• Molecules and Cells
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• 제46권11호
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• pp.700-709
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• 2023

Mucus hyperproduction and hypersecretion are observed often in respiratory diseases. MUC8 is a glycoprotein synthesized by epithelial cells and generally expressed in the respiratory track. However, the physiological mechanism by which extracellular nucleotides induce MUC8 gene expression in human airway epithelial cells is unclear. Here, we show that UTP could induce MUC8 gene expression through P2Y2-PLCβ3-Ca²⁺ activation. Because the full-length cDNA sequence of MUC8 has not been identified, a specific siRNA-MUC8 was designed based on the partial cDNA sequence of MUC8. siRNA-MUC8 significantly increased TNF-α production and decreased IL-1Ra production, suggesting that MUC8 may downregulate UTP/P2Y2-induced airway inflammation. Interestingly, the PDZ peptide of ZO-1 protein strongly abolished UTP-induced TNF-α production and increased IL-1Ra production and MUC8 gene expression. In addition, the PDZ peptide dramatically increased the levels of UTP-induced ZO proteins and TEER (trans-epithelial electrical resistance). These results show that the anti-inflammatory mucin MUC8 may contribute to homeostasis, and the PDZ peptide can be a novel therapeutic candidate for UTP-induced airway inflammation.

• BMB Reports
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• 제54권8호
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• pp.425-430
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• 2021

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) induces coronavirus disease 2019 (COVID-19) and may increase the risk of adverse outcomes in lung cancer patients. In this study, we investigated the expression and function of mucin 1 (MUC1) after SARS-CoV-2 infection in the lung epithelial cancer cell line Calu-3. MUC1 is a major constituent of the mucus layer in the respiratory tract and contributes to pathogen defense. SARS-CoV-2 infection induced MUC1 C-terminal subunit (MUC1-C) expression in a STAT3 activation-dependent manner. Inhibition of MUC1-C signaling increased apoptosis-related protein levels and reduced proliferation-related protein levels; however, SARS-CoV-2 replication was not affected. Together, these results suggest that increased MUC1-C expression in response to SARS-CoV-2 infection may trigger the growth of lung cancer cells, and COVID-19 may be a risk factor for lung cancer patients.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제80권1호
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• pp.60-68
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• 2017

Background: Mucus hypersecretion from airway epithelium is a characteristic feature of airway inflammatory diseases. Tumor necrosis factor ${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) regulates mucin synthesis. Glucocorticoids including mometasone fuorate (MF) have been used to attenuate airway inflammation. However, effects of MF on mucin production have not been reported. Methods: Effects of MF and budesonide (BUD) on the phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA)-induction of mucin and TNF-${\alpha}$ in human airway epithelial cells (NCI-H292) were investigated in the present study. Confluent NCI-H292 cells were pretreated with PMA (200 nM) for 2 hours. Subsequently, the cells were stimulated with MF (1-500 ng/mL) or BUD (21.5 ng/mL) for 8 hours. Dexamethasone ($1{\mu}g/mL$) was used as the positive control. Real-time polymerase chain reaction was used to determine MUC2 and MUC5AC mRNA levels. The level of total mucin, MUC2, MUC5AC, and TNF-${\alpha}$ in culture supernatants were measured using enzyme-linked immunosorbent assay. Results: MF and BUD significantly suppressed MUC2 and MUC5AC gene expression in PMA-stimulated NCI-H292 cells. The inhibitory effects of the two steroid drugs were also observed in the production of total mucin, MUC2 and MUC5AC proteins, and TNF-${\alpha}$. Conclusion: Our findings demonstrated that MF and BUD attenuated mucin and TNF-${\alpha}$ production in PMA-induced human airway epithelial cells.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권2호
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• pp.117-127
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• 2002

