• Journal of Ginseng Research
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• 제45권6호
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• pp.642-653
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• 2021

Background: Effective strategies are dramatically needed to prevent and improve the recovery from myocardial ischemia and reperfusion (I/R) injury. Direct interactions between the mitochondria and endoplasmic reticulum (ER) during heart diseases have been recently investigated. This study was designed to explore the cardioprotective effects of gypenoside XVII (GP-17) against I/R injury. The roles of ER stress, mitochondrial injury, and their crosstalk within I/R injury and in GP-17einduced cardioprotection are also explored. Methods: Cardiac contractility function was recorded in Langendorff-perfused rat hearts. The effects of GP-17 on mitochondrial function including mitochondrial permeability transition pore opening, reactive oxygen species production, and respiratory function were determined using fluorescence detection kits on mitochondria isolated from the rat hearts. H9c2 cardiomyocytes were used to explore the effects of GP-17 on hypoxia/reoxygenation. Results: We found that GP-17 inhibits myocardial apoptosis, reduces cardiac dysfunction, and improves contractile recovery in rat hearts. Our results also demonstrate that apoptosis induced by I/R is predominantly mediated by ER stress and associated with mitochondrial injury. Moreover, the cardioprotective effects of GP-17 are controlled by the PI3K/AKT and P38 signaling pathways. Conclusion: GP-17 inhibits I/R-induced mitochondrial injury by delaying the onset of ER stress through the PI3K/AKT and P38 signaling pathways.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권9호
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• pp.837-844
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• 1998

배경: 아데노신은 심근의 허혈상태에서 심근세포로부터 분비되어 부정맥과 심근허혈 및 수술후 재관류손상을 억제시키는 호르몬으로 알려져 있다. 아데노신의 심근보호 효과에 대한 연구는 주로 심정지액 속에 포함시킨 아데노신의 효과에 대하여 이루어 지고 있으나, 심정지액 속에 포함된 아데노신의 적정용량에 대해서는 보고가 다양하다. 저자들은 자체제작한 심폐체외순환 모델을 이용하여 단일용량의 아데노신(0.75 mg/Kg/min)이 우수한 심근보호효과를 나타낸 결과를 보고한 바 있으나 적절한 용량이었는지에 대한 확신은 없다. 따라서 본 연구의 목적은 심정지액 속에 포함된 아데노신의 적정용량을 알아보는데 있다. 대상 및 방법: 연구방법은 쥐를 이용하여 심정지시 심정지액(St. Thomas 심정지액)에 첨가한 아데노신의 용량에 따라 1군(0.5 mg/Kg/min), 2군(0.75 mg/Kg/min) 및 3군(1 mg/Kg/min) 으로 나누어 각각 10마리씩 실험하여 비교하였다. 마취 후 적출된 쥐심장의 대동맥과 좌심방에 도관을 삽관한 후에 심폐체외순환 모델에 연결하여 비작업성 순환과 작업성 순환을 시행하면서 혈역학적 수치를 측정하여 이를 대조값으로 이용하였다. 심정지액을 주입하여 심정지를 유도한 후에 90분간 허혈상태로 유지한 다음 비작업성 순환을 시행 후 작업성 순환으로 바꿔 10분, 30분 및 60분에 혈역학적 수치(심박동수, 수축기 대동맥압, 1분간 대동맥 박출량 및 관동맥관류량)를 측정하고, 생화학적 검사(CPK, Lactic Acid) 및 심장의 수분함유량도 측정하였다. 측정된 수치는 심정지 전 측정한 대조값에 대한 백분율로 환산하여 비교하였다. 결과: 실험 결과 심정지 전에 측정한 대조값 사이에는 세군 사이의 통계적인 유의성이 없었다. 심정지액의 주입 후 3군에서 가장 빨리 심정지가 일어났으며(p<0.05), 재관류 후 심박동이 돌아온 시간은 1군과 2군이 3군에 비하여 통계학적으로 유의하게 심박동이 빨리 돌아 왔다 (p<0.05). 그러나 1군과 2군 사이에는 유의성이 없었다. 심장의 재관류 후 측정한 심박동수의 회복률에서 10분에 측정한 값은 세군 사이에 유의성이 없었으나, 30분과 60분 에 측정한 값은 1군이 2군과 3군에 비하여 유의하게 높았으며(p<0.05), 2군도 3군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 수축기 대동맥압의 회복률, 1분 동안의 대동맥 박출량 및 심박출량(1분 동안의 대동맥 박출량과 관동맥관류량을 합산한 값)은 10분, 30분 및 60분에서 모두 2군이 1군과 3군에 비하여, 1군은 3군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 관동맥관류량의 회복률은 10분과 30분에 측정한 값은 2군이 1군과 3군에 비하여, 1군은 3군에 비하여 유의하게 높았으며(p<0.05), 60분에 측정한 값은 1군과 2군이 3군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 심근의 수분함유량과 관상동맥 관류량의 생화학적 검사결과 CPK와 Lactic Acid는 세군 사이에 유의성이 없었다. 결론 : 이상의 결과로 아데노신을 심정지용액에 첨가시 비교적 적정 용량은 0.75 mg/Kg/min 을 투여하는 것이 적절할 것으로 생각된다.

