• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제32권5호
• /
• pp.611-626
• /
• 2024

Leptin, an adipose tissue-derived hormone, has exhibited the potent hepatotoxic effects. However, the underlying molecular mechanisms are not fully understood. In this study, we have elucidated the mechanisms by which leptin exerts cytotoxic effects in hepatocytes, particularly focusing on the role of interleukin-1β (IL-1β) signaling. Leptin significantly induced maturation and secretion of IL-1β in cultured rat hepatocytes. Interestingly, inhibition of IL-1β signaling by pretreatment with an IL-1 receptor antagonist (IL-1Ra) or gene silencing of type I IL-1 receptor (IL-1R1) markedly abrogated leptin-induced cell cycle arrest. The critical role of IL-1β signaling in leptin-induced cell cycle arrest is mediated via upregulation of p16, which acts as an inhibitor of cyclin-dependent kinase. In addition, leptin-induced apoptotic cell death was relieved by inhibition of IL-1β signaling, as determined by annexin V/7-AAD binding assay. Mechanistically, IL-1β signaling contributes to apoptotic cell death and cell cycle arrest by suppressing AKT and activation of p38 mitogen-activated protein kinase (p38MAPK) signaling pathways. Involvement of IL-1β signaling in cytotoxic effect of leptin was further confirmed in vivo using hepatocyte specific IL-1R1 knock out (IL-1R1 KO) mice. Essentially similar results were obtained in vivo, where leptin administration caused the upregulation of apoptotic markers, dephosphorylation of AKT, and p38MAPK activation were observed in wild type mice liver without significant effects in the livers of IL-1R1 KO mice. Taken together, these results demonstrate that IL-1β signaling critically contributes to leptin-induced cell cycle arrest and apoptosis, at least in part, by modulating p38MAPK and AKT signaling pathways.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제52권4호
• /
• pp.355-366
• /
• 2002

연구배경: 열 전처치는 조직 내에 열충격단백질의 생성을 유도하며 이러한 열 전처치가 내독소로 유도된 쥐의 급성폐손상을 감소시키고 패혈증에 의한 사망률을 감소시킨다고 알려져 있다. 그러나, 폐손상을 유발하는 원인에 노출된 후 가해진 열처치가 폐손상에 미치는 효과에 대하여는 아직까지 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구는 내독소 투여 직후 시행한 열충격이 내독소에 의해 유발된 쥐의 급성폐손상에 미치는 영향과 그에 따른 염증성 및 항염증성 사이토카인에 미치는 영항을 알아보고자 하였다. 방 법: 대조군은 백서의 기관지 내로 생리식염수를 투여하였고 열처치 대조군은 생리식염수 투여 직후 열처치를 시행하였다. 내독소군은 열처치 없이 내독소를 기관지내로 투여하였다. 열 전처치군은 내독소 투여 18시간 전에 열 전처치를 시행하였고, 열 동시처치 군은 내독소 투여 직후 열처치를 시행하였다. 내독소 투여 후 6시간에 기관지폐포세척을 시행하여 기관지폐포세척액 내의 호중구 백분율을 측정하였고 폐를 적출하여 myeloperoxidase(MPO)의 활성도를 측정하였으며 기관지폐포세척액과 혈청에서 LDH(lactic dehydrogenase), 단백질, IL(interleukin)-$1{\beta}$, TNF(tumor necrosis factor)-${\alpha}$ 및 IL-10를 측정하였다. 또한 각군에서 폐 조직 내 HSP72의 표현정도를 관찰하였다. 결 과: 1) 내독소군, 열 전처치군 및 열 동시처치군 모두에서 기관지폐포세척액 내의 호중구 백분율, 폐조직이 MPO, 혈청 및 기관지폐포세척액내의 $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$ 및 IL-10이 대조군에 비해 증가하였다(각 p<0.05). 2) 열 동시처치군은 폐조직의 MPO와 기관지폐포세척액 단백질의 농도가 내독소군과 차이가 없었고 기관지폐포세척액의 LDH가 내독소군에 비해 증가하였다(p<0.05). 3) 열 동시처치군의 혈청 $TNF-{\alpha}$의 농도는 내독소군과 비교 시 증가하였다(p=0.01). 결 론: 내독소 투여 직후 시행한 열충격은 내독소로 유도되는 폐손상을 감소시키지 못하며 염증성 사이토카인의 농도를 증가시켰다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제46권10호
• /
• pp.1164-1170
• /
• 2017

