• 제목/요약/키워드: Hypoxic Condition

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Application of Realtime Monitoring of Oceanic Conditions in the Coastal Water for Environmental Management

  • Choi, Yang-Ho;Ro, Young-Jae
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제39권2호
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    • pp.148-154
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    • 2004
  • This study describes the realtime monitoring system for water quality conditions in coastal waters. Some issues on the data qualify control and quality analysis are examined along with examples of erroneous data. Three different cases of database produced by the realtime monitoring system are presented and analyzed, namely 1) hypoxic condition, 2) over-saturated D.O. and 3) short-term variability of temperature and D.O. In utilizing the realtime database, D.O. prediction and warning models are developed based on autoregressive stochastic process. The model is very simple, yet, users in various levels from powerful and useful with its ability to send warning messages to users in varous levels from governmental administrative staff to local fisherman, and give them some allowances to cope with the situation.

Ginkgo Biloba Extract가 C3H 마우스 섬유육종의 저산소세포 분획에 미치는 영향 (The Effect of Ginkgo Biloba Extract on Hypoxic Fraction of C3H Mouse Fibrosarcoma)

  • 조철구;이춘자;하성환;박찬일
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제13권3호
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    • pp.205-214
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    • 1995
  • 목적 : C3H 마우스의 섬유육종에 있어서 저산소 분획 및 대사상태에 미치는 Ginkgo biloba extract (GBE)의 영향을 알아보기 위해 본 실험을 시행하였다. 방법 : C3H 마우스의 우측 대퇴부에 이식한 섬유육종이 6mm가 되었을 때 $TCD_50$를 이용하여 저산소 세포 분획을 계산하였다. 방사선은 GBE (100mg/kg) 1회 투여시는 1시간 후에, 2회 투여시는 24시간 간격으로 2회 투여후 1시간 경과후 방사선을 조사하였으며, 산소공급이 충분한 상태와 결찰에 의한 저산소 상태에서 각각 조사하였다. 종양의 대사 상태 변화를 알아보기 위해 GBE 투여 전과 투여 후 1시간에 각각 ^{31}P$ 핵자기 공명 분광분석법을 시행하였다. 결과 : 종양 치료방사선량은 결찰에 의한 저산소 상태시 81.7 (77.7 - 86.0) Gy, 정상 혈류상태시는 69.6 (66.8 - 72.5) Gy 였으며, GBE 1회 투여한 경우에는 67.5 (64.1 - 71.1) Gy, GBE 2회 투여시는 62.2 (59.1 - 65.5) Gy 로서, 2회 투여시 현저히 감소하였다. 이로부터 계산한 저산소 세포 분획은 정상 혈류 상태에서는 $10.6{\%}$, GBE 1회 투여시는 $7.2{\%}$로 다소 감소하였고, GBE 2회 투여시는 $2.7{\%}$로 현저히 감소하였다. ^{31}P$ 핵자기공명분광분석결과 PCr/Pi 비는 대조군 $0.27{\pm}0.04$, GBE 1회 투여시는 $0.40{\pm}0.04$, 2회 투여시는 $0.71{\pm}0.04$로 GBE 2회 투여시 종양의 대사상태가 현저히 호전되었다. 결론 : 이상의 결과를 종합해 볼 때, GBE 의 투여에 의해 혈류량과 산소 및 영양분의 공급이 증가함에 따라, 저산소세포분획이 감소하였고, 종양의 대사 상태가 호전되어, 종양의 방사선에 대한 감수성이 높아졌다고 판단되었다.

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Xanthine Oxidase Inhibitor가 저산소성-허혈성 뇌손상이 유도된 신생쥐에 미치는 영향 (Effect of Xanthine Oxidase Inhibitor on Cerebral Hypoxia-Ischemia in Neonatal Rats)

