• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제13권6호
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• pp.437-442
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• 2009

A non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) has many adverse effects including cardiovascular (CV) risk. Diclofenac among the nonselective NSAIDs has the highest CV risk such as congestive heart failure, which resulted commonly from the impaired cardiac pumping due to a disrupted excitationcontraction (E-C) coupling. We investigated the effects of diclofenac on the L-type calcium channels which are essential to the E-C coupling at the level of single ventricular myocytes isolated from neonatal rat heart, using the whole-cell voltage-clamp technique. Only diclofenac of three NSAIDs, including naproxen and ibuprofen, significantly reduced inward whole cell currents. At concentrations higher than $3\;{\mu}M$, diclofenac inhibited reversibly the $Na^+$ current and did irreversibly the L-type $Ca^{2+}$ channels-mediated inward current $(IC_{50}=12.89\pm0.43\;{\mu}M)$ in a dose-dependent manner. However, nifedipine, a well-known L-type channel blocker, effectively inhibited the L-type $Ca^{2+}$ currents but not the $Na^+$ current. Our finding may explain that diclofenac causes the CV risk by the inhibition of L-type $Ca^{2+}$ channel, leading to the impairment of E-C coupling in cardiac myocytes.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권3호
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• pp.255-262
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• 1996

본 연구는 횐 쥐의 적출심장을 이용한 질식사심장의 기능평가로서,기도압박에 의한 질식으로 심정 지가 일어난 후, 10분 지나서 심장을 적출하고 체외관류장치에 연결하여, 80cmH20높이에서 37C의 Krebs-Henseleit용액을 적출 심장에 관류시켜, 그 기능을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Sprague-Dawley계 흰 쥐를, 제 1군(10마리)은 대조군, 제2군(10마리)은 위스콘신대학용액 저장군, 제3 군(10마리)은 스탠포드심정 지용액-생 리식 염수 저장군, 제4군(10마리)은 질식사군으로 분류하여 실험을 시행하였다. 자연 제세동시간은, 모든 군에서 대조군보다 길었으며, 제2군에 비 해서 제3군과 제4군의 제 세동시간도 길었다(p < 0.05). 좌심실내압은, 관류 15분, 30분, 45분에서, 대조군 및 제2군에 비하여 제3 군이 모두 낮았으며,제4군은 관류 15분에, 대조군과 제2군의 15분에 비하여 낮았고, 관류 30분과45분 에는 대조군에 비하여 낮았다(p < 0.05). 관류 15분, 30분, 45분에 측정한 심박동수와 좌심실내압을 곱한 간은, 제3군에서 대조군과 제2군에 비하여 모두 낮았으며, 제4군에서는 대조군에 비하여 모두 낮았고, 제4군의 15분값은 제2군의 15분값에 舟漫\ulcorner\ulcorner낮았다(p<0.05).관류45분에 측정한심근의 수축예비 력은, 대조군과 비교하여 제3군과 제4군이 모두 낮았으며, 제3군은 제2군에 비하여도 낮았다(p < 0.05). 이상의 결과로 보아,질식사로 사망한 조기 적출심장의 기능은, 허혈손상이 없는 대조군과 위스콘신 대학용액에 저장한 심장의 기능에 비하여 그 성적이 불리하나,스탠포드심정지용액-생리식염수 저장군 의 심기능 평가 결과와는 유의한 차이가 없어, 공여심장으로서의 심기능은 비교적 만족할 만한 것으로 볼 수 있다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제1권6호
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• pp.749-758
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• 1997

