Living creatures possess long-conserved mechanisms to maintain homeostasis in response to various stresses. However, chronic and continuous exposure to stress can result in the excessive production of stress hormones, including catecholamines, which have harmful effects on health. Studies on the relationship between the sympathetic nervous system (SNS) and cancer have been conducted based on the traditional hypothesis that stress can promote cancer progression. Many preclinical and epidemiological studies have suggested that the regulation of ${\beta}$-adrenergic signaling, which mediates SNS activity, can suppress the progression of solid tumors. SNS activation has highly pleiotropic effects on tumor biology, as it stimulates oncogenes, survival pathways, the epithelial - mesenchymal transition, and invasion. Moreover, it inhibits DNA repair and programmed cell death and regulates the tumor microenvironment, including immune cells, endothelial cells, the extracellular matrix, mesenchymal cells, and adipocytes. Although targeted therapies on the molecular basis of tumor proliferation are currently receiving increased attention, they have clinical limitations, such as the compensatory activation of other signaling pathways, emergence of drug resistance, and various side effects, which raise the need for pleiotropic cancer regulation. This review summarizes the effects of the SNS on the development and progression of cancer and discusses the clinical perspectives of ${\beta}$-blockade as a novel therapeutic strategy for this disease.
There are two distinct UV-responsive signaling pathways in UV-irradiated mammalian cells, i.e., the DNA damage-dependent and -independent pathways. The former occurs in nucleus and results in growth arrest and apoptosis via post-translational modification of p53. The latter is initiated by oxidative stress and/or by damages in cell membrane or cytoplasm, which activate signaling cascade through intracellular molecules including mitogen activated protein kinases (MAPK). In normal human fibroblastic cells, all of MAPK family members, extracellular signal-related kinases (ERK), c-Jun N-terminal kinases (JNK) and p38, were rapidly phosphorylated following UV-irradiation. ERK phosphorylation was suppressed by an inhibitor of receptor tyrosine kinases (RTK). As ERK usually responds to mitogenic stimuli from RTK ligands, UV-induced ERK phosphorylation may be linked to the proliferation of survived cells. In contrast, phosphorylation of JNK and p38, as well as apoptosis, were modulated by the level of UV-generated oxidative stress Therefore, JNK and p38 may take part in oxidative stress-mediated apoptosis. Phosphorylation of p53 at Ser and Thr residues are essential for stabilization and activation of p53. Among several sites reported, we confirmed phosphorylation at Ser-15 and Ser-392 after UV-irradiation. Both of these were inhibited by a phosphoinositide 3-kinase inhibitor, presumably due to the shutdown of signals from DNA damage to p53. Phosphorylation at Ser-392 was also sensitive to an antioxidant and a p38 inhibitor, suggesting that Ser-392 of p53 is one of the possible points where DNA damage-dependent and -independent apoptic signals merge. Thus, MAPK pathway links UV-induced intracellular signals to the nuclear responses and modifies DNA damage-dependent cellular outcome, resulting in the determination of cell death.
Objective: Low intensity pulsed ultrasound (LIPUS) has been shown to accelerate cell proliferation and tissue healing in both animal models and clinical trials. However, details of the clinical effects of LIPUS have not been well characterized. The aim of this study was to investigate the effect of LIPUS on mitogen-activated protein kinase (MAPK) activation in rat articular chondrocytes. Design: Cross-sectional study. Methods: Chondrocyte were cultured in six well cell culture plates for 72 hours at $37^{\circ}C$ with 5% $CO_2$, and then exposed to LIPUS at 1.5 MHz frequency and $30-mW/cm^2$ power. Changes in chondrocyte activities were evaluated in response to oxydative stress in dose-dependent (0 and 300 uM) and time-dependent (0-24 hr) manner. The cell viability were analyzed using MTT [3-(4.5-dimethylthiazol-2-yl)-2.5 diphenyltetrazolium bromide]. The expression of p38 MAPK was measured using western blotting. Results: Oxidative stress was induced in rat chondrocytes using hydrogen peroxide ($H_2O_2$). The cell viability was decreased in chondrocytes after the $H_2O_2$ dose and time-dependent treatment. The p38 MAPK phosphorylation occurred at a significantly increased rate after $H_2O_2$ treated (p<0.05). Expression of p38 MAPK was decreased in the p38 inhibitor groups compared with the oxidative stress-induced chondrocyte damage via the p38 MAPK signaling pathways (p<0.05). Conclusions: It could be concluded that LIPUS can inhibit oxidative stress-induced chondrocyte damage via the p38 MAPK signaling pathways.
