• 제목/요약/키워드: Mitochondrial activity

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Association between food consumption and serum aryl hydrocarbon receptor ligand activity among middle-aged Korean adults

  • Kyungho Ha;Hoonsung Choi;Youngmi Kim Pak ;Hong Kyu Lee ;Hyojee Joung
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제18권5호
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    • pp.711-720
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    • 2024
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: The diet is an important route of exposure to endocrine-disrupting chemicals (EDCs). However, few studies have investigated the association between dietary intake and EDC exposure levels among Koreans. In an earlier study, we showed that the bioactivity of serum aryl hydrocarbon receptor ligands (AhRLs) could be a surrogate biomarker to indicate exposure to EDCs and that they inhibit mitochondrial function. We also found that the mitochondria-inhibiting substances (MIS) in serum ascertained by intracellular adenosine triphosphate (MIS-ATP) and reactive oxygen species (MIS-ROS) levels could be biomarkers of exposure to EDCs, as they showed a strong correlation with AhRL and the levels of EDCs in the blood. Here, we investigated the association between the consumption of specific foods and surrogate serum biomarkers for EDCs, namely AhRL, MIS-ATP, and MIS-ROS, among middle-aged Korean adults. SUBJECTS/METHODS: A total of 1,466 participants aged 45-76 yrs from the Ansung cohort of the Korean Genome and Epidemiology Study were included. Food consumption, including that of meat, fish, vegetables, and fruits, was measured using a semiquantitative food frequency questionnaire. RESULTS: Fish intake was positively associated with AhRL (β = 0.0035, P = 0.0166), whereas cruciferous vegetable intake was negatively associated with AhRL (β = -0.0007, P = 0.0488). Cruciferous vegetable intake was positively associated with the MIS-ATP levels (β = 0.0051, P = 0.0420). A higher intake of fish was significantly associated with an increased risk of high AhRL (tertile: odds ratio [OR], 1.49; 95% confidence intervals (CIs), 1.08-2.06; P for trend = 0.0305). In addition, the second-highest tertile of cruciferous vegetable intake had lower odds of high AhRL than the lowest tertile (OR, 0.73; 95% CIs, 0.54-0.97), although no significant linear trend was observed. CONCLUSION: Consumption of different types of foods may be differentially associated with EDC exposure in middle-aged Korean adults.

젖산탈수소효소 eye-specific C4 동위효소의 생화학적 특성: 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)과 큰입우럭(Micropterus salmoides) (Biochemical Properties of Lactate Dehydrogenase Eye-Specific C4 Isozyme: Lepomis macrochirus and Micropterus salmoides)

  • 염정주;구보라
    • 생명과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.209-219
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    • 2012
  • 눈조직의 젖산탈수소효소(LDH, EC 1.1.1.27) eye-specific $C_4$ 동위효소의 특성을 native-PAGE, Western blotting, 면역침강반응 및 효소 역학을 이용하여 연구하였고, LDH eye-specific $C_4$ 동위효소의 활성을 측정하는 조건을 제시하였다. 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)과 큰입우럭(Micropterus salmoides) 눈조직의 세포기질에서 LDH eye-specific $C_4$ 동위효소가 확인되었으며 $B_4$ 동위효소보다 $A_4$ 동위효소에 유사하였다. 파랑볼우럭 눈조직의 LDH/CS는 9월에 증가하여 혐기적 대사가 높게 이루어졌다. 파랑볼우럭과 큰입우럭 눈조직 미토콘드리아 LDH의 전기영동상은 세포기질 LDH와 유사하였다. 눈조직의 LDH eye-specific $C_4$ 동위효소는 Preparative native-PAGE에 의해 정제되었다. 파랑볼우럭과 큰입우럭의 LDH eye-specific $C_4$ 동위효소의 활성은 피루브산 0.2 mM과 0.1 mM 이상의 농도에서 각각 감소되었고, 피루브산 10 mM에서 5.2%, 15.8% 활성이 남아 저해 정도가 크게 나타났다. 그리고 눈조직의 LDH 활성도 젖산 22 mM과 24 mM 이상의 농도에서 각각 감소되어졌다. 파랑 볼우럭 eye-specific $C_4$ 동위효소의 $Km^{PYR}$는 0.088 mM, 큰입우럭 eye-specific $C_4$ $Km^{PYR}$는 0.033 mM였으며, 세포기질과 미토콘드리아 eye-specific $C_4$ 동위효소는 ${\alpha}$-ketobutyric acid에서 활성이 높게 나타났다. 눈조직과 eye-specific $C_4$ 동위효소의 활성은 피루브산 0.5 mM과 Tris-HCl 완충액, pH 7.5에서 측정하는 것이 적합한 것으로 확인되었다. 실험 결과, 큰입우럭 LDH eye-specific $C_4$ 동위효소는 파랑볼우럭 LDH eye-specific $C_4$보다 피루브산에 대한 친화력이 큰 것으로 확인되었고, 더 낮은 피루브산의 농도에서 최대 활성에 이르고, 더 높은 젖산의 농도에서 최대 활성을 나타냈다. 따라서 LDH eye-specific $C_4$ 동위효소에 의해 생성된 에너지가 포식 행동의 초기 반응에 사용되는 것으로 사료된다.

