• 제목/요약/키워드: mitochondrial injury

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랫드 척수신경 결찰에 따른 척수신경절세포의 퇴행성변화 (Degenerative Changes of the Rat Dorsal Root Ganglion (DRG) Cells Following a Tight Spinal Nerve Ligation)

  • 김이석;조승묵
    • Applied Microscopy
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    • 제39권3호
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    • pp.261-266
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    • 2009
  • 본 연구는 잘 알려진 통증모델을 대상으로 척수신경절세포의 변성과정을 경시적으로 관찰하고자 하였다. 10주령된 Sprague-Dawley 계통의 랫드를 실험동물로 사용하였고, pentobarbital (50mg/kg)로 마취상태에서 다섯째 허리신경(L5)의 앞가지를 결찰한 후 1일, 3일, 7일 실험군으로 구분하였다. 실험 1일과 3일군에서 작은 신경절세포에서 퇴행성변화가 먼저 관찰되었고, 중간 및 큰 신경절세포에서는 그 변화가 미약했다. 7일 실험군에서는 작은 신경절세포의 수가 크게 감소하였던 반면, 중간 및 큰 신경절세포에서는 큰 변화가 없었다. 전자현미경 소견으로는 작은 신경절세포의 경우 초기 1일 및 3일군에서 미토콘드리아의 능선의 변형과 부종이 관찰되었으며, 세포질은 검게 변성되었다. 반면 큰 신경절세포의 경우 모든 실험군에서 변형된 세포가 관찰되지 않았으며, 소기관들도 잘 보존되었다. 이상의 결과를 요약하면, 척수신경 결찰에 의한 통증자극으로 랫드 척수신경절 내 작은 신경절세포는 다른 신경절세포에 비해 퇴행성변화가 빠르게 나타났으며, 미토콘드리아 등 세포질소기관의 부종을 동반한 암적화변성(dark degeneration)을 통해 사멸되었다.

경두개 자기자극과 확산텐서 신경섬유로 검사를 통한 대뇌 병변의 국소화: 증례보고 (Localization of Bilateral Hemisphere Lesion Using Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Diffusion Tensor Imaging: Report of Two Cases)

  • 이형남;오영빈;김기욱;원유희;고명환;서정환;박성희
    • 대한근전도전기진단의학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.106-111
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    • 2018
  • Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been a gold standard for investigating central motor pathways in humans. Diffusion tensor imaging with fiber tractography (DTI FT) is known for its usefulness in detecting white matter lesion in vivo. We investigated the clinical usefulness of elucidating the integrity and continuity of corticospinal tract (CST) by combined use of TMS and DTI FT in this study. We report two cases who have presented with left hemiparesis and evaluated by both TMS and DTI FT; 10-year-old boy with Mitochondrial Encephalomyopathy with Lactic Acidosis and Stroke-like episode syndrome and 20-year-old woman with traumatic brain injury. Combined use of TMS and DTI FT successfully led to localize the brain lesion that might cause motor impairment in patients with abnormal signal intensities in MRI. The results of this study suggest that TMS and DTI FT might provide the detailed information between function and anatomy of the CST, complementarily.

인간 각막상피세포에서 미세먼지로 인한 세포 손상을 완화할 수 있는 유익한 한약재의 탐색 (Exploration of Beneficial Herbal Medicines to Attenuate Particulate Matter-induced Cellular Injury in Human Corneal Epithelial Cells)

  • 김다혜;김민영;황보현;지선영;박세광;박성호;김미영;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.647-658
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    • 2022
  • 미세먼지는 유해한 다양한 작은 입자를 가진 대기오염 물질로서 산화적 및 염증성 반응을 촉진하여 다양한 질환의 발병과 진행에 관여하는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 외부 오염물질에 직접적으로 노출되는 1차 노출 기관인 안구를 미세먼지로부터 보호할 수 있는 약재를 선정하기 위해, 인간 각막상피세포에서 후보 약물들의 방어 효능을 평가했습니다. 그 결과, 12종의 후보 약재 중 PM2.5에 의한 세포 독성 억제효능을 보인 후보 약재 5가지(천문동, 석창포, 황련, 감국 및 금잔화)를 선별하였다. 이들 후보 물질들의 항산화 활성을 평가하기 위하여 ROS 소거능을 조사한 결과, 석창포, 천문동 및 황련 추출물이 유의한 효과를 나타내었으며, 이는 미토콘드리아 활성 보존 효능과 다소 연관성이 있었다. 또한, 이들은 PM2.5에 의한 DNA 손상을 차단할 수 있었음을 8-OHdG 생성 및 γ-H2AX 발현 분석을 통하여 확인하였다. 본 연구의 결과는 PM2.5에 대한 각막상피세포의 보호 신규 천연물의 탐색을 위한 자료로 활용될 것이다.