  • 최대호;오연균;박승택
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제45권6호
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    • pp.732-742
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    • 2002
  • 목 적: 저산소-허혈에 대한 신경독성의 규명 및 xanthine oxidase inhibitor인 allopurinol의 저산소성-허혈 유도에 미치는 방어효과를 조사하기 위하여 본 연구를 시도하였다. 방 법: 신생쥐에 우측 총경동맥을 결찰 및 8% O2의 노출로 허혈 및 저산소 상태를 만든 후 저산소성-허혈이 12-72시간 동안 대뇌의 neuron과 astrocyte에 미치는 영향을 조사하여 신경독성을 규명하고, 또한 xanthine oxidase inhibitor인 allopurinol이 저산소성-허혈 유도에 미치는 영향을 조사하기 위하여 저산소성-허혈 유도 15분 전에 150 mg/kg의 allopurinol을 복강 투여한 다음 투여 후 14일 후에 신생쥐를 희생하여 이의 뇌 조직으로부터 순수분리 배양한 신경 세포에 대하여 세포의 수적 변화와 생존율을 비롯하여 LDH와 단백질합성 및 PKC를 조사하였다. 결 과 : 1) 저산소성-허혈은 저산소-허혈 유도 직후부터 72시간 동안 시간경과에 비례하여 신생쥐의 대뇌 neurons의 수와 세포생존율을 유의하게 감소시켰다. 2) 저산소성-허혈은 저산소-허혈 유도 직후부터 72시간 동안 시간경과에 비례하여 신생쥐의 대뇌 astrocyte의수와 세포생존율을 다소 감소시켰다. 3) 저산소-허혈 유도 14일 후 neuron의 수와 세포 생존율 및 단백질합성은 대조군에 비하여 유의하게 감소하였으나 LDH는 매우 증가하였다. 4) 저산소-허혈 유도 직전 allopurinol 처리에 의하여 neuron의 수와 세포생존율 및 단백질합성은 유의하게 증가하였고 LDH치는 현저히 감소하였다. 5) 배양된 neuron에 대한 PKC 조사에 있어서 허혈 유도 10분에 현저한 PKC치의 증가를 보였으며, allopurinol의 전 처리는 허혈 유도에 의한 PKC치의 증가를 유의하게 감소시켰다. 결 론 : 저산소성-허혈은 신생쥐의 대뇌 신경세포에 독성효과를 나타냈으며 활성산소 제거제인 allopurinol은 세포수 및 세포생존률의 증가에 의한 신경세포의 손상보호를 나타내었고, 단백질합성 증가, LDH치 및 PKC치의 감소로 세포손상에 대한 효과적 방어도 관찰할 수 있었다.

Hypoxia에 의한 X-linked Inhibitor of Apoptosis 발현이 태반 내 영양막세포의 세포자멸사에 미치는 영향 (Effect of Hypoxia-induced XIAP Expression on Apoptosis of Trophoblast Cells in Placenta)

  • 이종성;전수연;최종호;이유진;차동현;김기진
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제37권3호
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    • pp.217-229
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    • 2010
  • 목 적: 영양막세포의 과도한 세포자멸사는 태반의 발달뿐 아니라 산과 질환을 유발하는 요인으로 알려져 있다. X-linked inhibitor of apoptosis (XIAP)은 임신 기간 동안 영양막세포의 세포자멸사와 관련되어 있다고 알려져 있으나, 자간전증을 유발하는 인자인 저산소성과의 관계에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구의 목적은 XIAP가 정상 태반과 자간전증 산모의 태반에서 발현 양상의 차이를 분석하고, 저산소 상태에 노출된 HTR-8/SVneo 영양막세포주에서의 XIAP 기능을 분석하고자 하였다. 연구방법: XIAP 발현을 분석하고자, 정상 태반 (n=15), 중기 자간전증 태반 (n=11), 그리고 말기 자간전증 태반 (n=15) 조직을 수집하여 RT-PCR, 면역조직화학법, 그리고 Western blot 등을 실시하였다. 저산소성 상태에서 XIAP의 기능을 확인하고자 HTR-8/SVneo 영양막세포주에 1% 산소가 공급되는 hypoxia 상태에 노출시킨 뒤 12시간, 24시간 후에 각 세포자멸사 관련 유전자들의 발현을 fluorescence-activated cell sorting (FACS)와 Western blot 분석 등을 실시하였다. 결 과: XIAP는 태반의 합포영양막세포와 포합체결절에서 발현이 관찰되었으며, 정상 태반보다 자간전증 태반에서의 발현이 현저히 감소됨이 관찰되었다 (p<0.05). 또한, 저산소 상태에 노출된 HTR-8/SVneo 영양막세포주에서 감소된 XIAP 발현은 세포질에서 핵으로의 이동에 따라 세포자멸사를 유발하는 단백질들의 발현이 증가됨이 관찰되었다. 결 론: XIAP의 발현은 태반 발달 및 자간전증 태반에서 XIAP 유전자의 발현은 감소되었으며, XIAP의 저하로 인한 caspase-9의 증가가 자간전증 태반에서의 세포자멸사는 더 많이 유도되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 저산소 상태에 의해 XIAP의 발현이 감소되었으며, XIAP 단백질의 세포질에서 핵으로의 위치 변화는 영양막세포의 세포자멸사에 중요한 역할을 하는 것이 관찰되었고, 이는 자간전증의 진단에 유용한 마커로써의 활용되기 위한 기본적인 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