지금초 추출물에 의한 TRAIL 저항성 인체위암세포의 세포사멸 유도 (Euphorbiae Immifusae Sensitizes Apoptosis of TRAIL-resistant Human Gastric Adenocarcinoma AGS Cells)

  • 이재준;신동역;박상은;김원일;박동일;최영현;홍상훈
    • 생명과학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.120-128
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    • 2008
  • 본 연구에서는 지금초 열수 추출물(WEEH)의 처리에 의한 TRAIL 저항성 인체 위암세포의 증식 억제와 연관된 apoptosis유발에 관한 기전 해석을 시도하였다. 이를 위하여 AGS 세포주가 사용되었으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서 조사된 범위 내에서의 TRAIL (200 ng/ml) 및 WEEH (0.04 mg/ml)의 단독 처리에 의한 AGS 세포에 유의적인 세포 독성을 나타내지 않았다. 그러나 TRAIL 및 WEEH의 혼합 처리는 WEEH의 처리 농도의존적으로 AGS 세포의 증식을 억제하였으며, 이는 apoptosis 유발에 의한 것임을 MTT assay, 핵의 염색질 응축 및 세포주기 sub-G1기에 속하는 세포빈도의 증가 등으로 확인하였다. TRAIL 및 WEEH 혼합 처리에 의한 apoptosis 유발 기전의 해석을 위하여 다양한 생화학적 분석법에 의하여 조사된 결과에 의하면, TRAIL 및 WEEH 혼합처리에 의한 caspase-8의 활성화에 의한 BID의 truncation화 및 이와 연관된 미토콘드리아 기능의 손상에 따른 caspase-9의 활성화와 연관성이 있었다. 이러한 미토콘드리아 기능 손상 및 caspase-9의 활성화는 Bcl-2, Bcl-xL, XIAP 및 cIAP-2등과 같은 anti-apoptotic 인자들의 발현 저하와 연관성이 있는 것이며, 이로 인한 caspase-3의 활성화에 의한 PARP 단백질의 단편화 유도로 apoptosis가 일어난 것으로 예측되어 진다. 비록 부가적인 연구들이 요구되어지지만, 본 연구의 결과는 TRAIL저항성 암세포의 항암전략에 지금초 추출물의 적용 가능성을 보여주는 것으로서 지금초의 항암작용의 규명에 중요한 자료를 제공하여 줄 것으로 생각된다.

파라벤류의 독성과 내분비계장애 효과 (Toxicity and Endocrine Disrupting Effect of Parabens)

  • 안혜선;나원흠;이재은;오영석;계명찬
    • 환경생물
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    • 제27권4호
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    • pp.323-333
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    • 2009
  • 파라벤은 p-하이드록시 벤조산(p-hydroxybenzoic acid)의 알킬에스테르로, 비교적 빠르게 흡수, 대사 및 배설되는 살균성 보존제로 식품, 화장품, 약품 등에 널리 사용되고 있다. 실제 인체는 파라벤 복합물에 노출된다. 파라벤의 안전성에 관한 연구결과들에 대한 고찰 결과 파라벤 종류에 따라 다양한 독성종말점을 대상으로 파라벤의 급성, 아급성 및 만성독성 영향은 비교적 적은 것으로 나타났다. 파라벤은 에스트로젠 유사활성을 가지며 화장품을 통한 경피흡수를 통해 유방암과의 상관성이 보고되었으나, 이와 상반된 견해도 있다. 파라벤의 항안드로젠성은 남성생식기계의 장애를 유발할 수 있으나 이와 상반된 견해도 있다. 파라벤은 정자의 미토콘드리아 기능 및 남성호르몬 생성을 저해할 수 있으나 이와 상반된 견해도 있다. 배아발달에는 독성이 없는 것으로 나타났다. 세포독성으로는 세포용혈, 미토콘드리아 막투과성 변화, 세포사멸 등을 유발할 수 있다. 수환경에서 파라벤은 환경에스트로젠으로 작동하여 어류에서 내분비장애 효과를 발휘한다. 결론적으로 파라벤은 저독성물질로 분류할 수 있으나, 인체 및 수생동물들에서 파라벤의 노출경로 및 농도, 사용기간 등에 따른 독성과 내분비계장애 효과에 대하여는 다양한 종말점을 대상으로 좀 더 구체적인 독성자료들이 요구된다.

