The present study was undertaken to determine whether ethanol influences on the agonist-induced vascular smooth muscle contraction and, if so, to investigate the related mechanism. The measurement of isometric contractions using a computerized data acquisition system was combined with molecular experiments. Ethanol significantly inhibited thromboxane $A_2$ mimetic-induced contraction with intact endothelial function, but there was no relaxation on thromboxane $A_2$ mimetic U-46619-induced contraction irrespective of endothelium suggesting that the pathway such as Rho-kinase activation, $Ca^{2+}$ entry or thin filament regulation was not affected. In addition, ethanol didn't decrease thromboxane $A_2$ mimetic-induced increase of phospho-myosin phosphatase targeting subunit protein 1 (pMYPT1) or pERK1/2. Interestingly, ethanol didn't inhibit significantly phorbol ester-induced contraction in denuded muscles suggesting that thin filament regulation is less important on the ethanol-induced regulation in the muscle than endothelial NO synthesis. In conclusion, this study provides the evidence and possible related mechanism concerning the effect of ethanol on the agonist-dependent contraction in rat aortic rings with regard to endothelial function.
The aim of present study was to investigate the possible influence of Rho-kinase inhibition on the plant-derived estrogen-like compounds-induced arterial relaxation. Agonist- or depolarization-induced vascular smooth muscle contractions involve the activation of Rho-kinase pathway. However there are no reports addressing the question whether this pathway is involved in genistein-or daidzein-induced vascular relaxation in rat aortae precontracted with phenylephrine or thromboxane $A_2$ mimetic U-46619. We hypothesized that Rho-kinase inhibition plays a role in vascular relaxation evoked by genistein or daidzein in rat aortae. Endothelium-intact and denuded arterial rings from male Sprague-Dawley rats were used and isometric contractions were recorded using a computerized data acquisition system. Genistein concentration-dependently inhibited phenylephrine or thromboxane $A_2-induced$ contraction regardless of endothelial function. Surprisingly, in the agonists-induced contraction, similar results were also observed in aortae treated with daidzein, the inactive congener for protein tyrosine kinase inhibition, suggesting that Rho-kinase might act upstream of tyrosine kinases in phenylephrine-induced contraction. In conclusion, in the agonists-precontracted rat aortae, genistein and daidzein showed similar relaxant response regardless of tyrosine kinase inhibition or endothelial function.
Park, Jung-Bum;Kwon, Sun Kwan;Nagar, Harsha;Jung, Saet-Byel;Jeon, Byeong Hwa;Kim, Chang Sup;Oh, Jin-Hwan;Song, Hee-Jung;Kim, Cuk-Seong
Journal of Ginseng Research
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v.38
no.4
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pp.244-250
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2014
Background: Panax ginseng has distinct and impressive health benefits, such as improved blood pressure and immune system functioning. Rg3-enriched Korean Red Ginseng (REKRG) isolated from Korean Red Ginseng contains a high percentage of Rg3. Methods: In this study, we examined the effects of REKRG on endothelial cell nitric oxide synthase (eNOS) activation and adhesion molecules in endothelial cells and vascular function in rats. Results: REKRG dose-dependently increased eNOS phosphorylation and nitric oxide (NO) production in endothelial cells. In addition, REKRG markedly inhibited the tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$)-mediated induction of intercellular adhesion molecule (ICAM)-1 and cyclooxygenase (COX)-2 expressions in endothelial cells. REKRG improved endothelium-dependent vasorelaxation in the Wistar-Kyoto (WKY) rat and spontaneously hypertensive rats (SHRs) compared with controls. Furthermore, REKRG treatment for 6 weeks increased serum NO levels and reduced the mean aortic intima-media thickness compared with controls. Conclusion: Taken together, these results suggest that REKRG increased vascular function and improved immune system functioning. Therefore, REKRG is a very useful food for preventing or improving various cardiovascular diseases.
Platelets play a very important role in nomal hemostasis and their functions are more enhanced in various pathogenic states than in normal state. Especially it has been postulated that abnormal platelet and endothelium function might be major factors of microcirculatory disturbance in diabetes mellitus. Hydroxybrazilin, a phenolic constituent of Hematoxylon campechianum has been examined for its inhibitory effect on platelet aggregation. Its antiaggregatory effect might be mediated through the decrease of ATP release from dense granule and those of thromboxane $A_2$ production in normal and streptozotocin induced diabetic rats. The present study was undertaken to gain insight into the mechanism that hydroxybrazilin inhibited thromboxane $A_2$ production in platelets. Thus we measured the effect of hydroxybrazilin on phospholipase $A_2$, a rate limiting step of thromboxane $A_2$ production, in normal and streptozotocin induced diabetic rats. Hydroxybrazilin significantly inhibited the platelet phospholipase $A_2$ activity in normal and streptozotocin induced diabetic rats.
