The present study compared the feasibility of Caco-2 and MDCK cells as an efficient in-vitro model for the drug classification based on Biopharmaceutics Classification System (BCS) as well as an in-vitro model for drug interactions mediated by P-gp inhibition or P-gp induction. Thirteen model drugs were selected to cover BCS Class I{\sim}IV$ and their membrane permeability values were evaluated in both Caco-2 and MDCK cells. P-gp inhibition studies were conducted by using vinblastine and verapamil in MDCK cells. P-gp induction studies were also performed in MDCK cells using rifampin and the P-gp expression level was determined by western blot analysis. Compared to Caco-2 cells, MDCK cells required shorter period of time to culture cells before running the transport study. Both Caco-2 and MDCK cells exhibited the same rank order relationship between in-vitro permeability values and human permeability values of all tested model compounds, implying that those in-vitro models may be useful in the prediction of human permeability (rank order) of new chemical entities at the early drug discovery stage. However, in the case of BCS drug classification, Caco-2 cells appeared to be more suitable than MDCK cells. P-gp induction by rifampin was negligible in MDCK-cells while MDCK cells appeared to be feasible for P-gp inhibition studies. Taken all together, the present study suggests that Caco-2 cells might be more applicable to the BCS drug classification than MDCK-cells, although MDCK cells may provide some advantage in terms of capacity and speed in early ADME screening process.
This study was performed to evaluate the activities of glutathione S-transferase (GST) and lactate dehydrogenase (LDH) in Maddin-Darby canine kidney (MDCK) cells infected with virus and/or treated with amantadine. On cell morphological findings, monolayer fractions in MDCK cells infected with virus were exfolated more than 80% in 1 TCID$_{50}$ group and that in 10 TCID$_{50}$ were completely exfolated after 3 days during infectious process. In proportion to the dose of amantadine, activities of GST and LDH of MDCK cells were significantly decreased and those of LDH in medium fraction were more significantly increased compared with control. According to in both dose and time of virus innoculation, activities of GST and LDH in MDCK cells were significantly decreased in 1 and 10 TCID$_{50}$ infected cells after 3 days. LDH activities in infectious medium were remarkably rised at 10 fold. In case of the cell line inoculated with type A 100 TCID$_{50}$ and additionally treated with amantadine, the decreasing rate to the control in activities of GST and LDH was lower than that in those in case of that infected with virus only. These results suggested that virus infection and amantadine treatment may effect the activity of the detoxicating enzyme in the target cells.
Various conditions of cultures were performed to investigate the role of tight junctions formed between adjacent MDCK cells on the entry of Toxoplasma. When MDCK cells were cocultured with excess number of Toxoplasma at the seeding density of 1×105, 3×105, and 5×105 cells/ml for 4 days, the number of intracellular parasites decreased rapidly as the host cells reached saturation density, i.e., the formation of tight junctions. When the concentration of calcium in the media (1.8 mM in general) was shifted to $5{\mu}M$ that resulted in the elimination of tight junction, the penetration of Toxoplasma increased about 2-fold(p<0.05) in the saturated culture, while that of non-saturated culture decreased by half. Trypsin-EDTA which was treated to conquer the tight junctions of saturated culture favored the entry of Toxoplasma about 2.5-fold(P<0.05) compared to the non-treated, while that of non- saturated culture decreased to about one fifth. It was suggested that the tight junctions of epithelial cells play a role as a barrier for the entry of Toxoplasma and Toxoplasma penetrate into hoot cells through membrane structure-specific, i.e., certain kind of receptors present on the basolateral rather than apical surface of MDCK cells.
Kim, Chong-Ho;Park, Young-Soon;Chung, Koong-Nah;Elwood, P.C.
BMB Reports
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v.37
no.3
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pp.362-369
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2004
The human folate receptor (hFR) is a glycosylphosphatidylinositol (GPI) linked plasma membrane protein that mediates delivery of folates into cells. We studied the sorting of the hFR using transfection of the hFR cDNA into MDCK cells. MDCK cells are polarized epithelial cells that preferentially sort GPI-linked proteins to their apical membrane. Unlike other GPI-tailed proteins, we found that in MDCK cells, hFR is functional on both the apical and basolateral surfaces. We verified that the same hFR cDNA that transfected into CHO cells produces the hFR protein that is GPI-linked. We also measured the hFR expression on the plasma membrane of type III paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) human erythrocytes. PNH is a disease that is characterized by the inability of cells to express membrane proteins requiring a GPI anchor. Despite this defect, and different from other GPI-tailed proteins, we found similar levels of hFR in normal and type III PNH human erythrocytes. The results suggest the hypothesis that there may be multiple mechanisms for targeting hFR to the plasma membrane.
