The complement system is part of the innate immune response and as such defends against invading pathogens, removes immune complexes and damaged self-cells, aids organ regeneration, confers neuroprotection, and engages with the adaptive immune response via T and B cells. Complement activation can either benefit or harm the host organism; thus, the complement system must maintain a balance between activation on foreign or modified self surfaces and inhibition on intact host cells. Complement regulators are essential for maintaining this balance and are classified as soluble regulators, such as factor H, and membrane-bound regulators. Defective complement regulators can damage the host cell and result in the accumulation of immunological debris. Moreover, defective regulators are associated with several autoimmune diseases such as atypical hemolytic uremic syndrome, dense deposit disease, age-related macular degeneration, and systemic lupus erythematosus. Therefore, understanding the molecular mechanisms by which the complement system is regulated is important for the development of novel therapies for complement-associated diseases.
This review provides an overview of dietary nucleotides as an alternative to in-feed antibiotics for weaning pigs. Dietary nucleotides are composed of DNA or RNA molecules and are normally contained in protein-rich feed ingredient, brewer's yeast, yeast extract, and milk. Weaning pigs are suffering from several stresses, such as environmental challenges (i.e. crowding, transportation, and feeding). Such stressors can damage the intestinal epithelium and cause an invasion by Escherichia coli, secondary inflammatory responses, and post weaning diarrhea. To overcome weaning disorder, people often use antibiotics which reduce symptoms and boost growth performance. However, since antibiotics were banned due to concerns of antibiotic resistant bacteria, researchers are studying alternative materials to antibiotics. Dietary nucleotides are one of the alternative materials for replacing antibiotics and can be used in abnormal conditions, such as weaning diarrhea, low digestibility, and disease condition. Nucleotides have substances that have important roles in cell division and cell growth, affecting growth performance, intestinal condition, and immunological effect at the weaning stage. However, nucleotides' composition is very different between sources and this aspect makes it difficult to utilize nucleotides at the weaning stage. Therefore, this review paper focuses on i) the characteristics and functions of dietary nucleotides and ii) the effect of dietary nucleotides on the growth performance and immune system of pigs.
A histo-pathogical examination was carried out to evaluate the effect of commercial extruded pellet (EP) and a raw fish moist pellet (MP) diet on the health of juvenile rockfish cultured in marine net-cage for 7 months. Fish were distributed randomly to each net cage as a group of 76,000 fish (initial mean body weight 5.9 g). After 2 months, the hypertrophy or swelling of liver parenchymal cells was identified in most individuals and lasted until 7 months. Livers in EP fed group frequently showed hypertrophic parenchyma and fatty change with occasional atrophic cells. However, after 4 months, lymphocytic infiltration in splenic parenchyma was seen in a number of individuals. In addition, the gastric glandular epithelium was atrophied and in the lumen of renal tubules protozoan parasites were frequently identified but there was no correlation with the type of feed. Moreover, juvenile rockfish on EP diet showed gross and microscopic hypertrophy of the liver which would be due to oversupply of feed. Severe hepatic cellular hypertrophy or swelling could lead to the damage of microcirculation. Especially fatty change and atrophic change of liver could be the result from the damage, which could be responsible for immunological problem. Lymphocytic infiltration of spleen on the MP diet suggests that juvenile rockfish could be frequently exposed to infectious antigens.
Man Sup Kwak;Seoyeon Choi;Jiseon Kim;Hoojung Lee;In Ho Park;Jooyeon Oh;Duong Ngoc Mai;Nam-Hyuk Cho;Ki Taek Nam;Jeon-Soo Shin
IMMUNE NETWORK
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제23권3호
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pp.25.1-25.17
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2023
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection induces excessive pro-inflammatory cytokine release and cell death, leading to organ damage and mortality. High-mobility group box 1 (HMGB1) is one of the damage-associated molecular patterns that can be secreted by pro-inflammatory stimuli, including viral infections, and its excessive secretion levels are related to a variety of inflammatory diseases. Here, the aim of the study was to show that SARS-CoV-2 infection induced HMGB1 secretion via active and passive release. Active HMGB1 secretion was mediated by post-translational modifications, such as acetylation, phosphorylation, and oxidation in HEK293E/ACE2-C-GFP and Calu-3 cells during SARS-CoV-2 infection. Passive release of HMGB1 has been linked to various types of cell death; however, we demonstrated for the first time that PANoptosis, which integrates other cell death pathways, including pyroptosis, apoptosis, and necroptosis, is related to passive HMGB1 release during SARS-CoV-2 infection. In addition, cytoplasmic translocation and extracellular secretion or release of HMGB1 were confirmed via immunohistochemistry and immunofluorescence in the lung tissues of humans and angiotensin-converting enzyme 2-overexpressing mice infected with SARS-CoV-2.
