• 제목/요약/키워드: lysosomal function

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인간 대장상피세포 밀착연접 형성과정에서 NQO1 저해 효과 (Inhibition of NAD(P)H:Quinone Oxidoreductase 1 by Dicumarol Reduces Tight Junction in Human Colonic Epithelial Cells)

  • 훙지;장펑;윤이나;김호
    • 생명과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.531-536
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    • 2016
  • 본 연구는 최근 연구자 등이 보고한 NQO1 knockout (결핍) 생쥐의 점막기능 감소 및 장염유발 현상을 인간 대장상피세포에서 재확인하는 것이다. 이를 위해, 사람 대장상피세포주인 HT29 세포에 NQO1 억제제인 dicumarol을 처치한 다음 밀착연접 조절인자의 변화를 평가하였다. HT29 세포에 10 μM dicumarol을 처치하여 NQO1을 억제하면 인간 대장상피세포의 밀착연접이 유의하게 줄고 구성인자들(ZO1, occludin)의 단백질 양도 감소함을 확인하였다. 생쥐 대장 내강에 dicumarol (10 μM)을 직접 처치한 결과 점막 투과율이 현저하게 증가함도 확인하였다(장벽기능 감소). 이는 인간 대장상피세포의 밀착연접 형성과정이 NQO1에 의존적임을 보여준다. 그러나 dicumarol 처치는 ZO1과 occludin의 전사량을 억제하지 않았다. NOQ1 결핍 생쥐에서 ZO1과 occludin의 전사량이 크게 감소한다는 이전 보고를 감안하면, NQO1에 의한 밀착연접 단백질의 양적 조절 과정이 전사를 포함하는 다양한 경로와 연관되어 있음을 시사한다. 즉, NQO1에 의한 ZO1과 occludin 조절 과정에 프로테오좀 의존-단백질 변성과 같은 단백질 파괴 경로가 이용될 수 있다고 사료된다.

5세 미만 뮤코다당체침착증 환자에서의 효소 대체 요법 (Enzyme Replacement Therapy in Patients Who Have Mucopolysaccharidosis and Are younger than 5 years old)

  • 박성원;손영배;김세화;조성윤;지선태;진동규
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.59-66
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    • 2010
  • Enzyme replacement of therapy (ERT) is one of the most promising therapeutic strategies for the treatment of lysosomal storage disorders. ERT is available in three types of Mucopolysaccharidosis (MPS): for MPS I (Aludrazyme$^{(R)}$), MPS II (Elaprase$^{(R)}$) and MPS VI (Naglazyme$^{(R)}$) patients who are over 5 years old. But recently, early diagnosis can be done by expert clinicians and even in prenatal case. We describe the case of ERT under 5 years old MPS patients. Up to June, 2010 in Samsung Medical Center, there are 6patients who were diagnosed as MPS and started ERT under 5 years old. 3 patients were MPS I, 3 patients were MPS II. 2 patient who was diagnosed as MPS I was female and others were male. Their age at diagnosis were 4 to 37month-old (4, 13, 16, 25, 27, 37 month-old) and they are now 9 to 60 month-old (9, 39, 32, 81, 60 month-old). The youngest patient was started ERT at 4 month-old and others were started at their 13 to 49 month-old (13, 29, 27, 28, 49 month-old). First manifested symptoms of patients were macrocephaly, kyphosis and coarse face appearance. Especially, in 2 of them, one was MPS I and the other was MPS II had elder brother with same disease. And the youngest one was diagnosed by the iduronate-2-sulfatase (IDS) gene analysis from chorionic villi sampling. His mother knew that she was a heterozygous carrier of IDS gene mutation because her younger brother died from MPS II. All of them confirmed as MPS by the enzyme assay in leukocytes and fibroblast skin culture. We started ERT with ${\alpha}$-L-iduronidase(Aldurazyme$^{(R)}$) to MPS I and did recombinant human iduronate-2-sulfatase (Elaprase$^{(R)}$) to MPS II patients as recommended dose as over 5 years old. But for MPS II patient who was 4 month old, we started ERT by recombinant human IDS (Elaprase$^{(R)}$) with reduced dose 0.1 mg/kg and increased dose every 2 weeks by 0.1mg/kg up to 0.5mg/kg IV infusion. During ERT, all patients had no adverse effects and the excretion of GAGs were decreased. We have evaluated other clinical symptoms such as liver/ spleen volume, heart function and neurologic evaluation. We describe a successful ERT to MPS I and MPS II patient under 5 years old without any adverse event. It indicates that ERT in young children are well tolerated and that it has several effects which may confer clinical benefits with long-term therapy.

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Ultrastructure of Oocytes During Oogenesis and Oocyte Degeneration Associated with Follicle Cells in Female Sinonovacula constricta(BIVALVIA: PHARIDAE) in Western Korea