천초근 dichloromethane 추출물의 Jurkat T 세포에서 세포사멸 효과 (Apoptotic Effect of Rubia cordifolia Dichloromethane Extracts on Human Acute Jurkat T Cells)

  • 김지혜;이종환;김영호;김광현
    • 생명과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.163-168
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    • 2009
  • 천초근은 전통적으로 동양의학에서 항암제로 사용되어왔는데 인간 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 사용하여 천초근의 세포독성기작을 알아보았다. 천초근 뿌리(3 kg)를 메탄올로 추출, 증류한 후 물에 녹여 다시 dichloromethane으로 추출분획 하였다. 세포독성 활성을 보이는 dichloromethane 추출물을 연속적으로 HPLC를 통해 분리하였고 그 활성물질(65 mg)을 CCH1이라 명명하였다. CCH1을 0.5 ${\mu}g$/ml에서 2.0 ${\mu}g$/ml의 농도로 처리하고 세포사멸 과정을 보았다. 즉, mitochondria cytochrome c 방출, casapase-8, -9 및 caspase-3의 활성화, PARP 분해, DNA 단편화 현상들이 일어나는 것을 관찰하였다. 하지만, mitochondria cytochrome c 방출 억제자인 Bcl-xL이 과발현되는 Jurkat T 세포에서는 세포사멸현상이 일어나지 않았다. 이러한 결과는 CCH1이 mitochondria 의존적인 신호전달 과정을 통해서 세포사멸을 유도 한다고 할 수 있다. 그리고 CCH1에 의한 세포독성은 혈액에서 분리한 단핵구 세포보다 Jurkat T 세포에서 보다 강한 활성을 보였다.

청간해주탕(淸肝解酒湯)이 알코올 유발 간섬유화와 단백질 발현에 미치는 영향 (The Effects of Chungganhaeju-tang(Qingganjiejiu-tang) on Alcoholic Liver Damages by Applying Proteomics)

  • 전재현;김영철;이장훈;우홍정
    • 대한한방내과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.469-489
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    • 2008
  • Objectives : The purpose of this study was to investigate the effects of Chungganhaeju-tang(Qingganjiejiu-tang) on alcoholic liver damaged by applying proteomics. Materials and Methods : Sprague-Dawley rats were used in this experiment the rats were divided into the normal group, the control group(alcohol) and the sample group(CGHJT +alcohol). The ethanol was orally administered twice a day for 6 weeks in the control and sample groups. Water instead of ethanol was orally administered twice a day for 6 weeks in the normal group. CGHJT extract was orally administered once a day for 6 weeks in the sample group. The livers of each group were processed and assessed by histology, Western Blot, $Oxyblot^{TM}$, CBB and 2-dimensional electrophoresis. Results : In the histological findings of the liver, CGHJT inhibited hepatic fibrogenesis induced by alcohol. TIMP-1 decreased in the sample group assessed by western blot and statistical significance was noted by dot blotting(p<0.05). In the $Oxyblot^{TM}$, protein oxidation induced by alcohol treatment decreased with CGHJT. In the 2-dimensional electrophoresis finding, increased proteins alcohol such as HSP 60, 60kDa heat shock protein, 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase were normalized by CGHJT. CGHJT was considered to normalize the anti-oxidation activity elevated by alcohol. In the 2-dimensional electrophoresis finding, increased oxidized proteins such as actin, prolyl 4-hydroxylase beta polypeptide, 94kDa glucose regulated protein(GRP94), heat shock protein 90-alpha(HSC86), calreticulin precursor(CRP55), ATP synthase beta chain mitochondrial precursor, caspase-8 precursor, and dihydrolipoamide succinyltransferase(E2) decreased with CGHJT. CGHJT was considered to reduce the oxidative stress of alcohol. Conclusion : Chungganhaeju-tang(Qingganjiejiu-tang) exerts an inhibitory effect against the fibrosis and protein oxidation induced by alcohol treatment of rat liver. CGHJT was considered to normalize the elevated anti-oxidation activity by alcohol and to reduce the level of oxidative stress due to alcohol.

