• 제목/요약/키워드: hormone biosynthesis

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난소 절제 흰쥐의 뇌와 부신에서의 Catecholamine Biosynthesizing Enzyme들의 전사에 미치는 Estrogen의 효과 (Effects of Estrogen on the Transcriptional Activities of Catecholamine Biosynthesizing Enzymes in the Brain and Adrenal Gland of Ovariectomized Rats)

  • 유경신;이종화;최돈찬;이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제6권2호
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    • pp.117-122
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    • 2002
  • 포유동물에서 뇌와 부신에서 합성ㆍ분비되는 카테콜아민(Catecholamine, CA)계 신경전달물질인 dopamine(DA), norepinephrine(NE), epinephrine(E)은 체내 각종 생리현상의 조절에 필수적이며, 생식과 관련된 기능으로는 시상하부와 뇌하수체 사이의 GnRH-gonadotropin 호르몬 축의 활성을 조절함 외에도 번식과 연관된 여러 행동양식을 조절함이 잘 알려져 있다. 본 연구는 카테콜아민 생합성 효소인 tyrosine hydroxylase(TH), dopamine $\beta$ -hydroxylase(DBH), phenylethaolamine-N-methyl transferase(PNMT)의 유전자 발현에 영향을 미치는 sex steroid의 영향을 조사하였다. 성숙한 암컷 흰쥐의 난소를 제거(ovariectomy, OVX)하고 1주 경과 후 실험군과 대조군에 각각 17$\beta$-estradiol(E$_2$; 500$\mu\textrm{g}$/m1)이 들어 있는 silastic capsule과 sesame oil이 들어 있는 silastic capsule을 이식시키고 48시간 후에 희생시켰다. 채취된 조직에서 mRNA를 추출한 후 semi-quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)을 시행하였다. 그 결과로 (i) TH의 발현 정도는 OVX+Oil군에서는 시상하부 > Substantia nigra(SNc) > 부신 순으로, OVX+E$_2$군에서는 SNc ) 시상하부 > 부신 순으로 나타났다. TH발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc와 부신에서는 유의한 증가를 보인데 비해 시상하부에서는 유의한 감소를 관찰하였다. (ⅱ) DBH 발현 정도는 OVX+Oil군과 OVXi+E$_2$군에서 모두 부신 > SNc > 시상하부 순으로 나타났다. DBH 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소를, 부신에서는 유의한 증가를, 그리고 시상하부에서는 감소하였으나 통계적 유의성이 없었다. (ⅲ) PNMT의 발현의 경우 SNc와 시상하부에서는 이미 알려진 바와 같이 alternative splicing에 의해 110bp 차이의 크고 작은 두 형태의 cDNA(PNMT과 PNMTSs가 증폭되었으나 부신에서는 작은 cDNA(PNMTs)만이 관찰되었다. PNMT1의 발현은 SNc가 시상하부보다 다소 높은 경향이었으나 유의성이 없었고, PNMTs의 발현정도는 OVX+Oil군과 OVX+E$_2$군 모두에서 부신 > SNC >시상하부 순으로 나타났다. PNMTs 발현에 미치는 estradiol의 효과로 SNc에서는 유의한 감소를, 부신에서는 유의한 증가를, 그리고 시상하부에서는 통계적 유의성은 없으나 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 카테콜아민 생합성 효소들의 유전자 발현의 조절에 미치는 estrogen의 영향이 세포기원이 neural crest cell인 부신 수질은 물론 뇌의 상이한 지역간에서도 조직특이적임을 관찰하였다. 이러한 결과는 각 조직에서의 estrogen 수용체 유형의 차이, 작용 모드와 각 효소 유전자 발현 사이에 중요한 상관관계가 있음을 시사한다.

