목적 : Paclitaxel(Taxol)은 미소관의 집합을 촉진시키고 분해를 방지하여 세포주기 중 유사분열을 정지시킴으로써 방사선조사와 병용할 경우 방사선감작제로서의 가능성이 있다. 정상세포 중 횐쥐의 소장에서 paclitaxel이 방사선의 독성을 증가시키는지 알기 위하여 실험을 시도하였다. 대상 및 방법 : Paclitaxel군은 paclitaxel 10mg/kg을 복강내 1회 주입하였다. 방사선조사군은 8 Gy를 전복부에 단일조사하였다. Paclitaxel과 방사선병용군은 paclitaxel(10mg/kg)을 복강내 주입 후 24시간에 방사선조사군과 동일한 방법으로 조사하였다. 실험완료 후 소장점막에서 유사분열수, apoptosis와 기타 점막의 변화를 시간별로(6시간 -5일) 관찰하였다. 결과 : Paclitaxel은 소장점막의 소낭선세포에서 유사분열을 정지시키며 약간의 apoptosis을 유발하였으며 유사분열정지는 6시간에서 최대치를 보였고 24시간에 정상으로 회복되었다. 방사선조사는 apoptosis를 유발하였으며 6시간에 최대치를 보이고 24시간에 정상으로 회복되었다. Paclitaxel과 방사선병용군에서 유사분열정지는 6시간에서 3일까지 나타났으며 apoptosis는 6시간과 24시간에 약간 보였으며 3일에 정상으로 회복되었다. 병용군에서 apoptosis의 빈도는 정상군보다 높았으나 방사선단독군에 비하여 현저하게 감소되어 방사선보호작용이 있었다.
Angiopoietin-1(Ang-1) is a vasculogenic factor that signals through the endothelial cell-specific Tie2 receptor tyrosine kinase. We examined the effect of angiopoietin-1(Ang-1) on radiation-induced apoptosis in human umbilical vein endothelial cells(HUVECS) and receptor/second messenger signal transduction pathway for Ang-1's effect on HUVECs. The percent of apoptotic cells under control condition(0Gy) was $8.2\%$. Irradiation induced apoptosis was increased in a dose(1, 5, 10, and 15Gy)- and time 12, 24, 48 and 72hr)-dependent manner. The percent of apoptotic cells was approximately $34.9\%$ after 15 Gy of irradiation. Under these conditions, pretreatment with Ang-1's (50, 100, 200, and 400 ng/ml) inhibited irradiation-induced apoptosis in human umbilical vein endothelial cells in a dose-dependent manner. Two hundred ng/ml of Ang-1 inhibited approximately $55-60\%$ of the apoptotic events that occurred in the 10 Gy-irradiated cells. Pre-treatment with soluble Tie2 receptor, but not Tie1 receptor, blocked the Ang-1's antiapoptotic effects. Phosphatidylinositol 3'-kinase (P13-kinase) specific inhibitor, wortmanin and LY294002, blocked the Ang-1-induced antiapoptotic effect. Ang-1 promotes the survival of endothelial cells in irradiation-induced apoptosis through Tie2 receptor binding and P13-kinase activation. Pretreatment of Ang-1 could be beneficial in maintaining normal endothelial cell integrity during irradiation therapy.
Purpose : 백서의 간에서 나타나는 방사선조사에 의한 조직손상에서 IL-1, IL-4, IL-6, TNF 등의 cyokine과 apoptosis와의 상관관계를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 백서의 전신에 8 Gy의 방사선조사 후 각 1일, 3일, 5일, 7일, 14일에 간 조직의 변화를 현미경으로 관찰하고, apoptosis의 발현빈도를 확인하였으며, IL-1, IL-4, IL-6군 및 TNF 등의 cytoklne에 대해서 면역조직화학염색 방법과, 간 조직과 혈액에서의 IL-6의 생물학적 활성도 측정 및 방사선 면역측정 등의 실험을 하였다. 결과 : 방사선조사에 의한 간 손상은 광학현미경 소견상 방사선조사 후 1일부터 관찰되어, 3일과 5일에 염증세포의 침윤과 함께 가장 심하게 나타났고, 7일 이후부터는 섬유화가 시작되었다. Apoptosis의 발현빈도는 광학현미경 소견과 in situ detection method 모두에서 방사선조사 후 1일에 가장 높게 나타났다. 면역조직화학 염색소견상, IL기과 TNF의 발현은 조사 후 1일과 3일에 보였고, IL-4는 모든 군에서 발현되지 않았다. IL순는 방사선조사 후 1일과 3일에 강양성으로 나타난 후 점차 감소하였고, 간 조직과 혈액에서의 IL푼의 생물학적 활성도와 방사선면역측정에서도 방사선조사 후 1일에 가장 높고 이후 점차 감소하였다. 결론 : 간에 방사선조사를 시행한 결과 IL-1, IL-6군 및 TNF와 같은 cytokine의 발현이 증가되었으며, 이들 cylokine의 분비가 apoptosis를 유도함으로써 apoptosls가 방사선조사에 의한 간 손상에 중요한 기전의 하나로 작용할 것으로 생각된다.
