BACKGROUND/OBJECTIVES: Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is involved in not only cancer development and metastasis but also non-cancerous conditions. Hypoxia is one of the proposed critical factors contributing to formation of chronic rhinosinusitis or nasal polyposis. Wheatgrass (Triticum aestivum) has antioxidant, anti-aging, and anti-inflammatory effects. In this study, we analyzed whether wheatgrass has an inhibitory effect on the EMT process in airway epithelial cells. MATERIALS/METHODS: A549 human lung adenocarcinoma cells were incubated in hypoxic conditions ($CO_2$ 5%/$O_2$ 1%) for 24 h in the presence of different concentrations of wheatgrass extract (50, 75, 100, and $150{\mu}g/mL$) and changes in expression of epithelial or mesenchymal markers were evaluated by immunoblotting and immunofluorescence. Accordingly, associated EMT-related transcriptional factors, Snail and Smad, were also evaluated. RESULTS: Hypoxia increased expression of N-cadherin and reduced expression of E-cadherin. Mechanistically, E-cadherin levels were recovered during hypoxia by silencing hypoxia inducible factor (HIF)-$1{\alpha}$ or administering wheatgrass extract. Wheatgrass inhibited the hypoxia-mediated EMT by reducing the expression of phosphorylated Smad3 (pSmad3) and Snail. It suppressed the hypoxia-mediated EMT processes of airway epithelial cells via HIF-$1{\alpha}$ and the pSmad3 signaling pathway. CONCLUSION: These results suggest that wheatgrass has potential as a therapeutic or supplementary agent for HIF-1-related diseases.
Periodontitis is characterized by the loss of periodontal tissues, especially alveolar bone. Common therapies cannot satisfactorily recover lost alveolar bone. Periodontal ligament stem cells (PDLSCs) possess the capacity of self-renewal and multilineage differentiation and are likely to recover lost alveolar bone. In addition, periodontitis is accompanied by hypoxia, and hypoxia-inducible $factor-1{\alpha}$ ($HIF-1{\alpha}$) is a master transcription factor in the response to hypoxia. Thus, we aimed to ascertain how hypoxia affects runt-related transcription factor 2 (RUNX2), a key osteogenic marker, in the osteogenesis of PDLSCs. In this study, we found that hypoxia enhanced the protein expression of $HIF-1{\alpha}$, vascular endothelial growth factor (VEGF), and RUNX2 ex vivo and in situ. VEGF is a target gene of $HIF-1{\alpha}$, and the increased expression of VEGF and RUNX2 proteins was enhanced by cobalt chloride ($CoCl_2$, $100{\mu}mol/L$), an agonist of $HIF-1{\alpha}$, and suppressed by 3-(5'-hydroxymethyl-2'-furyl)-1-benzyl indazole (YC-1, $10{\mu}mol/L$), an antagonist of $HIF-1{\alpha}$. In addition, VEGF could regulate the expression of RUNX2, as RUNX2 expression was enhanced by human VEGF ($hVEGF_{165}$) and suppressed by VEGF siRNA. In addition, knocking down VEGF could decrease the expression of osteogenesis-related genes, i.e., RUNX2, alkaline phosphatase (ALP), and type I collagen (COL1), and hypoxia could enhance the expression of ALP, COL1, and osteocalcin (OCN) in the early stage of osteogenesis of PDLSCs. Taken together, our results showed that hypoxia could mediate the expression of RUNX2 in PDLSCs via $HIF-1{\alpha}$-induced VEGF and play a positive role in the early stage of osteogenesis of PDLSCs.
Background: Tissue hypoxia is characteristic of many human malignant neoplasm, and hypoxia inducible factor-1(HIF-1) plays a pivotal role in essential adaptive response to hypoxia, and activates a signal pathway for the expression of the hypoxia-regulated genes, resulting in increasing $O_2$ delivery or facilitating metabolic adaptation to hypoxia. Increased level of HIF-$1{\alpha}$ has been reported in many human malignancies, but in non-small cell lung carcinoma the influence of HIF-$1{\alpha}$ on tumor biology, including neovascularization, is not still defined. In present study the relationship of HIF-$1{\alpha}$ expression on angiogenetic factors, relationship between the tumor proliferation and HIF-$1{\alpha}$ expression, interaction of HIF-$1{\alpha}$ expression and p53, and relationship between HIF-$1{\alpha}$ expression and clinico-pathological prognostic parameters were investigated. Material and Method: Archival tissue blocks recruited in this study were retrieved from fifty-nine patients with primary non-small cell lung carcinoma, who underwent pneumonectomy or lobectomy from 1997 to 1999. HIF-$1{\alpha}$, VEGF(vascular endothelial growth factor), and p53 protein expression and Ki-67 labeling index in tumor tissues were evaluated, using a standard avidin-biotin-peroxidase complex(ABC) immunohistochemistry. Relationship between the HIF-$1{\alpha}$ expression and VEGF, p53 overexpression and correlation between the HIF-$1{\alpha}$ expresseion and Ki-67 index were analyzed. Clinico-pathologic prognostic parameters were also analyzed. Result: HIF-$1{\alpha}$ expression in cancer cells was found in 24 of 59 cases of non-small cell lung carcinoma(40.7%). High HIF-$1{\alpha}$ expression was significantly associated with several pathological parameters, such as pathological TMN stage(p=0.004), pT stage(p=0.020), pN stage (p=0.029), and lymphovascular invasion(p=0.019). High HIF-$1{\alpha}$ expression was also significantly associated with VEGF immunoreactivity(p<0.001), and aberrant p53 expression(p=0.040). but was marginally associated with Ki-67 labeling index(p=0.092). The overall 5-year survival rate was 42.3%. The survival curve of patients with a high HIF-$1{\alpha}$ expression was worse than that of patients with low-expression(p=0.002). High HIF-$1{\alpha}$ expression was independent unfavorable factors with a marginal significance in multivariate analysis performed by Cox regression. Conclusion: It is suggested that high HIF-$1{\alpha}$ expression may be associated with intratumoral neovascularization possibly through HIF-VEGF pathway, and high HIF-$1{\alpha}$ expression could be associated with lymph node metastasis and post operative poor prognosis in patients with non-small cell lung carcinoma.
