• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제10권6호
• /
• pp.337-341
• /
• 2006

The present study was designed to investigate the protein expression of nitric oxide synthase (NOS) and guanylyl cyclase (GC) activity in ischemia/perfusion (I/R) renal injury in rats. Renal I/R injury was experimentally induced by clamping the both renal pedicle for 40 min in Sprague-Dawley male rats. The renal expression of NOS isoforms was determined by Western blot analysis, and the activity of guanylyl cyclase was determined by the amount of guanosine 3', 5'-cyclic monophosphate (cGMP) formed in response to sodium nitroprusside (SNP), NO donor. I/R injury resulted in renal failure associated with decreased urine osmolality. The expression of inducible NOS (iNOS) was increased in I/R injury rats compared with controls, while endothelial NOS (eNOS) and neuronal NOS (nNOS) expression was decreased. The urinary excretion of NO metabolites was decreased in I/R injury rats. The cGMP production provoked by SNP was decreased in the papilla, but not in glomerulus. These results indicate an altered regulation of NOS expression and guanylyl cyclase activity in I/R-induced nephropathy.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제4권5호
• /
• pp.379-383
• /
• 2000

Pathophysiological implications of the vascular nitric oxide (NO)/cGMP pathway in hypertension were investigated. Sprague-Dawley rats were made deoxycorticosterone acetate (DOCA)-salt hypertensive for six weeks. The protein expression of endothelial constitutive NO synthase (ecNOS) and the tissue content of NO were determined in the thoracic aorta. The protein expression and catalytic activity of soluble guanylyl cyclase (GC) were also determined. Systolic blood pressure measured on the day of experiment was significantly higher in the experimental group than in the control. The hypertension was associated with decreases in the vascular tissue content of NO metabolites, concomitantly with the expression of ecNOS proteins. The protein expression of GC was not affected, while its catalytic activity was significantly decreased in hypertension. These results indicate that the high blood pressure is associated with a decreased activity of vascular NO/cGMP pathway in DOCA-salt hypertension.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제16권3호
• /
• pp.211-217
• /
• 2012

Recent studies have demonstrated that nitric oxide (NO) activates transient receptor potential vanilloid subtype 1 (TRPV1) via S-nitrosylation of the channel protein. NO also modulates various cellular functions via activation of the soluble guanylyl cyclase (sGC)/protein kinase G (PKG) pathway and the direct modification of proteins. Thus, in the present study, we investigated whether NO could indirectly modulate the activity of TRPV1 via a cGMP/PKG-dependent pathway in cultured rat dorsal root ganglion (DRG) neurons. NO donors, sodium nitroprusside (SNP) and S-nitro-N-acetylpenicillamine (SNAP), decreased capsaicin-evoked currents ($I_{cap}$). NO scavengers, hemoglobin and 2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide (CPTIO), prevented the inhibitory effect of SNP on $I_{cap}$. Membrane-permeable cGMP analogs, 8-bromoguanosine 3', 5'-cyclic monophosphate (8bromo-cGMP) and 8-(4chlorophenylthio)-guanosine 3',5'-cyclic monophosphate (8-pCPT-cGMP), and the guanylyl cyclase stimulator YC-1 mimicked the effect of SNP on $I_{cap}$. The PKG inhibitor KT5823 prevented the inhibition of $I_{cap}$ by SNP. These results suggest that NO can downregulate the function of TRPV1 through activation of the cGMP/PKG pathway in peripheral sensory neurons.

