Objectives : The sigma-1 receptor is implicated in stress, depression, psychostimulant sensitization, and addiction vulnerability. Prior studies have indicated that ethanol exposure modulates sigma-1 receptor activity within the Ventral Tegmental Area (VTA). Here, we explore the sub-mechanisms underlying sigma-1 receptor activity induced by HT7 (Shinmun) stimulation in behavioral alterations following acute ethanol (ETOH) administration. Methods : Male Wistar rats were investigated for pro- and anti-inflammatory markers after injection of ETOH (1 g/kg) using cytokine enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)s. After confirming that HT7 stimulation changed the total distance traveled in the open field test (OFT), protein changes in the Ventral tegmental area (VTA) were measured by Western blotting. The expression level of inducible nitric oxide synthase (iNOS) after administration of a sigma-1 receptor antagonist (dihydrobromide 1047; BD1047, 10 mg/kg i.p.) and Shenmen (HT7) stimulation was compared. Results : As a result, acute ETOH administration increased proinflammatory marker levels (TNF-𝛼 and IL-6). HT7 stimulation restored the total distance response after acute ethanol administration. In addition, in the VTA, the levels of a microglial marker (iNOS), sigma-1 receptor and protein kinase C, which are predicted to be involved in up- and downregulation, were restored by HT7 stimulation. In particular, HT7 stimulation modulates iNOS expression through effects similar to BD treatment. This study suggests that the stimulatory effect of HT7 may be driven by microglial activation. Conclusions : Microglial activity is regulated by sigma-1 receptor, and sigma-1 receptor activity is regulated by HT7 stimulation. Significantly, we demonstrate that HT7 stimulation ameliorates behavioral alterations induced by acute ETOH administration through microglial activation within the VTA.
Objective : This study was conducted to investigate the anti-inflammatory and laxative effects of Polycan in TNF-α-treated HT-29 intestinal epithelial cells and loperamide-induced constipation in vivo models, respectively. Methods : To evaluate the anti-inflammatory effects of Polycan, HT-29 cells were treated with TNF-α in the presence or absence of Polycan. IL-8 production was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). MAPK phosphorylation, nuclear translocation of NF-κB, and phosphorylation of IκB were assessed by Western blot analysis. To investigate the laxative effects of Polycan, 6-week-old SD rats (8 female rats per group) were orally administered Polycan or Chicory Fiber as a positive control for 4 weeks, and constipation was induced with loperamide treatment for 10 days before sacrifice. One day before sacrifice, a charcoal meal was administered to evaluate intestinal transit times. The periodically collected feces were used to assess the number of fecal pellets and fecal water content. Results : Polycan inhibited TNF-α-induced IL-8 expression in dose-dependent manner. Furthermore, Polycan suppressed TNF-α-induced phosphorylation of MAPKs (ERK1/2, p38 and JNK), degradation of Iκ-Bα and nuclear translocation of NF-κB. In an in vivo constipation model, the number of fecal pellets per food intake was significantly increased in rats administered with Polycan, both 1 day and 7 days after loperamide treatment. The water content of fecal pellets was restored in the Polycan groups starting 7 days after loperamide treatment. In addition, Polycan intake significantly enhanced the gastrointestinal transit ratio of a charcoal meal but reduced the number of intestinal fecal pellets. Conclusions : These results suggest that Polycan suppressed TNF-α-induced inflammation by blocking both the MAPK and NF-κB pathways in HT-29 cells. Additionally, in a loperamide-induced constipation model, Polycan showed clear laxative effects by increasing the number of fecal pellets, fecal water content, and intestinal transit ratio of a charcoal meal.