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합곡(合谷), 삼음교(三陰交) 자침(刺鍼)이 백서(白鼠) 자궁(子宮) 운동(運動) 및 Cyclooxygenase-2 발현(發現)에 미치는 영향(影響) (Effects of HapKok (LI-4) , SamUmGyo (SP-6) Acupuncture on Uterine Motility and Cyclooxygenase-2 Manifestation in Rats)

  • 이병철;이호섭;김경식;이건목;나창수;김정상;황우준
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제17권2호
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    • pp.187-208
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    • 2000
  • By the activation of ovary hormone, many morphological changes occur in the epithelial cell lines and muscle cells in rat uterus. These two cells in uterus are important to the implantation of embryo, maintaining pregnancy and starting parturition. One important change associated with the morphological change of these two cells in uterus is the change on prostaglandin(PG) metabolism. Its presence and synthesis in endometriurn and myometrium in uterus affects estrous cycle and the start of embryo implantation in uterus. It also performs as an important modulator in parturition. So the abnormally weak expression of PG causes difficulty during labor and over-expression causes pre-term labor. PG biosynthesis starts from either free or liberated arachidonic acids from membrane phospholipid by phospholipase. Such arachidonic acids are converted into PG catalyzed by Cyclooxygenase. Under normal physiological condition, Cyclooxygenase-1(COX-1) having 602 units of amino acids controls the synthesis of PG. It acts as a local hormone regulating vasomodulation of blood flow, flexible muscle movement, increasing the blood permeability and contributing the protective role in preserving integrity of the stomach lining and Cyclooxygenase-2 (COX-2) is induced by the inflammation, pregnancy and increased its expression until parturition. Lipid metabolite like PG is located in uterine and expression of COX-2 increased with pregnancy. Increased expression of COX proteins in epithelial cells and myometrial cells are told to increase the muscle contractility in uterus but decreased right after the labor in rat. It is a good sign indicating that COX proteins are deeply related to the start of labor. Currently, Several studies report the use of PG and COX-2 inhibitor as medication for controlled abortion or to prevent pre-term labor but they entail various side-effects. Our study proposed to suggest use of acupuncture as an another mediator to control abortion or pre-term labor without causing unnecessary side-effects by those medicines. Two acupuncture sites, LI-4 & SP-6 were selected due to their known efficacy. From the immunohistochemical staining of COX-2, normal expression of COX-2 protein in nonpregnant SD rat's uterus revealed that COX-2 protein was primarily detected in the lumina epithelial lining and in the epithelial cell lining contacting the stromal cells. High resolution optical microscopic scanning revealed distinguishable staining in the myometrial mucosa. LI-4 acupuncture administered nonpregnant rat's uterus showed strong expression for COX-2 in endometrium contacted with lumina epithelial lining of rat uterus and in myometrial mucosa. Stromal cells showed more staining than untreated nonpregnant rat's uterus and stronger staining in stromal cells contacting myometrial layer compared to untreated nonpregnant rat's uterus. SP-6 acupuncture administered nonpregnant rat's uterus showed weak expression for COX-2 in myometrial layers and stromal cells but no staining was visible in lumina epitheliai and glandular epithelial cells. Few stromal cells and myometrial mucosa were positively stained for COX-2. Pregnant SD rat's uterus was also immunostained for COX-2 expression after 18 days of pregnancy. Unlike to untreated nonpregnant rat's uterus, luminal epithelial cells were not positively stained for COX-2 but stronger staining for COX-2 was revealed in stromal cells. LI-4 acupunctured SD rat's uterus had very strong expression of COX-2 in luminal epithelial lining. Few stromal cells showed stronger positive COX-2 staining and myometrial layers also showed more expression than untreated pregnant rat. SP-6 acupuncture administered pregnant SD rat's uterus showed positive expression of COX-2 in epithelial cells of luminal mucosa layer but weaker than that of LI-4 acupuncture treatment's case. However, strong positive staining was revealed in stromal mucosa and myometrial layers. Virgin SD rat's uterus motility index during LI-4 acupuncture was 66.52 % (Prob〉T = 0.0197) compared to its motility before the acupuncture treatment but the motility index was slighdy elevated up to 79.58 % (Prob〉T = 0.1175) after the acupuncture. During the SP-6 acupuncture treatment for 30 minutes, uterus motility index was 90.52 % (Prob〉T = 0.1832) showing lesser decrement but consequently reached similar motility index decreasal to 79.95 % (Prob〉T = 0.0215) after the acupuncture treatment as LI-4 showed. LI-4 acupuncture tend to be a quick treatment to reducing the uterus motility in a virgin rat but eventually both two acupuncture administration created very similar reduction of uterus motility seeing the index after the both acupunctures. The uterus movement monitored during the LI-4 acupuncture administered for 30 minutes, Pregnant SD rat showed decreased motility down to 77.90 % (Prob〉 T = 0.0076) compared to uterus motility before the acupuncture and it continuously decreased down to 71.81 %(Prob〉T = 0.0214) after the removal of needle. The statistical analysis using paired t-test showed significance difference for both two motility indexs at =0.05. SP-6 acupuncture administered to pregnant SD rat also had similar pattern of decreasing uterus motility index down to 74.70 % (Prob〉T = 0.1730) during the initial 30 minutes acupuncture administration and it was continuously lowered to 71.52 % (Prob〉T = 0.0155) after the acupuncture. The paired t-test resuit for SP-6 suggest prompt response of uterus motility index to the SP-6 acupuncture treatment but consequently reached same level of inducing the motility reduction as LI-4 at =0.05 level.