초저체온하 완전순환정지 시에 이용되는 역행성 뇌관류의 시간에 따른 뇌대사 지표, 혈청 내 neuron-specific enolase, 및 S-100 베타단백의 변화 (The Changes of Cerebral Metabolic Parameters, Serum Levels of Neuron-Specific Enolase and S-100$\beta$ Protein During Retrograde Cerebral Perfusion Under Profound Hypothermic Total Circulatory Arrest)

  • 김경환
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제34권9호
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    • pp.653-661
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    • 2001
  • 배경 : 역행성 뇌관류는 대동맥궁 수술에서 이용되는 뇌보호법중의 하나이다. 저자는 이에 대한 연구결과를 이미 발표한 바 있으나, 그 안전성 여부에 대하여는 아직 논의가 필요한 부분이다. 역행성 뇌관류 연구를 진행하면서, 조기 뇌손상을 시사한다고 알려진 여러 인자들을 조사하였다. 대상 및 방법 : 25~30kg 돼지를 이용하여 120분간 역행성 뇌관류를 시행하였다. 심폐기 이탈을 시행하고 2시간 동안 생존을 유도하였으며, 전기간에 걸쳐 직장체온, 내경정맥 산소포화도, 중심정맥압 등을 관찰하였다. 조직학적 소견을 관찰하였고, 혈중 neuron-specific enolose(NSE) 및 S100베타 단백치를 측정하였다. 역행성 뇌관류 시행 중 중심정맥압은 20~25mmHg를 유지하였다. 결과 : 역행성 뇌관류 속도 (ml/min)는 224.3$\pm$87.5(20분), 227.1$\pm$111.0(40분), 221.4$\pm$119.5(60분), 230.0$\pm$136.5(80분), 234.3$\pm$146.1(100분), 184.3$\pm$50.5(120분)으로 나타났으며 혈중 NSE 농도는 역행성 뇌관류 후에 관류전에 비해 유의한 증가를 보이지 않았다. 혈중 S100 베타 단백치(ng/ml)는 0.12$\pm$0.07(마취시작), 0.12$\pm$0.07(심폐바이패스직후), 0.19$\pm$0.12(심폐기가동 20분), 0.25$\pm$0.06(역행성뇌관류 20분), 0.29$\pm$0.08(40분), 0.41$\pm$0.05(60분), 0.49$\pm$0.03(80분), 0.51$\pm$0.10(100분), 0.46$\pm$0.11(120분), 0.52$\pm$0.15(심폐기 재가동 30분), 0.62$\pm$0.15(60분), 0.76$\pm$0.17(심폐기이탈 30분), 0.81$\pm$0.20(60분), 0.84$\pm$0.23(90분) and 0.94$\pm$0.33(120분)를 보였고 이는 역행성 뇌관류 전에 비해 유의하게 증가된 소견이었다(p<0.05). 뇌신피질, 기저핵, 해마에서 전자현미경 조직 소견을 관찰하였으며 마이토콘드리아의 부종을 관찰할 수 있었다. 결론 : 역행성 뇌관류 120분 후에 S100 베타 단백의 유의한 증가를 관찰할 수 있었으며 뇌조직 손상과의 관련성은 좀 더 연구되어야 할 부분으로 생각된다. 장기 생존 모델을 통한 재평가가 필요하다고 사료되며 심폐바이패스 시행 등의 교란 인자도 고려해야 할 것이다.