• 약학회지
• /
• 제49권4호
• /
• pp.347-354
• /
• 2005

Lipopolysaccharide (LPS) induces synthesis of several inflammatory cytokines and nitric oxide (NO). NO in brain is involved not only in the regulation of important metabolic pathways via intracellular cyclic GMP-dependent path­ways, but also in neurotoxic damage by reacting with superoxide ion leading to form peroxynitrite radical. Oxidative stress has suggested to be related to the inhibition of NO synthase/cyclic GMP pathway. OQ21 is a new fluorinated quinone compound that is recently known to have inhibitory effects on both NO synthase (NOS) and guanylyl cyclase (GC). In this study, we examined effects of OQ21, other known NOS or GC inhibitors, or an antioxidant, melatonin, on the oxidative stress produced by LPS in rat brain. Oxidative stress was observed by using the 2',7'-dichlorofluorescin diacetate to measure intra-cellular reactive oxygen species (ROS) production and by measuring the formation of thiobarbituric acid reactive substances to measure lipid peroxidation. LPS induced significant increase in both ROS produdction and lipid peroxidation in all brain regions tested (striatum, hippocampus and cortex), which were dissected 6hr after intraperitoneal administration of LPS to rats. Direct striatal injection of two NOS inhibitors, N-nitro-L-arginine methyl ester and diphenyleneiodonium, or a GC inhibitor, IH-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxaline-l-one, produced no significant ROS increase. However, OQ21 enhanced ROS formation in striatal tissues from LPS-treated rats. Melatonin decreased LPS-induced ROS formation and decreased ROS formation increased by OQ21 in striatum of LPS-treated rats.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제15권5호
• /
• pp.273-277
• /
• 2011

Nitric oxide (NO) and atrial natriuretic peptide (ANP) may induce vascular relaxation by increasing the production of cyclic guanosine monophosphate (cGMP), an important mediator of vascular tone during sepsis. This study aimed to determine whether regulation of NO and the ANP system is altered in lipopolysaccharide (LPS)-induced kidney injury. LPS (10 $mg{\cdot}kg^{-1}$) was injected in the tail veins of male Sprague-Dawley rats; 12 hours later, the kidneys were removed. Protein expression of NO synthase (NOS) and neutral endopeptidase (NEP) was determined by semiquantitative immuno-blotting. As an index of synthesis of NO, its stable metabolites (nitrite/nitrate, NOx) were measured using colorimetric assays. mRNA expression of the ANP system was determined by real-time polymerase chain reaction. To determine the activity of guanylyl cyclase (GC), the amount of cGMP generated in response to sodium nitroprusside (SNP) and ANP was calculated. Creatinine clearance decreased and fractional excretion of sodium increased in LPS-treated rats compared with the controls. Inducible NOS protein expression increased in LPS-treated rats, while that of endothelial NOS, neuronal NOS, and NEP remained unchanged. Additionally, urinary and plasma NOx levels increased in LPS-treated rats. SNP-stimulated GC activity remained unchanged in the glomerulus and papilla in the LPS-treated rats. mRNA expression of natriuretic peptide receptor (NPR)-C decreased in LPS-treated rats, while that of ANP and NPR-A did not change. ANP-stimulated GC activity reduced in the glomerulus and papilla. In conclusion, enhancement of the NO/cGMP pathway and decrease in ANP clearance were found play a role in the pathogenesis of LPS-induced kidney injury.

• 대한약리학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.291-297
• /
• 1995

본 연구의 목적은 protein kinase C의 활성물질인 phorbol ester의 수축에 대한 cGMP 및 cAMP의 조절기전을 명확히 하기 위하여 흰쥐의 대동맥을 재료로 실험을 수행하였다. Sodium nitroprusside는 guanylyl cyclase를 활성화시켜 cGMP를, forskolin은 adenylyl cyclase를 활성화시켜서 cAMP를 증가시키는 것으로 보고되어 있으므로 위의 두 약물을 선택하였다. Phorbol ester는 시간경과와 함께 지속적인 수축을 발생하였으며 30분경 안정상태에 도달하였다. 동시에 20-kDa myosin light chain (MLC)의 인산화도 증가하였으며 30분경 최대치를 나타내었다. Sodium nitroprusside와 forskolin은 phorbol ester에 의한 수축을 농도의존적으로 억제하였으나 sodium nitroprusside가 forskolin보다 더욱 민감하게 억제하였다. Phorbol ester는 $^{45}Ca^{2+}$의 유입을 증가시켰고 sodium nitroprusside와 forskolin은 이 증가된 $^{45}Ca^{2+}$을 유의하게 억제하였다. Phorbol ester에 의하여 증가된 MLC의 인산화는 sodium nitroprusside 및 forskolin 각각의 최대농도로 억제되었다. 이상과 같은 결과로 볼때 아마도 cGMP와 cAMP는 phorbol ester에 의한 수축을 $^{45}Ca^{2+}$ 유입억제에 이은 MLC 인산화 억제에 의하여 이완작용을 나타내는 것으로 추측되며 cGMP가 cAMP보다 protein kinase C 매개의 수축조절에 더 중요하게 작용하리라 추측된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
• /
• 제14권2호
• /
• pp.337-349
• /
• 1997