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Bisphenol과 Octylphenol이 TM3 세포에 미치는 영향: Cytochrome P450scc와 Estrogen Receptor $\alpha$ 유전자의 발현 (Effects of Bisphenol and Octylphenol on TM3 Cell : Expression of Cytochrome P450scc and Estrogen Receptor $\alpha$ mRNA)

  • 이호준;김묘경;강희규;김동훈;한성원;고덕성
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제4권2호
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    • pp.215-220
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    • 2000
  • 대부분의 내분비교란물질들은 에스트로겐이나 항에스트로겐적인 활성을 가지고 있어 사람이나 생태계에 있어서 생식기능 발달을 저해하는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 estrogen (E$_2$)과 bisphenol (BP) 그리고 octylphenol (OP)이 생쥐 Leydig cell line인 TM3 세포에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. TM3 세포는 11 ~13일령의 BALB/c nu/+ 생쥐로부터 유래한 정소내 세포인 Leydig cell로 DMEM에 FBS (10%)가 첨가된 배양액에 E$_2$, BP와 OP를 농도별 (1 pM, 1 nM, 1 $\mu$M, 1 mM)로 처리하고 48시간동안 체외에서 배양하였다. 배양 후, 전체 세포수와 생존율을 혈구세포판과 trypan blue 염색 방법으로 조사하였고, 스테로이드호르몬 합성에 관여하는 cytochrome P450scc (CYPscc)와 estrogen receptor $\alpha$ (ER $\alpha$) 유전자의 발현은 역전사 중합효소 연쇄 반응으로 관찰하였다. 결과를 살펴보면 TM3 세포의 생존율에 있어서는 1 $\mu$M 이하에서는 차이 가 없었으며 1 mM 첨가군에서는 유의하게 감소함을 보였다. 세포수에 있어서는 OP 처리군에서만 유의하게 적게 나타났다. CYPscc 유전자의 발현은 E$_2$ 군을 제외하고 BP (1 nM, 1 $\mu$M) 첨가군에서 약간 감소가, OP (1 nM, 1 $\mu$M) 첨가군에서는 유의한 감소가 나타났다. 그러나ER $\alpha$ 유전자의 발현은 처리군 모두에서 대조군보다 높은 발현율을 나타내었다. 결론적으로 고농도의 BP와 OP는 CYPscc유전자의 발현을 감소시킴으로써 스테로이드합성 과정을 억제시켜 정소기능에 장애를 일으키며, 정자형성 과정에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

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LC-MS/MS를 이용한 농산물 중 식물생장조절제 Trinexapac-ethyl과 대사산물 Trinexapac의 동시분석법 개발 (Development of a Simultaneous Analytical Method for Determination of Trinexapac-ethyl and Trinexapac in Agricultural Products Using LC-MS/MS)