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망막색소상피세포에서 감초 추출물의 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상 및 apoptosis 유발의 차단 효과 (Ethanol Extract of Glycyrrhiza uralensis Protects Against Oxidative Stress-induced DNA Damage and Apoptosis in Retinal Pigment Epithelial Cells)

  • 김소영;김정환;김성옥;박세광;정지원;김미영;이혜숙;정재훈;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.1273-1280
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    • 2019
  • 고령층 인구에서 노인성 황반변성(AMD)은 실명의 주요 원인 중 하나이며, 망막 항상성을 유지하는 망막색소상피(RPE) 세포의 산화적 스트레스에 의한 손상은 AMD의 발달에 기여한다. 감초는 한국을 포함한 아시아 국가의 다양한 질병 치료에 가장 널리 사용되는 약초 중 하나이다. 비록 감초는 다양한 실험 모델에서 항산화 효능이 있는 것으로 알려져 있지만, 망막색소상피세포의 손상에 대한 보호 기전은 알려진 바 없다. 본 연구에서는 ARPE-19 인간 망막색소상피에서 과산화수소($H_2O_2$)에 의해 유도된 산화적 손상에 대한 감초 에탄올 추출물의 효능을 평가하였다. 본 결과에 의하면 감초 추출물은 Nrf2 및 HO-1의 발현을 유도하면서 $H_2O_2$에 의한 ROS의 생성을 유의적으로 차단하였다. 또한 감초 추출물은 $H_2O_2$에 의해 유도된 DNA 손상을 억제하였으며, 미토콘드리아막 전위의 소실을 약화시켰다. 그리고 감초 추출물 $H_2O_2$에 의한 caspase-3의 활성을 억제하면서 apoptosis 유도를 차단하였다. 이러한 결과는 감초 추출물이 DNA 손상을 억제하고 apoptosis를 감소시킴으로써 산화적 손상으로부터 망막색소상피세포를 보호할 수 있음을 의미한다. 비록 감초 추출물에 함유된 생리활성 성분들의 분석과 Nrf2-매개 HO-1 발현의 조절에 대한 추가 연구가 수행되어야 하지만, 감초 추출물은 AMD의 위험을 감소시킬 잠재력을 지니고 있음을 시사한다.

수도(水稻) 품종(品種)의 냉해관련인자(冷害關聯因子) 특성(特性)에 의(依)한 내냉성(耐冷性) 평가(評價) -II. 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)와 내냉성(耐冷性) (Evaluation of Cold Tolerance in Rice Cultivars by the Characteristics Related to Chilling Injury -II. Transition Temperature of Respiratory Activity on Rice Cultivars and Cold Tolerance)

  • 석순종;하호성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.200-205
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    • 1991
  • 수도품종(水稻品種)의 내냉성(耐冷性)을 실험실내(實驗室內)에서 화학적(化學的)인 분석방법(分析方法)에 의하여 조사(調査)하기 위하여 백화묘(白化苗) 및 유묘(幼苗)와 생육시기별(生育時期別) 잎 및 유수의 mitochondria 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)를 측정(測定)하고 내냉성정도(耐冷性程度)와의 관계(關係)를 검토(檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 수도(水稻) 백화묘(白化苗)($25^{\circ}C$, 암상태(暗狀態) 2주간(間) 생육(生育))에서 분리(分離)한 mitochondria의 호흡활성전이온도(呼吸活性轉移溫度)와 내냉성정도(耐冷性程度)와의 관계(關係)를 보면 내냉성(耐冷性)이 강한 품종(品種)에서 전이온도(轉移溫度)가 낮고 약(弱)한 품종(品種)에서 높은 경향(傾向)을 보였다. 2. 백화묘(白化苗)의 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)와 내냉성정도(耐冷性程度)와의 관계(關係)에서 1988년에는 상관계수(相關係數) $r=0.8935^{**}$, 1989년은 $r=0.8236^{**}$으로서 높은 상관관계(相關關係)를 보였고 유묘(幼苗)(4엽기(葉期))의 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)와는 $r=0.6239^{**}$로서 약간 낮았다. 3. 수잉기 유수의 mitochondria의 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)와 내냉성정도(耐冷性程度)와의 관계(關係)는 몇 품종(品種) 벗어나는 것도 있었으나 일치(一致)하는 경향(傾向)을 보였다. 4. 수도묘(水稻苗)의 생육시기(生育時期)에 따른 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)는 1주묘(苗) $12.5^{\circ}C$, 2주묘(苗) $14.5^{\circ}C$, 3주와 4주묘(苗) $15.5^{\circ}C$, 5주묘(苗)는 $16.5^{\circ}C$로서 어린묘(苗) 일수록 낮았다. 5. 생육시기별(生育時期別) 엽신(葉身)과 유수의 mitochondria 호흡활성(呼吸活性) 전이온도(轉移溫度)는 상풍벼 $11.5{\sim}12.5^{\circ}C$, 풍산벼 $15.0{\sim}16.0^{\circ}C$, 샛별벼 $17.0{\sim}18.0^{\circ}C$로서 시기별(時期別) 큰 차이(差異)가 없었으나 내냉성(耐冷性) 강, 중(中), 약(弱) 정도별(程度別)로는 뚜렷한 차이(差異)를 보였다.