Myocardial ischemia-reperfusion injury is known to be mediated by reactive oxygen species. The myocardial cell is equipped with endogenous antioxidant defensive system which can be adaptively stimulated by various oxidative stress. It is postulated that an increased oxygen partial pressure induced by hyperbaric oxygenation impose an oxidative stress on the cells, resulting alterations in the endogenous antioxidant system. In this study we investigated the effect of hyperbaric oxygenation on the activities of myocardial antioxidant enzymes and observed whether the hyperbaric oxygenation could protect the ischemia-reperfusion injury of heart. Rats or rabbits were pretreated with hyperbaric $oxygenation(2{\sim}3\;atm\;O_2/1{\sim}3\;hrs/1{\sim}10\;days)$. The changes in activities of major antioxidant enzymes(superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, glucose-6-phasphate dehydrogenase), functional recovery and infarct size were observed in the experimentally induced ischemia-reperfused hearts. In the hearts isolated from rats pretreated with $2\;atm\;O_2/1{\sim}2\;hrs$ for 5 days, the functional recovery after reperfusion(20 min) following global ischemia(25 min) was significantly increased without any observable oxygen toxicity. Lactate dehydrogenase release was also significantly reduced in this hyperbaric oxygenated rat hearts. In in vivo regional ischemia(30 min) model of rabbit hearts, pretreatrment with $2\;atm\;O_2/1\;hr$ for 5 days significantly limited the infarct size. Among the myocardial antioxidant enzymes of rat hearts pretreated with the hyperbaric oxygenation, the activities of catalase, superoxide dismutase and glucose-6-phosphatase dehydrogenase were increased, while those of glutathione peroxidase and reductase were not changed. There were lethal cases in the groups of rats exposed to 3 atm $3\;atm\;O_2/2{\sim}3\;hrs$ for 5 days. A lipid-peroxidation product, rnnlondialdehyde was increased in brains and livers of the rats exposed to$2\;atm\;O_2/2{\sim}3\;hrs/5\;days\;and\;3\;atm\;O_2/1\;hr/5days$. The present results suggest that the pretreatment of hyperbaric oxygenation can protect the post-ischemic rererfused hearts in association with a stimulation of the activities of myocardial antioxidant defensive enzymes, and that the hyperbaric oxygenation of $2\;atm\;O_2/1\;hr$for 5 days would be a safe condition which does not produce any oxygen toxicity.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권8호
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• pp.632-643
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• 2004

배경: HTK 용액은 우수한 심근보호 효과를 나타내는 것으로 알려져 왔다. HTK 용액은 비교적 낮은 농도의 칼륨으로 심정지를 유도하고, 저농도의 나트륨을 함유하며, 혈액보다 우수한 완충능을 제공하는 생물학적 완충제인 histidine을 다량 포함하는 것이 특징이다. HTK 용액의 심근보호 효과는 우수하여 1회 주입으로 상당한 시간(120분) 허혈로부터 심근을 보호한다고 보고되었다. 이 연구는 두 가지 다른 심근온도(10∼12$^{\circ}C$, 22∼24$^{\circ}C$)하에서 심근 허혈이 120분을 초과할 때 HTK 용액의 심근보호 효과를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 체중 300∼340 g의 Sprague-Dawley계 흰쥐의 심장을 적출 하여 Krebs-Henseleit용액으로 100 cm $H_2O$의 압력으로 관류시켰다. 안정화 후에 심박동수, 좌심실내압, 관 관류량을 측정하였다. 상행대동맥을 통하여 HTK 용액을 1회 주입 후 적출 심장을 각기 다른 4가지 방법으로 보존하였다. 제1군(n=10)은 10∼12$^{\circ}C$의 저온에서 2시간, 제2군(n=10)은 22∼24$^{\circ}C$의 저온에서 2시간, 제3군(n=10)은 10∼12$^{\circ}C$의 저온에서 3시간, 제4군(n=10)은 22∼24$^{\circ}C$의 저온에서 3시간 보존하였다. 보존을 끝낸 후 적출 심장을 다시 관류 장치에 연결하여 재관류 후 15분, 30분, 45분에 각 각 심박동수, 좌심실내압, 관 관류량을 측정하였다. 미세구조 변화를 평가하기 위하여 심근을 생검하여 사립체 점수를 측정하였다. 결과: 심박동수는 제1군과 2군, 제1군과 3군의 비교에서 차이가 없었다. 제4군에서 재관류 후 15분에서 심박동수가 제1군에 비하여 유의하게 감소하였으나(p<0.05 by ANCOVA), 30분, 45분에서 심박동수는 회복되었고 제1군과 유의한 차이가 없었다. 좌심실내압은 제4군에서 재관류 후 15분, 30분, 45분에서 제1군에 비해 유의하게 감소하였다(p<0.001 by ANCOVA). 관 관류량은 제4군에서 재관류 후 15분, 30분, 45분에서 제1군에 비해 유의하게 감소하였다(p<0.001 by ANCOVA). 미세구조 변화의 평가에서 심근의 평균 사립체 점수는 제1군 1.02$\pm$0.29, 제2군 1.52$\pm$0.26, 제3군 1.56$\pm$0.45, 제4군 2.22$\pm$0.44였다. 걸론: HTK 용액은 2시간의 심근 허혈에 대하여 심근 온도에 관계없이 우수한 심근보호 효과를 나타내나, 허혈시간이 2시간을 초과하면 심근의 혈역학적 기능과 미세구조의 변화는 중등도의 저온(22∼24$^{\circ}C$)에서 유의하게 악화되었다. 이 같은 결과로 볼 때 심근 허혈시간이 2시간을 초과한다면 심근 온도를 낮추어야 할 것으로 판단된다.

