• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.474-480
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• 2010

흰쥐에서 Interleukin-1 (IL-1)으로 유도된 급성폐손상에서의 group II phospholipase $A_2$ ($PLA_2$) 억제제인 rutin의 효과를 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. Rutin은 IL-1에 의해 증가한 폐장내의 myeloperoxidase의 활성도를 감소시키지는 못하였으나 폐포세척액 내의 호중구의 수 및 모세혈관의 손상지표로 알려져 있는 폐장 모세혈관에서의 단백질 누출양을 감소시켰다. 동시에 rutin은 IL-1에 의하여 증가한 폐장의 염증조절효소인 $PLA_2$의 활성도를 감소시키고 결과적으로 호중구에서의 산소기의 생성을 감소시켰다. Rutin 뿐만 아니라 manoalide, scalaradial 같은 group II $PLA_2$의 억제제도 호중구의 respiratory burst를 감소시킴을 확인하였다. IL-1에 의하여 증가한 폐포세척액 내에서의 cytokine induced neutrophil chemoattractant의 농도는 rutin에 의해 영향을 받지 않았다. 형태학적으로는 IL-1에 의한 폐장조직에서의 산소기의 형성이 관찰되었고 rutin은 이러한 산소기의 생성을 현저히 감소시켰다. 이러한 결과로 미루어 group II $PLA_2$ 억제제인 rutin은 호중구에서의 활성 산소기의 생성을 효과적으로 억제함으로써 IL-1에 의한 급성폐손상의 감소를 가져 오는 것으로 결론지을 수 있다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제63권6호
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• pp.497-506
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• 2007

연구배경: 급성호흡곤란증후군의 병인론에 관여하는 PAF의 역할이 다양하고 중요하므로 본 연구에서는 PAF의 또 다른 작용의 가능성, 즉 $cPLA_2$의 활성화(retrograde activation of $cPLA_2$ by PAF)의 가능성을 검사하고자 하였다. 즉, $cPLA_2$의 활성화에 따른 염증성 지질분자의 생성이 산소기의 생성과정을 증폭시키고 이 때 생성된 PAF가 역으로 $cPLA_2$를 활성화시키는지를 확인하기 위하여 본 연구는 고안되었다. 방 법: 흰쥐에서 급성폐손상을 유도하기 위하여 $5{\mu}g$의 PAF를 0.5 ml의 0.25% bovine serum albumin 용액과 혼합한 뒤 기도 내로 직접 분무하거나 0.5 ml의 4.5 mM의 과산화수소를 기도 내로 분무하였다. 대조군의 경우는 0.5 ml의 생리적 식염수를 기도 내로 분무하였다. 5 시간 후에 단백누출지수 측정, 폐장의 MPO 활성도 측정, 폐포 세척액 내의 호중구 산정, CINC 측정, NBT 및 cytochrome-c 환원검사를 시행하였다. 또한 폐장 및 호중구에 서의 $cPLA_2$ 활성도의 측정 및 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 형태학적 관찰을 시행하였다. 결 과: PAF투여 후 단백누출지수, MPO, BAL내의 호중 구의 수 및 CINC의 농도가 대조군에 비하여 유의하게 증가하였다. NBT및 cytochrome-c환원검사의 결과 PAF는 호중구의 respiratory burst를 현저히 증가시키고, 분리된 사람의 호중구에서도 산소기의 생성을 현저히 증가시켰 다. 동시에 PAF는 분리된 호중구 및 폐장의 $cPLA_2$의 활성도도 증가 시켰다. 폐장 내로 투여한 과산화수소는 폐장의 $cPLA_2$활성도를 대조군에 비하여 현저히 증가시켰다. 결 론: $cPLA_2$의 활성화에 따라 생성된 PAF는 호중구의 산소기 생성을 증가시켜 폐장 내의 산화성스트레스를 유발하고 동시에 이때 생성된 산화기는 $cPLA_2$를 활성화시키며 PAF 또한 $cPLA_2$의 활성도를 증가시켜 PAF가 급성호흡 곤란증후군의 병인론에 관여하는 것으로 생각된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제2권5호
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• pp.617-628
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• 1998

