It is not known whether gender differences play a role in susceptibility to ischemic acute renal failure. Thus, we examined if there were any differences in susceptibility between male and female mice to kidney ischemic injury, and if so, whether it is due to differences in mitogen activated protein kinases (MAPKs) or inflammatory responses to ischemia. Female mice were protected against kidney ischemia when compared with males. Thirty minutes of bilateral ischemia resulted in marked functional and morphological damages in males, but not in females. The ischemia-induced phosphorylation of c-jun N-terminal stress-activated protein kinases (JNKs) was higher in males than in females. Phosphorylation of extracellular signal-regulated kinases (ERKs) was lower in males than in females. Post- ischemia medullary infiltration of RAW 264.7 cell, a monocyte-macrophage cell, and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) were greater in males than in females. In conclusion, males were much more susceptible to ischemia than females. The enhanced propensity to ischemic injury in males was correlated with greater activation of JNKs, greater expression of ICAM-1, and greater trapping of leukocytes in the medulla.
Redox factor (Ref)-1은 세포질과 핵을 오가며 산화환원(redox) 환경에 민감한 transcription factors의 조절과 손상된 DNA의 교정 등 다양한 기능을 수행하는 단백질이다. 하지만, 단핵구(monocyte)의 대식세포(macrophage)로의 분화과정에서 Ref-1의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 인간 단핵구세포주 THP-1을 이용하여 Ref-1의 단핵구 분화과정에 미치는 영향을 조사하였다. 분화제 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)는 시간이 지날수록 세포의 부착능을 증가시키고 포식기능의 현저한 증가를 보이지만, Ref-1의 세포 내 양을 현저히 감소시켰다. Ref-1의 억제제인 E3330와 siRNA 기법을 이용한 Ref-1 knock- down은 PMA에 의한 세포 부착능과 막표면 분화인자의 발현을 현저히 감소시켰다. 이는 PMA에 자극을 받은 THP-1 세포의 분화 초기과정에는 Ref-1의 역할이 절대적으로 필요하다는 것을 의미한다. 단핵구 분화과정에서 Ref-1의 작용기전을 조사하기 위하여, PMA로 자극한 THP-1 세포의 세포질과 핵에서 Ref-1의 분포를 조사하였다. 놀랍게도, PMA 자극은 Ref-1을 빠르게 핵으로 이동하는 결과를 나타내었다. Ref-1의 핵으로의 이동이 단핵구 분화에 필요함을 증명하기 위하여, nuclear localization sequence (NLS)가 제거된 Ref-1 vector를 사용하였다. 그 결과, 핵으로의 이동이 제한된 ∆NLS Ref-1의 과발현은 PMA 자극에 의한 막표면 단백질의 발현 억제와 포식기능의 현저한 감소를 보였다. 이를 종합하면, Ref-1은 분화제 자극에 의한 분화 유도 초기과정에 핵으로 이동하여 다양한 분화인자의 발현에 관여하는 것으로 보인다.
Activation of protein kinase C (PKC) is closely linked with endothelial dysfunction. However, the effect of $PKC{\beta}II$ on endothelial dysfunction has not been characterized in cultured endothelial cells. Here, using adenoviral $PKC{\beta}II$ gene transfer and pharmacological inhibitors, the role of $PKC{\beta}II$ on endothelial dysfucntion was investigated in cultured endothelial cells. Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) increased reactive oxygen species (ROS), p66shc phosphorylation, intracellular adhesion molecule-1, and monocyte adhesion, which were inhibited by $PKC{\beta}i$ (10 nM), a selective inhibitor of $PKC{\beta}II$. PMA increased the phosphorylation of CREB and manganese superoxide dismutase (MnSOD), which were also inhibited by $PKC{\beta}i$. Gene silencing of CREB inhibited PMA-induced MnSOD expression, suggesting that CREB plays a key role in MnSOD expression. Gene silencing of $PKC{\beta}II$ inhibited PMA-induced mitochondrial ROS, MnSOD, and ICAM-1 expression. In contrast, overexpression of $PKC{\beta}II$ using adenoviral $PKC{\beta}II$ increased mitochondrial ROS, MnSOD, ICAM-1, and p66shc phosphorylation in cultured endothelial cells. Finally, $PKC{\beta}II$-induced ICAM-1 expression was inhibited by Mito-TEMPO, a mitochondrial ROS scavenger, suggesting the involvement of mitochondrial ROS in PKC-induced vascular inflammation. Taken together, the results suggest that $PKC{\beta}II$ plays an important role in PMA-induced endothelial dysfunction, and that the inhibition of $PKC{\beta}II$-dependent p66shc signaling acts as a therapeutic target for vascular inflammatory diseases.