흰점박이꽃무지 유충 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질 대비 단백질 가수분해효소(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 각각 1%(w/w) 첨가하여 24시간 가수분해시킨 단백가수분해물을 제조하였으며, 각 효소별 가수분해물의 특성과 가수분해도를 알아보기 위해 24시간째의 가수분해물을 이용하여 SPS-PAGE를 진행하였고, 시간에 따른 가수분해도를 알아보기 위해 TNBS assay를 실시하였다. SDS-PAGE 결과 alcalase 단백 가수분해물이 10 kDa 이상의 대부분의 단백질을 분해시켰으며, flavourzyme 효소는 10 kDa 이하의 펩타이드를 분해시켜 available amino group 함량이 9.99 mg/mL로 가장 높게 나타났다. Available amino group의 농도가 높게 나타난 alcalase(9.35 mg/mL), flavourzyme(9.99 mg/mL), neutrase(7.60 mg/mL) 단백가수분해물을 한외여과막을 통해 분자량이 3 kDa 이하로 분리한 후 동결건조하였으며, 동결 건조물을 이용하여 항산화 실험을 수행하였다. 각 효소별 단백가수분해물의 DPPH 라디칼 소거활성 $RC_{50}$값은 neutrase $131.43{\mu}g/mL$, flavourzyme $149.28{\mu}g/mL$, alcalase $151.99{\mu}g/mL$로 neutrase 단백가수분해물의 항산화 활성이 가장 우수하였으며(P<0.05), ABTS 라디칼 소거활성은 alcalase $34.59{\mu}g/mL$, neutrase $42.49{\mu}g/mL$, flavourzyme $44.34{\mu}g/mL$ 순으로 alcalase가 우수한 항산화 활성을 나타냈다(P<0.05). Hydrogen peroxide 소거활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $46.31{\mu}g/mL$, neutrase $58.16{\mu}g/mL$, flavourzyme $59.30{\mu}g/mL$로 alcalase 가수분해물이 우수한 항산화 활성을 나타냈다(P<0.05). 상기 3가지 항산화 실험에서 우수한 항산화 활성을 보였으며 저분자 펩타이드 생산 효율이 52.91%로 가장 높았던 alcalase 단백가수분해물(3 kDa 이하)을 이용해 linoleic acid에 대한 지질과산화 억제 활성을 측정한 결과, 6일 동안 $100{\sim}800{\mu}g/mL$의 농도에서 처리 농도에 의존적으로 유의적인 항산화능을 보였다. 최종적으로 본 연구에서는 고단백질 소재인 흰점박이꽃무지 유충을 이용하여 단백가수분해물의 제조 특성 및 우수한 항산화 활성을 확인하였으며, 이 결과들은 향후 식용곤충을 활용한 새로운 기능성 식품 및 소재 개발 등에 활용될 수 있을 것이라 예상된다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제49권3호
• /
• pp.135-143
• /
• 2016

두릅순에서 얻은 70% 에탄올 추출물의 in vitro 항산화 효과를 측정하고, UVB에 의한 피부광노화를 유도하는 주요 원인인 ROS의 생성을 억제하는 효과가 있는지 알아보기 위하여 인간유래각질세포 (HaCaT)를 이용하여 실험을 수행하였다. 두릅순의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 20.15 mg tannic acid/g dry wt, 18.75 mg rutin/g dry wt 이었고, 70% 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼을 소거능 ($IC_{50}$)은 $98.5{\mu}g\;AA\;eq./mL$이었으며, $1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 ABTS 라디칼 소거능과 환원력 (FRAP)은 각각 $41.8{\mu}g\;ascorbic\;acid\;(AA)\;eq./mL$과 $29.7{\mu}g\;AA\;eq./mL$로 우수한 항산화효과를 보였다. 두릅순 추출물을 HaCaT 세포에 24시간 전처리했을 때 UVB 조사에 의한 ROS 생성이 유의하게 감소되었으며, 산화적 스트레스에 민감하게 반응하는 전사인자인 Nrf-2와 각질세포에서 ROS를 제거하는 역할을 하는 주요 항산화효소인 SOD-1의 단백질 수준의 발현은 증가한 반면, UVB 조사에 의하여 증가하였던 HO-1의 단백질 발현은 감소되었다. 그러나, catalase의 단백질 발현에는 영향을 주지 못하였다. 본 연구결과는 두릅순 70% 에탄올 추출물에 함유된 항산화효능이 우수한 어떤 페놀화합물들이 UVB 조사로 인하여 생성된 ROS를 직접적으로 제거할 뿐 아니라 각질세포에 존재하는 방어시스템의 활성화를 통하여 산화적 스트레스로 인한 악영향을 막아줄 가능성을 제시하고 있다. 따라서, 두릅순 70% 에탄올 추출물은 UVB에 의한 피부손상 및 피부광노화를 억제하는 기능성식품 및 화장품 소재로 이용될 수 있을 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제43권2호
• /
• pp.210-220
• /
• 1996