In order to understand the pathogenetic mechanism of adult respiratory distress syndrome (ARDS), the role of phospholipase A2 (PLA2) in association with oxidative stress was investigated in rats. $Interleukin-1{\alpha}\;(IL-1,\;50\;{\mu}g/rat)$ was used to induce acute lung injury by neutrophilic respiratory burst. Five hours after IL-1 insufflation into trachea, microvascular integrity was disrupted, and protein leakage into the alveolar lumen was followed. An infiltration of neutrophils was clearly observed after IL-1 treatment. It was the origin of the generation of oxygen radicals causing oxidative stress in the lung. IL-1 increased tumor necrosis factor (TNF) and cytokine-induced neutrophil chemoattractant (CINC) in the bronchoalveolar lavage fluid, but mepacrine, a PLA2 inhibitor, did not change the levels of these cytokines. Although IL-1 increased PLA2 activity time-dependently, mepacrine inhibited the activity almost completely. Activation of PLA2 elevated leukotriene C4 and B4 (LTC4 and LTB4), and 6-keto-prostaglandin $F2{\alpha}\;(6-keto-PGF2{\alpha})$ was consumed completely by respiratory burst induced by IL-1. Mepacrine did not alter these changes in the contents of lipid mediators. To estimate the functional changes of alveolar barrier during the oxidative stress, quantitative changes of pulmonary surfactant, activity of gamma glutamyltransferase (GGT), and ultrastructural changes were examined. IL-1 increased the level of phospholipid in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid, which seemed to be caused by abnormal, pathological release of lamellar bodies into the alveolar lumen. Mepacrine recovered the amount of surfactant up to control level. IL-1 decreased GGT activity, while mepacrine restored it. In ultrastructural study, when treated with IL-1, marked necroses of endothelial cells and type II pneumocytes were observed, while mepacrine inhibited these pathological changes. In histochemical electron microscopy, increased generation of oxidants was identified around neutrophils and in the cytoplasm of type II pneumocytes. Mepacrine reduced the generation of oxidants in the tissue produced by neutrophilic respiratory burst. In immunoelectron microscopic study, PLA2 was identified in the cytoplasm of the type II pneumocytes after IL-1 treatment, but mepacrine diminished PLA2 particles in the cytoplasm of the type II pneumocyte. Based on these experimental results, it is suggested that PLA2 plays a pivotal role in inducing acute lung injury mediated by IL-1 through the oxidative stress by neutrophils. By causing endothelial damage, functional changes of pulmonary surfactant and alveolar type I pneumocyte, oxidative stress disrupts microvascular integrity and alveolar barrier.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.952-958
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• 2004

Of 23 psychrotrophic bacteria isolated from the west Pacific deep-sea sediments, 19 were assigned to the $\gamma$-Proteobacteria, 3 to the <$\beta$-Proteobacteria, and 1 to the Gram-positive bacteria, as determined by their 16S rDNA sequences. Ten psychrotrophs, affiliated to the Psychrobacter, Pseudoalteromonas, and Pseudomonas genera in the $\gamma$-Proteobacteria group, were screened for lipolytic bacteria. The majority of the lipolytic isolates had growth temperatures between 4-$30^\circ{C}$, and all of them were neutrophilic, aerobic, or facultatively anaerobic, and some were able to produce multiple kinds of ectohydrolytic enzymes. The deep-sea strains Psychrobacter sp. wp37 and Pseudoalteromonas sp. wp27 were chosen for further lipase production analysis. Both strains had the highest lipase production when grown at 10 to $20^\circ{C}$; their highest lipase production occurred at the late-exponential growth stage; and the majority of the enzymes were excreted to the outside of the cells. Lipases from both strains had the same optimal reaction temperature and pH (20-$30^\circ{C}$, pH 7-8) and could retain about 60% of their highest activity at $4^\circ{C}$. Furthermore, SDS-PAGE and an in-gel activity test showed that they had the same high molecular mass of about 85 kDa.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권7호
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• pp.501-510
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• 2002

