• The Korean Journal of Physiology
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• 제24권2호
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• pp.293-303
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• 1990

The contractile action of barium $(Ba^{2+})$ was investigated in the arterial strip of rabbit renal artery. The helical strip of isolated renal artery was immersed in the Tris-buffered Tyrode's solution equilibrated with 100% $O_2$ at $37^{\circ}C$ and its isometric tension was measured. $Ba^{2+}-induced$ contraction of arterial strip was dose-dependent and its maximal tension corresponded to $92.1{\pm}4.5%$ of tension by $K^+(100\;mM)$. $Ba^{2+}-induced$ contraction did not show the tachyphylactic phenomenon in the normal Tyrode's solution. $Ba^{2+}$ induced the tonic contraction in the $Ca^{2+}-free$ tyrode's solution and that was increased by the extracellula addition of $Ca^{2+}$. During the repeated exposure of the same dose of $Ba^{2+}\;(10\;mM)$ in the $Ca^{2+}-free$ Tyrode's solution, $Ba^{2+}-induced$ contraction was progressively decreased. Even though the intracellular NE-and caffeine-sensitive $Ca^{2+}$ was depleted, $Ba^{2+}$ induced the tonic contraction. After the pretreatment of lanthnum or verapamil, $Ba^{2+}$ did not induce contraction. $Ba^{2+}-induced$contraction was suppressed by extracellular $K^+$ in the normal Tyrode's solution and that was dependent on $K^+$ concentration. Suppressive effect of $K^+\;(14\;mM)$ on the $Ba^{2+}-induced$ contraction was also dependent on the intracellular $Ca^{2+}$ concentration. From the above resuts, it is suggested that $Ba^{2+}$ activate indirectly the contractile process by promoting the mobilization of intracellular $Ca^{2+}$ and the influx of extracellular $Ca^{2+}$. It is also suggested that action of $Ba^{2+}$ on the $Ca^{2+}-activated$ $K^+$ channel can result in the depolarization of cell membrane in the rabbit renal artery.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1324-1331
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• 2010

Mifepristone (MIF)와 Tamoxifen (TAM)은 각각 전립선암과 유방암치료제로 오랫동안 사용되고 있다. MIF는 안드로겐수용체(AR) 양성인 세포와 음성이 세포 모두에서 세포사멸을 유도하며, TAM 은, 리간드-수용체작용 기작의 다양한 특성에 의하여 에스트로겐(ER) 양성인 세포뿐 만 아니라 다른 종류의 암세포에서도 세포사멸을 유도하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 AR 음성인 DU-145 전립선암세포에 있어서, MIF와 TAM의 세포독성이 세포 내 칼슘농도 변화에 기인된 세포사멸기작에 의한 것임을 보여준다. MIF와 TAM을 처리시 세포성장은 농도와 시간의존적으로 감소하였으며, confocal laser scanning microscopy (CLSM)과 fluorescence-activated cell sorting (FASC)로 세포를 분석한 결과 각각 MIF와 TAM을 2일간 처리한 세포에서 세포사멸이 진행되는 것을 관찰하였다. 세포독성효과를 비교했을 경우, TAM이 MIF 보다 강하게 작용하였다. MIF와 TAM을 처리한 세포 내 칼슘변화 측정 시, 칼슘농도 또한 처리 약물의 농도와 시간 의존적으로 증가하였다. 1.5 mM 칼슘배지와 칼슘제거된 배지에서의 실험결과를 비교한 바, 세포 내 칼슘증가는 외부로부터의 유입에 의한 것으로 생각된다. 세포독성효과와 마찬가지로 칼슘증대 효과 역시 TAM에서 뚜렷하게 나타났다. 수용체 매개 세포사멸기작의 초기에 관여하는 procaspase-8은 MIF 처리 시 뚜렷이 활성화 되었으나, TAM의 경우 활성화가 MIF의 경우에 비해 강하지 못하였다. 그러나, 세포사멸의 중추적인 역할을 하는 caspase-3은 TAM 을 처리한 세포에 있어서 활성 정도가 훨씬 높았다. 세포사멸과정의 중요한 조절 단백질인 Bcl-2 그룹단백질의 발현을 조사해 본 결과, 세포사멸 억제단백질인 Bcl-2의 발현은 MIF, TAM 처리 시 동일하게 감소한 반면, 촉진단백질인 Bax의 발현은 2-3배 가량 증대되었다. 이상의 결과로 보아 MIF와 TAM은 세포 내 칼슘조절을 통하여 세포사멸을 유도하나, 세포사멸의 초기단계는 MIF와 TAM이 서로 다른 경로를 경유할 가능성이 있는 것으로 생각된다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제28권6호
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• pp.709-715
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• 2005