식세포인 호중구나 단핵세포는 생체외실험에 사용하기 위한 세포분리법인 플라스틱 표면부착만으로도 세포활성화가 일어나 이후의 실험결과에 영향을 주고 이 과정에 부착분자가 연관되어 있는 것으로 알려져 있다. 폐의 주된 면역세포인 폐포대식세포도 대부분 플라스틱 표면부착에 의해 세포를 분리하므로 사람의 폐포대식세포가 표면부착 자체에 의해 활성화되는지 알아보고 세포활성회에 부착분자와 같은 기전이 관여하는지 밝히기 위해 적어도 한 쪽 폐가 정상인 사람에서 기관지폐포세척술을 통해 얻은 폐포대식세포를 대상으로 표면 부착이 미치는 영향을 과산화수소 분비량 측정으로 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 폐포대식세포는 플라스틱 표면에 부착되면 부착 자체에 의해 과산화수소 분비능이 증가하고 이런 상태에서는 PMA나 fMLP와 같은 추가적인 화학자극물질에 의해 과산화수소 분비가 증가되지 않았다. 2) 여러가지 표면중 A549세포단층에 부착될 경우에만 이후의 PMA와 fMLP자극 모두에 의해 과산회수소 분비가 증가하였다. 3) PMA는 세포 부착여부에 관계없이 과산화수소 분비를 자극하지만 fMLP는 폐포대식세포가 표면에 부착된 상태에서만 자극효과가 나타났고 이런 부착세포에서의 fMLP에 의한 과산회수소 분비 효과는 단백합성억제제인 cycloheximide, G단백차 단제인 일해독소와 $\beta_2$ integrin 부착분자에 대한 항체인 항CD18 단세포항체 3가지 모두의 의해 차단되었다. 이상의 결과로 사람의 폐포대식세포는 플라스틱 부착자체에 의해 활성화되므로 부착 이후의 자극물질에 대한 효과가 반감되지만 폐포상피세포와 같은 생물학적 표면에 부착될 경우에는 이후의 세포자극에 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있었고, PMA는 세포 부착여부에 관계없이 세포를 자극하는 반면 fMLP는 세포 부착상태에서만 자극효과가 나타나며 이런 부착세포에서의 fMLP에 의한 산소유리기 자극효과는 G단백결합 수용체를 통한 새로운 단백합성 과정으로 이루워지면서 $\beta_2$ integrin을 통한 폐포대식세포와 폐포상피세포의 부착에 의존하는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.475-483
• /
• 2016

본 연구는 동의보감을 근거로 선별된 백수오, 지황, 원지 및 석창포로 구성된 복합추출물의 해마신경세포에 대한 보호 및 기억력의 개선효과를 살펴보았다. 복합추출물의 신경보호효과를 검증하기 위해 HT22해마신경세포의 생존율, 세포독성 및 활성산소를 분석하였으며, 허혈성 뇌손상 마우스모델을 이용하여 기억에 대한 동물행동학적 변화와 단백질 발현을 측정하였다. 해마신경세포에서 복합추출물의 전 처리는 glutamate에 의해 유도된 활성산소의 축적을 억제하였으며 세포사멸을 감소시켰다. 허혈성 뇌손상 마우스모델에서 복합추출물은 동물행동학적으로 공간 및 단기 기억능력을 개선시켰다. 뇌허혈로 인해 증가된 p38 MAPK의 인산화는 복합추출물에 의해 현저히 감소하는 반면, 감소된 PI3K와 CREB의 인산화는 현저히 증가하였다. 이를 면역조직화학분석을 통해 복합추출물을 투여한 그룹이 해마에서 발현되는 CREB의 인산화가 현저히 증가되는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 복합추출물이 CREB 단백질과 관련된 신경보호 신호기전을 조절함으로써 인지기능을 개선시키는 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제26권6호
• /
• pp.546-552
• /
• 2018