배경: 급성 호흡곤란증후군은 다양한 병인에 의해 발병하지만 그 병인론이 아직까지 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 장의 허혈-재관류시에 발병하는 급성 호흡곤란증후군에서 group II phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)의 역할을 알아보기 위하여 시행되었다. 특히 폐장내의 호중구의 침윤과 더불어 유발되는 산화성 스트레스에서 group II $PLA_2$의 역할을 규명하려 하였다. 대상 및 방법: 체중 300g 내외의 Sprague-Dawley 종 흰쥐에서 급성 폐손상을 유발하기 위하여 상장간막동맥을 60분간 차단한 후 120분간 재관류를 시행하였다. Group II $PLA_2$가 폐장의 손상, 특히 혈관 내피세포의 손상에 미치는 영향을 호중구의 작용과 연관하여 알아보기 위하여 폐누출지수, 폐장내 myeloperoxidase의 활성도, 폐포세척액내의 단백함량을 측정하였다. 또한 장의 허혈-재관류에 따른 폐장내 $PLA_2$ 활성도의 변화를 검사하였고, 호중구에서의 산소기 형성에 미치는 group II $PLA_2$의 역할은 분리된 호중구에 rutin, manoalide, scalaradial과 같은 group II $PLA_2$ 억제제를 이용하여 산소기 생성이 억제됨을 확인함으로써 알아보았다. 장의 허혈-재관류에 따른 폐장 조직의 산화성 스트레스를 확인하기 위해 광학현미경법 및 cerium chloride를 이용한 세포화학적인 전자현미경법을 이용하여 폐장내 산소기의 생성을 확인하였다. 결과: 장의 허혈-재관류 후 폐장내 호중구의 침윤과 함께 급성 폐손상이 유발되었고, 폐장내 myeloperoxidase 활성도, 폐누출지수 및 폐세척액내의 단백함량이 대조군에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.001). 폐장 및 장에서의 group II $PLA_2$ 활성도는 허혈-재관류 후 폐장, 장 모두에서 유의하게 증가하였고, rutin에 의해서 현저히 감소하였다(p<0.001). 사람의 혈액에서 분리된 호중구에서의 산소기 생성을 cytocrhome-c reduction assay를 통해 알아본 결과 rutin, manoalide, scalaradial 같은 group II PLA, 억제제에 의해 호중구의 산소기 생성이 감소함을 알 수 있었다. 허혈-재관류 후 광학현미경적 소견은 폐장내 염증세포의 침윤 및 모세혈관 주위의 부종이 관찰되었으나 rutin에 의해 이러한 변화는 억제되었다. $CeCl_3$을 이용한 세포화학적 전자현미경 실험에서 허혈-재관류 후 과산화수소의 생성이 증가하고 rutin에 의해서는 억제됨을 확인하였다. 결론: Croup II $PLA_2$의 억제는 침윤된 호중구로부터 산화기 생성을 억제함으로써 급성 폐손상을 완화하는 것으로 보이며, 따라서 group II $PLA_2$는 장 허혈-재관류로 유도된 급성 폐손상의 산화성 스트레스에서 중요한 역할을 하는 것으로 보인다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권2호
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• pp.246-259
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• 2000

