• 한국환경보건학회지
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• 제34권1호
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• pp.49-54
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• 2008

The induction of heme oxygenase-1(HO-1) by UV radiation provides a protective defence against oxidative stress, and has been well demonstrated in skin irradiated with UVA, but not UVB. In this study, we show that the induction of cutaneous HO-l can be attributed to UVB radiation. The expression of HO-1 mRNA was assessed in vivo by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis, and HO-1 enzyme activity was measured in microsomal preparation from irradiated mice. The mRNA level of HO-1 increases in liver and skin from 1d to 3d after UVB $(3KJ/m^2)$ exposure. The results of gene expression were same pattern of HO-1 enzyme activity in skin, but not in liver. HO-1 mRNA in liver resulted in a progressive increase to 4d after UVB exposure, but HO-1 activity in liver increased to 2d. This finding indicates that UVB radiation is an important inducer of HO-1 and increases in HO activity may protect tissue directly or indirectly from oxidative stress.

• 방사선산업학회지
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• 제9권3호
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• pp.111-117
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• 2015

In this paper, production of $^{166}Ho$ by double neutron capture from HANARO research reactor was evaluated. This production approach provides $^{166}Ho$ with high specific activity. $^{164}Dy$ is transmuted into $^{165g+m}Dy$ by (n,${\gamma}$) reaction, then $^{165g+m}Dy$ is transmuted into $^{166}Dy$ by (n,${\gamma}$) reaction. At the end of neutron irradiation, population of $^{166}Dy$ atoms reaches highest point. And $^{164}Dy$ exists as a mixture with $^{165m}Dy$, $^{165}Dy$, $^{166}Ho$ and $^{165}Ho$ at this point. To obtain $^{166}Ho$ with high specific activity, Ho isotopes from irradiated target is separated out. Then $^{166}Ho$ decayed from $^{166}Dy$ is eluted at radioactive equilibrium state. At each step, the number of relevant nuclide is calculated by the state equation. The neutron irradiation time for maximum $^{166}Dy$ is calculated for 283 hour. When 100 mg target of $Dy_2O_3$ (96.8% enriched $^{164}Dy$) is used, possible activity of $^{166}Ho$ is 3.54 Ci($1.31{\times}10^{11}Bq$). For separation efficiency of Dy/Ho is 99.99%, $^{166}Ho/Ho$ is 0.62.

• 동의생리병리학회지
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• 제22권4호
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• pp.871-877
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• 2008

Heme oxygenase-1 (HO-1), an inducible heme-degrading enzyme, is expressed by macrophages and endothelial cells in response to various stresses and mediators of inflammation. HO-1 has been recently implicated in regulation of angiogenesis via expression of VEGF. The purpose of this study was to determine the effects of HO-1 modulation on the collagen-induced arthritis (CIA) model and on angiogenesis via up- regulation of VEGF expression in human synovial fibroblast. DBA/1J mice were treated with an inhibitor of HO-1, tin protoporphyrin IX (SnPP), or with an inducer of HO-1, cobalt protoporphyrin IX (CoPP), from day 1 to day 35 after CIA induction. The clinical evolution of disease was monitored visually. At the end of the experiment, histopathologic changes were examined on the joints. VEGF expression in paws were measured by immunohistochemical stain. mRNA expression of HO-1 and VEGF stimulated with various concentration of $TNF-{\alpha}$, CoPP accessed on human synovial fibroblast by RT-PCR. Effects of pretreatment with SnPP on mRNA expression of HO-1 and VEGF in the presence of CoPP and $TNF-{\alpha}$ in synovial fibroblast was accessed by Real-time RT-PCR. Administration of cobalt protoporphyrin IX significantly induced the inflammatory response, with increased arthritis index and expression of VEGF in the paws of the arthritis models. Treatment with SnPP significantly reduced the severity of CIA through inhibition of joint inflammation and cartilage destruction. The expression of VEGF were also significantly reduced by SnPP treatment in the paw. CoPPIX as inducer of HO-1, increased HO-1 and VEGF expression dose dependently in synovial fibroblast. In contrast, inhibition of HO-1 activity by SnPPIX abrogated CoPPIX-induced HO-1 and VEGF production in synovial fibroblast. Stimulation with $TNF-{\alpha}$ increased HO-1 and VEGF expression itself and showed additive effect on HO-1 and VEGF expression when it treated with CoPP. When SnPP was treated with CoPP and $TNF-{\alpha}$, it abrogated the CoPP induced HO-1 and VEGF expression and also abrogated $TNF-{\alpha}$ induced HO-1 and VEGF expression in synovial fibroblast. The effects of HO-1 induction in rheumatoid arthritis results in aggravation of arthritis via up-regulation of VEGF. I concluded that inhibition of the expression or activity of HO-1 could be a therapeutic target of rheumatoid arthritis.