Objectives : WHW is a polyherbal medicine for the treatment of chronic renal failure (CRF). WHW previously reported various biological property such as anti-inflammation, anti-oxidation and anti-renal fibrosis in CRF. This study aimed to investigate the anti-apoptotic effect of WHW on staurosporin(SSP)-induced apoptosis in canine kidney epithelial cells (MDCK). Methods : MDCK cells were treated with different concentrations of WHW (0.1, 0.2, 0.5 and $1mg/m{\ell}$) for 1 h, and then induced apoptosis by treatment of SSP ($1{\mu}M$) for 24 h. Cell viability was measured by WST-1 assay. The expression of apoptotic proteins such as caspase-3, Bax and Bcl-2 was determined by Western blot. Caspase-3 activity and ROS levels were also measured by their commercial available assay kits. Cell apoptosis was observed by Hoechst and DNA fragmentation. Results : WHW significantly increased the cell viability on SSP-treated MDCK cells. WHW inhibited SSP-induced expression of apoptotic proteins such as caspase-3 and Bax, and significantly decreased caspase-3 activity in MDCK cells. WHW significantly decreased SSP-induced production of ROS, and suppressed SSP-induced chromatin condensation and DNA fragmentation in MDCK cells. Conclusions : These results suggest that WHW has an anti-apoptotic effect in renal cells through suppressing the expression of apoptotic proteins, ROS production and DNA damages.
We experienced the partial Inhibition of entry of Taxoplasma gondii Into MDCK cells when the FBS was depleted from media. MDCK cells and Toxoplasma (RH strains) were co-cultured, the penetration was inhibited up to 60-80% with concentration-dependence of FBS. Inhibitory effect was clear when the conc. of FBS was over 1% (v/v) with 50% inhibition comic. of 5%. When ToxopLosma was pre-incubated with FBS and then applied to MDCK cells, there were no inhibitory effect, but when FBS was added to Toxoplasma- MDCK co-culture, the time of adding was c10cal with rapid inhibition. And when FBS was further treated with heat ($95^{\circ}C$, 10 min), the Inhibitory effect was decreased slightiy in both raw and inactivated FBS. The FBS factor(s) might participate to neutralize secreted materials which enhancing penetration or Intervene between receptor-ligand blnding at the moment of entry through sterically rather than functionally.
In order to establish a useful cell culture system for T gondii we compared the degree of proliferation of T gondii tachyzoites among 8 different cell lines: 2 kinds of normal animal cells (MDCK-canine kidney cells; Vero-monkey kidney cells) and 6 kinds of human tumor cells (A 549, PC 14-lung cancer cells; SNU 1, SNU 16. Mlm 45-stomach cancer cells; HL-60-promyelocytic leukemia cells), through morphological observation and 3H-uracil uptake assay. The degree of susceptibility to infection with T gondii tachyzoites was highest in A 549 and PC 14 cells, medium in Vero, HL-60, MDCK and SNU 1, and lowest in SNU 16 and MBm 45 cells. The kinetics of T gondii multiplication during the post-Infection 60 hours were higllly dependent upon the dose of tachyzoites administered and the duration among the 8 tested fur the growth and multiplication of T gondii in vitro.
The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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v.9
no.1
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pp.106-112
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1997
The present study was undertaken to investigate the effects of cultured MDCK cell line on the cell viability and the activities of superoxide dismutase(SOD). catalase, change of FOX 1 with low dose radiation. When MDCK cells were irradiated low dose (less than 50 cGy), the cell viability remains high after 2 hrs, but few changes after 24 hrs. In the low dose irradiated MDCK cells, the activities of SOD and catalase were increased with compared to control group and high dose. But the content of $H_2O_2$(FOX 1) was decreased. These results suggest that the cultured MDCK cells probably were induced expression of defense mechanism.
Kim, Eun-Ha;Kwon, Hyeok-Il;Park, Su-Jin;Kim, Young-Il;Si, Young-Jae;Lee, In-Won;Kim, Se mi;Kim, Soo-In;Ahn, Dong-Ho;Choi, Young-Ki
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.28
no.6
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pp.997-1006
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2018
As shown during the 2009 pandemic H1N1 (A(H1N1)pdm09) outbreak, egg-based influenza vaccine production technology is insufficient to meet global demands during an influenza pandemic. Therefore, there is a need to adapt cell culture-derived vaccine technology using suspended cell lines for more rapid and larger-scale vaccine production. In this study, we attempted to generate a high-growth influenza vaccine strain in MDCK cells using an A/Puerto/8/1934 (H1N1) vaccine seed strain. Following 48 serial passages with four rounds of virus plaque purification in MDCK cells, we were able to select several MDCK-adapted plaques that could grow over $10^8PFU/ml$. Genetic characterization revealed that these viruses mainly had amino acid substitutions in internal genes and exhibited higher polymerase activities. By using a series of Rg viruses, we demonstrated the essential residues of each gene and identified a set of high-growth strains in MDCK cells ($PB1_{D153N}$, $M1_{A137T}$, and $NS1_{N176S}$). In addition, we confirmed that in the context of the high-growth A/PR/8/34 backbone, A/California/7/2009 (H1N1), A/Perth/16/2009 (H3N2), and A/environment/Korea/deltaW150/2006 (H5N1) also showed significantly enhanced growth properties (more than $10^7PFU/ml$) in both attached- and suspended-MDCK cells compared with each representative virus and the original PR8 vaccine strain. Taken together, this study demonstrates the feasibility of a cell culture-derived approach to produce seed viruses for influenza vaccines that are cheap and can be grown promptly and vigorously as a substitute for egg-based vaccines. Thus, our results suggest that MDCK cell-based vaccine production is a feasible option for producing large-scale vaccines in case of pandemic outbreaks.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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