The purpose of this study was to investigate the effect of atropine on peripheral vasodilation and the mechanisms involved. The isometric tension of rat mesenteric artery rings was recorded in vitro on a myograph. The results showed that atropine, at concentrations greater than 1$\mu$M, relaxed the noradrenalin (NA)-precontracted rat mesenteric artery in a concentration-dependent manner. Atropine-induced vasodilatation was mediated, in part, by an endothelium-dependent mechanism, to which endothelium-derived hyperpolarizing factor may contribute. Atropine was able to shift the NA-induced concentration-response curve to the right, in a non-parallel manner, suggesting the mechanism of atropine was not mediated via the ${\alpha}_1$-adrenoreceptor. The $\beta$-adrenoreceptor and ATP sensitive potassium channel, a voltage dependent calcium channel, were not involved in the vasodilatation. However, atropine inhibited the contraction derived from NA and $CaCl_2$ in $Ca^{2+}$-free medium, in a concentration dependent manner, indicating the vasodilatation was related to the inhibition of extracellular $Ca^{2+}$ influx through the receptor-operated calcium channels and intracellular $Ca^{2+}$ release from the $Ca^{2+}$ store. Atropine had no effect on the caffeine-induced contraction in the artery segments, indicating the inhibition of intracellular $Ca^{2+}$ release as a result of atropine most likely occurs via the IP3 pathway rather than the ryanodine receptors. Our results suggest that atropine-induced vasodilatation is mainly from artery smooth muscle cells due to inhibition of the receptor-mediated $Ca^{2+}$-influx and $Ca^{2+}$-release, and partly from the endothelium mediated by EDHF.

• 대한약리학회지
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• 제26권1호
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• pp.25-33
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• 1990

가토의 적출동맥평활근 절편에 대한 peptide YY(PYY)의 수축작용을 관찰하고, PYY의 수축기전상 동원되는 칼슘의 기원을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 각 동맥의 나선형 절편은 PYY의 실험조내 첨가에 의하여 농도의존적인 수축반응을 보였다. 그중 대퇴동맥이 가장 강력하고 예민한 수축경향을 보였으며, 그 다음은 대뇌의 기저동맥, 총장골동맥, 상장간막동맥, 신동맥, 총경동맥의 순으로 예민하였다. PYY에 대한 반응성을 Norepinephrine(NE)에 대한 반응성과 비교해볼때, 총경동맥과 신동맥은 PYY보다 NE에 대해서 유의하게 $(p{\leqslant}0.05)$예민하였고, 기저동맥은 NE보다 PYY에 더 예민하였다$(p{\leqslant}0.05)$. 대퇴동맥 절편에서 칼슘통로봉쇄제인 verapamil과 세포내 저장칼슘유리를 억제하는 3,4,5-Trimethoxybenzoic acid 8-(diethylamino)octyl ester ${\ulcorner}TMB-8{\lrcorner}$는 각각 PYY에 의한 수축을 억제하였는데 $(p{\leqslant}0.05)$, verapamil과 TMB-8이 동시에 존재할 때는 PYY에 의한 수축은 거의 완전히 억제되었고, ethyleneglycol-bis-(beta-aminoethyl ether), N,N,N‘,N’-tetraacetic acid${\ulcorner}EGTA{\lrcorner}$0.5mM를 첨가한 칼슘배제용액 내에서도 PYY에 의한 수축은 거의 완전히 억압되었다. 이상의 결과를 종합하면, 혈중 PYY가 증가했을 때는 교감신경계흥분시보다 강한 뇌혈관의 수축이 일어날 수 있으며, 뇌동맥압은 교감신경계 흥분시보다 더 높을 수가 있으리라 추정된다. 또 PYY에 의한 혈관 평활근 수축에는 세포외액의 칼슘과 세포내저장칼슘의 이용이 공히 필수적이라고 생각된다.