• Neonatal Medicine
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• 제15권1호
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• pp.32-37
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• 2008

목 적 : 신생아 질식은 신생아 사망과 영구적 신경발달 장애의 중요한 원인이다. 이에 대한 여러 치료 방법이 시도되어 왔으나 현재까지 임상에 적용 가능한 치료 혹은 예방법은 개발되지 못하고 있다. 산모의 고열은 신생뇌에 악영향을 미치는 것으로 알려져 왔으나 최근 동물에서 시행한 고온 전처치가 뇌손상을 예방한다는 상반된 효과가 보고된 바 있다. 이에 저자들은 신생 동물의 저산소 허혈 뇌손상에 있어서의 고온 전처치의 효과를 조사하고자 이 연구를 시행하였다. 방 법 : 신생쥐를 사용하여 생후 6일에 이들을 두 군으로 나누어 전처지군은 $40^{\circ}C$의 고온 환경에, 대조군은 상온에 2시간 노출시켰다. 24시간 후 두 군 모두 편측 온목동맥 결찰 후 산소 농도 8%의 저산소 환경에 2시간 노출시켜 저산소 허혈을 유도하였으며 저산소 허혈후 7일에 뇌를 적출하여 뇌손상 정도를 비교하였다. 결 과 : 고온 전처치군 16례 중 5례(31.2%)에서 뇌손상이 관찰되어 대조군(17례 중 11례, 64.7%)에 비해 유의성 있게 뇌손상 빈도가 낮았다(P<0.05). 뇌피질, 해마, striatum 및 시상에서 관찰한 손상 부위의 분포 양상과 손상 정도는 전처치군과 대조군 사이에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결 론 : 신생쥐에 있어서 2시간의 고온 전처치는 저산소 허혈 뇌손상의 빈도를 감소시켰다. 이는 산모의 발열이 저산소 허혈 뇌손상 보호 효과를 나타낼 가능성을 시사하나 임상 적용에 앞서 다양한 환경 온도 및 장시간의 노출 시간으로 그 효과와 안정성에 대한 연구가 계속되어야 할 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권5호
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• pp.594-602
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• 2009