Purpose: DNA damage and repair responses are induced by metabolic diseases and environmental stress. The balance of DNA repair response and the antioxidant system play a role in modulating the entire body's health. This study uses a high-fat and high-calorie (HFC) drink to examine the new roles of a plant-based multivitamin/mineral supplement with phytonutrients (PMP) for regulating the antioxidant system and cellular DNA repair signaling in the body resulting from metabolic stress. Methods: In a double-blind, randomized, parallel-arm, and placebo-controlled trial, healthy adults received a capsule containing either a PMP supplement (n = 12) or a placebo control (n = 12) for 8 weeks. Fasting blood samples were collected at 0, 1, and 3 hours after consuming a HFC drink (900 kcal). The blood samples were analyzed for the following oxidative stress makers: areas under the curve reactive oxygen species (ROS) levels, plasma malondialdehyde (MDA), erythrocytes MDA, urinary MDA, oxidized low-density lipoprotein, and the glutathione:oxidized glutathione ratio at the time points. We further examined the related protein levels of DNA repair signaling (pCHK1 (Serine 345), p-P53 (Serine 15), and 𝛄H2AX expression) in the plasma of subjects to evaluate the time-dependent effects of a HFC drink. Results: In a previous study, we showed that PMP supplementation for eight weeks reduces the ROS and endogenous DNA damage in human blood plasma. Results of the current study further show that PMP supplementation is significantly correlated with antioxidant defense. Compared to the placebo samples, the blood plasma obtained after PMP supplementation showed enhanced DNA damage response genes such as pCHK1(Serine 345) (a transducer of DNA response) and 𝛄H2AX (a hallmark of DNA damage) during the 8 weeks trial on metabolic challenges. Conclusion: Our results indicate that PMP supplementation for 8 weeks enhances the antioxidant system against oxidative stress and prevents DNA damage signaling in humans.
Objective: The main objective of this study was to define molecular mechanisms associated with thermal stress responses of chickens from commercial broilers (BR, Ross 308), Thai native chickens (NT) and crossbreeds between BR×NT (H75). Methods: Twenty days before reaching specific market age, chickens from each breed were divided into control and thermal-stressed groups. The stressed groups were exposed to a cyclic thermal challenge (35℃±1℃ for 6 h, followed by 26℃±1℃ for 18 h) for 20 days. Control group was raised under a constant temperature of 26℃±1℃. Pectoralis major (n = 4) from each group was collected for transcriptome analysis using HiSeq Illumina and analysis of glycogen and lactate. Gene expression patterns between control and thermal-stressed groups were compared within the same breeds. Results: Differentially expressed transcripts of 65, 59, and 246 transcripts for BR, NT, and H75, respectively, were revealed by RNA-Seq and recognized by Kyoto encyclopedia of genes and genomes database. Pathway analysis underlined altered glucose homeostasis and protein metabolisms in all breeds. The signals centered around phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt signaling, focal adhesion, and MAPK signaling in all breeds with slight differences in molecular signal transduction patterns among the breeds. An extensive apoptosis was underlined for BR. Roles of AMPK, MAPK signaling and regulation of actin cytoskeleton in adaptive response were suggested for H75 and NT chickens. Lower glycogen content was observed in the breast muscles of BR and NT (p<0.01) compared to their control counterparts. Only BR muscle exhibited increased lactate (p<0.01) upon exposure to the stress. Conclusion: The results provided a better comprehension regarding the associated biological pathways in response to the cyclic thermal stress in each breed and in chickens with different growth rates.
Although reactive oxygen species (ROS) are inevitable by-products of many redox reactions in eukaryotic cells, they play a crucial role as signaling molecules in many cellular processes for development and defense response to abiotic stresses. The biphasic ROS production which was peaked twice in a first transient phase and a second massive phase was occurred after treatment of abiotic stress such as oxidative stress, high salinity. This biphasic generation of ROS was followed by the biphasic production of stress hormone, ethylene. The mechanism of interactions between ROS and ethylene biosynthesis is studied in tobacco (Nicotiana tabaccum L.) plants under the abiotic stresses. The stress-induced ethylene production was significantly inhibited in RbohD-AS and RbohF-AS, in which antisense expression of NADPH oxidase genes was performed. The accumulation of ROS, which was determined by DAB and DCFH-DA staining, was significantly decreased after abiotic stresses in transgenic plants. The suppression of signaling with ethylene and ROS induced more tolerance in response to abiotic stress. The transgenic plants were more tolerant in MS medium supplemented with salinity stress in contrast with wild-type. Stress-induced cell damage determined by DNA fragmentation was decreased at phase II in those transgenic plants. Therefore, the first burst of ROS is more responsible for making a role as a signaling molecule during stress-induced response. These results suggested that ethylene and ROS act in a positive feedback cycle that results in mutual enhancement of ethylene and ROS production during stress-induced cell death.
