• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권5호
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• pp.413-423
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• 2021

Apoptosis is proved responsible for renal damage during ischemia/reperfusion. The regulation for renal apoptosis induced by ischemia/reperfusion injury (IRI) has still been unclearly characterized to date. In the present study, we investigated the regulation of histone acetylation on IRI-induced renal apoptosis and the molecular mechanisms in rats with the application of curcumin possessing a variety of biological activities involving inhibition of apoptosis. Sprague-Dawley rats were randomized into four experimental groups (SHAM, IRI, curcumin, SP600125). Results showed that curcumin significantly decreased renal apoptosis and caspase-3/-9 expression and enhanced renal function in IRI rats. Treatment with curcumin in IRI rats also led to the decrease in expression of p300/cyclic AMP response element-binding protein (CBP) and activity of histone acetyltransferases (HATs). Reduced histone H3 lysine 9 (H3K9) acetylation was found near the promoter region of caspase-3/-9 after curcumin treatment. In a similar way, SP600125, an inhibitor of c-Jun N-terminal kinase (JNK), also attenuated renal apoptosis and enhanced renal function in IRI rats. In addition, SP600125 suppressed the binding level of p300/CBP and H3K9 acetylation near the promoter region of caspase-3/-9, and curcumin could inhibit JNK phosphorylation like SP600125. These results indicate that curcumin could attenuate renal IRI via JNK/p300/CBP-mediated anti-apoptosis signaling.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권3호
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• pp.387-395
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• 2022

Background: Fermentation may alter the bioavailability of certain compounds, which may affect their efficacy and pharmacological responses. This study investigated the antiplatelet effects of red ginseng extract (RGE) and fermented red ginseng extract (FRG). Methods: A rodent model was used to evaluate the antiplatelet and antithrombotic effects of the extracts. Rats were orally fed with human equivalent doses of the extracts for 1 week and examined for various signaling pathways using standard in vivo and ex vivo techniques. Light transmission aggregometry was performed, and calcium mobilization, dense granule secretion, integrin α_IIbβ₃-mediated signaling molecules, cyclic nucleotide signaling events, and various protein molecules were evaluated ex vivo in collagen-stimulated washed platelets. Furthermore, antithrombotic properties were evaluated using a standard acute pulmonary thromboembolism model, and the effects on hemostasis were investigated using rat and mice models. Results: Both RGE and FRG significantly inhibited platelet aggregation, calcium mobilization, and dense granule secretion along with integrin-mediated fibrinogen binding and fibrinogen adhesion. cAMP levels were found to be elevated in RGE-treated rat platelets. Ginseng extracts did not exert any effect on prothrombin time and activated partial thromboplastin time. RGE-treated mice showed significantly better survival under thrombosis than FRG-treated mice, with no effects on hemostasis, whereas FRG-treated mice exhibited a slight increment in bleeding time. Conclusion: Both extracts, especially RGE, are remarkable supplements to maintain cardiovascular health and are potential candidates for the treatment and prevention of platelet-related cardiovascular disorders.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제30권1호
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• pp.48-54
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• 2022

GPR43 (also known as FFAR2), a metabolite-sensing G-protein-coupled receptor stimulated by short-chain fatty acid (SCFA) ligands is involved in innate immunity and metabolism. GPR43 couples with Gα_i/o and Gα_q/11 heterotrimeric proteins and is capable of decreasing cyclic AMP and inducing Ca²⁺ flux. The GPR43 receptor has additionally been shown to bind β-arrestin 2 and inhibit inflammatory pathways, such as NF-κB. However, GPR43 shares the same ligands as GPR41, including acetate, propionate, and butyrate, and determination of its precise functions in association with endogenous ligands, such as SCFAs alone, therefore remains a considerable challenge. In this study, we generated novel synthetic agonists that display allosteric modulatory effects on GPR43 and downregulate NF-κB activity. In particular, the potency of compound 187 was significantly superior to that of pre-existing compounds in vitro. However, in the colitis model in vivo, compound 110 induced more potent attenuation of inflammation. These novel allosteric agonists of GPR43 clearly display anti-inflammatory potential, supporting their clinical utility as therapeutic drugs.