• 대한약리학회지
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• 제30권2호
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• pp.227-242
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• 1994

The general pharmacological effects of a new anthracycline anticancer agent, DA-125 $[7-0-(2,\;6-dideoxy-2-fluoro-{\alpha}-L-talopyranosyl)-adriamycinone-14-{\beta}-alaninate{\cdot}HCI]$ were investigated in mice, rats, guinea pigs, rabbits and dogs. Intravenous administration of DA-125 presented no significant effects on the central and peripheral nervous systems of ICR mice except a decrease in the numbers of acetic acid-induced writhing response at a dose of 10 mg/kg. In anesthetized rats and dogs, DA-125 produced a transient depression of blood pressure and an increase in heart rate, but did not affect the peripheral blood flow in the isolated ear vessels of rabbits and the mechanical functions of the isolated hearts of guinea pigs. No significant effects were observed on the gastrointestinal functions and the contractilities of smooth muscle preparations obtained from guinea pig trachea, rabbit ileum, pregnant and non-pregnant uterus and vas deferens of rats. DA-125 Increased the contractility of the isolated ileum of guinea pigs in a dose range of $10^{-6}{\sim}10^{-9}g/ml$, and also increased, but weaker than adriamycin, the vascular permeability in rat skin. DA-125 had no effect on the kallikrein-induced increase in permeability and the permeability of the visceral organs. DA-125 did not adversely affect the liver function and the blood coagulation system, and did not induce hemolysis in vitro. It is concluded from the results that the general pharmachological effects of DA-125 are similar to or weaker than those of adriamycin, and that little adverse effects are anticipated with a therapeutic dose range.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권2호
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• pp.191-202
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• 2023

Elevated serum cholesterol is a main risk factor for heart disorders. Most probiotic products administered to lower cholesterol are dairy products which are not suitable for lactose-intolerant individuals. In this study, we assessed the cholesterol-lowering efficacy of LAB isolated from traditionally fermented drinks in diet-induced rats and determine their efficacy in the production of non-dairy, probiotic formulations using papaya juice. LAB were isolated from palm wine and corn beer on MRS agar using a pour-plate technique. Identification was carried out using 16S rRNA gene sequencing. A hypercholesterolemia model in which diet-induced Wistar albino rats were assigned into four groups was established. Oral gavage was carried out for 30 days. On the 31^st day, the rats were dissected and the serum lipid profile was analyzed using biochemical kits. A 10⁶ cfu/ml of a 24-h-old culture of selected lactobacilli was used to inoculate papaya juice and incubated at 37℃. Microbial and chemical changes were assessed during papaya fermentation and after four weeks of cold storage. Two selected isolates (Pw1 and Cb4) had in vitro cholesterol reduction of > 80%. These two isolates lowered lipid profile (triglyceride, total cholesterol, LDL-c) significantly, and increased HDL-c levels (p < 0.5) in the rat sera. Phylogenetic analysis showed that Pw1 was 98.86% similar to Limosilactobacillus fermentum, while Cb4 was 99.54% similar to Enteroccocus faecium. Both strains fermented papaya juice with cell viability reaching 8.92 × 10⁸ cfu/ml and 25.3 × 10⁸ cfu/ml respectively, and were still viable after 4 weeks of cold storage.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권3호
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• pp.209-217
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• 2024

