• 제목/요약/키워드: chromatin damage

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Ursolic acid의 위 손상에 대한 방어 효과 (Protective Effects on Gastric Lesion of Ursolic acid)

  • 김선회;황인영;이선이;정춘식
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.286-293
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    • 2016
  • 본 연구에서는 ursolic acid의 위의 보호효과를 위한 실험을 실시하였다. 위장 질병에 대한 ursolic acid의 효과를 확인하기 위해서 급성, 만성위염은 각각의 HCl ethanol과 indomethacin에 의해 유도된 위염 동물 모델을 사용하여 관찰하였다. 대표적인 공격인자인 위산에 관해서는 PPI activity를 통해서 확인하였고, 위의 손상에 대한 보호인자에 관해서는, $PGE_2$를 정량적으로 분석하였다. 항균활성 실험은 만성위염, 위궤양, 위암에 원인인자로 잘 알려진 H. pylori로 실험하였다. AGS cell를 이용하여 DAPI 염색, Flow cytometry assay를 통하여 ursolic acid가 위암세포의 apoptosis에 관여하는지를 확인하였다. 그 결과 ursolic acid는 HCl ethanol과 indomethacin에 의해 유도된 급성, 만성에 대한 위손상을 억제하였다. Ursolic acid는 위산분비의 마지막 단계인 위염분비효소인 proton pump를 억제시킴으로써 산의 분비를 억제하였다. 그리고 ursolic acid는 위 점막의 보호인자인 $PGE_2$의 농도가 증가함으로써 위 점막 보호 효과를 확인하였다. 또한 ursolic acid는 공격인자인 H. pylori colonization을 억제하였다. DAPI를 이용한 핵 염색에서, 대조군과는 달리, 핵 형상의 변형과 함께 수축 된 세포 또는 염색질의 응축현상이 관찰되었다. Flow cytometry assay에서 ursolic acid에 의해 apoptosis가 증가하는 것을 확인 하였다. 이를 통하여 ursolic acid는 위 손상에 대한 방어 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

Transition Metal Induces Apoptosis in MC3T3E1 Osteoblast: Evidence of Free Radical Release

  • Chae, Han-Jung;Chae, Soo-Wan;Kang, Jang-Sook;Yun, Dong-Hyeon;Bang, Byung-Gwan;Kang, Mi-Ra;Kim, Hyung-Min;Kim, Hyung-Ryong
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제4권1호
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    • pp.47-54
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    • 2000
  • Transition metal ions including $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ have been thought to disturb the bone metabolism directly. However, the mechanism for the bone lesion is unknown. In this study, we demonstrated that MC3T3E1 osteoblasts, exposed to various transition metal ions; selenium, cadmium, mercury or manganese, generated massive amounts of reactive oxygen species (ROS). The released ROS were completely quenched by free radical scavengers-N-acetyl cysteine (NAC), reduced glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD). First, we have observed that selenium $(10\;{\mu}M),$ cadmium $(100\;{\mu}M),$ mercury $(100\;{\mu}M)$ or manganese (1 mM) treatment induced apoptotic phenomena like DNA fragmentation, chromatin condensation and caspase-3-like cysteine protease activation in MC3T3E1 osteoblasts. Concomitant treatment of antioxidant; N-acetyl-L-cysteine (NAC), reduced-form glutathione (GSH), or superoxide dismutase (SOD), prevented apoptosis induced by each of the transition metal ions. Catalase or dimethylsulfoxide (DMSO) has less potent inhibitory effect on the apoptosis, compared with NAC, GSH or SOD. In line with the results, nitroblue tetrazolium (NBT) stain shows that each of the transition metals is a potent source of free radicals in MC3T3E1 osteoblast. Our data show that oxidative damage is associated with the induction of apoptosis in MC3T3E1 osteoblasts following $Se^{2+},\;Cd^{2+},\;Hg^{2+}\;or\;Mn^{2+}$ treatment.

