NAC는 GSH의 전구물질로, thiol기를 포함하는 항산화제 중 하나로 잘 알려져 있으며, 방사선 조사 시 발생하는 생체 내 영향을 감소시켜 생체 손상의 방호 및 회복에 도움을 주는 방사선 방어제로 이용된다. S. cerevisiae에서 항산화제 NAC를 전처리 함에 따라 이온화 방사선 조사에 따른 효모의 세포사멸 방어효과 및 superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase (GPx)와 같은 항산화 효소들의 유전자 발현을 분석하여 NAC의 항산화적 효과를 확인하였다. 효모는 다양한 농도의 NAC 전처리 후 다양한 선량의 이온화 방사선에 조사되었으며, 세포생존율은 세포형성단위(CFU)를 계수해 측정되었고, 항산화 효소의 유전자 발현은 real-time PCR수행 후 분석하였다. 우선적으로 효모에 NAC 처리를 위한 적정농도를 확인하였는데, 35 mM 이상의 NAC 농도에서 효모세포의 성장이 억제 되었다. NAC 전처리는 감마선 조사에 의한 세포사멸을 방어하지 않았으며, 100 Gy 방사선 조사는 항산화 효소들의 유전자 발현을 유도하였다. NAC 전처리 후 항산화 효소들의 유전자 발현은NAC의 농도 증가에 따라 감소하였다. 이러한 결과로,NAC의 높은 농도(35 mM 이상)는 효모세포의 성장을 저해하며, NAC는 이온화 방사선 조사에 따른 세포사멸을 방어할 수 없으나, 생체 내에서 활성산소종을 제거 하여 세포를 보호하는 유용한 항산화제임을 알 수 있었다.
Pseudomonas rhodesiae KK1은 이미 주요한 환경오염물질인 anthracene, naphthalene, phenanthrene과 같은 다환성 방향족 화합물(PAHs)을 분해할 수 있음을 보고한 바 있다. 흥미롭게도, superoxide dismutase를 비롯한 항산화 유전자는 환경오염물질에 반응하여 다른 수준으로 발현됨이 알려져 있다. 본 연구는 균주 KK1에서 PAHs 분해에 간접적으로 관계될 것으로 여겨지는 superoxide dismutase 유전자의 존재를 동정하고 세 가지 PAHs를 기질로 하여 생장한 세포에서 superoxide dismutase 유전자의 발현 양상을 조사하고자 수행하였다. P. rhodesiae KK1에서 항산화 기작에 관여하는 두 가지지 형의 superoxide dismutase인 Mn-superoxide dismutase (sodA)와 Fe-superoxide dismutase (sodB) 유전자를 동정하고 그 특성을 규명하였다. 균주 KK1에서 발견된 sodA 유전자는 141개의 아미노산 유전자를 기준으로 P. fluorescens Pf-5의 Mn-sod와 95%, sodB 유전자는 135개 아미노산을 기준으로 P. fluorescens Pf-5의 Fe-sod와 99%의 가장 높은 상동성을 나타내었다. sod 유전자 단편을 탐침자로 사용한 Southern 혼성화 반응 결과 적어도 두 개 이상의 superoxide dismutase 유전자가 균주 KK1에 존재함을 규명하였다. RT-PCR 분석을 통해 sodA 및 sodB 유전자들은 anthracene보다 naphthalene과 phenanthrene에 반응하여 더 강하게 발현함을 보여주었다. 포도당과 PAHs를 기질로 사용하여 생장한 세포에서 sodA와 sodB 유전자는 활성 상태로 존재함이 밝혀졌다.
This study was undertaken to investigate the effects of n-6(corn oil) & n-3(fish oil) fatty acids on infarction size and the cerebral activities of antioxidant enzyme in rat focal brain ischemia model. Weaning Sprague-Dawley rats were fed with either corn oil supplemented diet(COD, 14% corn oil) or fish oil supplemented diet(FOD, 14% menhaden oil) for 6 weeks. The right middle cerebral artery was occluded for 2 hours with a silicon rubber coated nylon surgical thread. After 24 hours of recirculation, the rats were sacrificed and brain sections were photographed using CCD camera after staining with 2, 3, 5-triphenyltetrazolium chloride for 60 minutes in room temperature. The infarcted area was measured and the volume of infarction was calculated. Catalase(CAT), superoxide dismutase(SOD) activities, and fatty acid composition in the brain were also measured. The total and corrected infarction volumes were not significantly different between FOD and COD group. The docosagexaenoic acid(DHA) and DHA content/arachidonic acid(AA) ratio of the cerebral cortex, an index of defense against lipid oxidation, were significantly increased in FOD group compared to those of COD group(p<0.05). In the left cortex(non-infarction side) as well as the right cortex(infarction side) of FOD group, CAT and Cu/Zn SOD activities were higher than those of the COD group(p<0.05). However, CAT and Cu/Zn SOD activities were not significantly different between the left cortex(non-infarction side) and the right cortex(infarction side) of both FOD and COD group. GPx activities were also not significantly different between two groups. Our results demonstrate that the brain infarction size in FOD and COD were not significantly different. However, cerebral lipid composition and antioxidant enzyme activities in FOD and COD group were different. Fish oil, a source of n-3 polyunsaturated fatty acid(PUFA) and corn oil, that of n-6(PUFA) may have a protective effect against oxidative stress induced via different mechanisms.