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Superoxide의 세포내 축적과 벼냉해의 발현 (Postchilling Accumulation of Superoxide in Cells and Chilling Injury in Rice Plant)

  • 김종평;현일;정진
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제30권4호
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    • pp.364-370
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    • 1987
  • 본연구의 근간이 되는 기본적 가정은, (1) 식물냉해기작에서 2차과정은 반응성이 강한 $O_2^-$의 체내 축적이다. (2) $O_2^-$는 식물체가 저온(低溫)처리를 받고 있는 도중이 아니라 상온(常溫)으로 환원된 뒤에 축적되기 시작한다. (3) $O_2^-$의 축적은 미토콘드리아 막의 상전이가 야기한 세포대사(細胞代謝)$(glycolysis{\rightarrow}TCA\;cycle{\rightarrow}respiratory\;electron\;transport)$의 균형파괴에 기인 한다. 이와 같은 가정을 뒷받침할 수 있는 중요한 연구 결과는 다음과 같다. 먼저 $O_2^-$의 상대적(相對的) 수준(水準)을 측정하는 방법을 확립하였다. 저온처리를 받은 벼 유묘는 처리하지 않은 유묘보다 그 조직 추출액중의 $O_2^-$수준이 높게 나타났다. 48시간의 저온처리중에는 $O_2^-$의 축적이 거의 일어나지 않았으나, 상온(常溫)으로 환원시킨 후 축적되기 시작하여 약 8시간후에 최고치에 도달하였다. Model system을 이용한 연구 결과, 호흡기질을 공급했을 때 미토콘드리아 membrane(SMP)에서 $O_2^-$의 생성이 증가하였다. 효소적으로 발생시킨 $O_2^-$가 존재하는 조건하에서 미토콘드리아막의 전자전달 활성이 저해를 받았다. $O_2^-$의 축적이 최고치에 도달한 후 급격히 감소되는 사실이 관찰되었으며, 이는 Superoxide dismutase(SOD)에 의한 $O_2^-$의 dismutation 결과로 해석되었다.

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Staurosporine에 의해 분화된 망막신경절세포에서 산화 스트레스 유도 세포사멸에 대한 차조기 추출물의 보호 효능 (Protective Effect of Perilla frutescens Extract against Oxidative Stress-Induced Cell Death in a Staurosporine-Differentiated Retinal Ganglion Cell Line)

  • 이보경;최리라;이지인;이두이;장선영;김소희;정이숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.161-168
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    • 2017
  • 본 연구에서는 산화적 스트레스로 유도한 시신경 세포사멸에 대한 차조기 물 추출물(PFE)의 효과를 확인하였다. Staurosporine으로 분화된 ssdRGC-5 세포에 buthionine과 glutamate(B/G)로 산화적 스트레스를 유도하였으며, LDH release assay, MTT reduction assay를 통하여 PFE가 농도 의존적으로 B/G에 의한 세포사멸을 억제함을 관찰하였다. 세포사멸의 기전을 연구하기 위해 caspase 활성, 세포 내 ROS 생성량, 세포고사 관련 단백질 발현을 관찰한 결과, B/G에 의해 증가한 ROS 생성량, caspase 활성을 PFE가 억제하였고, 세포질로 방출된 cytochrome c와 미토콘드리아로 이동한 Bax도 감소함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 차조기는 산화적 스트레스로 유도된 시신경 세포사멸 과정에서 항산화 효과와 미토콘드리아성 세포사멸을 완화함으로써 세포 보호 작용을 나타냄을 확인하였다.