Objectives We evaluated the wound healing effects of Dangguijakyak-san (DJ) using C57BL/6 mice that were generated open wound. Methods The study was conducted with seven C57BL/6 mice assigned to each group, divided into the normal group, control group, vitamin E group, DJ low-dose group, DJ high-dose group. We measured total polyphenol, flavonoid contents, the size of the wound, liver function, pro-inflammatory cytokine activity in serum, inflammation-related proteins, adhesion molecules and chemokine proteins, collagen-related proteins in skin tissue and histopathological changes by H&E and Masson's staining. Results DJ treatment significantly reduced the area of the wound compared to the control group. Also, inflammatory cytokines were reduced and the expression of anti-inflammatory-related factors (interleukin-4 [IL-4] and IL-10) was significantly increased in the DJ treatment group. We identified that DJ treatment inhibits both pathways of inflammation, the mitogen-activated protein kinases and nuclear factor-κB pathway. Moreover, the protein expressions of Sirt1 (sirtuin 1), MCP-1 (monocyte chemoattractant protein 1), ICAM-1 (intercellular adhesion molecule 1), and VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule 1) were decreased by DJ administration. Also, the expression of α-smooth muscle actin and collagen type I alpha 1, collagen-related proteins, that help skin recovery was significantly increased in the DJ treatment group. Histopathologically, a relatively thin epithelial layer could be observed in the DJ administration group, as well as an increase in fibroblasts and collagen fibers. Conclusions These data suggest that DJ treatment is effective in wound healing, suppressing inflammatory proteins, increasing skin repair factors and improving histopathological changes caused by wounds.
Objectives : Inflammation is important event in the development of vascular diseases including hypertension, atherosclerosis, and restenosis. Injinho-tang(IJHT) has been used as a traditional Korean herbal medicine since ancient times, and today it is widely used as a medication for jaundice associated with inflammation of the liver. The aim of this study was to determine whether IJHT and its components inhibit production of nitrite, an index of NO, and proinflammatory cytokines in lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW 264.7 macrophages. Methods : Cytotoxic activity of IJHT and its components on RAW 264.7 cells was using 5-(3-caroboxymeth-oxyphenyl)-2H-tetra-zolium inner salt (MTS) assay. The nitric oxide (NO) production was measured by Griess reagent system. And proinflammatory cytokines were measured by ELISA kit. The levels of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression were detected by western blot. Results : IJHT and its components significantly inhibited the LPS-induced NO production and iNOS expression accompanied by an attenuation of tumor necrosis factor-alpha (TNF-${\alpha}$), interleukin-6 (1L-6), IL-$1{\beta}$ and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) formation in macrophages. Conclusions : IJHT and its components inhibit LPS-induced inflammation via decreasing cytokines production. These results indicate that IJHT and its components have potential as an anti-inflammation and anti-artherosclerosis agent.
This study measured the plasma and liver concentrations of cytokines, the distribution of blood lymphocyte subpopulations (CD4 and CD8), plasma levels of nitrite (NO3–) and nitrate (NO2–), intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1), cytokine-induced neutrophil chemoattractant 1 (CINC-1), prostaglandin E2 (PGE2), and peritoneal lavage fluid (PLF) levels of monocyte chemotactic protein 1 (MCP-1) and CINC-1 in order to examine the anti-inflammatory activity of the cinnamon extract in lipopolysaccharide (LPS)-exposed rats. The plasma concentrations of interleukin (IL)-1β, IL-6, and tumor necrosis factor α (TNF-α) were lower in the cinnamon extract groups than in the control group at both 2 and 5 h after LPS injection. Furthermore, the liver concentrations of IL-1β, IL-6, and TNF-α were lower in the cinnamon extract groups than in the control group at 5 h after LPS injection. Plasma IL-10 concentrations were higher in the cinnamon extract groups than in the control group at both 2 and 5 h after LPS injection, and liver concentrations of IL-10 did not differ significantly among all treatment groups at 5 h after LPS injection. The distribution of CD4 tended to increase, and that of CD8 tended to decrease in the cinnamon extract groups. The CD4/CD8 ratio was increased in the cinnamon extract groups. The plasma concentrations of NO3–/NO2–, ICAM-1, CINC-1, and PGE2 and the PLF concentrations of MCP-1 and CINC-1 exhibited a tendency to decrease in the cinnamon extract groups. These results indicate that cinnamon extract can exert functional anti-inflammatory effects.
Thromboxane $A_2$ ($TXA_2$) is one of major proinflammatory mediators, plays an important role in the development of vascular inflammatory diseases. $TXA_2$ acting through the thromboxane receptor regulates multiple pathways and genes in a variety of cells. In this study, we report that the activation of thromboxane receptor with U46619 increases the interleukin-8 (IL-8) mRNA in vascular endothelial cells. We also demonstrated that U46619 produces the activations of extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) and p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK), which is required for endothelial IL-8 production. And U46619 enhanced mRNA stability of IL-8 transcripts in endothelial cells. Moreover, inhibition of ERK1/2 or p38MAPK reduced monocyte adhesion to aortic endothelium stimulated by U46619. Therefore, these results suggest that activation of thromboxane receptor promotes the expression of IL-8 via ERK1/2 and p38MAPK activation in endothelial cells.