연구배경: 패혈증에 의해 발병하는 ARDS의 기전은 아직까지 명확히 알려져 있지 않다. 특히 패혈증시 폐 혈관내피세포 및 제 1, 2형 폐포세포의 손상이 호중구의 respiratory burst에 따른 oxidative stress에 의한 것인지는 아직도 논란의 대상이다. 또한 이때 oxidative stress의 직접적인 원인인 산소기 생성기전도 명확하지가 않다. 본 연구에서는 패혈증에 의한 ARDS 발병기전을 $PLA_2$의 작용과 호중구의 산소기 생성을 연관시켜 알아보고자 하였다. 방 법: Sprague-Dawley종 흰쥐에서 diethylmaleate(DEM)를 이용하여 glutathione을 고갈시킨 뒤 내독소를 기도 내로 분무하여 급성 폐손상을 유발하였다. 이때 oxidative stress를 평가할 수 있는 방법들, 즉 단백누출지수, 폐세척액 내 단백함량, 폐장 내 myelo-peroxidase(MPO)의 활동도 malondialdehyde(MDA)의 측정 및 GGT의 활성도를 측정하고 동시에 oxidative stress에 관여하는 $PLA_2$의 역할을 확인하기 위하여 비특이적 $PLA_2$ 억제제인 mepacrine(50mg/kg)을 복강 내 투여한 후 폐장 내 $PLA_2$의 활성도를 측정하였다. 또한 미세구조적 변화 및 세포화학적인 방법을 통해 조직 내 산소기의 생성을 확인, 비교하여 산소기 형성에 관여하는 $PLA_2$의 역할을 규명하였다. 결 과: Diethylmaleate에 의해 폐장 내 glutathione을 고갈시킨 뒤 내독소를 투여한 흰쥐에서, 내독소는 폐장 내 현저한 조직의 손상을 유발하였고, 동시에 oxidative stress의 증가를 관찰하였다. 즉 lipid peroxidation의 증가 및 GGT 활성도의 증가를 관찰하였다. 이러한 변화들은 폐장 내 호중구 침윤의 증가 및 $PLA_2$ 활성도와 관계가 있음을 확인하였고, 미세구조적 및 세포화학적인 방법으로 조직 내의 산소기 형성의 증가도 관찰하였다. 이러한 변화들이 비특이적 $PLA_2$ 억제제인 mepacrine의 작용에 의해 감소하는 것으로 미루어 보아 $PLA_2$가 내독소에 의한 oxidative stress에 관여한다고 생각되었다. 결 론: 내독소에 의해 유발되는 급성 폐손상에서 조직손상의 원인은 호중구의 respiratory burst에 따른 oxidative stress임을 확인하였고 이때 oxidative stress에 $PLA_2$의 활성화에 따라 생성되는 지질분자가 그 원인으로 사료되었다.

• 통합자연과학논문집
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• 제10권2호
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• pp.78-84
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• 2017

CXC chemokine receptor 2 (CXCR2) is a prominent chemokine receptor on neutrophils. CXCR2 antagonist may reduce the neutrophil chemotaxis and alter the inflammatory response because the neutrophilic inflammation in the lung diseases is found to be largely regulated through CXCR2 receptor. Hence, in the present study, Hologram based Quantitative Structure Activity Relationship Study was performed on a series of CXCR2 antagonist named pyrimidine-5-carbonitrile-6-alkyl derivatives. The best HQSAR model was obtained using atoms, bonds, and chirality as fragment distinction parameter using hologram length 151 and 6 components with fragment size of minimum 4 and maximum 7. Significant cross-validated correlation coefficient ($q^2=0.774$) and non cross-validated correlation coefficients ($r^2=0.977$) were obtained. The model was then used to evaluate the six external test compounds and its $r^2_{pred}$ was found to be 0.614. Contribution map show that presence of cyclopropyl ring and its bulkier substituent's makes big contributions for improving the biological activities of the compounds. We hope that our HQSAR model and analysis will be helpful for future design of novel and structurally related CXCR2 antagonists.