• Molecules and Cells
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• 제45권5호
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• pp.306-316
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• 2022

Chronic stress contributes to the risk of developing depression; the habenula, a nucleus in epithalamus, is associated with many neuropsychiatric disorders. Using genome-wide gene expression analysis, we analyzed the transcriptome of the habenula in rats exposed to chronic restraint stress for 14 days. We identified 379 differentially expressed genes (DEGs) that were affected by chronic stress. These genes were enriched in neuroactive ligand-receptor interaction, the cAMP (cyclic adenosine monophosphate) signaling pathway, circadian entrainment, and synaptic signaling from the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway analysis and responded to corticosteroids, positive regulation of lipid transport, anterograde trans-synaptic signaling, and chemical synapse transmission from the Gene Ontology analysis. Based on protein-protein interaction network analysis of the DEGs, we identified neuroactive ligand-receptor interactions, circadian entrainment, and cholinergic synapse-related subclusters. Additionally, cell type and habenular regional expression of DEGs, evaluated using a recently published single-cell RNA sequencing study (GSE137478), strongly suggest that DEGs related to neuroactive ligand-receptor interaction and trans-synaptic signaling are highly enriched in medial habenular neurons. Taken together, our findings provide a valuable set of molecular targets that may play important roles in mediating the habenular response to stress and the onset of chronic stress-induced depressive behaviors.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제27권3호
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• pp.149-157
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• 2023

We investigated the involvement of autophagy with steroidogenesis in testicular Leydig cells. Human chorionic gonadotropin (hCG)-stimulated T production in Leydig cells was not remarkably altered in the presence of an autophagy inhibitor 3-methyladenine (3-MA). Although pretreatment with 3-MA demonstrated a tendency to decrease hCG-induced T production, the differences were significant only at a higher time point of 24 h following hCG. Microtubule associated protein light chain 3 (LC3)-II was detectable in the control cells in all the experiments. The hCG-induced increase in steroidogenic acute regulatory protein (StAR) and cytochrome P450 side chain cleave (P450scc) protein levels were not significantly altered by 3-MA. Leydig cells isolated from immature rat testes 12 h following hCG treatment showed relatively increased levels of LC3-II protein compared to the control group. Furthermore, LC3-II levels shown in these cells reached almost the identical to those from normal adult testes. However, LC3-II protein levels were almost comparable or even slightly lower than the controls at 48 h following hCG. Expression of StAR and P450scc was upregulated at both 12 and 48 h after hCG. We also used MA-10 cells, the mouse Leydig cell line, in this experiment. When dibutyryl cyclic-AMP was treated with MA-10 cells, P4 levels were significantly increased in the cell culture medium. However, P4 levels tended to decrease in the presence of 3-MA, but the difference was not statistically significant. This was consistent with the results of the rat Leydig cell experiments. Together, we believe that although autophagy participates in steroidogenesis and enhances steroidogenic efficacy of Leydig cells, it may not be a decisive cellular process for steroidogenesis, specifically in the mature Leydig cells.

• 대한약리학회지
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• 제31권1호
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• pp.11-15
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• 1995

연수의 세로토닌 신경계는 내재성 하행성 동통 억제계 (endogenous descending pain inhibitory system) 에 있어서 중추적인 역할을 하고 있다. 연수의 세로토닌 신경세포에 대한 cholecystokinin (CCK) 및 second messenger systems에 작용하는 약물들의 작용을 알아보기 위하여, 쥐의 태자 (태생 14일) 로부터 연수를 분리하여 10동안 배양한 후 5-hydroxytryptamine (5-HT)의 분비에 대한 cholecystokinin (CCK) 및 second messenger systems에 작용하는 약물의 영향을 연구하였다. 배양 10일된 세포에 여러 neuropeptide들을 $10{\mu}M$ 농도로 48 시간동안 자극한 결과, CCK 와 substance P에 의하여 5-HT의 분비가 증가됨을 관찰하였다. Somatostatin, proctolin, thyrotropin releasing hormone, 및 interleukin-6 은 5-HT의 분비에 있어서 아무런 영향이 없었다. 어떠한 second messenger가 CCK에 의한 5-HT 분비에 연관되어 있나를 알아보기 위하여 calcium channel 봉쇄제인 nimodipine, 그리고 calmodulin 길항제인 calmidazolium의 영향을 살펴본 결과 nimodipine ($1{\mu}M$)은 거의 완전하게, 그리고 calmidazolium ($1{\mu}M$)은 부분적으로 유의하게 CCK에 의한 5-HT의 분비를 억제하였다. 또한 adenyl cyclase의 활성도를 높이는 forskolin ($5{\mu}M$)은 5-HT의 분비를 증가시켰지만 protein kinase C(PKC)를 활성화시키는 phorbol myristate acetate (PMA)는 $2{\mu}M$ 농도에서 5-HT의 분비에 아무런 영향을 미치지 아니하였다. 이상의 연구결과, calcium channel을 통한 calcium influx와 세포내 calmodulin이 CCK에 의한 5-HT분비 증가에 있어서 중요한 역할을 함을 제시한다. 또한, 5-HT의 분비에 있어서 cyclic AMP system이 중요한 역할을 하나, PKC system은 5-HT의 분비에 연관이 없음을 제시하고 있다.