Nogueira, Daniele Rubert;Rolim, Clarice M. Bueno;Farooqi, Ammad Ahmad
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
/
v.15
no.12
/
pp.4739-4743
/
2014
Nanotechnology is an emerging field with many promising applications in drug delivery systems. Because of outstanding developments in this field, rapidly increasing research is directed to the development of nanocarriers that may enhance the availability of drugs to the target sites. Substantial fraction of information has been added into the existing scientific literature focusing on the fact that nanoparticles usually generate reactive oxygen species to a greater extent than micro-sized particles. It is worth mentioning that oxidative stress regulates an array of cell signaling cascades that resulted in cancer cell damage. Accumulating experimental evidence over the years has shown that wide-ranging biological mechanisms are triggered by these NPs in cultured cells due to the unique properties of engineered nanoparticles. In this review, we have attempted to provide an overview of the signaling cascades that are activated by oxidative stress in cancer cells in response to different kinds of nanomaterials, including quantum dots, metallic and polymeric nanoparticles.
Plants are frequently exposed to numerous environmental stresses such as dehydration and high salinity, and have developed elaborate mechanisms to counteract the deleterious effects of stress. The phytohormone abscisic acid (ABA) plays a critical role as an integrator of plant responses to water-limited condition to activate ABA signal transduction pathway. Although perception of ABA has been suggested to be important, the function of each ABA receptor remains elusive in dehydration condition. Here, we show that ABA receptor, pyrabactin resistance-like protein 8 (PYL8), functions in dehydration conditions. Transgenic plants overexpressing PYL8 exhibited hypersensitive phenotype to ABA in seed germination, seedling growth and establishment. We found that hypersensitivity to ABA of transgenic plants results in high degrees of stomatal closure in response to ABA leading to low transpiration rates and ultimately more vulnerable to drought than the wild-type plants. In addition, high expression of ABA maker genes also contributes to altered drought tolerance phenotype. Overall, this work emphasizes the importance of ABA signaling by ABA receptor in stomata during defense response to drought stress.
Hyun, Tae-Kyung;Kumar, Kundan;Rao, Kudupudi Prabhakara;Sinha, Alok Krishna;Roitsch, Thomas
Plant Biotechnology Reports
/
v.5
no.1
/
pp.19-25
/
2011
Tocopherols belong to the plant-derived poly phenolic compounds known for antioxidant functions in plants and animals. Activation of mitogen-activated protein kinases (MAPK) is a common reaction of plant cells in defense-related signal transduction pathways. We report a novel non-antioxidant function of ${\alpha}$-tocopherol in higher plants linking the physiological role of tocopherol with stress signalling pathways. Pre-incubation of a low concentration of $50{\mu}M$${\alpha}$-tocopherol negatively interferes with MAPK activation in elicitor-treated tobacco BY2 suspension culture cells and wounded tobacco leaves, whereas pre-incubated BY2 cells with ${\alpha}$-tocopherol phosphate did not show the inhibitory effect on stimuli-induced MAPK activation. The decreased MAPK activity was neither due to a direct inhibitory effect of ${\alpha}$-tocopherol nor due to the induction of an inhibitory or inactivating activity directly affecting MAPK activity. The data support that the target of ${\alpha}$-tocopherol negatively regulates an upstream component of the signaling pathways that leads to stress dependent MAPK activation.
Lee, Sae Rom;An, Eun Jung;Kim, Jaesang;Bae, Yun Soo
Biomolecules & Therapeutics
/
v.28
no.1
/
pp.25-33
/
2020
Several recent studies have reported that reactive oxygen species (ROS), superoxide anion and hydrogen peroxide (H2O2), play important roles in various cellular signaling networks. NADPH oxidase (Nox) isozymes have been shown to mediate receptor-mediated ROS generation for physiological signaling processes involved in cell growth, differentiation, apoptosis, and fibrosis. Detectable intracellular levels of ROS can be induced by the electron leakage from mitochondrial respiratory chain as well as by activation of cytochrome p450, glucose oxidase and xanthine oxidase, leading to oxidative stress. The up-regulation and the hyper-activation of NADPH oxidases (Nox) also likely contribute to oxidative stress in pathophysiologic stages. Elevation of the renal ROS level through hyperglycemia-mediated Nox activation results in the oxidative stress which induces a damage to kidney tissues, causing to diabetic nephropathy (DN). Nox inhibitors are currently being developed as the therapeutics of DN. In this review, we summarize Nox-mediated ROS generation and development of Nox inhibitors for therapeutics of DN treatment.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.