  • 장진;김희정;고아영;이은향;주윤지;장문익;이규식;서세정
    • 한국환경농학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.318-327
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    • 2015
  • Trinexapac-ethyl은 식물체 중 생장조절세포의 신장 촉진 호르몬인 gibberellin의 합성을 막아 곡류 및 잔디의 도복 방지나 초장 억제용으로 사용되는 생장조절제이다. 본 연구에서는 일부 농산물에서 trinexpac-ethyl이 대사산물인 trinexapac으로 잔류함에 따라 현행 식품공전(4.1.4.91) trinexpac-ethyl 모화합물 분석법을 trinexapac-ethyl 및 trinexapac의 동시분석법으로 개선하였다. 대표 농산물 시료(현미, 대두, 감귤, 고추, 감자)를 methanol/distilled water 혼합액으로 추출하고 HCl으로 pH를 2.5 이하로 낮춘 뒤 dichloromethane으로 액액분배하여 간섭물질을 제거하였다. 분석기기로는 모화합물과 대사산물을 동시분석하기에 적합한 LC-MS/MS를 사용하였고, 이에 따른 분석법의 검출한계(LOD) 및 정량한계(LOQ)는 각각 0.003, 0.01 mg/kg으로 확인되었다. 모든 농산물 및 처리농도와 관계없이 trinexapac-ethyl 및 trinexapac이 각각 73.6-106.9%, 72.7-99.2%의 평균 회수율을 보였으며 상대표준편차 또한 9.0% 이하로 나타나 잔류물 분석에 관한 CODEX 가이드라인(CAC/GL 40, 2003)을 만족하는 수준으로 확인되어 개발된 분석법의 재현성, 정확성, 정밀성 등을 검증하였다. 본 연구에서 개발된 분석법은 농산물 중 trinexapac-ethyl의 안전관리를 위한 공정분석법으로 사용되기에 적합할 것으로 판단된다.

엉겅퀴 발효 추출물을 통한 남성 갱년기 증상 개선 효과 (Effect of Fermented Cirsium japonicum Extract on Testosterone Deficiency Syndrome)

  • 정병서;김성훈;김현표
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권7호
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    • pp.790-800
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    • 2017
  • 본 연구에서는 엉겅퀴 추출물(CE) 및 엉겅퀴 발효추출물(FCE)이 남성 갱년기 증상의 개선에 미치는 영향을 알아보기 위해 25주령 된 흰쥐에 추출물을 6주간 투여한 후, 간독성, 테스토스테론, SHBG, 정자수 및 정자 운동성, PSA, 복부지방, 근육량, 혈중지질, 운동수행능력 등에 미치는 영향을 조사하였고 세포 실험을 통해 그 기작을 확인하였다. 천연 추출물에서 있을 수 있는 간독성을 측정하기 위해 간 손상의 지표인 AST와 ALT를 측정한 결과 대조군과 차이를 보이지 않았다. CE 및 FCE 투여 후 남성 갱년기에서 감소하는 테스토스테론의 혈중 농도가 증가하였고, 테스토스테론의 생체 내 활성을 저하시키는 SHBG의 농도는 반대로 감소하였다. 총 정자수와 정자 운동성을 측정한 결과에서도 CE 및 FCE 투여군에서 증가한 양상을 나타냈고, 이는 정자 형성과 활동성에 영향을 주는 테스토스테론 농도의 증가와 관련이 있을 것으로 생각된다. 또한, 전립선에 대한 부작용을 알아보기 위해 PSA를 측정하였으나 대조군과 별다른 차이를 나타내지 않았다. 지방조직과 근육에 대한 영향을 측정한 결과 지방조직량은 줄이고 근육량은 늘려 남성 갱년기에서 흔히 나타나는 체지방 증가 및 근육량 감소를 완화시키는 효과가 있는 것으로 생각된다. 또한, 남성 갱년기에서 흔히 동반되는 혈중지질대사 이상에 있어서도 CE 및 FCE 투여군이 총 콜레스테롤과 중성지방은 감소시킨 반면 고밀도 콜레스테롤은 증가시켜 긍정적인 효과가 있는 것을 관찰하였다. 운동수행능력 측정 결과에서는 CE 및 FCE 투여군이 대조군보다 수영시간이 증가하였고, 이는 CE 및 FCE의 투여가 남성 갱년기에서 나타나는 활력의 저하를 회복시킬 수 있음을 시사한다. 끝으로 CE 및 FCE의 테스토스테론 증가기작을 알아보기 위해 세포실험을 통해 테스토스테론 생합성 과정에 관여하는 효소 유전자의 변화를 측정한 결과 처리군에서 합성관련 효소는 모두 증가함을 나타내었고, 전환 관련 효소는 감소함을 나타내었으므로 엉겅퀴 추출물이 테스토스테론 합성을 직접 촉진시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한, CE와 FCE를 비교해 봤을 때 전반적으로 FCE가 더 좋은 효과를 나타내었고, 이는 발효 과정을 통해 엉겅퀴 유효 성분의 증가에 따른 것으로 여겨진다. 결론적으로 본 연구에서는 CE 및 FCE가 남성 갱년기 개선에 도움을 줄 수 있는 좋은 소재로 활용될 수 있다는 가능성을 제시하였다.