• 약학회지
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• 제41권6호
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• pp.797-801
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• 1997

Recently we reported that water extracts of Coptidis Rhizomas showed calcium antagonistic action and alpha-adrenoceptor inhibitory action in the vascular smooth muscle. Since ca lcium antagonistic properties are important in the treatment of various diseases including asthma. In the present study, the bronchodilatory effects of crude extract of three kinds of Coptidis Rhizoma (Coptidis chinensis, Coptis japonica and root hair of Coptis japonica) was investigated using rat isolated trachea. The result showed that all extracts relaxed carbachol-contracted tracheal smooth muscle. Concentration-dependently, in which the root hair of Coptis japonica was the least potent. The inhibitory potency expressed in terms of $IC_{50}$ against carbachol contraction was 1.8${\mu}$g/ml and 2.7${\mu}$g/ml for Coptidis chinensis and Coptis japonica, respectively. These extracts also inhibited KCI-contracted tracheal smooth muscle. But the relative potency ($IC_{50}$) was 3.5 and 4.1 folds weaker than carbachol-induced contraction for Coptidics chinenesis and Coptis japonica, respectively. Pretreatment of crude extracts also inhibited carbachol- or KCI-induced contraction, non-competitively. These findings indicate that the extracts have muscarinic blocking as well as $Ca^{2+}$ channel blocking action. When provoked intracellular stored $Ca^{2+}$ release by carbachol in $Ca^{2+}$-free conditions, initial phasic contraction due to $Ca^{2+}$ release was significantly inhibited by the extracts. As taken together, we conclude that water extracts of Coptidis Rhizoma may be beneficial in bronchospasm or other broncheal tube narrowing conditions such as asthma.

• BMB Reports
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• 제39권2호
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• pp.145-149
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• 2006

To analyze the effect of Maltol on the apoptosis of Human Neuroblastoma Cells (SH-SY5Y) treated by free radical which was generated from Hydrogen Peroxide ($H_2O_2$), flow cytometry analysis on Phosphatidylserine (PS) inverting percentage was applied to determine the apoptosis. MTT (3-(4,5-dimethythiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide) assay was employed to analyze the cell viability. DNA electrophoresis was used to detect DNA fragmentation. Moreover intracellular calcium of concentration ($[Ca^{2+}]_i$) was measured by fluorescence emission. Flow cytometry analysis on the function of mitochondria and Western blto analysis of NF-${\kappa}B$. The results showed that the pretreatment with maltol for 2 hours could prevent the $H_2O_2$-induced apoptosis. Maltol could reduce the inverting percentage of PS, DNA fragmentation and $[Ca^{2+}]_i$, and enhance the cellular function of mitochondria. NF-${\kappa}B$ activated by $H_2O_2$ is reduced. The experiments suggest that maltol could effectively inhibit the apoptosis induced by $H_2O_2$. As a novel anti-oxidant, maltol is a new promising drug in protecting the neurological cells from the damage by free radical.