Liver cells experience hypoxic stress when drug-metabolizing enzymes excessively consume O2 for hydroxylation. Hypoxic stress changes the transcription of several genes by activating a heterodimeric transcription factor called hypoxia-inducible factor-1α/β (HIF-1α/β). We found that hypoxic stress (0.1% O2) decreased the expression of cytochrome P450 7A1 (CYP7A1), a rate-limiting enzyme involved in bile acid biosynthesis. Chenodeoxycholic acid (CDCA), a major component of bile acids, represses CYP7A1 by activating a transcriptional repressor named small heterodimer partner (SHP). We observed that hypoxia decreased the levels of both CDCA and SHP, suggesting that hypoxia repressed CYP7A1 without inducing SHP. The finding that overexpression of HIF-1α increased the activity of the CYP7A1 promoter suggested that hypoxia decreased the expression of CYP7A1 in a HIF-1-independent manner. Thus, the results of this study suggested that hypoxia decreased the activity of CYP7A1 by limiting its substrate O2, and by decreasing the transcription of CYP7A1.
Hypoxia-inducible factor-1 alpha (HIF-1α) is one of the master regulators of immune and metabolic cellular functions. HIF-1α, a transcriptional factor whose activity is closely related to oxygen levels, is a target for understanding infectious disease control. Several studies have demonstrated that HIF-1α plays an important role during the infectious process, while its role in relation to parasite virulence has not been addressed. In this work, we studied the expression levels of HIF-1α and related angiogenic vascular endothelial growth factor A (VEGF-A) in human macrophages infected with promastigotes of hypo- or hyper-virulent Leishmania major human isolates. L. major parasites readily subverted host macrophage functions for their survival and induced local oxygen consumption at the site of infection. In contrast to hypo-virulent parasites that induce high HIF-1α expression levels, hyper-virulent L. major reduced HIF-1α expression in macrophages under normoxic or hypoxic conditions, and consequently impeded the expression of VEGF-A mRNA. HIF-1α may play a key role during control of disease chronicity, severity, or outcome.
Hypoxia plays important roles in cancer progression by inducing angiogenesis, metastasis, and drug resistance. However, the effects of hypoxia on long noncoding RNA (lncRNA) expression have not been clarified. Herein, we evaluated alterations in lncRNA expression in lung cancer cells under hypoxic conditions using lncRNA microarray analyses. Among 40,173 lncRNAs, 211 and 113 lncRNAs were up- and downregulated, respectively, in both A549 and NCI-H460 cells. Uroplakin 1A (UPK1A) and UPK1A-antisense RNA 1 (AS1), which showed the highest upregulation under hypoxic conditions, were selected to investigate the effects of UPK1A-AS1 on the expression of UPK1A and the mechanisms of hypoxia-inducible expression. Following transfection of cells with small interfering RNA (siRNA) targeting hypoxia-inducible factor 1α (HIF-1α), the hypoxia-induced expression of UPK1A and UPK1A-AS1 was significantly reduced, indicating that HIF-1α played important roles in the hypoxia-induced expression of these targets. After transfection of cells with UPK1A siRNA, UPK1A and UPK1A-AS1 levels were reduced. Moreover, transfection of cells with UPK1A-AS1 siRNA downregulated both UPK1A-AS1 and UPK1A. RNase protection assays demonstrated that UPK1A and UPK1A-AS1 formed a duplex; thus, transfection with UPK1A-AS1 siRNA decreased the RNA stability of UPK1A. Overall, these results indicated that UPK1A and UPK1A-AS1 expression increased under hypoxic conditions in a HIF-1α-dependent manner and that formation of a UPK1A/UPK1A-AS1 duplex affected RNA stability, enabling each molecule to regulate the expression of the other.