A comprehensive collection of proteins senses local changes in intracellular $Ca^{2+}$ concentrations ($[Ca^{2+}]_i$) and transduces these signals into responses to agonists. In the present study, we examined the effect of sphingosine-1-phosphate (S1P) on modulation of intracellular $Ca^{2+}$ concentrations in cat esophageal smooth muscle cells. To measure $[Ca^{2+}]_i$ levels in cat esophageal smooth muscle cells, we used a fluorescence microscopy with the Fura-2 loading method. S1P produced a concentration-dependent increase in $[Ca^{2+}]_i$ in the cells. Pretreatment with EGTA, an extracellular $Ca^{2+}$ chelator, decreased the S1P-induced increase in $[Ca^{2+}]_i$, and an L-type $Ca^{2+}$-channel blocker, nimodipine, decreased the effect of S1P. This indicates that $Ca^{2+}$ influx may be required for muscle contraction by S1P. When stimulated with thapsigargin, an intracellular calcium chelator, or 2-Aminoethoxydiphenyl borate (2-APB), an $InsP_3$ receptor blocker, the S1P-evoked increase in $[Ca^{2+}]_i$ was significantly decreased. Treatment with pertussis toxin (PTX), an inhibitor of $G_i$-protein, suppressed the increase in $[Ca^{2+}]_i$ evoked by S1P. These results suggest that the S1P-induced increase in $[Ca^{2+}]_i$ in cat esophageal smooth muscle cells occurs upon the activation of phospholipase C and subsequent release of $Ca^{2+}$ from the $InsP_3$-sensitive $Ca^{2+}$ pool in the sarcoplasmic reticulum. These results suggest that S1P utilized extracellular $Ca^{2+}$ via the L type $Ca^{2+}$ channel, which was dependent on activation of the $S1P_4$ receptor coupled to PTX-sensitive $G_i$ protein, via phospholipase C-mediated $Ca^{2+}$ release from the $InsP_3$-sensitive $Ca^{2+}$ pool in cat esophageal smooth muscle cells.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제30권2호
• /
• pp.78-87
• /
• 2012

Purpose: Troglitazone (TRO) is a peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) agonist. TRO has antiproliferative activity on many kinds of cancer cells via G1 arrest. TRO also increases $Cu^{2+}/Zn^{2+}$-superoxide dismutase (CuZnSOD) and catalase. Cell cycle, and SOD and catalase may affect on radiation sensitivity. We investigated the effect of TRO on radiation sensitivity in cancer cells in vitro. Materials and Methods: Three human cervix cancer cell lines (HeLa, Me180, and SiHa) were used. The protein expressions of SOD and catalase, and catalase activities were measured at 2-10 ${\mu}M$ of TRO for 24 hours. Cell cycle was evaluated with flow cytometry. Reactive oxygen species (ROS) was measured using 2',7'-dichlorofluorescin diacetate. Cell survival by radiation was measured with clonogenic assay. Results: By 5 ${\mu}M$ TRO for 24 hours, the mRNA, protein expression and activity of catalase were increased in all three cell lines. G0-G1 phase cells were increased in HeLa and Me180 by 5 ${\mu}M$ TRO for 24 hours, but those were not increased in SiHa. By pretreatment with 5 ${\mu}M$ TRO radiation sensitivity was increased in HeLa and Me180, but it was decreased in SiHa. In Me180, with 2 ${\mu}M$ TRO which increased catalase but not increased G0-G1 cells, radiosensitization was not observed. ROS produced by radiation was decreased with TRO. Conclusion: TRO increases radiation sensitivity through G0-G1 arrest or decreases radiation sensitivity through catalase-mediated ROS scavenging according to TRO dose or cell types. The change of radiation sensitivity by combined with TRO is not dependent on the PPAR ${\gamma}$ expression level.