• 대한약리학회지
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• 제32권3호
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• pp.311-321
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• 1996

$M_1$과 $M_2$ 무스카린성 수용체의 두 번째 transmembrane domain의 C-말단에는 leucine(L), tyrosine(Y), threonine(T)로 구성된 3중체(triplet)가 있다. 이 3중체는 $M_2$ 무스카린성 수용체에서는 두 번째 transmembrane domain과 첫 번째 세포외 고리사이의 연접부위에서 LYT-LYT의 반복구조로 존재하며 $M_1$ 무스카린성 수용체에서는 흥미롭게도 LYT-TYL의 역상구조로 존재한다. 본 연구에서는 site-directed mutagenesis방법을 사용하여 이와 같은 특이한 구조적차이가 두 subtype의 수용체의 기능상 차이와 관련한 역할을 가지고 있는지를 확인하고자 하였다. $M_1$ 수용체에서는 LYTTYL서열을 $M_2$ 수용체의 서열에 해당하는 LYTLYT로 mutation시켰으며 $M_2$ 수용체에서는 LYTLYT8서열을 $M_1$ 수용체의 서열에 해당하는 LYTTYL로 mutation시켰다. 이와같은 mutation은 $M_1$과 $M_2$ 수용체에서 효능제 carbachol의 수용체 결합친화력에 유의한 변화를 주지 않았다. 또한 $M_1$ 수용체에서의 mutation은 cyclic AMP 증가작용에 대한 coupling은 변화시키지 않고 phosphoinositides (PI) hydrolysis 촉진작용과 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 상승을 현저히 증가시켰다. 또한 $M_2$ 수용체에서의 mutation은 adenylate cyclase 억제에 대한 coupling은 변화시키지 않고 PI hydrolysis 촉진을 약간 증가 시켰다. 이상의 결과는 $M_1$과 $M_2$ 수용체에서 LYTTYL/LYTLYT 아미노산 서열의 차이는 두 수용체의 PI hydrolysis에 대한 coupling을 조절하는 역할을 하지만, 두 수용체 사이에서 ligand 결합과 신호전달계의 차이를 구분하는데 중요한 역할을 하지는 않는다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권1호
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• pp.16-22
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• 1993

연구배경 : 호중구에 의한 인체내 방어기전으로서의 살균작용 또는 병리기전으로서의 세포독성반응은 호중구의 호흡폭발(respiratory burst)에 의한 과산화물음이온(superoxide anion) 등 각종 산소기의 유리에 크게 의존하고 있다. Theophylline은 adenosine에 길항적으로 작용하지만 이역시 호중구및 혈관내피세포의 cAMP농도를 상승시켜 호중구의 산소기유리및 부착성(adherence)을 억제하는 것으로 보고되고 있다. 그러나 이러한 결과는 정상인에게서 얻어진 말초 호중구나 실험적으로 패혈증상태가 유발된후로부터 수분내의 동물을 대상으로 얻어진 결과로써 이미 세균에 감염되어 수시간이 지나 폐혈증 증상을 보이는 환자에서의 연구는 국내외적으로 아직 보고된 바 없어 패혈증 증상용 보이는 급성폐렴환자에서 aminophylline(AMPH) 정주전후의 말초동맥혈 호중구에서의 과산화물 음이온유리 측정과 동맥혈 산소분압, 맥박 및 혈압을 비교하여 AMPH의 급성 폐렴 환자에게의 임상적 의의를 알아보고자 하였다. 방법 : 패혈증 증상을 보이는 폐렴 환자 11예를 대상으로 AMPH을 정주하기전 및 계속 정주후 60분후의 동맥혈 호중구 $2{\times}10^6/ml$를 분리, 사이토크롬 c 환원법으로 과산화물 음이온을 측정하고 또 각기의 말초호중구수의 변화 및 임상상태를 비교하여 다음의 결과를 얻었다. 호중구의 자극은 PMA 10 ${\mu}l/ml$로 유발하였다. 결과: 1) AMPH 정주 60분후의 AMPH 혈중 농도는 $8.8{\pm}0.6{\mu}g/ml$ 이었다. 2) AMPH 정주전의 과산화물 음이온은 안정상태의 호중구에서 $0.076{\pm}0.034$(OD) 로서 정주후에는 $0.013{\pm}0.004$(OD) 로 유의하게 감소하였다(P<0.05). 3) AMPH 정주전후의 호중구 자극상태에서의 과산화물 음이온은 각기 $0.177{\pm}0.044$(OD), $0.095{\pm}0.042$(OD) 로서 역시 AMPH 정주후 유의하게 감소하였다(p<0.01). 4) AMPH 정주전후의 말초호중구수와 혈압, 맥박 및 동맥혈산소분압은 양군간에 차이가 없었다. 결론: 1) 급성 폐렴환자에서의 AMPH 사용은 호중구의 호흡폭발을 감소시켜 방어기전으로서의 호중구의 역할을 억제할 것으로 생각되며 임상적으로 다장기 부전증의 증거가 없는 한 감염증세가 우세한 폐렴초기에는 가급적 사용을 억제하는 편이 좋으리라 사료된다. 2) AMPH 사용으로 인한 동맥혈산소분압은 호전은 기대할 수 없고 맥박의 상승 및 혈압의 감소경향이 있어 혈류동태가 불안정하거나 심혈관 질환이 있는 환자에서의 사용은 피해야 할 것으로 보인다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권2호
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• pp.191-198
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• 1996