Jumonji domain-containing proteins (JMJD) catalyze the oxidative demethylation of a methylated lysine residue of histones by using $O_2$, ${\alpha}$-ketoglutarate, vitamin C, and Fe(II). Several JMJDs are induced by hypoxic stress to compensate their presumed reduction in catalytic activity under hypoxia. In this study, we showed that an H3K27me3 specific histone demethylase, JMJD3 was induced by hypoxia-inducible factor (HIF)-$1{\alpha}/{\beta}$ under hypoxia and that treatment with Clioquinol, a HIF-$1{\alpha}$ activator, increased JMJD3 expression even under normoxia. Chromatin immunoprecipitation (ChIP) analyses showed that both HIF-$1{\alpha}$ and its dimerization partner HIF-$1{\beta}$/Arnt occupied the first intron region of the mouse JMJD3 gene, whereas the HIF-$1{\alpha}/{\beta}$ heterodimer bound to the upstream region of the human JMJD3, indicating that human and mouse JMJD3 have hypoxia-responsive regulatory regions in different locations. This study shows that both mouse and human JMJD3 are induced by HIF-1.
The aim of this study was to evaluate gamma-aminobutyric acid (GABA)-induced erythropoietin (EPO) and EPO-receptor expression in human Hep3B cells and Sprague Dawley (SD) rats during hypoxia. Expression levels of EPO, EPO-R mRNA, Janus kinase-2 (JAK-2), vascular endothelial growth factor (VEGF), hypoxia inducible factor-1 (HIF-1), and HIF-2 in response to GABA treatment were evaluated in cell lines. SD rats were randomly divided into 5 groups of 8 rats each, and GABA was orally administered; the groups were the normal control (NC), hypoxia-exposed (G0), as well as the GABA 1 mg/100 g body weight (BW) GABA treated group (G1), 5 mg/100 g BW GABA treated group (G5), and 10 mg/100 g BW GABA treated group (G10) with hypoxia. We analyzed EPO levels and red blood cell counts in rat blood and EPO gene expression in kidney tissue. EPO and VEGF mRNA levels in Hep3B cells exposed to hypoxia were significantly increased and further increased after GABA treatment. However, the expression of EPO-R and JAK-2 mRNAs were not affected by GABA, but hypoxia-induced HIF-1 and HIF-2 mRNA expression was inhibited by GABA. In the kidney tissue of rats exposed to hypoxia, the expression level of EPO mRNA was greatly increased, but levels in the GABA treatment groups significantly decreased. EPO levels in the serum showed the same significant trend, but the red blood cell counts were not significantly different. These findings demonstrate that HIF-1 and HIF-2 activation increase EPO expression in Hep3B cells exposed to hypoxia. However HIF decreased by GABA addition and VEGF increased significantly.
Choi, Hwa Jung;Eun, Jae Soon;Kim, Bang Geul;Kim, Sun Yeou;Jeon, Hoon;Soh, Yunjo
Molecules and Cells
/
v.22
no.3
/
pp.291-299
/
2006
Vitexin, a natural flavonoid compound identified as apigenin-8-C-${\beta}$-D-glucopyranoside, has been reported to exhibit antioxidative and anti-inflammatory properties. In this study, we investigated its effect on hypoxiainducible factor-$1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$) in rat pheochromacytoma (PC12), human osteosarcoma (HOS) and human hepatoma (HepG2) cells. Vitexin inhibited HIF-$1{\alpha}$ in PC12 cells, but not in HOS or HepG2 cells. In addition, it diminished the mRNA levels of hypoxia-inducible genes such as vascular endothelial growth factor (VEGF), smad3, aldolase A, enolase 1, and collagen type III in the PC12 cells. We found that vitexin inhibited the migration of PC12 cells as well as their invasion rates, and it also inhibited tube formation by human umbilical vein endothelium cells (HUVECs). Interestingly, vitexin inhibited the hypoxia-induced activation of c-jun N-terminal kinase (JNK), but not of extracellular-signal regulated protein kinase (ERK), implying that it acts in part via the JNK pathway. Overall, these results suggest the potential use of vitexin as a treatment for diseases such as cancer.
Objective : The purpose of this study is to investigate serial changes of hypoxia-inducible factor $1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$), as a key regulator of hypoxic ischemia, and apoptosis of hippocampus induced by bilateral carotid arteries occlusion (BCAO) in rats. Methods : Adult male Wistar rats were subjected to the permanent BCAO. The time points studied were 1, 2, 4, 8, and 12 weeks after occlusions, with n=6 animals subjected to BCAO, and n=2 to sham operation at each time point, and brains were fixed by intracardiac perfusion fixation with 4% neutral-buffered praraformaldehyde for brain section preparation. Immunohistochemistry (IHC), western blot and terminal uridine deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assay were performed to evaluate HIF-$1{\alpha}$ expression and apoptosis. Results : In IHC and western blot, HIF-$1{\alpha}$ levels were found to reach the peak at the 2nd week in the hippocampus, while apoptotic neurons, in TUNEL assay, were maximal at the 4th week in the hippocampus, especially in the cornu ammonis 1 (CA1) region. HIF-$1{\alpha}$ levels and apoptosis were found to fluctuate during the time course. Conclusion : This study showed that BCAO induces acute ischemic responses for about 4 weeks then chronic ischemia in the hippocampus. These in vivo data are the first to show the temporal sequence of apoptosis and HIF-$1{\alpha}$ expression.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.