목 적 : $TGF-{\beta}1$는 흥분독성을 억제시키고 질소 산화물 생성 억제를 통한 신경세포 보호 효과가 있다고 알려져 있지만 주산기저산소 허혈 뇌손상에서 그 기전은 아직도 확실히 밝혀져 있지 않고 있다. 따라서 이번 연구에서는 신생 백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 산화질소로 인한 신경독성 및 글루탐산염에 의한 흥분독성과 $TGF-{\beta}1$의 관계를 보고자 하였다. 방 법 : 생체외 실험으로 재태 기간 19일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% O2 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저산소군(Hypoxia), 저산소 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$ (1, 5, 10 ng/mL) 투여군(H+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 정상 산소군 (Control)과 비교하였다. 생체 내 실험은 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (7.5% O2) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소 허혈 뇌손상을 유발하였다. 아무런 처치도 하지 않은 정상 대조군(Control), 경동맥 노출 후 봉합 시술만 시행한 정상 Sham 수술군(Sham-OP), 손상 30분 전 생리식염수를 주입 후 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 대조군(HI+ Vehicle), 손상 30분 전 $TGF-{\beta}1$을 대뇌로 투여하고 경동맥 결찰과 저산소 노출을 시행한 저산소 허혈 $TGF-{\beta}1$ 투여군(HI+$TGF-{\beta}1$)으로 나누어 비교분석하였다. 흥분독성과의 관련을 알아보기 위하여 NMDA 수용체 아단위를 이용하였고, 질소산화물과의 관련을 알아보기 위해 iNOS, eNOS 및 nNOS를 이용하여 western blotting과 실시간 중합효소연쇄반응을 하였다. 결 과 : 생체 외 실험에서 iNOS의 발현은 정상 산소군과 저산소군 간에 차이가 없었으며, $TGF-{\beta}1$ 투여군에서는 발현이 증가하였으며 이는 농도와는 상관성이 없었다. eNOS, nNOS의 발현은 1 ng/mL의 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소군보다 감소하였다. 생체 내 실험에서는 iNOS와 iNOS mRNA의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여한 후 저산소 대조군보다 증가하였다. eNOS와 nNOS 발현은 정상 대조군 보다 저산소 대조군에서 감소하였고, eNOS의 발현은 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 증가하였지만 nNOS의 발현은 증가하지 않아 통계적 유의성이 없었다. eNOS mRNA와 nNOS mRNA의 발현은 iNOS와 반대로 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 저산소 대조군보다 감소하였다. NMDA 수용체 아단위 mRNA의 발현은 정상 대조군과 Sham 수술군에 비해 저산소 대조군에서 모두 감소하였으나 $TGF-{\beta}1$ 투여군에서 NR2C를 제외한 나머지 아단위의 발현은 저산소 대조군보다 증가하였다. 결 론 : 신생백서의 저산소 허혈 뇌손상에서 $TGF-{\beta}1$ 치료군에서 저산소로 인하여 감소된 NMDA 수용체 아단위의 발현을 증가시켜 흥분독성 기전과 관련성을 보이며, 증가된 iNOS 발현을 감소시키고 감소된 eNOS 발현을 증가시키는 질소 산화물 중재를 통한 뇌 보호 작용에 연관이 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권2호
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• pp.119-130
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• 2004

개심술 후 나타나는 심기능 저하는 수술 중 허혈로 인하여 생긴 심근손상에 의한 것으로 심근 허혈 상태가 반복되는 경우에 허혈 상태에 의한 심근기능의 손상이 축적되지 않고 오히려 먼저 온허혈 상태에 의하여 심근세포가 일종의 조건화 상태가 되어 허혈에 견디는 힘이 증가하여 장시간의 허혈이 오는 경우에 허혈에 의한 심근손상을 줄일 수 있다고 하여 이를 허혈성 전조건화라고 하는데, 허혈성 전조건화의 효과는 심근손상을 감소시키고, 재관류 시 심근회복에 좋은 영향을 미치며, 부정맥의 빈도를 감소시킨다고 하였다. 이러한 허혈성 전조건화를 본원에서 사용하는 중외1호 심정지액을 흰쥐의 적출 심장에 이용하여 심근보호 효과를 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 대상 및 방법: 실험동물은 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 사용하였으며, 케뉼라를 삽관한 후 modified isolated working heart model에 부착 고정하였다. 관류과정은 비작업성 순환과 작업성 관류로 나누어 실시하였으며, 작업성 관류를 20분간 실시하고 이 때 심박동수, 대동맥압, 대동맥관류량, 관관류량을 측정기록 하였다. 대조군은 적출심장을 작업성 순환 20분 후 대동맥 차단과 동시에 심정지액을 주입하여 60분간 보존 후 재관류를 실시하여 회복시킨 군이며, 비교군은 허혈성 전조건화로 관류액 자체를 저산소증으로 만들어 허혈을 유발시킨 후 심정지액을 주입하여 60분간 보존시킨 군(제I군), 작업성 관류 20분 후 대동맥 차단을 실시하여 허혈을 유발시킨 후 재관류 없이 심근보호액을 45초(제II-1), 1분(제II-2군), 3분(제II-3군) 주입한 군과, 작업성 관류 20분 후 45초(제III-1군), 1분(제III-2군) 및 3분(제III-3군)간 대동맥 차단을 실시한 후 2분간 재관류를 실시하여 심장을 회복시킨 후 다시 동일 방법으로 2회 실시 후 심근보호액을 주입한 군으로 나누었으며, 모든 군에서 60분간 보존시킨 후 재관류를 실시하여 회복정도를 혈역학적 성적만을 측정 비교하였다. 결과: 자연 심박동 출현시간은 대조군에 비해 제I군, 제II-3군, 제III-2군 및 제III-3군에서 매우 늦은 출현시간을 보였고(p<0.01), 제II-1군과 제III-1군에서도 늦은 출현은 보였지만 통계적 유의성은 없었다(p=NS). 심박동수의 비교에서는 대조군에 비해 제III-1군이 가장 좋은 회복을 보였고(p<0.05), 비교군 간의 비교에서도 제III-1군이 제II-1군보다 좋은 회복을 보였다(p<0.05). 대동맥 수축기압에서도 제III-1군(p<0.05)에서 좋은 회복을 보였고, 대동맥 차단 군간에서도 제III-1군이 제II-1군에 비해 가장 좋은 회복을 보였다(1<0.01). 심박출량에서는 대조군에 비해 제III-1군이 좋은 회복률을 보였고(p<0.05), 비교군 간에서는 제III-1군이 제II-1군보다 좋은 회복을 보였으나 통계적 유의성은 없었지만(p=NS), 제III-2군이 제II-2군에 비해 좋은 회복을 보였다(p<0.05). 심부종의 평가에서는 대조군에 비해 제I군(p<0.01)과 제II-3군(p<0.05)에서 심부종이 심한 것을 알 수 있었다. 결론: 적출 심장만으로는 다른 장기의 영향을 배제한 경우에 심근보호액 자체보다 허혈 전조건화를 부여한 심근보호액 군에서 허혈 전조건화 시 심박동의 이상 징후가 출현하기 직전까지 짧은 시간 동안 허혈을 실시한 후 재관류시킨 뒤 심정지액을 주입하여 심장을 보호하는 것이 심기능 회복에 효과가 있는 것으로 생각되며, 앞으로도 계속적인 연구가 필요할 것이다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제24권3호
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• pp.260-267
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• 2016