Although an elevated plasma level of high density lipoprotein (HDL) is known as a protective component against the development of atherosclerosis and ensuing coronary heart diseases, the related mechanisms are still not established . It has been clearly demonstrated in the early stages of atherogenesis that adhesion of monocytes and lymphocytes to the vascular endothelium is enhanced via adhesion molecules, and that monocytes and macrophages accumulate in the subendothelial space. The present study has investigated whether isolated plasma HDL plays a role in protection against atherogenesis by inhibiting the expression of vascular cell adhesioin molecule-1(VCAM-1) on the endothelial cells. Effects of plasma native low density lipoprotein (LDL) and ac ethylated LDL(AcLDL) on VCAM-1 expression were also examined by using an immunocytochemical technique. While plasma HDL did not alter the basal expression of VCAM-1 , lipopolysaccharide(LPS) induction of this adhesion modlecule was markedly inhibited at a phyaiological concentration of HDL. In contrast, 30$\mu\textrm{g}$ protein/ml AcLDL increased sifnificantly both basal VCAM-1 expression and its LPD induction , suggesting that this modified LDL enhances leukocyte adhesiion to endothelial cells. Unlike AcLDL , plasma native LDL inhibited significantly VCAM-1 expression. This indicates that LDL did not undergo oxidative modificantion while incubated with endothelial cells. These results suggest that plasam HDL may inhibit atherogenesis by reducing the expression of adhesion molecules, which is a protective mechanism independent of tis reverse cholesterol transport function . Modified LDL is a potent iducer for adhesion molecules in vascular endothelical cells and could play a role in the pathogenesis of atherosclerosis by adhering to blood cells.
Nitric oxide (NO) is a simple combined molecule of oxygen and nitrogen, and has a wide variety of action on the physiological and pathophysiological function of the body. It is a key transducer of the vasodilator message from the endothelium to vascular cells. However, its different roles have been elucidated by numerous researches, which was undertaken in the 80's and 90's. Three types of NO synthase were involved in synthesizing NO and they are identified in different tissues and cells including macrophage, endothelial cells and even tumor cells. In the late 90's, we undertook a number of researches for elucidating the effect of NO on embryo development, since developmentally arrested bovine embryos contained large amount of NO metabolites in their cytoplasm. Subsequently, we found that the addition of a spontaneous NO donor to culture medium markedly inhibited embryo development and that its inhibitory role was independent of embryonic genome activation. Research was focused to find a way to prevent the inhibitory action of NO on embryo development and demonstrated that the addition of hemoglobin, a NO scavenger, to embryo culture medium greatly stimulated in vitro-development of bovine and mouse embryos. Based on these research outcomes, we developed a NO action-free culture system for embryos and other tissues. The efficacy of such system has subsequently been confirmed by achieving the high rates of preimplantation development and blastocyst formation in the NO action-free culture of mouse and bovine embryo. In this article, we briefly introduced the nature of NO and our research outcomes on the role of NO in embryo development.
Rosiglitazone ($Avandia^{(R)}$) represents a new class of antidiabetic drugs which are $PPAR{\gamma}$ agonists. The present study was undertaken to determine whether the new antidiabetic rosiglitazone influences on the agonist-induced regulation of vascular smooth muscle contraction as an antihypertensive and, if so, to investigate the related mechanism. Endothelium-denuded arterial rings from male Sprague-Dawley rats were used and isometric contractions were recorded using a computerized data acquisition system. Rosiglitazone decreased Rho-kinase activating agonist (NaF or thromboxane $A_2$ mimetic)-induced contraction but not depolarization- or phorbol ester-induced contraction. Surprisingly, it slightly potentiated the latter contraction possibly opening a voltage-dependent calcium channel by its chemical structure on 50 mM KCI- or $1{\mu}M$ phorbol 12,13-dibutyrate-induced vasoconstriction. In conclusion, this study provides the evidence and possible related mechanism concerning the biphasic effect of an antidiabetic rosiglitazone as a possible antihypertensive on the agonistinduced contraction in rat aortic rings regardless of endothelial function.