• International Journal of Oral Biology
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• 제39권4호
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• pp.229-236
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• 2014

Reactive oxygen species (ROS) and nitrogen species (RNS) are implicated in cellular signaling processes and as a cause of oxidative stress. Recent studies indicate that ROS and RNS are important signaling molecules involved in nociceptive transmission. Xanthine oxidase (XO) system is a well-known system for superoxide anions ($O{_2}^{{\cdot}_-}$) generation, and sodium nitroprusside (SNP) is a representative nitric oxide (NO) donor. Patch clamp recording in spinal slices was used to investigate the role of $O{_2}^{{\cdot}_-}$ and NO on substantia gelatinosa (SG) neuronal excitability. Application of xanthine and xanthine oxidase (X/XO) compound induced membrane depolarization. Low concentration SNP ($10{\mu}M$) induced depolarization of the membrane, whereas high concentration SNP (1 mM) evoked membrane hyperpolarization. These responses were significantly decreased by pretreatment with phenyl N-tert-butylnitrone (PBN; nonspecific ROS and RNS scavenger). Addition of thapsigargin to an external calcium free solution for blocking synaptic transmission, led to significantly decreased X/XO-induced responses. Additionally, X/XO and SNP-induced responses were unchanged in the presence of intracellular applied PBN, indicative of the involvement of presynaptic action. Inclusion of GDP-${\beta}$-S or suramin (G protein inhibitors) in the patch pipette decreased SNP-induced responses, whereas it failed to decrease X/XO-induced responses. Pretreatment with n-ethylmaleimide (NEM; thiol-alkylating agent) decreased the effects of SNP, suggesting that these responses were mediated by direct oxidation of channel protein, whereas X/XO-induced responses were unchanged. These data suggested that ROS and RNS play distinct roles in the regulation of the membrane excitability of SG neurons related to the pain transmission.

• 대한소아치과학회지
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• 제35권1호
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• pp.47-56
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• 2008

리스페리돈(risperidone)은 세계적으로 가장 널리 처방되고 있는 정신분열증 치료제로서 소아자폐증의 선택약물로 FDA 승인을 받았으며 틱장애, 뚜렛장애의 치료제로도 쓰이고 있다. 치과와 관련된 리스페리돈의 이상반응으로 구강건조가 보고되고 있으며 그 기전은 밝혀지지 않은 상태이다. 본 연구의 목적은 리스페리돈이 타액분비 기전의 중요한 요소인 세포내 칼슘농도에 미치는 영향을 세포수준에서 밝히고자 하는 것이다. 세포내 칼슘농도를 측정하기 위해 Human salivary gland cell line(HSG)에 Fura-2/AM을 세포내로 부하한 뒤 340 및 380 nm의 파장으로 교대로 여기시킬 때 방출되는 형광강도를 500 nm 파장에서의 비율로 측정하였다. 각 실험 후 형광강도의 비율을 실제 세포내 칼슘농도로 보정하기 위한 calibration 실험을 시행하였다. 카바콜, ATP, 히스타민을 처리하여 세포내 칼슘농도의 변화를 측정하고 리스페리돈의 전처리가 이에 미치는 효과를 비교하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. HSG에서 카바콜, ATP, 히스타민 처리로 인해 세포내 칼슘농도가 증가하였으며 리스페리돈을 전처리한 경우 카바콜과 ATP의 작용에는 영향을 주지 않았으나 히스타민의 작용을 억제하였다. 2. HSG의 세포내 칼슘 변화에 미치는 히스타민의 효과는 농도의존적인 양상을 보였으며 50% 유효농도($EC_{50}$)는 $3.3{\pm}0.5\;{\mu}M$이었다. 3. 히스타민에 의한 HSG에서 칼슘 변화에 미치는 리스페리돈의 저해 효과는 농도의존적인 양상을 보였으며 대조군의 효과를 50% 억제하는 농도($IC_{50}$)는 $104.4{\pm}14\;nM$로 리스페리돈의 적정혈중농도 이하에 해당되었다. 4. 리스페리돈은 히스타민에 의한 소포체에서의 칼슘 유리와 세포 밖 칼슘 유입을 모두 유의성 있게 억제하였다(p<0.05). 항정신병 약물은 장기간 복용하고 적정혈중농도가 계속 유지되기 때문에 이러한 약물이 타액분비감소를 일으킬 경우 다발성우식증 등 심각한 치과적 질환을 야기할 수 있으므로 이에 대한 예방 및 치료방안이 필요하리라 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제5권1호
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• pp.53-57
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• 2001