Mesenchymal stem cells (MSCs) offer significant therapeutic promise for various regenerative therapies. However, MSC-based therapy for injury exhibits low efficacy due to the pathological environment in target tissues and the differences between in vitro and in vivo conditions. To address this issue, we developed adipose-derived MSC spheroids as a novel delivery method to preserve the stem cell microenvironment. MSC spheroids were generated by suspension culture for 3 days, and their sizes increased in a time-dependent manner. After re-attachment of MSC spheroids to the plastic dish, their adhesion capacity and morphology were not altered. MSC spheroids showed enhanced production of hypoxia-induced angiogenic cytokines such as vascular endothelial growth factor (VEGF), stromal cell derived factor (SDF), and hepatocyte growth factor (HGF). In addition, spheroid culture promoted the preservation of extracellular matrix (ECM) components, such as laminin and fibronectin, in a culture time- and spheroid size-dependent manner. Furthermore, phosphorylation of AKT, a cell survival signal, was significantly higher and the expression of pro-apoptotic molecules, poly (ADP ribose) polymerase-1 (PARP-1) and cleaved caspase-3, was markedly lower in the spheroids than in MSCs in monolayers. In the murine hindlimb ischemia model, transplanted MSC spheroids showed better proliferation than MSCs in monolayer. These findings suggest that MSC spheroids promote MSC bioactivities via secretion of angiogenic cytokines, preservation of ECM components, and regulation of apoptotic signals. Therefore, MSC spheroid-based cell therapy may serve as a simple and effective strategy for regenerative medicine.

• 대한한의학회지
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• 제39권3호
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• pp.73-80
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• 2018

Carbon monoxide poisoning leads to hypoxia, which eventually leads to tissue ischemia. The delayed neuropsychiatric syndrome can arise in the period from 4 days to 5 weeks following carbon monoxide poisoning. This case report describes a male who suffered from delayed sequelae after self-inflicted carbon monoxide poisoning. At the time of admission, he had symptoms of quadriplegia, both upper limb ankylosis, gait disturbance, and dysuria. He was treated with acupuncture, electro-acupuncture, physical therapy, and Uwhangchungsim-won. Paraplegia improved considerably after 7 days in hospital, and paralysis of the both upper extremities improved after 14 days in hospital. He was able to walk holding on to his wheelchair after 28 days in hospital. He was hospitalized for 55 days and was discharged from the hospital in a fine condition for everyday life. This case report suggests the possibility that korean medicine for delayed neuropsychiatric syndrome.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제59권11호
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• pp.440-445
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• 2016