세균 내독소에 의하여 발생하는 패혈성 쇼크와 혈관 반응성 감소의 원인을 관찰하였다. 혈관 절편이 고정된 실험조에 세균 내독소 0.2 mg 투여한 경우 $36{\pm}3.65$ nM NO가 발생되었고, NO 발생에 의한 혈관 이완 효과를 억제하기 위해 전처치한 L-MAME, methylene blue는 혈관 절편의 phenylephrine (PE) 유발 수축 반응을 증가시켰으며 methylene blue에 의해 더 강한 수축 반응의 증가가 관찰되었다. 이때 혈관 내피세포가 존재할 경우에 PE에 대한 혈관 반응성이 증가되는 경향을 나타내었다. 세균 내독소 투여에 의해 acetylcholine 유발 혈관 이완은 증가되는 경향을 나타내었고, 전처치한 L-NAME, methylene blue에 의해 혈관 절편의 acetylcholine (ACh) 유발 이완은 억제되었으며 methylene blue에 의해 현저히 억제되었다. 그러나 세균 내독소를 투여하지 않은 군의 ACh 유발 혈관 이완 반응은 methylene blue에 의해서만 억제되었다. 결론적으로 세균 내독소에 의한 혈관 반응성 감소와 혈관 이완 반응은 NO가 발생되어 guanylyl cyclase를 활성화하여 유발된다고 생각되며, 세균 내독소에 의한 효과는 L-arginine NO pathway 보다는 cyclic GMP 신호전달계를 경유한 경로에서 더 많은 영향을 받는것으로 사료된다.

• 사상체질의학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.228-239
• /
• 2000

1. 연구목적 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)은 "동의수세보원(東醫壽世保元)"의 곽향정기산(藿香正氣散)에 남성(南星)과 목향(木香)의 두 가지 약물이 가미되어 이루어진 처방이다. 이는 소음인이한병(少陰人裏寒病)을 치료하는 처방으로 근래에는 뇌졸중을 비롯한 중추신경계통 질환에 많이 사용되고 있다. 이러한 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)의 용도를 과학기기를 이용하여 기전을 규명하고자 하였다. 2. 연구방법 백서를 urethane으로 마취시키고 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)을 투여한 후 Pressure Transduer와 Laser-Doppler flowmetry를 이용하여 백서의 혈압과 국소뇌혈류량을 측정하였으며 이를 구성약물까지 진행하였다. 또한 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)의 대뇌혈류에 관한 기전 규명을 위하여 propranolol과 methylene blue로 전처치한 후 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)을 투여하여 이를 분석하였다. 3. 결과 및 결론 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)의 투여로 혈압의 유의한 변화는 없었으며, 국소뇌혈류량은 유의하게 증가되었다. 구성약물 중 소엽(蘇葉), 창출(蒼朮), 대복피(大腹皮), 남성(南星)은 국소뇌혈류량을 유의하게 증가시켰으며 목향(木香)은 국소뇌혈류량을 유의하게 감소시켰다. 이 실험으로 소음인(少陰人) 성향정기산(星香正氣散)의 국소뇌혈류량 증가의 기전은 교감신경 ${\beta}$-수용체와 cyclic GMP의 생성효소인 guanylyl cyclase의 작용과 관련이 있는 것으로 생각된다.