Objectives: To investigate the anti-inflammatory effects of cultivated wild ginseng pharmacopuncture in lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory rat model. Methods: Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups; LPS control (n=6), LPS+cultivated wild ginseng pharmacopuncture at CV4 (n=6), LPS+cultivated wild ginseng pharmacopuncture at CV17 (n=6), and LPS+cultivated wild ginseng pharmacopuncture at Ex-HN1 (n=6). Pharmacopuncture (0.1 ml) was given every two days for 4 weeks followed by inflammation induction by peritoneal LPS injection (5 mg/kg). Blood, liver tissue, and peritoneal lavage fluid were taken and proinflammatory cytokines and other related factors were analysed. Results: Compared with the control group, CV4 and Ex-HN1 pharmacopuncture groups significantly attenuated plasma IL-$1{\beta}$, IL-6, and TNF-$\alpha$ increase at 2h and 5h after LPS injection (P<0.05). A significant difference from control group emerged at 5 h for plasma IL10 (P<0.05). For liver cytokines analyzed at 5 h after LPS injection, only CV4 pharmacopuncture group showed significant difference in TNF-$\alpha$ and IL-10 (P<0.05). Blood CD4/CD8 ratio and the phagocytic activities of polymorphonuclear neutrophils were not different from those of control group in all pharmacopuncture groups (P>0.05). CV4 pharmacopuncture significantly attenuated increase of plasma ${NO_3}^-/{NO_2}^-$, Intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), cytokine-induced neutrophil chemoattractant-1 (CINC-1), and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) compared with the control group (P<0.05). Monocyte chemoattractant protein-1, $PGE_2$, and CINC-1 level of CV4 pharmacopuncture group was significantly different from those from the control group (P<0.05). Conclusions: These results indicate that cultivated wild ginseng pharmacopuncture at CV4 may have a potent anti-inflammatory effect in an LPS-induced inflammatory rat model.
Objective : Biodegradable poly-L-lactic acid (PLLA) with a highly biocompatible surface via tantalum (Ta) ion implantation can be an innovative solution for the problems associated with current biodegradable stents. The purpose of this study is to develop a Taimplanted PLLA stent for clinical use and to investigate its biological performance capabilities. Methods : A series of in vitro and in vivo tests were used to assess the biological performance of bare and Ta-implanted PLLA stents. The re-endothelialization ability and thrombogenicity were examined through in vitro endothelial cell and platelet adhesion tests. An in vivo swine model was used to evaluate the effects of Ta ion implantation on subacute restenosis and thrombosis. Angiographic and histologic evaluations were conducted at one, two and three months post-treatment. Results : The Ta-implanted PLLA stent was successfully fabricated, exhibiting a smooth surface morphology and modified layer integration. After Ta ion implantation, the surface properties were more favorable for rapid endothelialization and for less platelet attachment compared to the bare PLLA stent. In an in vivo animal test, follow-up angiography showed no evidence of in-stent stenosis in either group. In a microscopic histologic examination, luminal thrombus formation was significantly suppressed in the Ta-implanted PLLA stent group according to the 2-month follow-up assessment (21.2% vs. 63.9%, p=0.005). Cells positive for CD 68, a marker for the monocyte lineage, were less frequently identified around the Ta-implanted PLLA stent in the 1-month follow-up assessments. Conclusion : The use of a Ta-implanted PLLA stent appears to promote re-endothelialization and anti-thrombogenicity.
Objectives: Nephrotic syndrome is a kidney disorder, which is characterized by proteinuria, edema (swelling), and hyperlipidemia. Maydis Stigma (Corn silk) has been widely used in Asia as a traditional medicine and is known to have a diuretic effect and is used for the treatment of edema and indigestion. Methods: The aim of this study is to investigate the improvement effect of Maydis Stigma in treating nephrotic syndrome induced by puromycin aminonucleoside. Sprague-Dawley rats were intravenously injected with 75 mg/kg/day puromycin aminonucleoside, then treated with either Losartan or 200 mg/kg/day Maydis Stigma for seven days. Results: Maydis Stigma significantly decreased ascites and proteinuria level. Plasma levels of blood urea nitrogen (BUN) and plasma creatinine reduced significantly by Maydis Stigma. In addition, treatment with Maydis Stigma attenuated histological damage. Treatment with Maydis Stigma also restored podocin expression and reduced inflammation markers such as intracellular adhesion molecules (ICAM-1), monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1), tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and high-mobility group box-1 (HMGB1). Conclusions: Maydis Stigma ameliorates kidney injury in nephrotic syndrome rat models. Maydis Stigma exerts a renoprotective effect owing to its anti-inflammatory effects and reductions of ascites and proteinuria. Thus, these results indicate that Maydis Stigma is likely to be a promising agent in the treatment of nephrotic syndrome.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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