• 대한의생명과학회지
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• 제17권1호
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• pp.89-93
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• 2011

Asthma is an inflammatory airway disease and is characterized by the releases of inflammatory mediators including chemokines. They are mainly associated with the recruitment, activation and dysregulation of specific inflammatory cells, especially neutrophils in neutrophilic asthma. CC chemokines bind to CC chemokine receptors (CCRs) in the surface of their target cells. The aims of this study are to examine the CCR expression in neutrophils of bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of asthmatic patients and to determine the alternation of migration and apoptosis of neutrophils by the BALF. We demonstrate that CCR3 strongly expresses in BALF neutrophils of asthmatic patients as compared to other CCRs and increases during apoptosis of the BALF neutrophils. The migration of asthmatic blood neutrophils increases in response to asthmatic BALF as compared to BALF of normal volunteer. In addition, asthmatic BALF includes the higher levels of IL-8 protein than normal BALF and it has no effect on apoptosis of asthmatic blood neutrophils. Taken together, our results indicate that CCR3 expression may be associated with unknown function of asthmatic BALF neutrophils and BALF may be involved in the recruitment of neutrophils into the airway, but not in the neutrophils apoptosis.

• Applied Microscopy
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• 제33권1호
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• pp.1-16
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• 2003

급성호흡곤란증후군 (acute respiratory distress syndrome)을 포함한 급성폐손상의 기전을 산화성스트레스와 연관하여 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. N-nitroso-N-methylurethane (NNNMU)은 실험동물에 있어서 사람에서 보이는 ARDS와 유사한 병리학적인 소견을 보이므로 ARDS의 모델로 사용된다. 본 연구에서는 흰쥐에서 NNNMU로 급성폐손상을 유도한 뒤 이를 Lung weight/Body weight ratio, 폐포세척액(BAL)내의 단백함량을 측정하여 확인하고, 동시에 호중구의 침윤에 의한 산소기형성, 이에 따른 산화성스트레스를 확인하기 위하여 BAL 내의 호중구수의 산정 및 폐장의 MPO 활성도를 측정하였다. 동시에 광학현미경, 전자현미경 및 세포화학적 전자현미경법을 이용하여 호중구에 의한 급성폐손상, 호중구의 침윤 및 미세구조의 변화 및 산소기의 생성을 확인하였다. 대조군에 비하여 NNNMU를 투여한 흰쥐에서는 BAL 내의 단백질이 증가하고 BAL 내의 호중구의 증가, 폐장의 MPO 활성도의 증가로 호중구의 침윤이 증가함을 관찰하였다. 광학현미경상 호중구의 침윤, 폐포내 호중구의 유입 및 vascular cuffing 등이 관찰되었다. 전자현미경 소견상 제2형 폐포세포는 산화성 스트레스의 전형적 소견을 보이고 조직의 손상은 호중구에 의한 손상으로 생각되었으며 세포화학적 전자현미경법으로 산소기의 생성이 증가됨을 확인하였다. 이러한 결과들을 종합할 때 NNNMU에 의한 급성폐손상은 호중구의 산소기 생성에 의한 산화성스트레스에 의한 것으로 생각되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권4호
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• pp.303-309
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• 2012

Keratinases are of particular interest because of their action on insoluble keratins and generally on a broad range of protein substrates. Alkalophilic and neutrophilic actinomycete strains isolated from different soil samples, rich in keratinaceous substances were screened for keratinolytic activity. An alkalophilic isolate, TBG-S13A5, was found to possess good keratinolytic activity and was able to utilize feather as the sole carbon and nitrogen source. TBG-S13A5 exhibited an off-white aerial mass color with a rectus-flexibilis type of spore chain. The morphological, microscopical and biochemical characters were comparable with that of Streptomyces albidoflavus. Fatty acid methyl ester profiling (FAME) and 16S rDNA sequence analysis confirmed its identity as a strain of S. albidoflavus. Under submerged fermentation conditions, maximum protease production was recorded on the $5^{th}$ day of incubation at $30^{\circ}C$, using basal broth of pH 9.0 with 0.25% (w/v) white chicken feather. This strain could affect feather degradation when the initial pH was 8 and above and maximum protease production was recorded when the initial pH was around 10.5. The effectiveness of the crude enzyme in destaining and leather dehairing were also demonstrated.