  • Chung, Ee-Yung;Ko, Cheol-Hwan;Kang, Hee-Woong;Choi, Ki-Ho;Jun, Je-Cheon
    • Animal cells and systems
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    • 제12권4호
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    • pp.313-319
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    • 2008
  • The ultrastructure of oocytes during oogenesis and oocyte degeneration associated with follicle cells in female Sinonovacula constricta(Lamarck, 1818) were investigated by electron microscope observations. Ovarian follicles are surrounded by a matrix of vesicular connective tissue cells(VCT cells). VCT cells contain large quantities of glycogen particles and several lipid droplets in their cytoplasm. It is suggested that VCT cells act as a source of nutrients for vitellogenesis during oogenesis. In early vitellogenic oocytes, several coated vesicles, which appear at the basal region of the oocyte, lead to the formation of membrane-bound vesicles via endocytosis. The uptake of nutritive materials in coated vesicles formed by endocytosis appears through the formation of coated pits on the oolemma during vitellogenesis. During the late stage of oogenesis, yolk precursors(yolk granules), mitochondria and lipid droplets are present in the cytoplasm of late vitellogenic oocytes. In particular, proteinaceous yolk granules containing several different components are intermingles and form immature yolk granules. In the mature oocyte, small immature yolk granules are intermingled and form large mature yolk granules. Vitellogenesis occurs through a process of autosynthesis, involving combined activity of the Golgi complex, mitochondria and rough endoplasmic reticulum in the cytoplasm of vitellogenic oocytes. The process of heterosynthesis is where extraovarian precursors are incorporated into oocytes by endocytosis at the basal region of early vitellogenic oocytes before the formation of the vitelline coat. Follicle cells appear to play an important role in vitellogenesis and oocyte degeneration. The functions of attached follicle cells to the oocyte during oocyte degeneration are phagocytosis and digestion of phagosomes originating from oocyte degeneration. After digestion of phagosomes, it is assumed that the function of follicle cells can permit a transfer of yolk precursors necessary for vitellogenesis and allows for the accumulation of glycogen and lipid during oocyte degeneration, which can be employed by vitellogenic oocytes. Follicle cells of S. constricta may possess a lysosomal system for induction of oocyte breakdown and might resorb phagosomes in the cytoplasm for nutrient accumulation during oocyte degeneration.

Korean Red ginseng prevents endothelial senescence by downregulating the HO-1/NF-κB/miRNA-155-5p/eNOS pathway

  • Kim, Tae-Hoon;Kim, Ji-Yoon;Bae, Jieun;Kim, Young-Mi;Won, Moo-Ho;Ha, Kwon-Soo;Kwon, Young-Guen;Kim, Young-Myeong
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권2호
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    • pp.344-353
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    • 2021
  • Background: Korean Red ginseng extract (KRGE) has beneficial effects on the cardiovascular system by improving endothelial cell function. However, its pharmacological effect on endothelial cell senescence has not been clearly elucidated. Therefore, we examined the effect and molecular mechanism of KRGE on the senescence of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Methods: HUVECs were grown in normal or KRGE-supplemented medium. Furthermore, they were transfected with heme oxygenase-1 (HO-1) gene or treated with its inhibitor, a NF-κB inhibitor, and a miR-155-5p mimic or inhibitor. Senescence-associated characteristics of endothelial cells were determined by biochemical and immunohistochemical analyses. Results: Treatment of HUVECs with KRGE resulted in delayed onset and progression of senescence-associated characteristics, such as increased lysosomal acidic β-galactosidase and decreased telomerase activity, angiogenic dysfunction, and abnormal cell morphology. KRGE preserved the levels of anti-senescent factors, such as eNOS-derived NO, MnSOD, and cyclins D and A: however, it decreased the levels of senescence-promoting factors, such as ROS, activated NF-κB, endothelial cell inflammation, and p21 expression. The beneficial effects of KRGE were due to the induction of HO-1 and the inhibition of NF-κB-dependent biogenesis of miR-155-5p that led to the downregulation of eNOS. Moreover, treatment with inhibitors of HO-1, NF-κB, and miR-155-5p abolished the anti-senescence effects of KRGE. Conclusion: KRGE delayed or prevented HUVEC senescence through a signaling cascade involving the induction of HO-1, the inhibition of NF-κB-dependent miR-155-5p biogenesis, and the maintenance of the eNOS/NO axis activity, suggesting that it may protect against vascular diseases associated with endothelial senescence.

진단이 지연된 Fabry 병 환자에서 효소대체요법을 통한 사지 말단 동통의 호전을 보인 1례 (Improved Acroparesthesia During Enzyme Replacement Therapy in a Patient Lately Diagnosed with Fabry Disease)

  • 양아람;김진섭;조성윤;진동규
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.92-95
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    • 2017
  • Fabry 병은 성염색체 연관 유전성 리소좀 대사 질환으로 ${\alpha}$-galactosidase A 를 코딩하는 GLA 유전자의 변이로 인한 ${\alpha}$-galactosidase A 효소의 결핍에 의해 발생한다. 이 질환은 globotriaosylceramide (GL-3) 및 관련된 글리코스핑고리피드(glycophospholipids)가 신장 사구체, 심근, 후근 신경절 및 자율 신경계, 혈관 내피 세포 및 평활근 등에 축적되어 사지 말단 동통, 신부전, 심부전 등의 다양한 임상양상을 보이게 된다. 대증적 요법으로만 치료하던 Fabry 병은 효소대체요법의 발전으로 신부전을 포함하여, 심각한 합병증의 예방 및 호전과 함께 질환의 예후를 향상시키고 있다. 또한 사지 말단 동통은 Fabry 병 환자들의 삶의 질을 특히 떨어뜨리며, 적절한 효소대체요법에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 저자들은 40대 후반에 Fabry 병을 진단받고 효소대체요법을 시작하여 사지 말단 동통이 호전된 중국인 남자 환자에 대해 보고하는 바이다.

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Insulin-like Growth Factor Systems의 생식기능에서의 역할;자궁편 (Roles of the Insulin-like Growth Factor System in the Reproductive Function;Uterine Connection)

  • 이철영
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제23권3호
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    • pp.247-268
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    • 1996
  • 여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.

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