배 경 : MUG1은 고분자량의 당화 당단백으로 정상적으로 선상피의 선단부에서 발현되나, 종양세포에서는 비정상적인 발현 양상을 보인다. CD44는 세포-세포간 부착, 세포-기질간 부착에 관여하는 당단백이다. 일부 종양에서 MUC1 과 CD44는 종양의 침습과 전이에 관계한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 비소세포폐암에서의 MUC1과 CD44의 standard form (CD44s)의 발현과 조직형, TNM-병기와의 상관성을 조사하였다. 대상 및 방법 : 수술적 방법으로 얻은 비소세포폐암 80예의 파라핀포매 조직절편을 대상으로 하여 MUC1과 CD44s에 대한 면역조직화학염색을 시행하였다. 결 과 : MUC1 은 편평상피암종의 12/43예 (27.9%), 선암종의 12/37예 (32.4%)에서 양성으로 조직형에 따른 차이는 보이지 않았다(p=0.660). CD44s는 편평상 피암종의 36/43예(83.7%), 선암종의 14/37예 (37.8%)에서 양성으로 선암종에 비해 편평상피암종에서 발현이 유의하게 높았다(p<0.001). 편평상피암종에서 TNM-병기에 따른 MUC1의 양성율은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 선암종에서 MUC1 양성은 N0에서 4/22예(18.2%), N1-2에서 8/15예 (53.3%)로 림프절 침범과 관련되었다(p=0.036). 편평상피암종에서 CD44s의 발현은 T-병기에 따른 의미있는 차이는 없었으나, N0기에서 16/21예 (72.7%), N1-2기에서 9/22예 (38.1%)로 CD44s의 발현의 감소는 림프절 침범과 관련되었다(p=0.031). 편평상피암종의 TNM-병기 I기에서 15/18예(83.3%), II-III기에서 10/25예 (40.0%)에서 CD44s 양성으로 CD44s 발현의 감소는 TNM-병기의 진행과 관련되었다(p=0.006). 결 론 : 비소세포폐암에서 MUC1과 CD44s는 종양의 조직형에 따라 다른 발현 양상을 보이고, 각각은 종양의 침습과 전이에 관여하는 것으로 보인다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권6호
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• pp.801-808
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• 2022

Background: Diesel exhaust particle (DEP) is a harmful kind of particulate matter known to exacerbate pre-existing respiratory diseases. Although their adverse effects on airway pathologies have been widely studied, the mechanistic analysis of signaling pathways and potential targets in reducing DEP-induced mucin secretion and pro-inflammatory cytokine production remain elusive. We, for the first time, investigated the effects of Korean Red Ginseng (KRG) extracts on mucin overproduction and airway inflammation induced by DEP. Methods: The effects of KRG and saponin on DEP-induced expression of MUC5AC and interleukin (IL)-6/8 were examined by real-time polymerase chain reaction (PCR) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in human airway epithelial NCI-H292 cells. We conducted Western blotting analysis to analyze the associated signaling pathways. To evaluate the effects of saponin treatment on DEP-induced MUC5AC expression and inflammatory cell infiltrations in ovalbumin (OVA)-sensitized mice, immunohistochemical (IHC) staining and real-time PCR were implemented. Results: The KRG extracts markedly attenuated DEP-induced MUC5AC expression in vitro by inhibiting the TLR4/TRIF/NF-𝛋B pathway. Furthermore, KRG and saponin inhibited DEP-induced pro-inflammatory cytokine IL-6/8 production. The in vivo study revealed that saponin blocked DEP-induced inflammation, mucin production and MUC5AC expression. Conclusion: Our study revealed that KRG extracts have inhibitory effects on DEP-induced expression of MUC5AC and the production of pro-inflammatory cytokines. This finding provides novel insights into the mechanism by which saponin alleviates diesel-susceptible airway inflammation, elucidating its potential as a phytotherapeutic agent for inflammatory pathologies of airway.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권7호
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• pp.1278-1285
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• 2008