Induction of Phase I, II and III Drug Metabolism/Transport by Xenobiotics

  • Xu Chang Jiang;Li Christina YongTao;Kong AhNg Tony
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제28권3호
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    • pp.249-268
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    • 2005
  • Drug metabolizing enzymes (DMEs) play central roles in the metabolism, elimination and detoxification of xenobiotics and drugs introduced into the human body. Most of the tissues and organs in our body are well equipped with diverse and various DMEs including phase I, phase II metabolizing enzymes and phase III transporters, which are present in abundance either at the basal unstimulated level, and/or are inducible at elevated level after exposure to xenobiotics. Recently, many important advances have been made in the mechanisms that regulate the expression of these drug metabolism genes. Various nuclear receptors including the aryl hydrocarbon receptor (AhR), orphan nuclear receptors, and nuclear factor-erythoroid 2 p45-related factor 2 (Nrf2) have been shown to be the key mediators of drug-induced changes in phase I, phase II metabolizing enzymes as well as phase III transporters involved in efflux mechanisms. For instance, the expression of CYP1 genes can be induced by AhR, which dimerizes with the AhR nuclear translocator (Arnt) , in response to many polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs). Similarly, the steroid family of orphan nuclear receptors, the constitutive androstane receptor (CAR) and pregnane X receptor (PXR), both heterodimerize with the ret-inoid X receptor (RXR), are shown to transcriptionally activate the promoters of CYP2B and CYP3A gene expression by xenobiotics such as phenobarbital-like compounds (CAR) and dexamethasone and rifampin-type of agents (PXR). The peroxisome proliferator activated receptor (PPAR), which is one of the first characterized members of the nuclear hormone receptor, also dimerizes with RXR and has been shown to be activated by lipid lowering agent fib rate-type of compounds leading to transcriptional activation of the promoters on CYP4A gene. CYP7A was recognized as the first target gene of the liver X receptor (LXR), in which the elimination of cholesterol depends on CYP7A. Farnesoid X receptor (FXR) was identified as a bile acid receptor, and its activation results in the inhibition of hepatic acid biosynthesis and increased transport of bile acids from intestinal lumen to the liver, and CYP7A is one of its target genes. The transcriptional activation by these receptors upon binding to the promoters located at the 5-flanking region of these GYP genes generally leads to the induction of their mRNA gene expression. The physiological and the pharmacological implications of common partner of RXR for CAR, PXR, PPAR, LXR and FXR receptors largely remain unknown and are under intense investigations. For the phase II DMEs, phase II gene inducers such as the phenolic compounds butylated hydroxyanisol (BHA), tert-butylhydroquinone (tBHQ), green tea polyphenol (GTP), (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and the isothiocyanates (PEITC, sul­foraphane) generally appear to be electrophiles. They generally possess electrophilic-medi­ated stress response, resulting in the activation of bZIP transcription factors Nrf2 which dimerizes with Mafs and binds to the antioxidant/electrophile response element (ARE/EpRE) promoter, which is located in many phase II DMEs as well as many cellular defensive enzymes such as heme oxygenase-1 (HO-1), with the subsequent induction of the expression of these genes. Phase III transporters, for example, P-glycoprotein (P-gp), multidrug resistance-associated proteins (MRPs), and organic anion transporting polypeptide 2 (OATP2) are expressed in many tissues such as the liver, intestine, kidney, and brain, and play crucial roles in drug absorption, distribution, and excretion. The orphan nuclear receptors PXR and GAR have been shown to be involved in the regulation of these transporters. Along with phase I and phase II enzyme induction, pretreatment with several kinds of inducers has been shown to alter the expression of phase III transporters, and alter the excretion of xenobiotics, which implies that phase III transporters may also be similarly regulated in a coordinated fashion, and provides an important mean to protect the body from xenobiotics insults. It appears that in general, exposure to phase I, phase II and phase III gene inducers may trigger cellular 'stress' response leading to the increase in their gene expression, which ultimately enhance the elimination and clearance of these xenobiotics and/or other 'cellular stresses' including harmful reactive intermediates such as reactive oxygen species (ROS), so that the body will remove the 'stress' expeditiously. Consequently, this homeostatic response of the body plays a central role in the protection of the body against 'environmental' insults such as those elicited by exposure to xenobiotics.