Rice, Kevin M.;Walker, Ernest M. Jr.;Wu, Miaozong;Gillette, Chris;Blough, Eric R.
Journal of Preventive Medicine and Public Health
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제47권2호
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pp.74-83
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2014
Mercury exists naturally and as a man-made contaminant. The release of processed mercury can lead to a progressive increase in the amount of atmospheric mercury, which enters the atmospheric-soil-water distribution cycles where it can remain in circulation for years. Mercury poisoning is the result of exposure to mercury or mercury compounds resulting in various toxic effects depend on its chemical form and route of exposure. The major route of human exposure to methylmercury (MeHg) is largely through eating contaminated fish, seafood, and wildlife which have been exposed to mercury through ingestion of contaminated lower organisms. MeHg toxicity is associated with nervous system damage in adults and impaired neurological development in infants and children. Ingested mercury may undergo bioaccumulation leading to progressive increases in body burdens. This review addresses the systemic pathophysiology of individual organ systems associated with mercury poisoning. Mercury has profound cellular, cardiovascular, hematological, pulmonary, renal, immunological, neurological, endocrine, reproductive, and embryonic toxicological effects.
Offshore wind power generation is an energy generation field that is rapidly developing owing to the increasing demand for clean energy. However, the physiological response of fish to the underwater noise generated during construction or operation of wind turbines is unclear. We confirmed the effects of sound pressures of 125, 135, 145, and 155 dB/µPa, including 140 dB/µPa (the standard sound pressure for noise damage recognition in South Korea), through serum analysis in rock bream (Oplegnathus fasciatus). High mortality induced by reduced immunity through artificial infection after stimulation was confirmed. These results suggest that rock bream is negatively affected by the noise generated during the construction of offshore wind power plants.
Objectives: Inflammasomes are molecular platforms that are generated inside cytoplasmic compartments. The objective is to mediate immunological responses of the host to cell damage and infection. Caspase-1 is triggered by inflammasome to generate interleukin-1𝛽 (IL-1𝛽), an inflammatory cytokine, and pyroptosis, an inflammatory form of apoptosis. Methods: In the past two decades, scientists have uncovered several inflammasomes. The most research has been conducted on NLRP3 inflamamsomes, whose activity can be stimulated by a variety of induction factors. However, the unregulated activation of NLRP3 inflammasomes is also a role in the etiology of several human disorders. Previous research has demonstrated that NLRP3 inflammasomes have a significant role in the innate and acquired immune systems, as well as in the prevalence of joint illnesses such rheumatoid arthritis. Conclusion: Within the scope of this review, we will present a brief overview of the biological features of NLRP3 inflamamsomes as well as a description of the underlying mechanisms governing activation and regulation. In particular, we explore the function of inflammasomes in the development of rheumatoid arthritis as well as the promise of recently identified medicines that target inflamasomes.