The intestinal epithelial cell (IEC) layer of the intestinal tract makes direct contact with a number of microbiota communities, including bacteria known to have deleterious health effects. IECs possess innate protective strategies against pathogenic challenge, which primarily involve the formation of a physicochemical barrier. Intestinal tract mucins are principal components of the mucus layer on epithelial surfaces, and perform a protective function against microbial damage. However, little is currently known regarding the interactions between probiotics/pathogens and epithelial cell mucins. The principal objective of this study was to determine the effects of Lactobacillus on the upregulation of MUC2 mucin and the subsequent inhibition of E. coli O157:H7 attachment to epithelial cells. In the current study, the attachment of E. coli O157:H7 to HT-29 intestinal epithelial cells was inhibited significantly by L. acidophilus A4 and its cell extracts. It is also important to note that the expression of MUC2 mucin was increased as the result of the addition of L. acidophilus A4 cell extracts (10.0 mg/ml), which also induced a significant reduction in the degree to which E. coli O157:H7 attached to epithelial cells. In addition, the mRNA levels of IL-8, IL-1$\beta$, and TNF-$\alpha$ in HT-29 cells were significantly induced by treatment with L. acidophilus A4 extracts. These results indicate that MUC2 mucin and cytokines are important regulatory factors in the immune systems of the gut, and that selected lactobacilli may be able to induce the upregulation of MUC2 mucin and specific cytokines, thereby inhibiting the attachment of E. coli O157:H7.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권3호
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• pp.289-296
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• 2004

연구배경 : 기도 질환에서 점액이 과량 분비되는 경우 환자에게 불편함을 줄뿐만 아니라 기도 질환 예후에도 나쁜 영향을 미친다. 그러나, 기도 질환에서 점액이 과량 분비되는 것을 효과적으로 막는 방법이 없다. 점액의 성분 중 mucin은 당화 단백질로서 점액이 점성을 띄게 만드는 주요 성분이다. 본 연구를 통해서 mucin 분비 기전에 proteinase가 관여하는지 확인하고 만일 proteinase가 mucin 분비기전에 관여 한다면 어느 proteinase가 그런 역할을 하는지 확인하고자 하였다. 방 법 : (1) mucin 분비 억제 실험 군 특이적 proteinase 억제제를 사용하여 어느 군에 속하는 proteinase가 mucin 분비를 억제하는지 mucin을 생산하는 폐 세포주인 Calu-3를 이용하여 알아보았다. 군 특이적 proteinase 억제제로 PMSF(phenylmethylsulfonyl fluoride, serine proteinase inhibitor), E-64(cysteine proteinase inhibitor), Pepstatin(aspartic proteinase inhibitor), 1,10-Phenanthroline(metalloproteinase inhibitor)를사용하였다. 군 특이적 억제제를 Calu-3에 24시간동안 처리하여 분비된 mucin양을 enzyme linked immunoabsorbant assay(MUC5AC)로 정량하였고 그 결과를 대조군과 비교하였다. (2) Mucin 분비 자극 실험 Metalloproteinase 중에서 기도 질환 발병과 관련 있다고 알려진 matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), MMP-12 그리고 TNF-alpha converting enzyme(TACE)를 Calu-3에 24시간 처리하여 분비된 mucin양을 enzyme linked immunoabsorbant assay (MUC5AC)로 정량하였고 그 결과를 대조군과 비교하였다. 결 과 : (1) 군 특이적 proteinase 억제제인 PMSF($10^{-4}M$), E-64($10^{-4}M$), Pepstatin($10^{-6}M$), 1,10-Phenanthroline($10^{-4}M$)는 MUC5AC 분비를 각각 $1{\pm}4.9%$(평균${\pm}$표준오차; 대조군과 비교 시 P=1.0), $-6{\pm}3.9%$ (P=0.34), $-13{\pm}9.7%$(P=0.34), $41{\pm}8.2%$(P=0.03) 감소시켰다(실험 회수 4번). (2) MMP-9(250ng/ml), MMP-12(100ng/ml), TACE(200ng/ml)에 의한 MUC5AC 분비량은 대조군에 비하여 각각 $103{\pm}6%$(P=0.39), $102{\pm}8%$(P=1.0), $107{\pm}13%$(P=0.39)이었다(실험 회수 6번). 결 론 : mucin 분비 기전에 metalloproteinase가 관여함을 시사하지만 MMP-9, MMP-12, TACE는 in vitro 모델에서 mucin 분비에 영향을 미치지 않았다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제30권3호
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• pp.233-240
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• 2003

