• 제목/요약/키워드: iron and hyaluronic acid

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$Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 Hyaluronic Acid, Lipid와 Collagen의 산화성 손상에 나타내는 Harmaline과 Harmalol의 영향 (Effects of Harmaline and Harmalol on the Oxidative Injuries of Hyaluronic Acid, Lipid and Collagen by $Fe^{2+}$ and $H_2O_2$)

  • 조인성;신용규;이정수
    • 대한약리학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.345-353
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    • 1995
  • Harmaline을 포함한 ${\beta}-Carboline$ 알카로이드들은 마이크로조움의 효소성 또는 비효소성 지질 과산화를 억제한다고 제시되고 있으나, 이들의 항산화 작용기전은 분명하지 않다. 본 연구에서는 $Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid, 지질과 콜라젠의 산화성 손상에 있어 harmaline과 harmalol의 항산화 능력을 관찰하였다. 또한 반응성 산소대사물에 대한 이들의 제거작용을 조사하였다. Harmaline, harmalol, superoxide dismutase, catalase와 DMSO는 $Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid의 변성과 $Fe^{2+}$에 의한 지질 과산화를 억제하였다. 이들 반응에서 DABCO는 hyaluronic acid의 변성을 억제하였으나 지질 과산화에 영향을 나타내지 않았다. ${\beta}-Carboline$$Fe^{2+}$, $H_2O_2$와 ascorbic acid에 의한 cartilage collagen의 변성을 억제하였다. Superoxide dismutase에 의하여 억제되는 $Fe^{2+}$의 자가산화에 따른 ferricytochrome c의 환원은 harmaline과 harmalol의 영향을 받지 않았다. 또한 이들은 $H_2O_2$에 대하여 분해작용을 나타내지 않았다. $Fe^{2+}$$H_2O_2$의 존재하에서 OH 생성은 harmaline, harmalol과 DMSO에 의하여 억제되었다. Harmaline과 harmalol은 반응성 산소대사물인 OH 과 아마도 철이온-산소 복합체에 대한 제거작용으로써 $Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid, 지질과 콜라젠의 산화성 손상을 억제하고, 항산화 능력을 나타낼 것으로 추정된다.

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산화철 나노입자를 함유한 초상자성 마이크로니들에 관한 연구 (Study of Superparamagnetic Microneedles containing Iron Oxide Nanoparticles)

  • 이승준
    • 공업화학
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    • 제32권5호
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    • pp.556-561
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    • 2021
  • 최근 산화철 나노입자는 외부의 자기장에 반응하는 자성의 특성과 생체적합성이 뛰어나 약물전달시스템(drug delivery system, DDS)에 관한 많은 연구의 소재로 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 마이크로니들(microneedles, MNs)의 매트릭스 물질로 HA (hyaluronic acid)와 CMC (carboxy methyl cellulose)를 이용하여 SIONs (superparamagnetic iron oxide nanoparticles)이 함유된 HA-SMNs (hyaluronic acid-superparamagnetic microneedles)와 CMC-SMNs (carboxy methyl cellulose-superparamagnetic microneedles)를 제조하였으며, SEM (scanning electron microscopic), SQUD-VSM (superconducting quantum interference device-vibrating sample magnetometer), FMMD (frequency mixing magnetic detection), 고분자 및 바이오 멤브레인을 이용하여 SMNs의 다양한 특성을 조사하였다. SQUID-VSM 측정 결과 SIONs이 포함된 HA-SMNs와 CMC-SMNs에서 초상자성의 특성이 나타났으며, FMMD 측정에서는 SIONs 농도가 증가함에 따라 신호 강도에 변화가 확인되었다. 또한 SMNs의 바이오 막을 통한 HA-SMNs와 CMC-SMNs의 투과도 분석에서는 각각 평균 92.5%와 98.5%의 피부 투과율이 조사되었다. 이러한 결과를 통해 SMNs 제형은 경피약물전달시스템(transdermal drug delivery system, TDDS) 및 MR(magnetic mesonance) molecular imaging 분야의 전달소재로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

$Fe^{++}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid 분해에 있어서 ascorbic acid의 역할 (Role of Ascorbic Acid in the Depolymerization of Hyaluronic Acid by $Fe^{++}$ and $H_2O_2$)