Sanguinarine에 의한 Hep3B 인체 간암세포의 apoptosis 유도에 관한 연구 (The Sanguinarine Apoptosis Induction of Hep3B Human Hepatocellular Carcinoma Cells is Dependent on the Activation of Caspase)

  • 한민호;최성현;홍수현;박동일;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.1340-1348
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    • 2017
  • Sanguinarine은 다양한 목적으로 사용되고 있는 Sanguinaria canadensis L.의 뿌리에서 유래된 benzophenanthridine alkaloid 계열 물질중의 하나이다. 그동안 sanguinarine의 다양한 약리학적인 효능이 알려져 왔고, 항암활성에 대한 연구도 여러 암세포들을 대상으로 수행되어 왔다. 그러나 sanguinarine에 의한 암세포의 apoptosis 유도에 대한 현상은 여전히 많은 부분에서 연구의 대상으로 남아 있다. 본 연구는 Hep3B 인체 간암세포를 대상으로 sanguinarine의 항암활성에 대한 추가적인 자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 본 논문의 결과에 의하면, sanguinarine은 처리 농도 의존적으로 Hep3B 세포의 증식을 억제하였으며, 이는 apoptosis 유도와 연관성이 있었다. Sanguinarine은 두 가지 apoptosis 경로인 extrinsic 및 intrinsic 경로의 개시 initiator caspase인 caspase-8 및 caspase-9 뿐만 아니라 대표적인 effector caspase인 caspase-3의 활성을 증가시켰고, caspase-3의 기질인 PARP의 분절을 유발하였다. 아울러 sanguinarine은 DR-related 유전자들의 발현을 부분적으로 증가시켰으며, Bcl-2 family에 속하는 pro-apoptotic Bax의 발현을 증가시킨 반면, anti-apoptotic Bcl-2의 발현은 억제시켰다. 또한 sanguinarine은 Bid의 truncation을 촉진하였고, MMP의 소실에 따른 cytochrome c를 미토콘드리아에서 세포질로의 이동을 증가시켰다. 그리고 sanguinarine에 의한 apoptosis 유도 및 세포 증식율 억제 현상이 caspase의 활성을 인위적으로 억제하였을 경우, 모두 사라졌다. 따라서 sanguinarine에 의하여 유도하는 Hep3B 세포의 apoptosis 유발에는 caspase 의존적으로 extrinsic 및 intrinsic 경로가 모두 관여하고 있음을 알 수 있었다.

Mechanism underlying NO-induced apoptosis in human gingival fibroblasts

  • Hwang, In-Nam;Jeong, Yeon-Jin;Jung, Ji-Yeon;Lee, Jin-Ha;Kim, Kang-Moon;Kim, Won-Jae
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제34권1호
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    • pp.7-14
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    • 2009
  • Nitric oxide (NO) acts as an intracellular messenger at the physiological level but can be cytotoxic at high concentrations. The cells within periodontal tissues, such as gingival and periodontal fibroblasts, contain nitric oxide syntheses and produce high concentrations of NO when exposed to bacterial lipopolysaccharides and cytokines. However, the cellular mechanisms underlying NO-induced cytotoxicity in periodontal tissues are unclear at present. In our current study, we examined the NO-induced cytotoxic mechanisms in human gingival fibroblasts (HGF). Cell viability and the levels of reactive oxygen species (ROS) were determined using a MTT assay and a fluorescent spectrometer, respectively. The morphological changes in the cells were examined by Diff-Quick staining. Expression of the Bcl-2 family and Fas was determined by RT-PCR or western blotting. The activity of caspase-3, -8 and -9 was assessed using a spectrophotometer. Sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, decreased the cell viability of the HGF cells in a dose- and time-dependent manner. SNP enhanced the production of ROS, which was ameliorated by NAC, a free radical scavenger. ODQ, a soluble guanylate cyclase inhibitor, did not block the SNP-induced decrease in cell viability. SNP also caused apoptotic morphological changes, including cell shrinkage, chromatin condensation, and DNA fragmentation. The expression of Bax, a member of the proapoptotic Bcl-2 family, was upregulated in the SNP-treated HGF cells, whereas the expression of Bcl-2, a member of the anti-apoptotic Bcl-2 family, was downregulated. SNP augmented the release of cytochrome c from the mitochondria into the cytosol and enhanced the activity of caspase-8, -9, and -3. SNP also upregulated Fas, a component of the death receptor assembly. These results suggest that NO induces apoptosis in human gingival fibroblast via ROS and the Bcl-2 family through both mitochondrial- and death receptor-mediated pathways. Our data also indicate that the cyclic GMP pathway is not involved in NO-induced apoptosis.