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폐포대식세포에서 내독소 자극에 의한 Superoxide Dismutase 유전자발현의 조절 기전 (Superoxide Dismutase Gene Expression Induced by Lipopolysaccharide in Alveolar Macrophage of Rat)

  • 박계영;유철규;김영환;한성구;심영수;현인규
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권4호
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    • pp.522-534
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    • 1995
  • 연구배경: 내독소에 의한 급성 폐손상의 발병기전에서 산소기가 중요한 역할을 한다는 사실은 잘 알려져 있다. 세포내에는 이러한 산소기에 의한 세포의 손상을 방지하는 정상 방어기전으로 여러 항산화효소가 존재하는데, 이중 SOD는 세포대사과정이나 외부 자극에 의해 생성된 superoxide로부터 세포의 손상을 방지하는 역할을 한다. 세포내 SOD는 주로 이중체의 구조로 세포질에 존재하는 CuZnSOD와 사중체의 구조로 미토콘드리아에 존재하는 MnSOD의 두 종류가 알려져 있으나, 폐포대식세포에서의 SOD mRNA 발현 및 그 조절기전에 대해서는 확실히 규명되어 있지 않다. 본 연구의 목적은 백서의 폐포대식세포에서 내독소 자극에 의한 MnSOD와 CuZnSOD mRNA 발현양상을 관찰하고 내독소 자극시 니타나는 SOD mRNA 발현의 조절기전을 규명하는데 있다. 방법: 백서의 기관지폐포세척액에서 얻은 세포를 plastic plate에 부착시켜 폐포대식세포를 분리한 후 내독소를 자극하여 내독소 용량($0.01{\mu}g/ml{\sim}10{\mu}g/ml$)과 자극시간(0, 2, 4, 8, 24 hrs)에 따른 MnSOD와 CuZnSOD MnSOD 발현양상을 Northern blot analysis를 시행하여 관찰하였다. 다음 단계로 MsSOD와 CuZnSOD mRNA 발현의 조절기전을 밝히고자 폐포대식세포를 각각 AD($5{\mu}g/ml$) 또는 CHX($5{\mu}g/ml$)로 전처치한 후 내독소로 자극하여 MnSOD와 CuZnSOD mRNA의 발현양상을 관찰하였다. 한편 내독소 투여가 SOD mRNA의 안정성을 변화시키는지 여부를 평가하기 위해 폐포대식세포를 대조군과 투여군으로 나누어 SOD mRNA의 분해속도를 비교하였다. 총 세포내 RNA는 guanidinium thiocyanate/phenol/chloroform법을 이용하여 추출하였고, Northern blot analysis는 $^{32}P$로 표지된 백서의 MnSOD와 CuZnSOD cDNAs를 이용하여 시행하였다. 결과: 백서의 폐포대식세포에서 MnSOD mRNA의 발현은 내독소 투여량의 증가세 따라 증가되었고 내독소를 투여하고 8시간후에 정점을 이루었으나, CuZnSOD mRNA의 발현은 내독소의 용량 및 투여후 반응시간에 따라 변화하지 않았다. 내독소 투여후 MnSOD mRNA의 발현증가는 AD 또는 CHX 각각의 전처치에 의해 모두 억제되었다. MnSOD mRNA의 안정성은 내독소 투여에 의해 변화하지 않았다. 결론: 이상의 결과로 백서의 폐포대식세포는 내독소 자극에 반응하여 SOD를 생성하는 중요세포이고, 내독소에 의한 MnSOD mRNA의 발현은 전사단계에서 조정되며 mRNA의 안정성을 변화시키지 않고 새로운 단백의 합성이 필요한 것으로 사료된다.

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