본 연구에서는 난소절제 흰쥐에 구아바잎 추출물을 8주 동안 경구투여한 결과 난소절제 대조군인 OVX군과 비교시 체중 증가량 및 혈중 유리지방산이 유의적으로 감소된 것을 확인하였다. 또한 간 내 중성지방 농도가 $OVX{\cdot}GL$군과 $OVX{\cdot}GH$군에서 모두 유의적으로 감소하였으며 혈중 항산화 효소인 GPx 농도가 유의적으로 증가하였다. 간 내 항산화 효소 및 eNOS의 mRNA 발현 정도를 측정한 결과 OVX군에 비해 구아바잎 추출물 급여군인 $OVX{\cdot}GL$군과 $OVX{\cdot}GH$군에서 모두 Nrf2 및 CAT의 mRNA 발현 정도가 유의적으로 증가하였으며 eNOS또한 $OVX{\cdot}GH$군에서 유의적으로 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 볼 때 구아바잎 추출물 경구투여는 항산화 효소의 활성을 증가시키고 혈관내피세포의 기능을 향상시킴으로써 폐경 후 나타날 수 있는 혈관질환과 산화스트레스로 인한 대사적 장애 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.
Mouse에 알코올을 투여한 결과 항산화 효소의 활성이 감소하는 것을 볼 수 있으며 ADH 및 ALDH활성도 모두 감소하였다. 녹차, 홍차, 우롱차 및 보이차의 알코올 섭취 mouse에서의 항산화 및 알코올 분해효소에 미치는 영향을 측정하여 비교한 결과 네 가지 차 모두에서 투여하지 않은 군에 비하여 항산화 및 알코올 분해 촉진효과를 나타내었으며 그 중 보이차가 간에서의 SOD 및 GR활성을 크게 증가시켰고 MDA함량을 감소시켰다. 또한 우롱차는 혈액에서의 SOD 및 GSH-PX활성을 크게 증가시켰고 MDA함량을 감소시켰으며 녹차와 홍차의 항산화 효과는 이들에 비하여 비교적 낮았다. 또한 알코올 분해에 관여하는 효소인 ADH, ALDH 활성은 녹차를 투여한 군에서 매우 높게 나타났으며 녹차 다음으로는 우롱차가 ADH 활성측정에서, 보이차가 ALDH 활성측정에서 높은 수치를 보였고 홍차 투여 군에서 가장 낮았다. 따라서 네 가지 차 중 우롱차와 보이차를 섭취하였을 때 높은 항산화 효과를 기대할 수 있으며 알코올 분해에는 녹차의 섭취가 가장 효율적일 것으로 사료된다.
Bisphenol A (BPA)는 대표적인 내분비계장애물질로 수서생물의 성장, 발생, 그리고 생식에 유해한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 기수산 물벼룩(Diaphanosoma celebensis)에서 48시간 BPA 노출 후 산화적 스트레스 반응을 조사하기 위하여 qRT-PCR을 이용한 항산화 유전자 발현 변화, 항산화 효소 활성, 총 단백질 함량 분석을 수행하였다. $3mg\;L^{-1}$의 BPA에 48시간 노출된 D. celebensis에서 모든 항산화 유전자(Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, CAT)의 발현량이 유의하게 증가하였다. 특히 세 종류의 GST isoforms (GST-kappa, GST-mu, GST-theta)는 가장 낮은 농도인 $0.12mg\;L^{-1}$ BPA에 48시간 노출된 실험군에서도 유의하게 증가하였으며, GST-mu의 발현양이 상대적으로 가장 높게 나타났다. SOD 활성은 BPA 농도에 의존적으로 유의하게 증가하였으며, 총 단백질 함량은 BPA 노출에 대해 감소되는 양상을 보였다. 이러한 결과는 BPA가 D. celebensis에서 산화적 스트레스를 유발하였고, 이 과정에서 이들 항산화 유전자가 생물방어기전으로 참여한다는 것을 의미한다. 본 연구는 BPA가 해양생물에 미치는 영향에 대한 분자적 기전을 이해하는 데 도움이 될 것이다.