시화호의 계절변화에 따른 지화학적 환경요인 특성 연구 (The Environmental Impacts of Seasonal Variation on Characteristics of Geochemical Parameters in Lake Shihwa, Korea)

  • 김태하;박용철;이효진;김동화;박준건;김성준;이미연
    • 한국환경과학회지
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    • 제13권12호
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    • pp.1089-1102
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    • 2004
  • Seasonal variation of biogeochemical characteristics was determined in Lake Shihwa from October 2002 to August 2003. When the lake was artificially constructed for the freshwater reservoir in 1988, the development of the strong haline density stratification resulted in two-layered system in water column and hypoxic/anoxic environment prevailed in the bottom layer due to oxidation of accumulated organic matters in the lake. Recently, seawater flux to the lake through the sluice has been increased to improve water quality in the lake since 2000, but seasonal stratification and hypoxic bottom layer of the lake still developed in the summer due to the nature of artificially enclosed lake system. As the lake is still receiving tremendous amount of organic matters and other pollutants from neighboring streams during the rainy summer season, limited seawater flux sluicing into the lake may not be enough for the physical and biogeochemical mass balance especially in the summer. The excess of accumulated organic matters in the bottom layer apparently exhausted dissolved oxygen and affected biogeochemical distributions and processes of organic and inorganic compounds in the stratified two-layered environment in the summer. During the summer, ammonia and dissolved organic carbon remarkably increased in the bottom layer due to the hypoxic/anoxic condition in the bottom layer. Phosphate also increased as the result of benthic flux from the bottom sediment. Meanwhile, dissolved organic carbon showed the highest value at the upstream area and decreased along the salinity gradient in the lake. In addition to the sources from the upstream, autochthonous origin of particulate organic carbon from algal bloom in the lake might be more important for sustaining aggravated water quality and development of deteriorated bottom environment in the summer. The removal of trace metals could be attributed to scavenging by strong insoluble metal-sulfide compounds in the hypoxic/anoxic bottom layer in the summer.

마우스모델을 이용한 고속중성자선의 성장지연 및 산소증강비의 측정 (Measurement of Growth Delay and the Oxygen Enhancement Ratio of Fast Neutron Beam Using Mouse Model System)

  • 엄근용;박혜진;권은경;예성준;이동한;우홍균
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제32권4호
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    • pp.178-183
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    • 2007
  • 중성자선은 고 LET (linear energy transfer) 방사선으로 X선이나 감마선 등의 저 LET 방사선보다 세포에 더욱 큰 손상을 입힌다. 중성자에 의한 손상은 일반적으로 세포에 있어서 치명적이며, 중성자선은 X선이나 감마선에 비하여 직접작용을 통하여 세포사를 일으키는 경향이 있다. 본 연구에서는 고속중성자선의 성장지연비 및 산소증강비를 동물실험을 통하여 측정하고자 하였다. BALB-c 마우스의 우측 하지에 EMT-6 세포주를 이식한 후 종양의 평균용적이 $200-300mm^3$가 되었을 때 X선 및 고속중성자선을 조사하였다. 정상산소환경 및 저산소환경의 종양에 대하여 X선은 0, 11, 15.4 Gy를 조사하였고 고속중성자선은 0, 5, 7, Gy를 조사하였다. 방사선조사 후에는 종양의 용적을 주 3회 측정하였다. 정상산소환경 실험군의 경우 저산소환경 실험군에 비하여 X선 11 Gy를 조사하였을 때 성장지연비가 1.34였고, 15.4 Gy를 조사하였을 때 1.33였다. 고속중성자선을 조사한 경우정상산소환경 실험군이 저산소환경 실험군에 비하여 고속중성자선 5 Gy를 조사하였을 때 성장지연비는 0.94였고, 고속중성자선 7 Gy를 조사하였을 때 0.98였다. 고속중성자선의 산소증강비는 0.97이었다. 고속중성자선은 X선에 비하여 저산소환경에 있는 종양의 성장억제에 있어서 보다 효과적이었다.