• KSBB Journal
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• 제20권1호
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• pp.21-25
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• 2005

흔하게 사용되어온 제초제인 paraquat는 파킨슨병의 원인이 될 수 있는 유력한 위험 요소이다. 헴산화효소-1(HO-1)은 산화적 스트레스와 소포체 스트레스의 marker인데, 여러 가지 자극에 의해 heme을 분해하여 biliverdin, 일산화탄소, 철 성분으로 전환시킨다 본 연구에서는 뇌의 흑색질 유래의 도파민 세포주 SN4741에서 paraquat가 시간별, 농도별로 HO-1을 활성화시키는 기작을 조사하였다. HO-1이 Paraquat에 의해 활성화되는 것은 주로 유전자 전사 수준에서 조절되었다. HO-1 유전자의 promoter와 5' enhancer인 El, E2를 결실시킨 실험에서, E2 enhancer가 도파민 세포에서 paraquat에 의한 HO-1 유전자 발현을 유도하는 핵심 부위로 판명되었다 E2 enhancer 부위를 돌연변이 시킨 실험 결과는 전사인자 활성 단백질-1 (AP-1) 결합부위를 통해 HO-1 발현이 유도됨을 밝히게 되었다. 또한, 도파민 세포에서 HO-1 유전자 발현의 조절과 신호전달 과정의 관계를 조사하기 위해 MAP kinase들의 특이적 저해제를 처리하고 paraquat로 자극을 준 결과, JNK 저해제인 SP600125가 가장 현저하게 paraquat에 의한 HO-1 발현을 억제하였다. 결론적으로, 도파민 세포에서 paraquat가 HO-1을 유도하는 데는 E2 enhancer가 중요하게 작용하고, AP-1과 JNK 경로를 통해 HO-1 발현이 조절된다는 사실을 처음으로 밝히게 되었다.

• 농업생명과학연구
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• 제46권6호
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• pp.137-146
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• 2012

본 연구는 중간대뇌동맥을 폐쇄한 대뇌허혈성 손상모델에서 ferulic acid에 의해 조절되는 HO-1과 HO-2의 발현에 관하여 조사하였다. 흰쥐(Sprague-Dawley, 수컷)에 ferulic acid (100 mg/kg) 또는 vehicle을 중간대뇌동맥폐쇄술(MCAO) 후 정맥으로 주사하였고 중간대뇌동맥폐쇄술(MCAO)을 실시한 24시간 후 대뇌피질의 조직을 적출하였다. Hematoxylin과 eosin 염색을 통하여 MCAO로 유도된 뇌 손상시 ferulic acid의 보호효과를 확인하였다. MCAO을 시행한 대뇌피질에서는 응축된 핵과 신경세포의 괴사 소견을 보였으나, ferulic acid 투여군에서는 이들 신경세포의 병변을 현저히 완화시켰다. HO-1과 HO-2의 RNA와 단백질 발현의 변화를 reverse-transcription PCR과 Western blot으로 분석하였다. HO-1 발현은 MCAO 후 vehicle 투여군에서 현저히 감소하였으나, MCAO 후 ferulic acid를 투여한 실험군에서는 이들 감소의 완화를 보였으며, MCAO를 시행하지 않은 실험군의 수준으로 유지되었다. 그러나, HO-2의 발현은 MCAO 후 vehicle 투여군과 ferulic acid 투여군에서 유의적인 차이는 관찰되지 않았고 MCAO를 시행하지 않은 실험군의 수준으로 유지되었다. 따라서, 본 연구의 결과는 허혈성 뇌 손상시 ferulic acid는 HO-1 발현을 조절하였으나, HO-2의 발현에는 영향을 미치지 못함을 확인하였다. 결론적으로, 허혈성 뇌손상시 ferulic acid는 HO-1의 발현을 조절하여 신경세포를 보호하는 역할을 수행한다는 사실을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권3호
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• pp.304-313
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• 2006