남해의 광양만과 진해만에 서식하는 자연산 참굴의 건강성 평가를 위해 세포성 면역을 담당하는 혈구의 기능들을 유세포 분석기와 Neutral Red Retention(NRR) assay를 이용하여 신속, 정확하게 측정하였다. 광양만과 진해만의 안쪽과 바깥쪽에 서식하는 자연산 참굴의 혈구를 유세포 분석기를 이용하여 형태학적 특성에 따라 혈구의 종류를 분류하고, 혈구 종류별 수, 사멸률, DNA 손상도, 식세포능을 측정하였다. 또한 NRR assay를 이용하여 혈구의 lysosomal membrane stability를 측정하였다. 참굴의 혈구는 granulocytes, hyalinocytes, blast-like cells의 세 가지 종류로 분류되었다. 조사 지역 간의 혈구의 수, 사멸률, DNA 손상도는 유의적 차이가 없었지만, 식세포율과 lysosomal membrane stability와 같은 면역 관련 기능들은 유의적 차이가 있었다. 진해만은 내만과 외만 지역에 서식하는 참굴의 혈구 면역인자들 간에는 유의적 차이가 관찰되지 않았다. 이에 반해, 광양만에 서식하는 참굴은 내만 지역의 섬진대교가 외만 지역의 평산리 지역에 서식하는 참굴보다 낮은 식세포율과 낮은 lysosomal membrane stability를 보여 면역력이 저하되어 있는 것으로 추정된다. 하지만, 해양환경 변화와 시료의 면역력과의 상관관계를 이해하기 위해서는 조사지역의 환경적 특성이나 오염정도, 그리고 시료 내의 오염물질 축적량 등의 객관적인 분석 결과와의 종합적인 고찰이 필요할 것이다. 유세포 분석기와 NRR assay를 이용한 참굴 혈구 집단의 형태 변화 및 면역능 측정 기술은 시료의 전처리 없이 빠른 시간 내에 세포의 특성을 분석할 수 있는 유용한 분석 tool로 활용될 수 있음을 확인하였다.
The novel coronavirus disease 2019 (COVID-19) is spreading globally. Although its etiologic agent is discovered as severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2), there are many unsolved issues in COVID-19 and other infectious diseases. The causes of different clinical phenotypes and incubation periods among individuals, species specificity, and cytokine storm with lymphopenia as well as the mechanism of damage to organ cells are unknown. It has been suggested that in viral pneumonia, virus itself is not a direct cause of acute lung injury; rather, aberrant immune reactions of the host to the insults from viral infection are responsible. According to its epidemiological and clinical characteristics, SARS-CoV-2 may be a virus with low virulence in nature that has adapted to the human species. Current immunological concepts have limited ability to explain such unsolved issues, and a presumed immunopathogenesis of COVID-19 is presented under the protein-homeostasis-system hypothesis. Every disease, including COVID-19, has etiological substances controlled by the host immune system according to size and biochemical properties. Patients with severe pneumonia caused by SARS-CoV-2 show more severe hypercytokinemia with corresponding lymphocytopenia than patients with mild pneumonia; thus, early immunomodulator treatment, including corticosteroids, has been considered. However, current guidelines recommend their use only for patients with advanced pneumonia or acute respiratory distress syndrome. Since the immunopathogenesis of pneumonia may be the same for all patients regardless of age or severity and the critical immune-mediated lung injury may begin in the early stage of the disease, early immunomodulator treatment, including corticosteroids and intravenous immunoglobulin, can help reduce morbidity and possibly mortality rates of older patients with underlying conditions.
Formaldehyde is a common environmental contaminant found in tobacco smoke, paint, garments, diesel and exhaust, and medical and industrial products. Formaldehyde has been considered to be potentially carcinogenic, making it a subject of major environmental concern. However, only a little information on the mechanism of immunological sensitization and asthma by this compound has been known. So, we performed with Jurkat cell line, a human T lymphocyte, to assess the induction of DNA damage and to identify the DEGs related to immune response or toxicity by formaldehyde. In this study, we investigated the induction of DNA single strand breaks by formaldehyde using single cell gel electrophoresis assay (comet assay). And we compared gene expression between control and formaldehyde treatment to identify genes that are specifically or predominantly expressed by employing annealing control primer (ACP)-based $GeneFishing^{TM}$ method. The cytotoxicity ($IC_{30}$) of formaldehyde was determined above the 0.65 mM in Jurkat cell in 48 h treatment. Based on the $IC_{30}$ value from cytotoxicity test, we performed the comet assay in this concentration. From these results, 0.65 mM of formaldehyde was not revealed significant DNA damages in the absence of S-9 metabolic activation system. And the one differentially expressed gene (DEG) of formaldehyde was identified to zinc finger protein 292 using $GeneFishing^{TM}$ method. Through further investigation, we will identify more meaningful and useful DEGs on formaldehyde, and then can get the information on the associated mechanism and pathway with immune response or other toxicity by formaldehyde exposure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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