  • 이정수;정명희;임정규;박찬웅;차인준
    • 대한약리학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.62-77
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    • 1985
  • Hydroxyl raical$(OH{\cdot})$을 생성하는 것으로 알려진 iron-catalyzed Haber-Weiss rocation에서 superoxide anion $(O^{-}_{2}{\cdot})$은 주로 $Fe^{+++}$$Fe^{++}$로 환원시키는 데에 작용하는 것으로 추정하고 있다. 이러한 $OH{\cdot}$ 의 역할은 다른 환원제들에 의하여 대체가 가능할 것으로 추측되며 생물계의 환원제의 하나로써 ascorbate가 관심의 대상이 되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 $Fe^{++}$$H_2O_2$ 존재하에서 $OH{\cdot}$ 을 생성하는 ascorbate 의 역할을 hyaluronic acid의 변성과 methional로 부터 ethylene 생성에 대한 효과로써 관찰하였다. Ascorbate는 $Fe^{++}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid의 변성을 촉진하였으며, 이런 현상은 점성도 변화와 Sepharose 4B를 이용한 코로마토그라피에 의하여 확인할 수 있었다. 이때 관찰되는 변성은 catalase와 $OH{\cdot}$ scavenger에 의하여 거의 완전히 억제 되었다. 또한 ascorbate는 $Fe^{++}$$H_2O_2$에 의한 methional로 부터 ethylene생성을 항진시킴으로써 상기의 결과를 뒷받침 하였다. 다른 환원제들(cysteine, glutathione, NADH와 NADH와 NAKPH)도 ascorbate와 같이 hyaluronic acid의 변성과 methional로 부터 ethylene생성을 촉진하였으나, 그들의 산화형인 NAD와 NADP의 효과는 관찰 할 수 없었다. 그러므로 $OH{\cdot}$ 생성에 있어 철이온의 환원이 관여함을 시사하였다. 또한 metal ion가운데 $Fe^{++}$$OH{\cdot}$ 생성에 가장 강력한 촉매작용을 나타내었다. 이상의 결과는 ascorbate가 $(OH{\cdot})$ 을 생성하는 metal-catalyzed reaction에서 $Fe^{+++}$$Fe^{++}$로 환원하는 $O^{-}_{2}{\cdot}$의 작용을 대신할 수 있음을 증명하며 이와같은 ascorbate 의존적인 $OH{\cdot}$ 의 생성은 ascorbate가 조직손상에 관여할 가능성을 시사하였다.

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Protective Action of Ambroxol on the Oxidative Damages of Lipids Hyaluronic Acid and Collagen

  • Ji Young KOH;Yung CHO;Eun Sook HAN;Lee, Chung-Soo
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제6권2호
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    • pp.111-118
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    • 1998
  • Ambroxol is thought to have antioxidant ability and some antiinflammatory effect. Effect of ambroxol on the oxidative damages of lipid, collagen and hyaluronic acid was examined. F $e_{2+}$(10 $\mu$M) and 100$\mu$Mascorbate-induced lipid peroxidation of liver microsomes was inhibited by 10 and 100$\mu$M ambroxol, 30$\mu$g/ml catalase and 10 mM DABCO but was not affected by 30$\mu$g/ml SOD and 10 mM DMSO. A 10 and 100$\mu$M ambroxol and 10 mM DABCO inhibited the peroxidative action of 10$\mu$M F $e_{3+}$, 160$\mu$M ADP and 100$\mu$M NADPH on microsomal lipids, whereas inhibitory effects of 30$\mu$g/ml SOD,30$\mu$g/ml catalase and 10 mM DMSO were not detected. The degradation of hyaluronic acid caused by 107M Fe2\\`,5007M H2O2 and 100$\mu$M ascorbate was inhibited by 10 and 100$\mu$M ambroxol,30$\mu$g/ml catalase,10 mM DMSO and 10 mM DABCO, while 30$\mu$g/ml SOD did not show any effect. The cartilage collagen degradation caused by 307$\mu$ F $e_{2+}$,500$\mu$M $H_2O$$_2$ and 200$\mu$M ascorbate was prevented by 100$\mu$M ambroxol. $H_2O$$_2$ and OH . were scavenged by ambroxol, whereas $O_2$, was not removed by it. Ambroxol (100$\mu$M) and 1 mM cysteine reduced DPPH to 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazine. In conclusion, ambroxol may inhibit the oxidative damages of lipid, hyaluronic acid and collagen by its scavenging action on oxidants, such as OH . and probably iron-oxygen complexes and exert antioxidant ability.