Purpose: This study aimed to identify prognostic factors of neurological outcomes, including developmental delay, cerebral palsy and epilepsy in late-preterm and term infants with perinatal asphyxia. Methods: All late-preterm and term infants with perinatal asphyxia or hypoxic-ischemic insults who admitted the neonatal intensive care unit of Inje University Sanggye Paik Hospital between 2006 and 2014 and were followed up for at least 2 years were included in this retrospective study. Abnormal neurological outcomes were defined as cerebral palsy, developmental delay and epilepsy. Results: Of the 114 infants with perinatal asphyxia, 31 were lost to follow-up. Of the remaining 83 infants, 10 died, 56 had normal outcomes, and 17 had abnormal outcomes: 14 epilepsy (82.4%), 13 cerebral palsy (76.5%), 16 developmental delay (94.1%). Abnormal outcomes were significantly more frequent in infants with later onset seizure, clinical seizure, poor electroencephalography (EEG) background activity, lower Apgar score at 1 and 5 minutes and abnormal brain imaging (P<0.05). Infants with and without epilepsy showed significant differences in EEG background activity, clinical and electrographic seizures on EEG, Apgar score at 5 minutes and brain imaging findings. Conclusion: We should apply with long-term video EEG or amplitude integrated EEG in order to detect and management subtle clinical or electrographic seizures in neonates with perinatal asphyxia. Also, long-term, prospective studies with large number of patients are needed to evaluate more exact prognostic factors in neonates with perinatal asphyxia.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제15권4호
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• pp.199-207
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• 2003

신생아의 정상적인 발달을 저해하고 조기 사망의 주된 원인이 되고 있는 주산기 뇌손상에 관한 신경병리적 기전을 살펴보고자 하였다. 발달하고 있는 과정에서의 주산기 뇌손상은 주로 저산소성-허혈성 뇌손상과 출혈성 뇌손상에 의한 경우가 많다. 저산소성-허혈성 뇌손상과 관련하여 에너지 부전, 세포흥분독성, 미성숙 백질의 선택적 취약성을 고려해 볼 수 있다. 첫번째, 세포호흡에 관여하는 미토콘드리아의 손상과 관련하여 즉각적인 병리와 함께 지연된 양상의 손상을 보인다. 미토콘드리아의 호흡률이 감소하고 칼슘이온의 농도가 상승하여 세포 괴사 및 세포사멸 과정이 진행된다. 두번째, 흥분성 아미노산과 관련하여 미성숙한 뇌에는 NMDA 수용기-채널 복합체의 기능이 매우 풍부하고, phosphoinositide 가수분해가 높아서 흥분독성에 상당히 취약하다. 세 번째, 수초 형성에 중요한 역할을 하는 희돌기교세포가 주산기 뇌손상 특히, 저산소성-허혈성 손상에 취약하다. 희돌기교세포는 글루타메이트에 의한 자유유리기과 사이토카인 손상에 취약하다. 뇌출혈과 관련하여, 미성숙한 뇌는 뇌실 주위에 혈관층이 풍부하나 매우 약한 상태로 재관류 혹은 혈류의 증가로 인해 쉽게 파열된다. 특히 32주 이내인 경우 이러한 손상으로 인해 뇌실주위 백질연화증이 초래된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제55권7호
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• pp.238-248
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• 2012

Purpose: Hypoxic-ischemic encephalopathy is an important cause of neonatal mortality, as this brain injury disrupts normal mitochondrial respiratory activity. Carnitine plays an essential role in mitochondrial fatty acid transport and modulates excess acyl coenzyme A levels. In this study, we investigated whether treatment of primary cultures of rat cortical neurons with L-carnitine was able to prevent neurotoxicity resulting from oxygen-glucose deprivation (OGD). Methods: Cortical neurons were prepared from Sprague-Dawley rat embryos. L-Carnitine was applied to cultures just prior to OGD and subsequent reoxygenation. The numbers of cells that stained with acridine orange (AO) and propidium iodide (PI) were counted, and lactate dehydrogenase (LDH) activity and reactive oxygen species (ROS) levels were measured. The 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay and the terminal uridine deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate nick-end labeling assay were performed to evaluate the effect of L-carnitine (1 ${\mu}M$, 10 ${\mu}M$, and 100 ${\mu}M$) on OGD-induced neurotoxicity. Results: Treatment of primary cultures of rat cortical neurons with L-carnitine significantly reduced cell necrosis and prevented apoptosis after OGD. L-Carnitine application significantly reduced the number of cells that died, as assessed by the PI/AO ratio, and also reduced ROS release in the OGD groups treated with 10 ${\mu}M$ and 100 ${\mu}M$ of L-carnitine compared with the untreated OGD group (P<0.05). The application of L-carnitine at 100 ${\mu}M$ significantly decreased cytotoxicity, LDH release, and inhibited apoptosis compared to the untreated OGD group (P<0.05). Conclusion: L-Carnitine has neuroprotective benefits against OGD in rat primary cortical neurons in vitro.