Piao, Mei Jing;Kim, Ki Cheon;Cho, Suk Ju;Chae, Sungwook;Kang, Sam Sik;Hyun, Jin Won
Natural Product Sciences
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제19권2호
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pp.127-136
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2013
Ionizing radiation, including that evoked by gamma (${\gamma}$)-rays, induces oxidative stress through the generation of reactive oxygen species, resulting in apoptosis, or programmed cell death. This study aimed to elucidate the radioprotective effects of hyperoside (quercetin-3-O-galactoside) against ${\gamma}$-ray radiation-induced apoptosis in Chinese hamster lung fibroblasts, V79-4 and demonstrated that the compound reduced levels of intracellular reactive oxygen species in ${\gamma}$-ray-irradiated cells. Hyperoside also protected irradiated cells against DNA damage (evidenced by pronounced DNA tails and elevated phospho-histone H2AX and 8-oxoguanine content) and membrane lipid peroxidation. Furthermore, hyperoside prevented the ${\gamma}$-ray-provoked reduction in cell viability via the inhibition of apoptosis through the increased levels of Bcl-2, the decreased levels of Bax and cytosolic cytochrome c, and the decrease of the active caspase 9 and caspase 3 expression. Taken together, these results suggest that hyperoside defend cells against ${\gamma}$-ray radiation-induced apoptosis by inhibiting oxidative stress.
목 적: 현재 시판되고 있는 맥주(Alcohol 4.5% 이하)를 섭취한 후에 인체가 방사선(X-선)에 노출되었을 경우 방어효과의 가능성여부를 확인하고자 한다. 대상 및 방법: 자원한 건강한 성인남자 5명(26$\sim$38세)으로부터 채취한 8 ml의 말초혈액 임파구세포를 분주하고 선형가속기를 이용하여 0.5 Gy, 1.0 Gy, 2.0 Gy, 3.0 Gy, 5.0 Gy의 방사선을 조사하고 맥주섭취 전과 후, 그리고 미량성분의 첨가후로 나누어 실험하였다. 방사선조사 후 60시간동안 이를 배양하고 세포고사(Apoptosis)된 세포군(Apoptosis group)을 정량적으로 분석하기 위하여 유세포 분석기(Flow cytometry)로 측정하였다. 결 과: 맥주섭취 전에 방사선조사로 유발된 세포고사 세포군(Apoptosis group)과 섭취 후 맥주에 의해서 억제된 세포고사 세포군을 서로 비교하였다. 맥주섭취 전 방사선에 유발된 세포고사(Apoptosis) 세포군(Apoptosis group)비율은 0.5 Gy, 1.0 Gy, 2.0 Gy, 3.0 Gy, 5.0 Gy에서 1.22$\pm$1.1, 1.38$\pm$1.0, 1.47$\pm$1.2, 1.47$\pm$1.1, 1.50$\pm$1.2로 선량에 따라 유의하게 증가하였으며, 맥주섭취 후 세포고사(Apoptosis)가 억제된 세포군(Apoptosis group) 비율은 선량에 따라서 0.97$\pm$1.2, 0.99$\pm$1.0, 1.11$\pm$0.9, 1.29$\pm$1.1, 1.15$\pm$1.1 으로 평균 약 21.4% 감소되었다. 또한 무알콜맥주에서 1.22$\pm$1.1, 1.17$\pm$1.1, 1.13$\pm$1.3, 1.38$\pm$1.2, 1.32$\pm$1.1으로 평균 10.8%로 저하된 것으로 분석되었다. 결 론: 인체가 방사선에 노출되기 전에 적당양의 맥주를 섭취하고 난 뒤에, 방사선에 노출된다면 맥주를 섭취하지 않은 상황에 비하여 방사선(X-선) 대한 방어효과(약 21.4%)가 일어남을 확인하였다.