연구배경 : Heme oxygenase-1 (HO-1)은 heme의 분해 대사과정에 관여하는 유도성 효소로 heme을 분해하여 biliverdin, free iron, 및 일산화탄소 등을 생성시킨다. HO-1의 발현은 다양한 스트레스성 자극에 반응하여 생체방어 기능을 갖는 것으로 알려져 있는데 세포성장이나 세포사 특히 세포고사를 조절하는 것으로 보고되고 있다. 현재 신장암, 전립선암, 간암, 육종 등의 고형암에서 발현됨이 알려져 있고, 실제 HO-1 억제제를 투여했을 때 암성장이 억제됨이 보고되었다. 저자들은 폐암세포주들에서 HO-1의 발현유무와 그 역할을 규명하고 나아가 HO-1 억제제의 치료제로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 비소세포폐암세포주인 A549, H23, NCI-H157, NCI-H460을 이용하였다. 세포독성은 MTT 방법으로 구하였고, HO-1의 발현은 Western blotting으로 확인하였다. HO의 효소활성은 시간당 세포단백질의 mg당 형성된 빌리루빈의 양을 이용하여 측정하였다. 또한 $H_2O_2$의 생성은 horse radish peroxidase(HRP)와 형광물질인 2',7'-dichlorofluorescein(DCF)를 이용한 두 가지 방법을 이용하였다. A549세포에 HO-1 small interfering RNA(siRNA)을 주입하여 유식세포 분석과 caspase-3에 대한 Western blotting을 통하여 세포고사유무를 확인하였다. 결 과 : 비처리 상태에서 다른 세포주에 비해 A549세포의 HO-1 발현이 증가되었으며 HO-1 활성억제제인 ZnPP를 처리하였을 때 생존율의 의미 있는 감소를 보였다. 이러한 소견과 일치하여 ZnPP는 용량의존적으로 HO 의 효소활성 감소와 세포 내 $H_2O_2$ 생성의 증가를 초래하였다. 또한 HO-1 siRNA로 주입된 A549세포는 세포고사를 유도하였다. 결 론 : HO-1은 폐암의 치료에 있어서 새로운 분자생물학적 기전의 가능성을 제시하여 HO-1에 대한 표적치료의 가능성을 보여줄 것으로 기대된다.

• 대한핵의학회지
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• 제31권4호
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• pp.433-439
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• 1997

낭성뇌종양은 낭 내부에 베타선을 방출하는 방사성동위원소를 주입하여 낭 내부 및 낭벽에 존재하는 암세포에 일정량의 방사선 에너지를 전달함으로써 그 치료 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 $^{166}Ho$-chitosan 복합체를 낭성뇌종양 치료에 이용하고자 할 때 낭의 크기와 주입되는 방사능의 변화에 따라 낭벽에 전달되는 방사선 흡수선량이 어떻게 변화하는가를 평가하고자 한다. 구형의 종양성 낭 모델에 대하여 Monte Carlo code인 EGS4를 이용하여 $^{166}Ho$ 베타선의 에너지 전달 현상에 대한 모사계산을 수행한다. 종양성 낭 내부에 주입된 $^{166}Ho$-chitosan 복합체의 낭내 분포는 낭 내부액과 섞여있거나 낭벽 표면에 부착되는 두 가지 경우를 고려한다. 방사선 조사의 표적 영역으로서, 낭벽의 표면으로부터 매 1mm 깊이의 체적을 설정하여 4mm 깊이까지 고려한다. 직경이 각 1cm, 2cm, 그리고 3cm 인 종양성낭을 평가 대상으로 설정한다. 직경이 3cm인 종양성 낭에 10mCi의 $^{166}Ho$-chitosan 복합체가 주입되어 낭 내부에 균일하게 분포하였다고 가정하였을 경우에 1mm 두께의 낭벽에 전달되는 방사선 흡수선량은 매 1mm 깊이의 낭벽 체적에서 각각 40.06Gy, 14.96Gy, 5.315Gy, 1.660Gy으로 계산되었다. 한편, 낭 내부에 주입된 10mCi의 $^{166}Ho$-chitosan 복합체가 낭벽에 균일하게 분포하였다고 가정하였을 경우에는 매 1mm 두께의 낭벽 체적에 전달되는 방사선 흡수선량이 601.7Gy, 188.7Gy, 73.87Gy, 27.80Gy로 평가되었다. 낭 내부에 주입된 $^{166}Ho$-chitosan 복합체가 낭벽에 부착될 가능성이 있음이 한 임상 적용 예에서 시사된 바, 정확한 $^{166}Ho$-chitosan 복합체의 낭 내부벽 부착률을 확인함으로써 낭벽에 대한 흡수선량을 예시하고 이를 근거로 주입할 $^{166}Ho$-chitosan 복합체의 양을 결정해야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제21권7호
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• pp.1046-1051
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• 2011