정자의 수정능력획득과 첨체반응은 Ca$^{2+}$에 의존적으로 일어나며, 수정능력획득 과정에서는 원형질막으로부터 cholesterol이 방출되어 첨체반응이 일어나기 쉬운 상태로 전환된다. 최근 세포막으로부터 cholesterol 방출을 촉진하는 methyl beta cyclodextrin (MBCD)이 첨체반응을 유발함이 알려졌으나 정자 주변의 Ca$^{2+}$ 농도와 관계없이 cholesterol 방출만으로 첨체반응이 유발되는지의 여부는 확인되지 않았다. 본 연구에서는 생쥐 정자에서 MBCD에 의한 첨체반응의 Ca$^{2+}$ 의존성을 조사하였다. 첨가된 Ca$^{2+}$이 없는 경우에도 MBCD는 농도 의존적으로 첨체반응을 증가시켰다. 저농도 (100 ${\mu}$M)의 Ca$^{2+}$의 존재시 MBCD에 의한 첨체반응이 유의하게 증가하였다. Ca$^{2+}$을 첨가하지 않은 배양액에 100 ${\mu}$M의 EGTA를 첨가한 경우 자발적 첨체반응을 유의하게 억제되었다. 같은 조건하에서 1 mM MBCD는 첨체반응을 유의하게 증가시켰으나 EGTA 비처리군보다 유의하게 낮아 MBCD에 의해 유발되는 첨체반응에 정자내부의 Ca$^{2+}$이 관여하는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 외부의 Ca$^{2+}$이 존재하지 않더라도 MBCD를 이용하여 첨체반응을 유발할 수 있으며 정자 내부의 Ca$^{2+}$이 원형질막 cholesterol의 방출에 따른 첨체반응 조절에 관여함을 알 수 있다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제26권6호
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• pp.531-540
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• 2022

Group 1 metabotropic glutamate receptors (mGluRs) can positively affect postsynaptic neuronal excitability and epileptogenesis. The objective of the present study was to determine whether group 1 mGluRs might be involved in synaptically-induced intracellular free Ca²⁺ concentration ([Ca²⁺]_i) spikes and neuronal cell death induced by 0.1 mM Mg²⁺ and 10 µM glycine in cultured rat hippocampal neurons from embryonic day 17 fetal Sprague-Dawley rats using imaging methods for Ca²⁺ and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assays for cell survival. Reduction of extracellular Mg²⁺ concentration ([Mg²⁺]_o) to 0.1 mM induced repetitive [Ca²⁺]_i spikes within 30 sec at day 11.5. The mGluR5 antagonist 6-Methyl2-(phenylethynyl) pyridine (MPEP) almost completely inhibited the [Ca²⁺]_i spikes, but the mGluR1 antagonist LY367385 did not. The group 1 mGluRs agonist, 3,5-dihydroxyphenylglycine (DHPG), significantly increased the [Ca²⁺]_i spikes. The phospholipase C inhibitor U73122 significantly inhibited the [Ca²⁺]_i spikes in the absence or presence of DHPG. The IP₃ receptor antagonist 2-aminoethoxydiphenyl borate or the ryanodine receptor antagonist 8-(diethylamino)octyl 3,4,5-trimethoxybenzoate also significantly inhibited the [Ca²⁺]_i spikes in the absence or presence of DHPG. The TRPC channel inhibitors SKF96365 and flufenamic acid significantly inhibited the [Ca²⁺]_i spikes in the absence or presence of DHPG. The mGluR5 antagonist MPEP significantly increased the neuronal cell survival, but mGluR1 antagonist LY367385 did not. These results suggest a possibility that mGluR5 is involved in synaptically-induced [Ca²⁺]_i spikes and neuronal cell death in cultured rat hippocampal neurons by releasing Ca²⁺ from IP₃ and ryanodine-sensitive intracellular stores and activating TRPC channels.