암리논은 환식-AMP 분해 효소인 포스포다이에스트라제-F-III를 선택적으로 차단하는 비카테콜아민 계통의 약물로 심근세포내 환식-ATP의 양을 증가시켜 심근수축을 촉진한다. 이번 연구에서는 개심술을 시행한 40명의 환자에서 술후 암리논과도파민을 정맥주사하여 혈역학성 변화, 혈액성분변화, 합병증 들을 비교분석하였다. 혈역학성 변화로는 심박수, 수축기와 이완기 혈압, 심박출 계수, 폐동맥 쐐기압, 체혈관 저항 등을 수술직후부터 30분, 1시간, 3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간에 측정하였다. 암리논은 처음 초기 용량으로 1.5~2mg/kg을 주사한 후 유지량은 5~ 20ug/kg/min으로 주사하였다. 암리논에서 심박출계수는 수술직후 3.73$\pm$1.39 L/min/m2에서 술후 48시간에 5.44 $\pm$ 2.65 L/min/m2으로 증가하였고(p<0.05) 체혈관 저항은 1237.5 $\pm$ 637.7dyne/sec/cm2에서 1000.8 $\pm$ 608.5 dyne/sec/cm2으로 감소하였다. 도파민군에서 술후 12시 간에 심 박수가 92.1 $\pm$ 13.0/min에서 101.0 $\pm$ 13.1/min으로 증가하고 체혈관 저항도 1058.5 $\pm$ 234.6dyne/sec/cm2에서 1979.7 $\pm$ 759.2dyne/sec/cm2으로 증가하며 심 박출 계수는 3.40 $\pm$ 0.50L/min/m2에서 2 53 $\pm$ 1.15L/min/m2으로 감소하였다(p<0.05). 암리논을 사용한 군에서 도파민군과 비교하여 높은 심박출 계수와 낮은 체혈관 저항을 나타내어 혈역학성 동태에서 더 좋은 결과를 보였다. 술후 암리논의 사용이 좋은 혈역학성 동태를 유지하여 심근 보호 및 심장 기능회복에 좋을 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제23권5호
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• pp.609-615
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• 2013

글리세올린 I은 다양한 피부 질환의 예방과 치료에 유용한 물질로 주목을 받아왔다. 그러나 피부 멜라닌 형성에 결정적 역할을 담당하는 포유류의 아데니닐 고리화 효소(이하 mAC)에 대한 직접적인 결합 형태와 상호 작용에 대한 연구는 현재까지 연구 보고된 사례가 없었다. 글리세올린 I 의 mAC 활성 부위에 대한 결합 작용 기작을 규명하기 위하여 우선 글리세올린 I과 SQ22,536 (mAC에 결합하여 mAC의 활성을 억제하는 것으로 이미 잘 알려진 단일 화합 물질)의 mAC에 대한 결합 친화도와 결합 형태를 비교 분석 하였다. 글리세올린 I은 mAC의 활성부위에 존재하는 Asp 1018, Trp 1020, Asn 1025와 각각 3개의 수소결합을 형성하는 것으로 분석되었고 SQ22,536은 mAC 활성부위의 Asp 1018, Asn 1025와 2개의 수소결합을 형성하여 글리세올린 I이 상대적으로 우월하게 결합하는 것으로 분석되었다. 글리세올린 I은 또한 포스콜린(forskolin)에 의해서 유도되는 세포내 멜라닌 형성 2차 신호전달 물질인 cyclic AMP의 생성과 이로인해 유발되는 단백질 인산화 효소 A의 인산화를 효과적으로 억제하는 것을 멜라노마 세포 실험을 통하여 확인하였다. 또한 글리세올린 I 을 장시간 세포에 투여하여도 세포의 생존률에는 영향을 주지 않음을 확인하였다. 본 연구 통하여 규명된 글리세올린 I의 mAC 활성 억제 효능 및 멜라닌 생성 신호전달 기작을 조절하는 성질을 이용하여 향후 흑색종과 같은 다양한 피부 질환 치료제 개발 및 미백화장품 핵심 물질 개발에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.