• 제목/요약/키워드: oxygen free radicals

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상침자(桑椹子)추출물이 ob/ob mouse의 혈당, 혈청 지질, Polyol Pathway, AGE 및 RAGE에 미치는 영향 (Effects of Mori Fructus Extract on Hyperglycemia, Hyperlipidemia, Polyol Pathway, AGE and RAGE in ob/ob Mice)

  • 이민동;정지천
    • 동의생리병리학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.351-359
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    • 2009
  • Etiological studies of diabetes and its complications showed that oxidative stress might play a major role, Therefore, many efforts have been tried to regulate free oxygen radicals for treating diabetes and its complications. Mori Fructus extract has been known to be effective for the antidiabetic, antihyperlipidemic and antiobesitic prescription, and composed of four crude herbs, The aim of this study was to investigate the effect of Mori Fructus extract in male ob/ob mouse with severe obesity, hyperinsulinemia, hyperglycemia, hyperlipidemia. Mice were grouped and treated for 5 weeks as follows. Both the lean (C57BL/6J black mice) and diabetic (ob/ob mice) control groups received standard chow. The experimental groups were fed with a diet of chow supplemented with 7.5, 15 and 30 mg Mori Fructus extract per 1 kg of body weight for 14 days. The effects of Mori Fructus extract on the ob/ob mice were observed by measuring the serum levels of glucose, insulin, lipid components, and the kidney levels of reactive oxygen species (ROS), MDA+HAE, GSH and also the enzyme activities involved in polyol pathway. Western blotting was performed using anti-AGE, anti-RAGE respectively. Mori Fructus extract lowered the levels of serum glucose and insulin in a dose dependent manner. Total cholesterol, triglyceride and free fatty acid levels were decreased, while the HDL-cholesterol level was increased, in Mori Fructus extract treated groups. Renal aldose reductase and sorbitol dehydrogenase activities were increased in the ob/ob mice, whereas those were inhibited in the Mori Fructus extract-administered groups. Mori Fructus extract inhibited the generation of ROS in the kidney. MDA+HAE level was increased and the GSH level was decreased in the ob/ob mice, whereas those were improved in the Mori Fructus extract-administered groups. Mori Fructus extract inhibited the expression of AGE, RAGE in the ob/ob mice. The results suggested that Mori Fructus exerted the antidiabetic and antihyperlipidemic activities by regulating the activities of polyol pathway enzymes, scavenging the ROS, decreasing the MDA+HAE level, increasing the GSH level and inhibiting the expression of AGE, RAGE in the ob/ob mice.

식이성 홍국이 Bromobenzene에 의한 간 손상의 해독에 미치는 영향 (Effect of Dietary Monascus Koji on the Liver Damage Induced by Bromobenzene in Rats)