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Enhancement of Cyclosporine-Induced Oxidative Damage of Kidney Mitochondria by Iron

  • Jang, Yoon-Young;Han, Eun-Sook;Lee, Chung-Soo;Kim, Young-Ki;Song, Jin-Ho;Shin, Yong-Kyoo
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제3권6호
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    • pp.631-640
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    • 1999
  • The present study investigated the stimulatory effects of iron (or ascorbate) on cyclosporine-induced kidney mitochondrial damage. Damaging effect of $50\;{\mu}M$ cyclosporine plus $20\;{\mu}M\;Fe^{2+}$ on mitochondrial lipids and proteins of rat kidney and hyaluronic acid was greater than the summation of oxidizing action of each compound alone, except sulfhydryl oxidation. Cyclosporine and $100\;{\mu}M$ ascorbate showed an enhanced damaging effect on lipids but not on proteins. The peroxidative action of cyclosporine on lipids was enhanced with increasing concentrations of $Fe^{2+}.$ Ferric ion $(20\;{\mu}M)$ also interacted with cyclosporine to stimulate lipid peroxidation. Damaging action of cyclosporine on mitochondrial lipids was enhanced by ascorbate $(100\;{\mu}M\;and\;1\;mM)$. Iron chelators, DTPA and EDTA, attenuated carbonyl formation induced by cyclosporine plus ascorbate. Cyclosporine $(100\;{\mu}M)$ and $50\;{\mu}M\;Fe^{2+}$ $(or\;100\;{\mu}M\;ascorbate)$ synergistically stimulated degradation of $2-{\alpha}$ deoxyribose. Cyclosporine $(1\;to\;100\;{\mu}M)$ reduced ferric ion in a dose dependent manner, which is much less than ascorbate action. Addition of $Fe^{2+}$ caused a change in absorbance spectrum of cyclosporine in $230{\sim}350$ nm of wavelengths. The results show that cyclosporine plus iron (or ascorbate) exerts an enhanced damaging effect on kidney mitochondria. Iron and ascorbate appear to promote the nephrotoxicity induced by cyclosporine.

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Hepcidin Levels and Pathological Characteristics in Children with Fatty Liver Disease

  • Tsutsumi, Norito;Nishimata, Shigeo;Shimura, Masaru;Kashiwagi, Yasuyo;Kawashima, Hisashi
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제24권3호
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    • pp.295-305
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    • 2021
  • Purpose: Hepcidin levels have previously been reported to be correlated with liver damage. However, the association between hepcidin levels and liver fibrosis in children with fatty liver disease remains unclear. This study therefore aimed to investigate the pathophysiology of fibrosis in children with fatty liver disease and its association with hepcidin levels. Methods: This retrospective case series included 12 boys aged 6-17 years who were diagnosed with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) or nonalcoholic steatohepatitis (NASH) at the Tokyo Medical University Hospital. Sixteen liver biopsy samples from 12 subjects were analyzed. Serum hepcidin levels were assayed using enzyme-linked immunosorbent assay. Immunostaining for hepcidin was performed, and the samples were stratified by staining intensity. Results: Serum hepcidin levels were higher in pediatric NAFLD/NASH patients than in controls. Conversely, a significant inverse correlation was observed between hepcidin immunostaining and Brunt grade scores and between hepcidin scores and gamma-glutamyltranspeptidase, hyaluronic acid, and leukocyte levels. We observed inverse correlations with a high correlation coefficient of >0.4 between hepcidin immunostaining and aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, total bile acid, and platelet count. Conclusion: There was a significant inverse correlation between hepcidin immunoreactivity and fibrosis in pediatric NAFLD patients; however, serum hepcidin levels were significantly higher, suggesting that these patients experienced a reduction in the hepcidin-producing ability of the liver in response to iron levels, leading to subsequent fibrosis. Therefore, hepcidin levels can be used as markers to identify the progression of fibrosis in patients with NAFLD.