목적 : 전리 방사선에 의해 유도되는 세포의 apoptosis에서 Fas:Fas ligand 상호 작용의 역할이 보고되고 있다. 본 연구는 Fas 변이를 보이는 Ipr 마우스를 이용하여 in vivo에서 Fas의 발현이 전리 방사선에 의해 유도되는 apoptosis에서 어떤 역할을 하는지 조사하고자 하였다. 대상 및 방법 : Fas의 변이를 보이는 $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스와 이의 대조군으로서 MRL/Mpj 마우스를 대상으로 하였다. 마우스는 8주령 웅성으로서 이들에게 전신 방사선을 조사하고 일정 시간 후 비장을 적출하였다. 조직을 hematoxylin-eosin 염색하여 apoptosis 유도 수준을 비교 분석하였다. 또한 apoptosis의 조절 물질인 p53, Bcl-2, Bax, $Bcl-X_L,\;Bcl-X_S$에 대하여 Western blotting을 시행하고 발현수준을 densitometry로 분석하여 관련된 기전을 연구하였다. 결과 : 25 Gy 방사선 조사 후 MRL/Mpj 마우스는 8시간째에 apoptosis가 최대로 많이 일어났고 24시간째에 거의 정상 수준에 가깝게 회복이 되었다. 반면 $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스에서는 4시간째에 apoptosis가 최대로 많이 일어났고 8시간째부터 회복되기 시작하였다. MRL/Mpj 마우스의 경우 apoptosis의 최대 유도 수준은 25 Gy 조사 후 8시간째에 $52.3{\pm}7.8%$이었으나, $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스는 같은 시간대에 $8.0{\pm}8.6\%$로서 $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스에서 apoptosis의 유도 수준이 유의하게 대조군 보다 낮은 것으로 나타났다(p<0.05). 유전물질의 발현에서 25 Gy 방사선 조사후 MRL/Mpj 마우스에서는 p53은 1시간부터 증가를 보여 8시간째에 최대치인 3배를 보였으며, $Bcl-A_L$과 $Bcl-X_S$은 1시간부터 증가를 보여 12시간째에 각각 최대치인 3.3배, 3배를 보였다. 그러나 Bcl-2와 Bax는 뚜렷한 증감을 보이지 않았다. MRL/Mpj 마우스에서 p53, $Bcl-X_L$ 및 $Bcl-X_S$ 등의 발현이 방사선에 의하여 유의하게 증가한 데 반하여 $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스에서는 p53, Bcl-2, $Bcl-X_L,\;Bcl-X_S$ 및 Bax 등 분석한 유전자 산물 어느 것도 뚜렷한 증감을 보이지 않았다. 결론 : Fas의 변이가 있는 Ipr 마우스에서 방사선에 의한 apoptosis가 대조군보다 현저하게 낮게 나타났고 이는 방사선에 의한 p53의 유도가 미약한 것과 연관된 것으로 나타났다. 방사선에 의한 apoptosis 유도에 Fas의 역할이 매우 중요한 것으로 보인다.
Hewage, Susara Ruwan Kumara Madduma;Piao, Mei Jing;Kang, Kyoung Ah;Ryu, Yea Seong;Han, Xia;Oh, Min Chang;Jung, Uhee;Kim, In Gyu;Hyun, Jin Won
Biomolecules & Therapeutics
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제24권3호
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pp.312-319
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2016
Human skin cells undergo pathophysiological processes via generation of reactive oxygen species (ROS) upon excessive exposure to ultraviolet B (UVB) radiation. This study investigated the ability of hesperidin ($C_{28}H_{34}O_{15}$) to prevent apoptosis due to oxidative stress generated through UVB-induced ROS. Hesperidin significantly scavenged ROS generated by UVB radiation, attenuated the oxidation of cellular macromolecules, established mitochondrial membrane polarization, and prevented the release of cytochrome c into the cytosol. Hesperidin downregulated expression of caspase-9, caspase-3, and Bcl-2-associated X protein, and upregulated expression of B-cell lymphoma 2. Hesperidin absorbed wavelengths of light within the UVB range. In summary, hesperidin shielded human keratinocytes from UVB radiation-induced damage and apoptosis via its antioxidant and UVB absorption properties.