배경: 저자들은 자연 기흉 환자의 폐 기포에서 transforming growth factor-beta 1 receptor II (TGF-${\beta}1$RII)와 transforming growth factor-beta 1 (TGF-${\beta}1$) ligand를 면역조직화학염색법으로 조사하여 상기 유전 물질이 과 발현되어 폐 기포 형성에 관여될 수 있음을 보고한 바 있다. 그러나 TGF-${\beta}1$ ligand는 혈액 내에도 존재하고 있으므로 혈액내의 TGF-${\beta}1$ ligand 양이 폐 기포 조직의 형성에도 관여가 될 수 있는 가능성 여부를 알아보기 위하여 연구를 하였다. 대상 및 방법: 자연 기흉으로 폐 기포 절제술을 실시한 환자 19명에서 폐 기포 조직과 혈액을 채취하였다. 대조군으로 25∼27세의 정상인 5명에서 혈액을 채취하였다. 획득된 폐 기포 조직은 formalin 용액에 고정하였으며 파라핀에 포매하여 $5{\sim}6{\mu}m$ 두께로 블록을 만들었으며 면역조직화학염색방법으로 염색하여 관찰하였다. 채취된 혈액에서 ELISA assay로 혈액내의 TGF-${\beta}1$의 양을 측정하였다. 결과: 19명 중 16명에서 TGF-${\beta}1$에 양성이었으며 10명에서 TGF-${\beta}1$RII에 양성의 소견을 보였다. TGF-${\beta}1$에 양성인 16명 중 9명에서 TGF-${\beta}1$RII에 양성으로 확인되었다. 강하게 염색된 부위는 폐 기포 조직과 정상 폐 조직의 경계선 부위였다. 폐 기포 조직에서 TGF-${\beta}1$과 TGF-${\beta}1$RII가 동시에 양성인 환자 9명의 혈액내의 TGF-${\beta}1$의 양은 $38.36{\pm}16.2ng/mL$이었으며 대조군은 $54.06{\pm}15ng/mL$이었다. 결론: 폐 기포를 갖는 수술 환자 군의 혈액내의 TGF-${\beta}1$의 양이 대조군보다 높지 않은 수치를 보이는 것으로 보아 혈액 내 TGF-${\beta}1$ 양은 폐 기포 형성에 직접적으로 관여될 가능성은 적고, 폐 조직에서 국소적으로 과 발현되는 TGF-${\beta}1$RII and TGF-${\beta}1$ ligand가 폐 기포 형성에 더 많이 관계하는 것으로 예상한다.
국내 독일 셰퍼드로부터 에를리히아증과 라임병에 대한 항체가 조사를 위하여 효소면역측정법을 시용하였으며, 중합효소연쇄반응을 이용하여 진드기매개성 병원체를 조사하였다. 2005년 10월부터 2006년 9월까지 국내 5개 지방으로부터 291마리 독일 셰퍼드를 선정하였다. 개 에를리히아 항체 조사를 위한 ELISA (Snap$^{(R)}$ 3Dx$^{(R)}$ test kit, IDEXX) 검사결과 전국적으로 7.56%(22마리)의 에를리히아 양성 항체 보균개와 1.72%(5마리)의 보렐리아 양성 항체 보균개로 조사되었다. 이 중 2마리에서는 두 가지 병원체 모두에 대한 양성 항체가 검출되었다. 에를리히아에 대한 양성항체를 지방별로 보면 경기도는 1.28%(78마리 중 1마리), 강원도는 12.64%(87마리 중 11마리), 충청도는 9.76%(41마리 중 4마리), 경상도는 8.93%(56마리 중 5마리), 전라도는 3.45%(56마리 중 5마리)로 조사되었다. Ehrlichia chaffeensis 유전자를 검출한 결과 전국 평균이 3.09%(291 마리 중 9마리), 강원도는 2.41%(291 마리 중 7마리) 그리고 충청도는 0.69%(291마리중 2마리)로 조사되었다. 중합효소연쇄반응으로 증폭된 유전자(SNU-EC3과 SNU-EC5)에 대한 유전자염기서열분석결과 한국(Haemaphysalis longicornis 진드기)과 중국 그리고 Arkansas 분리주인 E. chaffeensis와 매우 유사하였다. 이 연구의 결과 국내에서 사육되는 독일셰퍼드에서 에를리히아증의 병원체와 라임병에 대한 항체가 검출된 것으로 볼 때 임상 진단에 있어서 진드기매개전염병에 대한 중요성을 인식해야 할 것으로 판단된다. 따라서 혈소판감소증이나 백혈구감소증이 있는 경우 그리고 봄부터 가을까지 야외활동을 한 경력이 있는 환자에 대한 감별진단 항목에 반드시 포함시켜야 할 것을 제안한다.
근관치료의 실패원인 중 중요한 세균으로 알려진 Enterococcus faecalis는 최근에 중요성이 더해지며 많은 연구들이 진행중이다. 여러가지 기전들이 보고되고 있으나 면역반응에 관한 연구는 거의 알려져 있지 않은 상태이다. 본 연구에서는 Enterococcus faecalis의 초음파 분쇄 추출물을 성인의 말초혈액으로부터 얻은 임파구에 적용시켜서 여기서 분비되는 interleukin-2, interleukin-4, transforming growth $factor-\beta1$의 농도를 Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA)로 측정하여 비교, 평가하는 것을 목적으로 한다. E. faecalis를 적절한 조건에서 배양한 뒤 초음파 분쇄를 하여 추출물을 얻어냈다. 임파구는 건강한 성인의 말초혈액에서 추출하여 분리하였다. 임파구를 적절한 농도의 mitogen (Phytohemagglutinin: PHA)으로 자극시킨 뒤에 다양한 농도의 E. faecalis 초음파 추출물을 적용시키고 72시간 동안 배양하였다 ELISA를 이용하여 IL-2, IL-4, $TGF-\beta1$의 농도를 측정하였다. 실험결과는 Kruskal-Wallis test, Man-Whitney rank sum test (p < 0.05)를 사용하여 통계처리 하였다. 실험결과 PHA로 처리한 군은 아무것도 처리하지 않은 군에 비해서 IL-2, IL-4의 수치가 유의성 있게 높았다 (p < 0.05). PHA로 처리한 군중에서 고농도와 중농도의 sonic extract of E. faecalis (SEF)로 처리한 군은 그렇지 않은 군에 비해서 IL-2 IL-4의 농도가 유의성 있게 낮았다 (p < 0.05). PHA로 처리한 군중에서 저농도의 SEF로 처리한 군은 그렇지 않은 군과 비교하여 유의할 만한 차이를 보이지 않았다. $TGF-\beta1$의 농도는 모든 군에서 유의할 만한 차이를 보이지 않았다 (p > 0.05). 따라서, E. faecalis의 추출물은 임파구의 IL-2, IL-4의 분비능력을 저하시킨다고 할 수 있다.