담수조건하 벼 발아 및 입모단계시 항산화효소 및 Alcohol dehyrogenase활성 변화 (Changes of Antioxidative Enzymes and Alcohol Dehydrogenase in Young Rice Seedlings Submerged in Water)

  • 손지영;고종철;김우재;김보경;김정곤;정남진
    • 한국작물학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.440-446
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    • 2008
  • 상시담수 하에서 발아 및 안정적인 입모를 확보하는 것은 담수직파에서 매우 중요한 일이다. 일반적으로 담수 조건에 서는 유묘생장이 억제되지만, 담수 처리 시 초기생육이 우수한 익산429와 담수 처리 시 생육이 저조하며 생존율이 낮은 Woodrose 2품종에 대해 발아 및 초기생육기간 담수 처리하여 혐기대사와 관련된 ADH활성과 항산화효소들의 변화를 관찰하였다. 1. 담수 처리 시 벼는 유아만 신장하며 뿌리는 신장하지 못했고, 익산429가 Woodrose보다 담수상태에서 생존기간이 길었고 생장도 빨랐다. 그러나 무 처리에서는 Woodrose의 생육이 빨랐다. 2. ADH활성은 담수 처리 시 무 담수에 비해 급격히 증가하였고, 익산429가 Woodrose보다 활성이 오래 유지되었는데, 처리 7일째는 익산429가 무처리에 비해 약 7배, Woodrose는 약 2.5배 증가하였다. 4. SOD, POX, CAT 활성 모두 담수 처리에서 무 담수보다 낮았다. 그러나 SOD는 담수시 무 담수에 비해 크게 활성이 낮지는 않았으며 품종 간에는 익산429의 활성이 무 담수 및 담수 처리 모두 Woodrose보다 높았고 담수 시에도 익산429가 Woodrose보다 높게 유지되었다. POX 활성변화는 담수시 익산429가 지속적으로 증가한 반면 Woodrose는 큰 변화가 없었다. CAT활성은 담수 처리 초기부터 아주 낮은 활성을 보여 처리기간 동안 거의 증가하지 않았으나 무 담수시에는 3일까지 활성이 크게 증가하였다. 따라서 담수 처리 시 발아 및 초기생육기간 동안 담수내성이 약한 품종에서 SOD와 POX의 역할이 크고 ADH활성이 높게 유지되어 에너지를 공급할 수 있는 품종이 담수 시 초기생육에 유리할 것으로 사료된다.

화학적 저산소증이 유도하는 뇌신경세포 손상에 있어서 미성숙 진귤 과피 발효 추출물의 보호 효과 (Anti-apoptotic effect of fermented Citrus sunki peel extract on chemical hypoxia-induced neuronal injury)

  • 고운철;이선령
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제48권5호
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    • pp.451-456
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    • 2015
  • Purpose: Neuronal apoptotic events induced by aging and hypoxic/ischemic conditions is an important risk factor in neurodegenerative diseases such as ischemia stroke and Alzheimer's disease. The peel of Citrus sunki Hort. ex Tanaka has long been used as a traditional medicine, based on multiple biological activities including anti-oxidant, anti-inflammation, and anti-obesity. In the current study, we examined the actions of fermented C. sunki peel extract against cobalt chloride ($CoCl_2$)-mediated hypoxic death in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. Methods: Cell viability was measured by trypan blue exclusion. Expression of apoptosis related proteins and release of cytochrome c were detected by western blot. Production of intracellular reactive oxygen species (ROS) and apoptotic morphology were examined using 2',7'-dichlorofluorescin diacetate (DCF-DA) and 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) staining. Results: Exposure to $CoCl_2$, a well-known mimetic agent of hypoxic/ischemic condition, resulted in neuronal cell death via caspase-3 dependent pathway. Extract of fermented C. sunki peel significantly rescued the $CoCl_2$-induced neuronal toxicity with the cell viability and appearance of apoptotic morphology. Cytoprotection with fermented C. sunki peel extract was associated with a decrease in activities of caspase-3 and cleavage of poly (ADP ribose) polymerase (PARP). In addition, increase in the intracellular ROS and release of cytochrome c from mitochondria to the cytosol were inhibited by treatment with extract of fermented C. sunki peel. Conclusion: Based on these data, fermented C. sunki peel extract might have a protective effect against $CoCl_2$-induced neuronal injury partly through generation of ROS and effectors involved in mitochondrial mediated apoptosis.