Fisetin, a natural flavonoid found in a variety of vegetables and fruits, has been shown to possess many biological functions. The present study was undertaken to investigate the influence of fisetin on vascular smooth muscle contractility and to determine the mechanism involved. Denuded aortic rings from male rats were used and isometric contractions were recorded and combined with molecular experiments. Fisetin significantly relaxed fluoride-, thromboxane $A_2$- or phorbol ester-induced vascular contraction suggesting as a possible anti-hypertensive on the agonist-induced vascular contraction regardless of endothelial nitric oxide synthesis. Furthermore, fisetin significantly inhibited fluoride-induced increases in pMYPT1 levels and phorbol ester-induced increases in pERK1/2 levels suggesting the mechanism involving the inhibition of Rho-kinase activity and the subsequent phosphorylation of MYPT1 and MEK activity and the subsequent phosphorylation of ERK1/2. This study provides evidence regarding the mechanism underlying the relaxation effect of fisetin on agonist-induced vascular contraction regardless of endothelial function.
Postmenopausal women are at an increased risk of developing coronary artery disease. This is due to primarily dyslipidemia accompanying the loss of estrogen secretion. Soy isoflavones are known to have weak estrogenic effects. The purpose of this study is to investigate whether isoflavone supplement improves the risk of cardiovascular disease in hypercholesterolemic postmenopausal women. Subjects consisted of 39 Korean postmenopausal women with hypercholesterolemia (total cholesterol $\geq$ 200 mg/㎗ or LDL cholesterol $\geq$ 130 mg/㎗). Subjects were divided into 2 groups; placebo group (PG), isoflavone supplement group (IG). During 12 weeks, subjects were given placebo and 80mg isoflavone daily. Anthropometric measurement, blood sample analysis and dietary intake measurement were taken at baseline and after 12 weeks. After 12 weeks, systolic blood pressure was decreased significantly (p < 0.01) and plasma HDL cholesterol level was increased significantly (p < 0.05) in IG. But there were no significant changes in plasma total cholesterol, LDL cholesterol and triglyceride levels after isoflavone supplementation. There was a negative correlation between initial plasma HDL cholesterol level and the extent of plasma HDL cholesterol reduction in IG (r=-0.572, p=0.012). Atherogenic index (AI), total-/LDL- cholesterol ratio and LDL/HDL cholesterol ratio were improved significantly after isoflavone supplementation. In subjects whose initial plasma LDL cholesterol level were above 160 mg/㎗, plasma malondialdehyde (MDA) level were decreased and total antioxidant status (TAS) were increased significantly after isoflavone supplement (p < 0.05). However there were no significant changes in flow-mediated dilator (FMD), the marker of endothelium-dependent vasodilation and nitroglycerine-mediated dilator (NMD), the marker of endothelium-independent vasodilation and the extent of DNA damage after isoflavone supplement. In conclusion, these results indicate that isoflavone supplement may decrease the risk of cardiovascular disease via improving blood pressure, HDL cholesterol level and AI in hypercholesterolemic postmenopausal women. Futhermore, in case of subjects with elevated LDL cholesterol level, isoflavone supplementation may have more antiatherogenic effects via improving antioxidant status.
To study the age-related morphological differences of the retinal pigment cells and Bruch's membrane of mouse, retinae of one week-old, five weeks-old, eight weeks-old, six months-old, twelve months-old, eighteen months-old, twenty-four months-old and thirty months-old ICR mice were dissected out under anesthesia. Pieces of the tissue taken from the posterior region of the retina were fixed in 2.5% glutaraldehyde-1.5% paraformaldehyde (0.1 M Millonig's phosphate buffer, pH 7.3), and 1% osmium tetroxide (0.1 M Millonig's phosphate buffer, pH 7.3), and embedded in araldite mixture. The ultrathin sections were stained with uranyl acetate and lead citrate, and were observed under a JEM 100 CX-II electron microscope. Observed results were as follows: 1. Retinae of one week old mouse exhibit that some parts of the pigment cell provided with basal foldings, whereas other parts of the one contain without basal foldings. After (ive weeks-old, all retinal pigment cells have the basal infoldings. 2. In the one week-old, stage 1 and stage 2 melanosomes were observed in the retinal pigments cells, but after five weeks-old, most of the retinal pigment cells contain some matured stage melanosomes (stage III and stage IV). 3. The phagosomes in the retinal pigment cells were increased during aging. 4. After eighteen months-old, electron dense materials are observed within the basal infoldings. 5. After eighteen months-old, the thickness of the Bruch's membrane is prominently increased. The thickness of the basal laminae of the pigment cell and the choriocapillary endothelium is more prominently increased as compared with that of the other components of the Bruch's membrane. 6. The thickness of the basal lamina of the pigment cell is more prominently increased as compared with that of the choriocapillary endothelium on aging. From the above results, it was suggested that the pigment cell and Bruch's membrane matures structurally In five weeks, and the function of the pigment cell is prominently suppressed around eighteen months-old, and thereafter the functional suppression is continued on aging.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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