쥐의 급식회수(給食回數)와 체지방과잉합성(體脂肪過剩合成) (Frequency of Meals and Hyperlipogenesis of Rat)

  • 한인규
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제7권
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    • pp.21-27
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    • 1966
  • (1) 급식회수(給食回數)가 각종(各種) 영양소(營養素)의 대사과정(代謝過程)에 미치는 영향을 연구(硏究)하기 위하여 30 마리의 생후(生後) 80 일(日)이된 쥐(체중(體重) 290 gm)와 32 마리의 40 일(日)이된 쥐(체중(體重) 180 gm)로서 34 일간(日間) 실험(實驗)하였다. (2) 자유채식구(自由採食區)(1 일(日) $10{\sim}15$ 회채식(回採食))와 1 일(日) 2회급식구(回給食區)의 쥐를 pair feeding 시켰으며 양구(兩區)의 채식량(採食量)이 같도록 엄밀히 조절(調節)하였다. (3) 양구(兩區)보다 체중증가율(體重增加率)이 유사(類似)하였으나 1 일(日) 2회채식구(回採食區)가 지방(脂肪) Energy의 증가율(增加率)이 자유채식구(自由採食區)보다 현저히 높았으나 단백질(蛋白質)의 함량(含量)은 자유채식구(自由採食區)가 높았으며 광물질(鑛物質)의 함량(含量)은 양구(兩區)보다 유사(類似)하였다. (4) 1 일(日) 2회급식(回給食)하는 경우 탄수화물대사과정(炭水化物代謝過程)의 변화(變化)를 초래 하였다. 즉(卽) 이구(區)의 G-6-P dehydrogenase의 활성(活性)이 2배(倍)나 더 높은 것으로 보아 정상적(正常的)인 Glycolysis에서 HMPS로 전변(轉變)되었음이 판명(判明)되었고, 따라서 NADPH의 생산(生産)이 촉진(促進)되었고 또한 지방산(脂肪酸)의 합성(合成)이 촉진(促進)되었다. (5) 채식회수(採食回數)는 단백질(蛋白質)의 이용(利用) 및 대사(代謝)에도 영향을 주는바 1 일(日) 2회급식구(回給食區)는 체내단백질(體內蛋白質) 합성율(合成率)이 낮고 반면(反面)에 뇨(尿)로 유실(流失)되는 질소(窒素)의 량(量)은 많음이 밝혀졌다. deamination이 되고 또는 carbon skeletal은 지방합성전구물(脂肪合成前軀物)로 쓰이는듯 하다. (6) 채식회수(採食回數)는 내분비(內分泌)를 촉진 또는 억제하는바 1 일(日) 2회급식구(回給食區)의 경우 insulin의 분비(分泌)를 촉진하나 Thyroidal Hormone의 분비(分泌)를 억제하는듯 하다. 따라서 이구(區)의 Heat production이 자유채식구(自由採食區)보다 낮으며 더 많은 energy가 지방합성(脂肪合成)에 쓰여질 수 있게 되는듯 하다.

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