In addition to cellular damage, ischemia-reperfusion (IR) injury induces substantial damage to the mitochondria and endoplasmic reticulum. In this study, we sought to determine whether impaired mitochondrial function owing to IR could be restored by transplanting mitochondria into the heart under ex vivo IR states. Additionally, we aimed to provide preliminary results to inform therapeutic options for ischemic heart disease (IHD). Healthy mitochondria isolated from autologous gluteus maximus muscle were transplanted into the hearts of Sprague-Dawley rats damaged by IR using the Langendorff system, and the heart rate and oxygen consumption capacity of the mitochondria were measured to confirm whether heart function was restored. In addition, relative expression levels were measured to identify the genes related to IR injury. Mitochondrial oxygen consumption capacity was found to be lower in the IR group than in the group that underwent mitochondrial transplantation after IR injury (p < 0.05), and the control group showed a tendency toward increased oxygen consumption capacity compared with the IR group. Among the genes related to fatty acid metabolism, Cpt1b (p < 0.05) and Fads1 (p < 0.01) showed significant expression in the following order: IR group, IR + transplantation group, and control group. These results suggest that mitochondrial transplantation protects the heart from IR damage and may be feasible as a therapeutic option for IHD.

• 대한약리학회지
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• 제28권1호
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• pp.41-48
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• 1992

국소마취제인 bupivacaine의 심근억제작용에 관한 기전을 규명하기 위하여, bupivacaine에 의해 수축력이 감소된 흰쥐 적출심장에 대한 각종 대사기질의 영향을 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Krebs-Ringer glucose medium에 현수한 적출심방의 수축력은 0.01% bupivacaine에 의해 약 50% 감소되었다. 2. Pyruvate, acetate 및 fructose는 bupivacaine 억제심방의 수축력을 증가시켰으나, 정상 Krebs-Ringer medium에서의 수축력에는 현저한 영향이 없었다. 3. Glucose는 bupivacaine 억제심방의 수축력에는 별 영향이 없었으나, 정상 Krebs-Ringer medium에서의 수축력은 증가시켰다. 4. Pyruvate, acetate 및 fructose는 hypertonic medium에 의해 억제된 심방의 수축력에 영향이 없었으나, glucose는 약간의 수축력 증가를 보였다. 5. 각종 대사기질중 pyruvate가 bupivacaine 억제심방의 수축력을 최대로 증가시켰다. 이상의 결과는 bupivacaine이 심근의 glucose 섭취를 억제하거나, 해당과정을 통한 glucose의 이용을 억제하였음을 시사한다. 나아가서, bupivacaine에 의한 대사억제는 심근의 해당과정에서의 phosphofructokinase step이전의 단계에서 작용함을 시사하고 있다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제8권1호
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• pp.43-50
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• 2004