연구목적: 본 연구에서는 정상 환자와 습관성 유산 질환 환자에서 유래된 융모막 조직 내에서의 면역억제유전자들의 발현 양상에 대해 알아보고자 하였다. 연구재료 및 방법: 임신 6주와 8주의 습관성 유산 질환 환자와 정상 환자로부터 융모막 조직을 채취하였다 (Normal N=6; RSA N=6). 면역조직화학적 분석을 통해서 조직을 관찰하고 세포가 살아있음을 확인한 후에, 역전사 중합효소연쇄반응을 통해서 면역억제유전자인 placenta protein 14 (PP14), indoleamine 2, 3-dioxygenase (IDO) 그리고 mucin1 (MUC1) 유전자의 발현 정도를 비교하였다. GAPDH 발현에 기준한 면역억제유전자 발현을 정량 분석하여 Student's t-test를 시행하였고, p<0.05를 유의성이 있는 것으로 판정하였다. 결 과: 습관성 유산 질환 환자의 경우, 임신 6주와 8주의 융모막 조직에서의 면역억제유전자 (PP14, IDO, MUC1) 발현이 현저하게 낮은 양상을 보이고 있었다. 습관성 유산과 면역억제유전자의 발현이 통계학적으로 유의성 있는 연관성을 가지고 있다는 것이 확인되었다. 결 론: 면역억제유전자 (PP14, IDO, MUC1)의 발현이 습관성 유산 질환 환자에서 특이적으로 낮게 나타나는 것으로 보아 습관성 유산 질환의 진단과 치료 연구 방안에 이 유전자들의 발현이 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권3호
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• pp.182-187
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• 2018

A low profile asymmetrical fractal boundary patch antenna based on reactive impedance surface (RIS) and a mushroom unit cell (MUC) is proposed and studied for dual band operation. The sides of the square patch antenna are replaced with asymmetrical half circled fractal curves for circular polarization operation at patch mode band. The fractal patch antenna is loaded with MUC for dual band operation. The antenna radiation characteristics are investigated and illustrated with both simulated and experimental results in detail. The 10-dB return loss bandwidth are 8.48% (3.21-3.49 GHz) and 2.59% (2.30-2.36 GHz) at upper and lower resonance frequencies, respectively. The 3-dB axial ratio bandwidth is 4.26% (3.21-3.35 GHz). A close agreement between simulation data with experimental results is observed.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권1호
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• pp.37-45
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• 2002

연구배경 : 미만성 범세기관지염은 임상적으로 기침, 객담 및 노작성 호흡곤란을 특징으로 하며 기관지확장증으로 진행하는 만성 염증성 폐질환이다. 기관지확장증의 발생 기전은 정액 과다분비 및 배상세포의 이형성과 동반된 염증성 매개물질에 의해 조절되며 이 과정에서 epidermal growth factor receptor (EGFR)가 관여하는 것으로 알려져 있다. 미만성 범세기관지염 환자에서의 배상세포의 이형성과 EGFR의 발현, 호중구에 의한 염증성 매개물질 사이의 연관을 살펴보았다. 방 법 : 13명의 미만성 범세기관지염 환자군과 6명의 정상 대조군을 대상으로 점액 과다분비에 대한 EGFR의 역할을 보기 위해 alcian blue/periodic acid(AB/PAS) 염색과 MUC5AC, EGFR, CD16 면역 조직 화학 염색을 시행하였다. 결 과 : 미만성 범세기관지염 환자군의 AB/PAS 염색과 MUC5AC 염색 정도는 $8.31{\pm}3.36%$, $11.46{\pm}4.68%$ 이었고, 정상 대조군의 AB/PAS 염색과 MUC5AC 염색은 $50.5{\pm}5/77%$, $53.3%{\pm}6.67%$로 정상 대조군에서 환자군에 비해 유의하게 높았다(p<0.05). EGFR의 발현은 환자군에서는 $9.54{\pm}4.95%$이었으나 정상 대조군에서는 전혀 나타나지 않았다. 호중구 침윤은 환자군에서 $71.92{\pm}3.71$HPF 이었고, 정상 대조군에서는 $45.0{\pm}5.73$/HPF로 환자군에서 정상 대조군에 비해 유의하게 높았다(p=0.002). 결 론 : 미만성 범세기관지염에서 EGFR의 발현이 점액 과다 분비와 배상세포의 이형성 및 호중구성 염증과 연관을 보이는 것으로 사료된다.