• 대한수의학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.373-382
• /
• 2003

Magnesium ion ($Mg^{2+}$) is a vasodilator, but little is known about its mechanism of action on vascular system. In vitro, extracellular magnesium sulfate ($MgSO_4$) produced relaxation in phenylephrine (PE) or high KCl-precontracted isolated rat thorocic aorta with (+E) or without (-E) endothelium in a concentration-dependent manner. The $MgSO_4$-induced relaxations were not affected by removal of the endothelium. Pretreatment of +E or -E aortic rings with nitric oxide synthase (NOS) inhibitors ($20{\mu}M$ L-NNA, $100{\mu}M$ L-NAME, $1{\mu}M$ dexamethasone and $400{\mu}M$ aminoguanidine), cyclooxygenase inhibitor ($10{\mu}M$ indomethacin), guanylate cyclase inhibitors ($10{\mu}M$ ODQ and $30{\mu}M$ methylene blue) and $Ca^{2+}$ transport blocker ($10{\mu}M$ ryanodine) did not affect the relaxant effects of $MgSO_4$. $Ca^{2+}$ channel blockers ($0.3{\mu}M$ nifedipine and $0.5{\mu}M$ veropamil) completely decreased the relaxant effects of $MgSO_4$ in +E and -E aortic rings. However, in $Ca^{2+}$-free medium, $MgSO_4$-induced vasorelaxation was potentiated and this response was inhibited by nifedipine. Protein kinase C (PKC) inhibitors ($1.0{\mu}M$ staurosporine, $0.5{\mu}M$ tamoxifen and $0.1{\mu}M$ H7) or PLC inhibitor ($100{\mu}M$ NCDC) markedly decreased the relaxant effects of $MgSO_4$ in +E and -E aortic rings. In vivo, infusion of $MgSO_4$ elicited significant decreases in arterial blood pressure. After intravenous injection of nifedipine ($150{\mu}g/kg$) and NCDC (3 mg/kg), infusion of $MgSO_4$ inhibited the $MgSO_4$-lowered blood pressure markedly. However, after introvenous injection of saponin (15 mg/kg), L-NNA (3 mg/kg), L-NAME (5 mg/kg), indomethacin (2 mg/kg), methylene blue (15 mg/kg) and aminoguanidine (10 mg/kg) failed to inhibit it. These results suggest that endothelial NQ-cGMP or prostaglandin pathway is not involved in vasorelaxant or hypotensive action of $Mg^{2+}$ and that these effects are due to the inhibitory action of $Mg^{2+}$ on the $Ca^{2+}$ channel or PLC-PKC pathway, and are due to the competitive influx of $Mg^{2+}$ and $Ca^{2+}$ through the $Ca^{2+}$ channel.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제9권2호
• /
• pp.103-108
• /
• 2005

To study the direct effect of somatostatin (SS) on calcium channel current ($I_{Ba}$) in guinea-pig gastric myocytes, $I_{Ba}$ was recorded by using whole-cell patch clamp technique in single smooth muscle cells. Nicardipine ($1{\mu}M$), a L-type $Ca^{2+}$ channel blocker, inhibited $I_{Ba}$ by $98{\pm}1.9$% (n=5), however $I_{Ba}$ was decreased in a reversible manner by application of SS. The peak $I_{Ba}$ at 0 mV were decreased to $95{\pm}1.5$, $92{\pm}1.9$, $82{\pm}4.0$, $66{\pm}5.8$, $10{\pm}2.9$% at $10^{-10}$, $10^{-9}$, $10^{-8}$, $10^{-7}$, $10^{-5}$ M of SS, respectively (n=3∼6; $mean{\pm}SEM$). The steady-state activation and inactivation curves of $I_{Ba}$ as a function of membrane potentials were well fitted by a Boltzmann equation. Voltage of half-activation ($V_{0.5}$) was $-12{\pm}0.5$ mV in control and $-11{\pm}1.9$ mV in SS treated groups (respectively, n=5). The same values of half-inactivation were $-35{\pm}1.4$ mV and $-35{\pm}1.9$ mV (respectively, n=5). There was no significant difference in activation and inactivation kinetics of $I_{Ba}$ by SS. Inhibitory effect of SS on $I_{Ba}$ was significantly reduced by either dialysis of intracellular solution with $GDP_{\beta}S$, a non-hydrolysable G protein inhibitor, or pretreatment with pertussis toxin (PTX). SS also decreased contraction of guinea-pig gastric antral smooth muscle. In conclusion, SS decreases voltage-dependent L-type calcium channel current ($VDCC_L$) via PTXsensitive signaling pathways in guinea-pig antral circular myocytes.