  • 오정대;윤종국;유대식
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.965-972
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    • 2004
  • 홍국이 bromobenzene에 의한 간 손상에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 흰쥐 에 2% 및 4% 홍국 첨가식이로 1개월 간 성장시킨 다음 체중 1 kg당 400 mg의 bromobenzene을 1일 1회 복강으로 3회 투여한 다음, 24시간 후에 처치하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 2% 및 4% 홍국 첨가식이로 성장시킨 흰쥐에 있어서 체중증가율은 표준식이군과 별다른 차이를 볼 수 없었으며 간 기능 및 병리조직검사에서도 홍국 섭취로 인한 간 조직의 병태생리적 변화가 관찰되지 않았다. 이러한 실험동물에 bromobenzene을 투여 시 간 손상 정도가 2% 홍국 첨가식이군에서 가장 경미하게 나타났다. 2% 홍국 첨가식이군에서 bromobenzene에 의한 간손상이 경미하게 나타난 원인을 구명하고자 간 손상 실험모델에bromobenaene을 재투여시, 간 조직 중 cytochrome P-450 dependant aniline hydroxylase 활성은 대조군에 비하여 2% 홍국 첨가식이군에서는 유의한 증가(p<0.01)를 보였으나 표준식이군 및 4% 홍국 첨가식이군은 오히려 감소하였다. 그리고 대조군에 대한 간 조직 glutathione 함량 감소율에 있어서는 2% 홍국 첨가식이군에서 표준식이군 및 4% 홍국 첨가식이군보다 높게 나타났다. 그러나 간 조직의 glutathione S-transferase 활성은 3군간에 별다른 차이를 볼 수 없었으나 반응속도적 측면에서는 2% 홍국 첨가식이군에서 표준식이군 및 4% 홍국 첨가식이군보다 V$_{max}$치가 높게 나타났다. 한편 bromobenzene 투여에 의한 간 조직의 cytochrome P-450 dependant aniline hydroxylase 증가율은 2% 홍국 첨가식이군에서 표준식이군 및 4% 홍국 첨가식이군보다 낮게 나타났으며, xanthine oxidase 활성은 3군간에 별다른 차이를 볼 수 없었다. 특히 대조군 및 bromobenzene 투여군 모두superoxidase dismutase, catalase, glutathione peroxidase 활성은 2% 홍국 첨가식이군에서 표준식이군 및 4% 홍국 첨가식이군보다 높게 나타났다. 이상 실험결과를 종합해 볼 때, 2% 홍국 첨가식이군에서 bromobenzene에 의한 간 손상이 경미하게 나타났으며, 이는 2% 흥국 첨가식이의 섭취로 인한 bromobenzene 대사 및 유해산소 해독의 촉진에 기인되기 때문일 것으로 생각된다.다.

헌혈이 헌혈자의 혈유변학적 지표에 미치는 영향 (Effect of Blood Donation on the Donor's Hemorheological Properties)

  • 이병권
    • 대한수혈학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.229-239
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    • 2018
  • 순환계는 혈액의 흐름이 원활하게 되도록 그 해부학적 구조와 혈류의 물리학적 특성이 연결되어있다. 혈액의 흐름에 영향을 주는 혈액의 물리학적 특성을 혈유변학적 인자(Hemorheologic factors)라 하며, 혈액의 점도(blood viscosity) 및 적혈구 응집도(erythrocyte aggregation)와 같은 혈유변학적 특성은 헤마토크리트(hematocrit; Hct)와 밀접한 관계를 가진다. 헤마토크리트가 높을수록 혈액 점도가 증가하고 적혈구 응집도는 증가하며 순환을 저해하고 조직에 산소 전달 능력을 방해한다. 혈청 페리틴은 과도하게 있을 경우 산화유리기(oxygen free radial)를 통하여 혈관 내피세포(vascular endothelial cell)와 혈구 세포(blood cell)에 산화 손상을 유발하여 심혈관계 손상을 유발한다. 이러한 기전을 근거로 사혈 혹은 헌혈을 심혈관계 질환의 예방 및 치료에 응용하려는 시도가 오랫동안 있었다. 사혈은 의학에 있어 오랜 역사를 가지면서 특히 한방의 치료적 개념으로 최근까지도 사용되고 있으나 그 과학적 근거가 불충분하고 아직까지 논란의 여지도 있어 근거 중심의 의학을 근간으로 하는 의학에서는 도외시되어왔다. 하지만 혈액량이 증가하면 혈유변학적 인자들(hemorheological factors) 역시 악화되면서 대 순환에서 동맥경화의 발생 및 진행에 영향을 주고, 모세순환(microcirculation)을 악화시키는 것으로 알려져 있으며 심뇌혈관 사건에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 정기적인 헌혈자(regular blood donors)에게 혈유변학적 인자들을 저명하게 호전시키고 과도한 철분의 함량을 줄여서 산화유리기에 의한 혈구 및 내피세포의 산화 손상을 줄임으로써, 순환계내에서 혈액순환을 촉진시킬 수 있다는 증거들이 보고되고 있다. 헌혈의 효과가 심혈관계 질환에 이익이 된다는 확고한 장기적 코호트 연구결과가 도출된다면 절대적으로 헌혈 혈액량이 부족한 현실과 심혈관계 질환의 예후를 호전시킬 수 있다는 측면에서 중요한 역할을 할 수 있다고 생각된다.