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최저살충농도의 PHMB로 처리한 각막염 유래 가시아메바 세포 미세구조 변화의 투과전자현미경적 관찰 (Ultrastnlctural changes of Acanthamoeba cyst of clinical isolates after treatment with minimal cysticidal concentration of polyhexamethylene biguanide)

  • 공현희;정동일
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제36권1호
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    • pp.7-14
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    • 1998
  • 최근 가시아메바 각막염의 치료제로 새롭게 주목을 받고 있는 polyhexamethylene biguanide (PHMB)의 가시아메바에 대한 작용 기전을 알기 위해 각막염 유래 가시아메바 4 분리주에 대한 PHMB의 최저 살충 농도 (minimal cysticidal concentration; MCC)를 결정하고, 이 MCC의 PHMB로 처리한 포낭의 형태학적 변화를 투과전자현미경으로 관찰하였다. PHMB의 8시간과 48시간에 대한 MCC를 결정하였는데, 8시간 MCC는 KA/E1 $14.32{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$. KA/E2 $22.45{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, KA/E3 $21.54{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, 및 KA/E4 $23.59{\;} {\mu\textrm{g}}/ml$였다. 48시간 MCC는 KA/El $3.97{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, KA/E2 $7.49{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$, KA/E3 $6.40{\;}{\mu\textrm{g}}/ml$ 및 KA/E4 $4.92{\mu\textrm{g}}/ml$로 나타났다. PHMB를 처리한 포낭에서는 포낭 내 amoeb고가 심하게 수축되고 이로 인해 포낭 내벽과 분리되는 형태학적 변화가 관찰되었다. 세포막 아래의 subplasmalemmal lipid droplet의 모양이 불규칙해졌다 심한 경우 세포질이 응집되고. 미토콘드리아의 cristae도 크게 감소하는 등 세포 내 소기관들도 모양이 심하게 변하였다. 포낭 내외벽은 그 형태가 비교적 잘 유지되었다. 이상의 변화들로 볼 때. PHMB는 세포막에 주로 작용하며, 세포 내 소기관들의 막에도 영향을 미치는 것을 알 수 있었다 가시아메바의 세포막의 lipidcomposition은 아직 잘 알려져 있지 않지만 PHMB에 의한 가시아메바 포낭에 대한 살충 효과는 environmental biocide로서 Escherichia col거 세포벽에 있는 acidic prlospholipids에 작용하여 살균 효과를 나타내는 것과 유사한 기전으로 일어날 것으로 사료된다.

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국소적 대뇌허혈시 ferulic acid의 heme oxygenase-1 조절작용 (Ferulic Acid Regulates Heme Oxygenase-1 Expression in Focal cerebral Ischemia)

  • 고필옥
    • 농업생명과학연구
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    • 제46권6호
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    • pp.137-146
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    • 2012
  • 본 연구는 중간대뇌동맥을 폐쇄한 대뇌허혈성 손상모델에서 ferulic acid에 의해 조절되는 HO-1과 HO-2의 발현에 관하여 조사하였다. 흰쥐(Sprague-Dawley, 수컷)에 ferulic acid (100 mg/kg) 또는 vehicle을 중간대뇌동맥폐쇄술(MCAO) 후 정맥으로 주사하였고 중간대뇌동맥폐쇄술(MCAO)을 실시한 24시간 후 대뇌피질의 조직을 적출하였다. Hematoxylin과 eosin 염색을 통하여 MCAO로 유도된 뇌 손상시 ferulic acid의 보호효과를 확인하였다. MCAO을 시행한 대뇌피질에서는 응축된 핵과 신경세포의 괴사 소견을 보였으나, ferulic acid 투여군에서는 이들 신경세포의 병변을 현저히 완화시켰다. HO-1과 HO-2의 RNA와 단백질 발현의 변화를 reverse-transcription PCR과 Western blot으로 분석하였다. HO-1 발현은 MCAO 후 vehicle 투여군에서 현저히 감소하였으나, MCAO 후 ferulic acid를 투여한 실험군에서는 이들 감소의 완화를 보였으며, MCAO를 시행하지 않은 실험군의 수준으로 유지되었다. 그러나, HO-2의 발현은 MCAO 후 vehicle 투여군과 ferulic acid 투여군에서 유의적인 차이는 관찰되지 않았고 MCAO를 시행하지 않은 실험군의 수준으로 유지되었다. 따라서, 본 연구의 결과는 허혈성 뇌 손상시 ferulic acid는 HO-1 발현을 조절하였으나, HO-2의 발현에는 영향을 미치지 못함을 확인하였다. 결론적으로, 허혈성 뇌손상시 ferulic acid는 HO-1의 발현을 조절하여 신경세포를 보호하는 역할을 수행한다는 사실을 확인하였다.