염증반응의 중요한 작용인자로 알려진 nitric oxide (NO) 저해율에 대한 24종 천연물 추출물의 효과를 $25\;{\mu}g/ml$의 농도에서 검색해 본 결과, 다른 추출물에 비해 가자, 라벤더, 강향이 우수한 효과를 나타냈다. 하지만 강향은 세포 생존율이 $52.67{\pm}5.66%$인 것으로 보아 세포독성으로 인해 NO 저해율이 높게 나타난 것으로 보여 지므로 농도를 낮춰 다음 실험을 진행하였다. 농도별 NO생성능을 측정해본 결과. 최고농도인 $100\;{\mu}g/ml$에서 가자와 라벤더는 NO 생성량이 20-30%로 감소하였으며, 강향은 $10\;{\mu}g/ml$에서 NO 생성량이 약 30%로 다른 시료에 비해 낮은 농도에서 높은 저해활성을 나타내었다. RAW 264.7 세포주에 LPS와 각각의 시료를 처리하여 염증을 유발한 후 염증인자인 NO의 생성, 그리고 proinflammatory cytokines인 TNF-${\alpha}$의 생성량을 측정한 결과, 강향 추출물은 낮은 농도에서 높은 저해활성을 나타내, LPS로 유도된 염증 인자들을 효과적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 각각의 총 폴리페놀 함량은 가자 $616\;{\mu}g/mg$, 라벤더 $73.98\;{\mu}g/mg$, 강향 $161.82\;{\mu}g/mg$으로 세 가지 추출물 모두 높은 함량을 지내고 있었으며, 특히 가자 추출물의 폴리페놀 함량은 매우 높았다. 플라보노이드 함량은 가자 $96.13\;{\mu}g/mg$, 라벤더 $11.77\;{\mu}g/mg$, 강향 $41.21\;{\mu}g/mg$으로 또한 가자 추출물이 가장 높은 함량을 나타내었다. 각각의 $RC_{50}$값은 가자 $2.09\;{\mu}g/ml$, 라벤더 $17.25\;{\mu}g/ml$, 강향 $6.31\;{\mu}g/ml$로 나타났으며 세 가지 시료 모두 낮은 $RC_{50}$값으로 DPPH radical 소거능이 우수하였다. 특히 가자는 천연항산화제인 ascorbic acid ($1.57\;{\mu}g/ml$)와 비슷한 $RC_{50}$값을 나타내 뛰어난 효과로 보여 진다.
목적 : 인삼은 다양한 생물학적 작용이 있다. 그 중 항염증작용과 관련하여 염증성 사이토카인 분비 및 저산소 유도인자-1${\alpha}$ 활성화 조절 효과를 살펴보고자 한다. 방법 : phorbol myristate acetate (PMA)+A23187에 유도된 세포에서 염증성 cytokines 분비의 변화와 인간의 mast cell인 HMC-1 cells에서 hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1)${\alpha}$의 작용을 관찰하였다. 결과 : PMA+A23187은 대조군과 비교해서 interleukin $(IL)-1{\beta}$, IL-6와 tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$의 분비를 증가시킨다. 또한 증가된 cytokines IL-1, IL-6, $TNF-{\alpha}$가 인삼의 처리에 의해 두드러지게 억제하는 것을 확인하였다. 인삼(5 ${\mu}g/ml$)은 $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$의 분비를 약 105.1${\pm}$9.7%, 95${\pm}$9.4%, 29.7${\pm}$4.5%,(P<0.05)로 최대로 억제하였고, PMA+A23187에 유도된 vascular endothelial growth factor (VEGF)와 granulocyte macrophage-colony stimulating factor (GM-CSF)의 분비를 41.3%와 75.7%로 각각 억제하였다. 그리고 저자는 인삼이 PMA+A23187로 유도된 HIF-1${\alpha}$ 발현과 HIF-1에 대해 DNA binding activity를 억제하고 있음을 관찰하였다. 결론 : 인삼이 HIF-1에서 염증반응을 억제함을 나타내고, 이는 인삼이 염증성 질환을 치료하는데 유익한 효과가 있음을 의미한다.