Endothelial Cell Products as a Key Player in Hypoxia-Induced Nerve Cell Injury after Stroke

  • Cho, Chul-Min;Ha, Se-Un;Bae, Hae-Rahn;Huh, Jae-Taeck
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제40권2호
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    • pp.103-109
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    • 2006
  • Objective : Activated endothelial cells mediate the cascade of reactions in response to hypoxia for adaptation to the stress. It has been suggested that hypoxia, by itself, without reperfusion, can activate the endothelial cells and initiate complex responses. In this study, we investigated whether hypoxia-induced endothelial products alter the endothelial permeability and have a direct cytotoxic effect on nerve cells. Methods : Hypoxic condition of primary human umbilical vein endothelial cells[HUVEC] was induced by $CoCl_2$ treatment in culture medium. Cell growth was evaluated by 3,4,5-dimethyl thiazole-3,5-diphenyl tetrazolium bromide [MTT] assay Hypoxia-induced products [$IL-1{\beta},\;TGF-{\beta}1,\;IFN-{\gamma},\;TNF-{\alpha}$, IL-10, IL-6, IL-8, MCP-l and VEGF] were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay. Endothelial permeability was evaluated by Western blotting. Results : Prolonged hypoxia caused endothelial cells to secrete IL -6, IL -8, MCP-1 and VEGF. However, the levels of IL -1, IL -10, $TNF-{\alpha},\;TGF-{\beta},\;IFN-{\gamma}$ and nitric oxide remained unchanged over 48 h hypoxia. Hypoxic exposure to endothelial cells induced the time-dependent down regulation of the expression of cadherin and catenin protein. The conditioned medium taken from hypoxic HUVECs had the cytotoxic effect selectively on neuroblastoma cells, but not on astroglioma cells. Conclusion : These results suggest the possibility that endothelial cell derived cytokines or other secreted products with the increased endothelial permeability might directly contribute to nerve cell injury followed by hypoxia.

Isoflurane Preconditioning Induces Neuroprotection by Up-Regulation of TREK1 in a Rat Model of Spinal Cord Ischemic Injury

  • Wang, Kun;Kong, Xiangang
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제24권5호
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    • pp.495-500
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    • 2016
  • This study aimed to explore the neuroprotection and mechanism of isoflurane on rats with spinal cord ischemic injury. Total 40 adult male Sprague-Dawley rats were divided into the four groups (n=10). Group A was sham-operation group; group B was ischemia group; group C was isoflurane preconditioning group; group D was isoflurane preconditioning followed by ischemia treatment group. Then the expressions of TWIK-related $K^+$ channel 1 (TREK1) in the four groups were detected by immunofluorescent assay, real time-polymerase chain reactions (RT-PCR) and western blot. The primary neurons of rats were isolated and cultured under normal and hypoxic conditions. Besides, the neurons under two conditions were transfected with green fluorescent protein (GFP)-TREK1 and lentivirual to overexpress and silence TREK1. Additionally, the neurons were treated with isoflurane or not. Then caspase-3 activity and cell cycle of neurons under normal and hypoxic conditions were detected. Furthermore, nicotinamide adenine dinucleotide hydrate (NADH) was detected using NAD+/NADH quantification colorimetric kit. Results showed that the mRNA and protein expressions of TREK1 increased significantly in group C and D. In neurons, when TREK1 silenced, isoflurane treatment improved the caspase-3 activity. In hypoxic condition, the caspase-3 activity and sub-G1 cell percentage significantly increased, however, when TREK1 overexpressed the caspase-3 activity and sub-G1 cell percentage decreased significantly. Furthermore, both isoflurane treatment and overexpression of TREK1 significantly decreased NADH. In conclusion, isoflurane-induced neuroprotection in spinal cord ischemic injury may be associated with the up-regulation of TREK1.