Neuroprotective effects of hesperetin on H2O2-induced damage in neuroblastoma SH-SY5Y cells

  • Ha-Rin Moon;Jung-Mi Yun
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제17권5호
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    • pp.899-916
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    • 2023
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Oxidative stress is a fundamental neurodegenerative disease trigger that damages and decimates nerve cells. Neurodegenerative diseases are chronic central nervous system disorders that progress and result from neuronal degradation and loss. Recent studies have extensively focused on neurodegenerative disease treatment and prevention using dietary compounds. Heseperetin is an aglycone hesperidin form with various physiological activities, such as anti-inflammation, antioxidant, and antitumor. However, few studies have considered hesperetin's neuroprotective effects and mechanisms; thus, our study investigated this in hydrogen peroxide (H2O2)-treated SH-SY5Y cells. MATERIALS/METHODS: SH-SY5Y cells were treated with H2O2 (400 µM) in hesperetin absence or presence (10-40 µM) for 24 h. Three-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide assays detected cell viability, and 4',6-diamidino-2-phenylindole staining allowed us to observe nuclear morphology changes such as chromatin condensation and apoptotic nuclei. Reactive oxygen species (ROS) detection assays measured intracellular ROS production; Griess reaction assays assessed nitric oxide (NO) production. Western blotting and quantitative polymerase chain reactions quantified corresponding mRNA and proteins. RESULTS: Subsequent experiments utilized various non-toxic hesperetin concentrations, establishing that hesperetin notably decreased intracellular ROS and NO production in H2O2-treated SH-SY5Y cells (P < 0.05). Furthermore, hesperetin inhibited H2O2-induced inflammation-related gene expression, including interluekin-6, tumor necrosis factor-α, and nuclear factor kappa B (NF-κB) p65 activation. In addition, hesperetin inhibited NF-κB translocation into H2O2-treated SH-SY5Y cell nuclei and suppressed mitogen-activated protein kinase protein expression, an essential apoptotic cell death regulator. Various apoptosis hallmarks, including shrinkage and nuclear condensation in H2O2-treated cells, were suppressed dose-dependently. Additionally, hesperetin treatment down-regulated Bax/Bcl-2 expression ratios and activated AMP-activated protein kinase-mammalian target of rapamycin autophagy pathways. CONCLUSION: These results substantiate that hesperetin activates autophagy and inhibits apoptosis and inflammation. Hesperetin is a potentially potent dietary agent that reduces neurodegenerative disease onset, progression, and prevention.

재관류가 허혈 심근세포의 미세구조에 미치는 영향 : 재관류 손상에 관한 연구 (Effect of Reperfusion after 20 min Ligation of the Left Coronary Artery in Open-chest Bovine Heart: An Ultrastructural Study)