Dially disulfide (DADS)는 마늘의 주요한 유기 황화합물 성분으로서 다양한 약리 작용을 나타낸다. 최근 DADS가 항염증과 항동맥경화 작용뿐만 아니라 암세포의 증식을 억제하고 사멸을 유도한다는 보고가 이어지고 있고, 이에 관련된 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 한편, DADS가 세포 내 항산화 인자인 glutathione을 증가시킨다는 연구결과와 세포 내 항산화 효소의 일종인 HO-1의 발현을 직접 유도한다는 결과가 보고되었다. 그래서, 본 연구에서는 논란이 되고 있는 DADS의 세포 내 항산화 효소인 HO-1의 발현에서의 효과 및 그 전사인자들의 작용에 관여하는지를 인간 간암세포주 HepG2에서 조사하였다. 배양 중인 HepG2 세포에서 DADS는 독성이 없는 농도에서 세포의 증식을 크게 억제하였고, 전사인자 Nrf2의 발현을 약하게 유도하였으나 HO-1의 발현에는 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한, DADS는 HO-1 유도제인 CoPP와 hemin에 의해 자극된 HepG2 세포의 HO-1 발현의 증가를 단백질 수준에서 강력하게 억제시키는 것으로 나타났다. 그러나 DADS는 CoPP에 의한 HO-1 유전자의 mRNA 수준의 전사에는 억제 효과를 보이지 않았으며, 또한 Nrf2와 small Maf의 발현을 증가시키고 핵 내에 축적시키는 것으로 나타났다. 이를 종합해 볼 때 DADS는 단독으로 HO-1 발현을 유도하지 못하고, HO-1 유도제에 의한 HO-1 유전자의 발현과정에서는 전사단계가 아닌 번역단계에서 역할을 함으로써 HO-1의 단백질 합성을 억제하는 것으로 보인다. 결론적으로, 항산화 효소인 HO-1의 활성은 외부 자극으로부터 세포를 보호하고 사멸에 저항하게 하는데, DADS는 인간 간암세포주 HepG2에서 이 효소의 발현을 억제함으로써 항암제 및 redox 변화에 따른 암세포주의 성장을 억제하고 세포사멸을 촉진시킬 수 있다고 여겨진다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권2호
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• pp.175-183
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• 2021

The mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway controls intestinal epithelial barrier permeability by regulating tight junctions (TJs) and epithelial cells damage. Heme oxygenase-1 (HO-1) and carbon monoxide (CO) protect the intestinal epithelial barrier function, but the molecular mechanism is not yet clarified. MAPK activation and barrier permeability were studied using monolayers of Caco-2 cells treated with tissue necrosis factor α (TNF-α) transfected with FUGW-HO-1 or pLKO.1-sh-HO-1 plasmid. Intestinal mucosal barrier permeability and MAPK activation were also investigated using carbon tetrachloride (CCl4) administration with CoPP (a HO-1 inducer), ZnPP (a HO-1 inhibitor), CO releasing molecule 2 (CORM-2), or inactived-CORM-2-treated wild-type mice and mice with HO-1 deficiency in intestinal epithelial cells. TNF-α increased epithelial TJ disruption and cleaved caspase-3 expression, induced ERK, p38, and JNK phosphorylation. In addition, HO-1 blocked TNF-α-induced increase in epithelial TJs disruption, cleaved caspase-3 expression, as well as ERK, p38, and JNK phosphorylation in an HO-1-dependent manner. CoPP and CORM-2 directly ameliorated intestinal mucosal injury, attenuated TJ disruption and cleaved caspase-3 expression, and inhibited epithelial ERK, p38, and JNK phosphorylation after chronic CCl4 injection. Conversely, ZnPP completely reversed these effects. Furthermore, mice with intestinal epithelial HO-1 deficient exhibited a robust increase in mucosal TJs disruption, cleaved caspase-3 expression, and MAPKs activation as compared to the control group mice. These data demonstrated that HO-1-dependent MAPK signaling inhibition preserves the intestinal mucosal barrier integrity by abrogating TJ dysregulation and epithelial cell damage. The differential targeting of gut HO-1-MAPK axis leads to improved intestinal disease therapy.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2005년도 가을학술대회
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• pp.166-168
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• 2005

The induction of heme oxygenase-1(HO-1) by ultraviolet(UV) radiation provides a protective defense against oxidative stress, and has been well demonstrated in UVA-irradiated skin, but not UVB. In this study in mice, we show that the UVB(290-320nm) radiation can be attributed to the induction of cutaneous heme oxygenase-1. The expression of HO-1 mRNA was assessed in vivo by the reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis, and HO-1 enzyme activity was measured in microsomal preparation from irradiated mice. The mRNA level of HO-1 increases in liver and skin from 24h to 72h after UVB($3KJ/m^3$) radiation. The results of gene expression were same pattern of HO enzyme activity in skin, but not in liver. HO-1 mRNA in liver resulted in a progressive increase to 96h after UVB radiation, but HO activity in liver increased to 48h. This finding indicates that UVB radiation is an important inducer of HO-1 and increases in HO activity may protect tissues directly or indirectly from oxidative stress.