최근, 국내에서 발생하는 대가축의 질병은 바이러스 혹은 세균 등과 같은 병원체가 사료 섭취, 가축 간의 신체접촉, 호흡 등 다양한 경로를 통해 전파되어 발병되는 전염성 질병이다. 전염성 질병은 가축의 건강을 위협하고 생산성을 감소시키기 때문에 현장에서 조기 진단하여 개체 격리와 같은 통제 관리가 필수적이다. 기존 사용되고 있는 진단 키트들은 현장에서 사용하기에 용이하지 않으며 극소량의 감도에서 진단이 제한적인 단점을 가지고 있다. 그러므로, 현장에서 극소량의 감도와 진단의 편이성을 고려하여 DNA와 RNA 수준에서 진단할 수 있는 CRISPR/Cas 시스템은 최적의 시스템이라 할 수 있다. 본 연구논문에서는 대가축의 전염성 질병들을 현장에서 조기 진단함에 있어 CRISPR/Cas 시스템의 활용전략에 대해 소개하고자 한다. 최근 발견된 CRISPR/Cas 효소들은 2개의 클래스와 6가지 하위유형으로 분류되었다. 이 중에서 클래스 2에 포함되는 Cas 효소들은 대표적으로 제 2형에 Cas9, 제 5형에 Cas12a와 Cas12b, 제 6형에 Cas13a와 Cas13b가 있다. 현재까지 개발된 CRISPR/Cas 시스템들은 간단한 시각 신호를 통해 표적에 대한 정량 및 다중 감지가 가능하고 특히, 극소량 수준의 초고감도에서도 표적만을 진단할 수 있으며 단시간 이내에 진단 결과를 얻을 수 있다. 하지만 초고감도 DNA 혹은 RNA를 진단하기 위해 최적의 신호 증폭 방법과 결합되어야 하고 표적 DNA 혹은 RNA를 진단에 적합하도록 DNA를 RNA로, RNA를 DNA로 전변해야 하는 단점이 있다. 따라서, 현장에서 대가축의 전염성 질병을 조기에 진단할 수 있는 CRISPR/Cas 바이오센서를 개발하는데 있어 가축의 전염 매개체로부터 추출되는 병원체 유형(DNA 혹은 RNA)을 고려하여 최적의 Cas 효소를 선정하여야 하고 이에 따른 적절한 신호 증폭 방법이 결합되어야 한다. 따라서, CRISPR/Cas 시스템은 유전자 편집 방법을 사용하는 빠르고 효율적인 진단 도구이며 이 시스템은 소의 전염병을 조기에 진단하고 감염 확산방지에 도움될 수 있을 것으로 판단 되어진다.
본 연구에는 최근 항비만 소재로 연구되고 있는 건조, 미숙탱자의 물 추출물 (PF-W) 소재를 대상으로 폴리페놀 ($52.15{\pm}4.02mg/g$)과 플라보노이드 ($6.56{\pm}0.47mg/g$) 함량을 측정하고 항산화 활성과 세포독성을 시험한 후, 지방 흡수 제어 가능성을 확인하고자 lipoprotein lipase (LPL)의 억제효능을 배양배지와 세포 내의 LPL 함량, LPL mRNA 발현 그리고 LPL 효소활성측정을 통해 검토하였다. 그 결과 PF-W은 3T3-L1 adipocyte에서 LPL mRNA의 발현과 활성에는 영향이 없었으며, LPL의 분비를 억제하는 것을 알 수 있었다. PF-W의 LPL 분비억제기작을 확인하기 위해 다양한 단백질 이동 관련 유전자의 발현을 확인하였고, 그 결과 LPL의 이동과 분해에 관여하여 세포내 LPL의 활성을 조절하는 것으로 알려진 SorLA의 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 이를 조절하는 transcription factor의 발현과 세포핵으로의 이동에 PF-W가 미치는 영향을 검토한 결과 PF-W를 처리함으로써 SorLA promoter 에 작용하는 $C/EBP{\beta}$의 단백질양이 세포핵에서 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 PF-W가 SorLA 유전자의 transcription factor인 $C/EBP{\beta}$의 단백질 발현을 세포핵에서 증가시킴으로써 SorLA의 발현이 증가되어 LPL의 분비억제가 가능함을 확인할 수 있었으며 이는 PF-W의 항비만 효과기전을 설명하는 기초자료를 제공하는 것이라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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