  • 이종욱;조대윤;손동섭;양기민;라봉진;김호덕
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권8호
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    • pp.739-748
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    • 1998
  • 연구배경: 재관류 없이 허혈 심근세포의 기능이나 형태학적 변화를 원래의 상태로 회복시킬 수 없음은 주 지의 사실이나 재관류가 반드시 유익하지만은 않다는 실험결과들이 있으므로 국소적으로 일과성 허혈을 유도하여 심근세포에서 일어나는 형태학적 변화를 관찰하고 재관류가 허혈심근에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 생후 12개월 내외의 홀슈타인종 소를 사용하여 정맥 마취하에서 흉부를 열고 왼쪽 관상동맥 의 전하방 가지를 20분 동안 결찰하여 국소허혈을 유도하고 결찰을 풀어 재관류를 유도하였다. 위험부위의 심근조직 을 재관류 직후, 재관류후 1, 2, 3, 6, 12시간 및 재관류 12시간후 1시간동안 보조호흡과 수액공급만을 한 후 각각 생검하여 통상적인 방법으로 처리하여 투과전자현미경으로 관찰하였다. 결과: 20분 동안의 국소허혈로 심근세포는 경도에서 중등도에 이르는 미세구조적 변화들이 나타났는데 특히 세포막하, 핵, 사립체, 심근원섬유 등의 소기관에서 많은 변화들이 관찰되었다. 그러나 재관류를 시작하여 1시간이 지나면 허혈심근세포에서는 회복을 시사하는 소견들이 나타나기 시작하였으며 미세혈관 내에서 혈전형성이나 내강의 협착 등이 관찰되었으나 재관류가 계속됨에 따라 심근세포의 미세구조적 변화들은 서서히 회복되어 가는 양상을 나 타내었다. 그러나 시간이 경과함에 따라 심내막하 심근세포의 일부에서는 재관류 손상으로 추측되는 미세구조적 변 화들이 관찰되었다. 결론: 이상의 결과로 미루어 미세혈관은 허혈에 대한 저항력이 심근세포보다 강하며 허혈 심근세포는 재관류 없이는 회복될 수 없고, 회복에는 비교적 장시간이 요구되며, 따라서 혈관폐쇄로 인한 허혈시 혈관성형술이나 혈전 용해를 촉진하는 물질을 이용한 치료는 타당성이 있는 것으로 생각되나 재관류 유발성 세포손상에 대한 주의가 요망 된다.

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H2AX의 BRCA1 NLS domain과 BARD1 BRCT domain 각각과의 in vitro 상호 결합 (H2AX Directly Interacts with BRCA1 and BARD1 via its NLS and BRCT Domain Respectively in vitro)

  • 배승희;이선미;김수미;최태부;김차순;성기문;진영우;안성관
    • KSBB Journal
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    • 제24권4호
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    • pp.403-409
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    • 2009
  • 본 연구에서는 H2AX의 생리학적인 기능 및 분자세포 생물학적 기전 해석에 대한 보다 명확한 정보를 제시하고자, H2AX 관련 단백질들을 literature review 및 생물정보학적인 기술을 이용하여 최적의 결합 단백질체를 40개를 예측하곤 이들 가운데 상호작용 가능성이 높은 BRCA1와 BARD1 단백질을 선별하여 in vitro 결합실험을 통해 이를 증명하였다. 이들 두 가지의 유전자를 발굴하여, 클로닝하였다. 클로닝된 유전자를 이용하여 두 가지 단백질을 발현 및 정제하였으며, 단백질들의 자체적인 구조에 의한 결합능력을 판단하기 위해 in vitro binding assay법을 실시하였다. 단백질의 구조적 안정과 비특이적 결합을 억제하는 detergent만이 포함된 상태에서, 구조학적 및 물리학적 상호 결합의 유무를 판정할 수 있게 하였으며, BRCA1과 BARD1은 모두 H2AX에 결합함을 확인하였다. 이런 실험결과를 바탕으로 각각의 단백질에 대해 H2AX와의 최적 결합 부위를 알아내기 위해 각 유전자의 domain을 생물정보학적으로 분석하였다. 이에 RING domain, NES, NLS 및 BRCT domain에 해당하는 유전자 부분을 새로 클로닝하여, 다시 in vitro 결합실험 및 실험결과에 대한 literature review를 통한 분석을 실시한 결과, H2AX는 BRCA1의 NLS, BARD1의 BRCT domain 부분과 결합하는 것을 확인하였다. H2AX에 대한 BRCA1과 BARD1과의 결합은 DNA repair에 있어 BRCA1의 NLS와 BARD1의 BRCT domain을 통해 H2AX foci의 관련 세포 신호전달 기전에 중요한 역할을 하여 전체적으로 genomic stability에 영향을 미칠 가능성이 농후할 것으로 사료된다.