Ischemia followed by reperfusion in the presence of polymorphonuclear leukocytes (PMNs) results in a marked cardiac contractile dysfunction. Amrinone, a specific inhibitor of phosphodiesterase 3, has an antioxidant activity against PMNs. Therefore, we hypothesized that amrinone could attenuate PMNs-Induced cardiac dysfunction by suppression of reactive oxygen species (ROS) produced fby PMNs. In the present study, we examined the effects of amrinone on isolated ischemic (20 min) and reperfused (45 min) rat hearts perfused with PMNs. Amrinone at $25\;{\mu}M$, given to hearts during the first 5 min of reperfusion, significantly improved coronary flow, left ventricular developed pressure (P<0.001), and the maximal rate of development of left ventricular developed pressure (P<0.001), compared with ischemic/reperfused hearts perfused with PMNs in the absence of amrinone. In addition, amrinone significantly reduced myeloperoxidase activity by 50.8%, indicating decreased PMNs infiltration (p< 0.001). Superoxide radical and hydrogen peroxide production were also significantly reduced in fMLP- and PMA-stimulated PMNs pretreated with amrinone. Hydroxyl radical was scavenged by amrinone. fMLP-induced elevation of $[Ca^{2+}]_i$ was also inhibited by amrinone. These results provide evidence that amrinone can significantly attenuate PMN-induced cardiac contractile dysfunction in the ischemic/reperfused rat heart via attenuation of PMNs infiltration into the myocardium and suppression of ROS release by PMNs.

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권11호
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• pp.799-811
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• 2003

배경: 본 연구에서는 심정지액 중 비교적 최근에 임상에 소개된 HTK 심정지액과 DelNido 심정지액의 심근보호효과를 비교하고자 하였다. 이를 위하여 적출 쥐의 심장을 사용한 동물실험을 통하여 혈류역학적 심기능검사, 생화학적 대사물질검사 및 심근미세구조의 변화를 비교 관찰하여 그 성적을 보고하는 바이다. 대상 및 방법: 심정지액 투여방법을 기준으로 흰쥐 수컷 79마리를 세 군으로 나누어서 실험하였다. 제1군(28마리)에서는 DelNido 심정지액을 1차 주입 후 40분 간격으로 2차, 3차 주입을 하였고, 제2군(27마리)에서는 HTK 심정지액을 1차례만 주입하였으며, 제3군(24마리)에서는 HTK 심정지액을 DeINido 심정지액과 같은 방법으로 3차례 주입하였다. 혈류역학적 심기능검사로 심박동수, 좌심실내압, 심근수축력(+dp/dt max), 분당 관 관류량 및 심부담값을 각 군에서 허혈전과 재관류후 15분, 30분 및 45분에 측정하여 비교하였다. 생화학적 대사물질검사로는 aspartate aminotransferase (AST), lactate dehydrogenase (LD), creatine kinase (CK), creatine kinase-MB (CK-MB), troponin-I, myoglobin, lactate를 허혈 전과 재관류 45분 후에 관 관류액을 취하여 측정하였다. 심근미세구조검사는 혈류역학적 심기능검사에서 비교적 중간값을 보인 실험 3예에서 재관류 45분 후 심첨부에서 좌심실 심근의 일부를 생검하여 전자현미경으로 관찰하였다. 결과: 혈류역학적 심기능검사상 재관류 후 좌심실 내압, 분당 관 관류량, 심부담값의 감소율 비교 시 통계학적 유의성은 없었으나, 재관류 후 심박동수의 감소율이 대조군(제1군)보다 실험군(제2군과 제3군)에서 유의하게 낮았다. 생화학적 대사물질 검사상 재관류 후 AST, LD, CK, CK-MB, troponin-I, myoglobin의 증가율 비교 시 통계학적 유의성은 없었으나, 재관류 후 lactate치의 증가율이 대조군보다 실험군에서 유의하게 낮았다 심근미세구조검사상 제1군, 제2군, 제3군에서 사립체 점수는 2.14$\pm$0.10, 1.52$\pm$0.57, 2.10$\pm$0.16으로 관찰되었다. 결론: 이상의 흰쥐의 적출심장을 이용한 실험결과를 종합해보면, 심근보호측면에서 정질성 심정지액인 HTK용액은, 혈성 심정지액인 DelNido용액과 비교 시, 혈류역학적 심기능검사상 심박동수의 감소율에서 그리고 생화학적 대사물질검사상 lactate의 증가율에서 우수한 성적을 보였다.