• 사상체질의학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.216-227
• /
• 2000

1. 연구목적 태음인(太陰人) 청심연자탕(淸心蓮子湯)은 "동의수세보원(東醫壽世保元)" 태음인병 24처방 중에 기재된 신정방으로 태음인 간조열증(肝燥熱證)에 응용되는 처방이다. 근래에는 뇌졸중을 비롯한 중추신경계통 질환에 많이 사용되고 있다. 이러한 태음인(太陰人) 청심연자탕(心蓮子湯)의 용도를 과학기기를 이용하여 기전을 규명하고자 하였다. 2. 연구방법 백서를 urethane으로 마취시키고 태음인(太陰人) 청심연자탕(淸心蓮子湯)을 투여한 후 Pressure Transducer와 Laser-Doppler flowmetry를 이용하여 백서의 혈압과 국소뇌혈류량을 측정하였으며 이를 구성약물까지 진행하였다. 또한 태음인(太陰人) 청심연자탕(淸心蓮子湯)의 대뇌혈류에 관한 기전 규명을 위하여 propranolol과 methylene blue로 전처치한 후 태음인(太陰人) 청심연자탕(淸心蓮子湯)을 투여하여 이를 분석하였다. 3. 결과 및 결론 태음인(太陰人) 청심연자탕(淸心蓮子湯)의 투여로 혈압의 유의한 변화는 없었으며, 국소뇌혈류량은 유의하게 증가되었다. 구성약물 중 연자육(蓮子肉), 맥문동(麥門冬), 천문동(天門冬), 원지(遠志), 산조인(酸棗仁), 룡안육(龍眼肉), 나복자, 감국(甘菊)은 국소뇌혈류량을 유의하게 증가시켰다. 이 실험으로 태음인(太陰人) 청심연자탕(淸心蓮子湯)의 국소뇌혈류량 증가의 기전은 교감신경 ${\beta}$-수용체와 cyclic GMP의 생성효소인 guanylyl cyclase의 작용과 관련이 있는 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.34-40
• /
• 2004

본 연구는 기능성 식품으로의 활용을 위한 한약자원에 관한 연구의 일환으로 계획되었고 선행연구와 문헌상의 기록을 바탕으로 한 오미자의 여러 기능 중 혈류개선효과에 중점을 두고 그 기능을 과학적으로 확인하여 보고자 하였다. 백서를 대상으로 LDF를 이용하여 오미자의 국소 뇌혈류량과 혈압에 대한 효능을 관찰한 결과는 다음과 같다. 오미자를 여러 농도로 투여시 국소 뇌혈류량은 증가되었다 오미자가 국소 뇌혈류량을 증가시키는 기전을 확인하기 위해 propranolol, atropine, L-NNA, indomethacin을 전처리한 후 오미자를 투여 했을 때는 국소 뇌혈류량에 유의한 변화를 관찰할 수 없었으나 methylene blue를 전처리한 후 오미자를 1.0 mg/kg 농도 이상으로 투여했을 때는 국소 뇌혈류량이 유의적으로 증가함을 관찰할 수 있었다. 오미자를 여러 농도로 투여시 혈압은 하강되었다. 오미자가 어떤 기전으로 혈압의 변화를 초래하는지를 확인하기 위해 propranolol, atropine, L-NNA, indomethacin을 전처리한 후 오미자를 투여했을 때는 혈압하강에 유의한 변화를 관찰할 수 없었으나 methylene blue를 전처리한 후 오미자를 1.0 mg/kg 농도이상으로 투여했을 때에는 혈압이 유의적으로 하강하는 변화가 나타났다. 이상의 결과에서 오미자는 뇌혈류량을 증가시키고 혈압을 강하시키는 작용이 있음을 확인하였고 그 기전은 guanylyl cyclase의 활성을 변화시킴으로써 나타나는 결과로 판단된다. 따라서 연구의 목적인 기능성 식품으로의 활용에 있어 원재료로 사용이 가능하다고 판단되며 향후 오미자를 이용한 기능성 식품의 제조 및 완제품에 대한 기능성을 평가하여 기능성 식품시장이 올바르게 정립되는데 기여하고자 한다.