Carotenoids are abundant int he Korean food supply. The intake of foods rich in carotenoids appears to be associated with optimal health, and a reduction in the risk of cancer, cardiovascular disease, macular degeneration and cataract formation. Specific dietary carotenoids may be responsible for these specific protective effects. Hydrocarbon carotenoids such as $\alpha$-,$\beta$-carotenes and lycopene may reduce the risk of cancer and heart disease, whereas oxygenated carotenoids, such as lutein and zeaxanthin, may be important in protection of the eye. Dietary carotenoids, such as lutein, cryptoxanthin, $\alpha$-carotene, $\beta$-carotene and lycopene can be readily obtained from the diet, Green leafy vegetables, such as spinach and broccoli, contain both oxygenated and hydrocarbon carotenoids ; yellow or orange vegetables, such as carrots, have high levels of $\alpha$-carotene and $\beta$-carotene ; and tomatoes contain high amounts of lycopene. Besides being important vitamin A sources, provitamin A carotenoids such as $\alpha$-carotene, $\beta$-carotene and cryptoxanthin, participate in the cell defense systems that are associated with radical quenching. Non-provitamin A carotenoids, such as lutein and lycopene, major carotenoids in human plasma, have also been reported to possess strong antioxidant capability. The alteration of dietary sources of carotenoids can modify their levels in the circulation and target tissues, and thus prevent or delay the onset of these chronic diseases.
Metallothioneins(MTs) belong to the class of low molecular weight proteins. Recently, it has been suggested that MTs may playa direct role in cellular defense against oxidative stress by functioning as antioxidants. Oxidative damage to different cellular components makes a major contribution to many pathogenenesses. Several studies have demonstrated that MT is able to quench a wide range of reactive oxygen species at a higher efficiency than other well known antioxidants such as superoxide dismutate(SOD). The present study was designed to evaluate the effect of MT on the activities of the reactive oxygen species removal system. MT showed the scavenging of superoxide in the SOD assay system in the presence or absence of SOD. When MT was added to nicotinamide adenine dinucleotide phosphate(NADPH) oxidation system in presence of fixed amount of SOD increase the breakdown rate of superoxide. When MT was added to the system that form nitrite from hydroxylammonium chloride, the formation of nitrite was inhibit. We concluded that the function of MT as antioxidant might have an effect on the level of superoxide scavenging.
The methanolic extract of Rhus verniciflua Stokes (RVS-T) and its fractions (RVS-H, RVS-C, RVS-E and RVS-B) showed significant neuroprotective activity against glutamate-induced toxicity in primary cultures of rat cortical cells. RVS-B, which showed the most potent neuroprotective activity, was further fractionated to yield RVS-B5. Treatment of cortical cells with the RVS-T, RVS-B and RVS-B5 reduced the cellular ROS level and restored the reduced activities of glutathione reductase and SOD induced by glutamate. Although, the activity of glutathione peroxidase was not virtually changed by glutamate, RVS-B5 increased the glutathione peroxidase activity. In addition, these three tested fractions significantly restored the content of GSH which was decreased by glutamate insult in our cultures. Taken together, it could be postulated that RVS extract, in particular its fraction RVS-B5, protected neuronal cells against glutamate-induced neurotoxicity through acting on the antioxidative defense system.
The effect of a-tocopherol on the formation and accumulation of phospholipid hydroperoxides, especially of phosphatidylcholine hydroperoxides, in the tissues of 2, 2 -azobis Hydrochloride (AAPH) - dosed rats was investigated. In a-tocopherol supplemented rats, the activities of glutathione peroxidase, catalase and superoxide dismutase were significantly inhibited, compared with the AAPH group. AAPH treatment led to oxidation of phospholipids in the liver, lungs, brain, plasma and red blood cells (RBC), resulting in a notable increase in phosphatidylcholine hydroperoxide (PCOOH). All tissues of the rats given an $\alpha$-tocopherol supplement showed an attenuation of the stimulating effect of AAPH, leading to low levels of formation of PCOOH. Also, the rats injected with AAPH and a-tocopherol showed relatively normal-appearing hepatocytes, except for a little loss of the granules. With regards to the morphological appearance of the liver, it was observed that oral intakes of a -tocopherol resulted in an antioxidant defense against attacks of peroxyl radicals. Thus, we suggest that a-tocopherol is potentially helpful in protecting membrane phospholipids against oxidative damage in vivo.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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