Kim, Hyeong-Geug;Jang, Seong-Soon;Lee, Jin-Seok;Kim, Hyo-Seon;Son, Chang-Gue
Journal of Ginseng Research
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제41권2호
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pp.159-168
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2017
Background: Radiotherapy is one of the most important modalities in cancer treatment; however, normal tissue damage is a serious concern. Drug development for the protection or reduction of normal tissue damage is therefore a clinical issue. Herein, we evaluated the protective properties of Panax ginseng Meyer and its corresponding mechanisms. Methods: C56BL/6 mice were orally pretreated with P. ginseng water extract (PGE; 25 mg/kg, 50 mg/kg, or 100 mg/kg) or intraperitoneally injected melatonin (20 mg/kg) for 4 d consecutively, then exposed to 15-Gy X-ray radiation 1 h after the last administration. After 10 d of irradiation, the biological properties of hematoxicity, fat accumulation, histopathology, oxidative stress, antioxidant activity, pro-inflammatory cytokines, and apoptosis signals were examined in the hepatic tissue. Results: The irradiation markedly induced myelosuppression as determined by hematological analysis of the peripheral blood. Steatohepatitis was induced by X-ray irradiations, whereas pretreatment with PGE significantly attenuated it. Oxidative stress was drastically increased, whereas antioxidant components were depleted by irradiation. Irradiation also notably increased serum liver enzymes and hepatic protein levels of pro-inflammatory cytokines. Those alterations were markedly normalized by pretreatment with PGE. The degree of irradiation-induced hepatic tissue apoptosis was also attenuated by pretreatment with PGE, which was evidenced by a terminal deoxynucleotidyl transferase 2'-deoxyuridine 5'-triphosphate nick-end labeling assay, western blotting, and gene expressions analysis, particularly of apoptotic molecules. Conclusion: We suggest that PGE could be applicable for use against radiation-induced liver injury, and its corresponding mechanisms involve the modulation of oxidative stress, inflammatory reactions, and apoptosis.
It has been known that $\gamma$-irradiation usually induces cell death in regenerating stem cell in normal tissues like skin, intestine and hematopoietic organ. The experiment were carried out to evaluate the early response of radiation injury in radiosensitive and intermediate radiosensitive tissues in feeding and starving rats with the doses of 3.5 and 7.0 Gy. The results of the study showed that the histological phenomenon was apoptosis in the doses of the radiation as the early response of tissue injury. Apoptosis were showed organ-specific and cellular specific responses suggesting that the selection of apoptosis be exactly focused on highly renewal organs and cells. It was interesting that the rats starved for 72 hours prior to irradiation induced less apoptosis in liver than fed rats. As for cellular responses it appeared that apoptotic cells were mostly distributed in ductal or periportal cells in liver of feeding rats unlikely in liver of Starving rots which showed no difference in zonal distribution. In salivary gland apoptotic cells in fed rats were highly induced in intercalating and ductal cell population than in acinar cell population although unlikely in starved rats. This study showed the value of apoptosis using the detection system of TUNEL for evaluating cellular damage after radiation injury and the diminished effect of starvation on cell damage after ionizing irradiation.
목적: 피부세포인 A431세포주에서 방사선 조사에 의한 세포고사가 방사선량과 방사선 조사 후 경과시간에 따라서 어떻게 변하는지를 밝혀보고, 방사선에 의해 유도된 수선유전자의 발현을 방사선량별, 조사 후 경과시간별로 분석하여 세포고사와 어떤 관계가 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 한국 세포주은행으로부터 분양받은 피부상피암 세포의 일종인 A431을 Cs-137 세포조사기를 이용하여 5 Gy, 25 Gy씩 조사하고 4, 12, 48시간이 지난 다음 세포를 모아 유세포계측법을 이용하여 고사세포를 계수하였다. 또한 이 세포들을 Northern blot analysis, Western blot analysis를 시행하여 방사선량별, 경과시간별로 유전자의 변화를 분석하였다. 각 실험군간의 통계적 유의성은 SPSS 통계프로그램을 사용하여 MANOVA test에 의해 검정하였으며, p값 0.05 미만을 유의한 수준으로 판정하였다. 결과: 유세포 계측기로 측정한 고사세포의 비율은 방사선 조사 후 12시간째에 가장 유의하게 증가하였다 (p<0.01). DNA수선유전자의 발현은 5 Gy 조사 후 p53, p21, hRAD 유전자가 12시간째에 증가하였고, 25 Gy 조사 후에는 hRAD50과 p21이 12시간에 증가하였으며, p53과 GADD45는 12시간까지 별 변화가 없었으나 이후 증가하여 48시간에 가장 높은 발현을 보였다. 결론: 피부상피암세포에서 방사선에 의해 유도되는 세포고사는 방사선 조사 후 12시간에 가장 현저해지는 것을 알 수 있었으며, 이 세포고사에 DNA수선 유전자가 밀접한 관련이 있을 것으로 보이는데, 특히 최근에 발견된 hRAD50 유전자도 세포고사와 밀접한 관련이 있을 것으로 사료되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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