and roles of reactive oxygen species (ROS), we determined the effect of styrene on ROS production and mRNA expression of antioxidant enzymes in rats. ROS production was enhanced by styrene treatment in a dose-dependent manner. The mRNA expression of catalase and superoxide dismutase (SOD) 2 was strongly suppressed by styrene treatment although SOD1 or glutathione peroxidase (GPX) 4 expressions were not significantly changed. Taken together, these results indicate that styrene may cause toxic effect in rat sperm cells by enhancing oxidative stresses.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제46권11호
• /
• pp.1293-1299
• /
• 2017

Epigallocatechin-3-gallate(EGCG)는 녹차에 함유된 flavonoid 계열 화합물로, 녹차의 대표적인 유효성분으로 알려져 있다. 본 연구는 3T3-L1 세포에서 EGCG의 항비만 작용 및 항산화 효소 활성을 평가하였다. EGCG는 지방세포 분화를 유의적으로 억제하였으며, 지방세포 분화와 관련된 단백질인 $C/EBP{\alpha}$와 aP2의 발현을 감소시켰다. 동시에 EGCG는 GSH의 활성을 유도하였으며, 항산화 효소인 SOD, CAT, GPx 및 GR의 활성을 증가시켰다. EGCG는 지방세포 분화 동안 활성산소종의 형성을 감소시켰다. 체내 phase II 효소인 HO-1과 GCLC는 EGCG에 의해 발현이 유도되었다. 따라서 EGCG는 3T3-L1 세포에서 항산화 효소의 활성화를 유도하며 동시에 지방세포로의 분화를 억제하는 것으로 나타났다. 또한, EGCG는 활성산소종의 생성을 억제하였으며, 이는 EGCG의 항산화 작용에 의한 지방세포 분화 억제 작용이 관련이 있는 것으로 판단된다. EGCG에 의한 항비만 효과와 항산화 작용을 연구한 본 연구는 녹차를 활용한 체지방 감소 효능을 지닌 식품 개발에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.