갓김치에서 분리된 유산균의 활성산소종에 대한 저항성과 항산화 활성 (Resistance to Reactive Oxygen Species and Antioxidant Activities of Some Strains of Lactic Acid Bacteria from the Mustard Leaf Kimchi)

  • 임성미
    • 미생물학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.375-382
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    • 2010
  • 갓김치로부터 분리된 유산균 5종(Lactobacillus acidophilus GK20, Lactobacillus brevis GK55, Lactobacillus paracasei GK74, Lactobacillus plantarum GK81, 및 Leuconostoc mesenteroides GK104)의 활성산소종에 대한 저항성 및 항산화 활성을 조사하였다. Hydrogen peroxide (0.5 mM)와 반응 5시간후 L. acidophilus GK20, L. brevis GK55, L. paracasei GK74 및 L. plantarum GK81들은 50% 이상의 생존율을 보였으며, superoxide anions에 의한 저해율은 L. acidophilus GK20와 L. paracasei GK74가 가장 낮았고, hydroxyl radical과의 반응에서는 L. paracasei GK74와 L. plantarum GK81이 가장 안정하였다. 한편, L. plantarum GK81는 실험 균주 중 가장 높은 DPPH 소거능($70.8{\pm}10.1%$)을 나타내었는데, 세포(IC)보다는 세포추출물(ICFE)의 활성이 더 높았다. 또한 L. plantarum GK81의 ICFE는 다른 균주들에 비해 높은 superoxide radical 소거능을 보였고, 이 균주의 IC와 ICFE에 의한 환원력은 BHA와 vitamin C보다 유의적으로 더 높게 나타났으며, L.paracasei GK74 IC의 환원력도 vitamin C와 비슷한 수준으로 나타났다. L. brevis GK55, L. paracasei GK74 및 L.mesenteroides GK104 IC의 $Fe^{2+}$-chelating 활성은 30% 이상이었고, L. plantarum GK81의 ICFE는 45% 이상의 활성을 나타내었다. 따라서 실험 균주 중 L. plantarum GK81은 다른 균들에 비해 ROS에 대해 비교적 안정하고, 항산화 활성도 가장 높은 것으로 확인되었다.

난소절제로 유도한 노화쥐에서 chondroitin sulfate에 의한 산화 스트레스의 감소효과 (Reduction of Oxidative Stress by Chondroitin Sulfate in the Ovariectomy-Induced Aging Rat)

  • 이진영;하배진
    • 생명과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.280-285
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    • 2004
  • 노화과정에 산소라디칼이 관여할 가능성을 난소를 절제한 횐 쥐를 동물모델로 하여 알아보았다. 난소를 절제한 쥐와 난소를 절제하지 않은 정상 쥐에서의 생리활성 및 항산화 효과를 알아보기 위하여 CS를 사용하였다. 난소를 절제한 횐 쥐에 각각 CS를 각 100 mg/kg과 200 mg/kg을 투여하고, 이것과 비교하기 위해 난소를 절제한 대조군과 난소를 절제하지 않은 정상군으로 하여 항산화 효과에 관한 실험방법으로 진행하였다. 노화 유도된 쥐의 각 조직에서 지질 과산화가 증가되었고 유리기 반응이 더 심하게 일어난 간 조직에서 노화 진행이 그만큼 촉진되었음을 알 수 있었다. 산소라디칼 반응이 항진된 원인을 규명코자 간 조직에서 항산화 효소의 활성을 조사한 결과, SOD와 GSH의 활성이 감소되었으며, 노화나 지질과산화가 심하게 진행되었던 간 조직에서 이들 항산화 효소의 활성감소가 심한 경향을 나타내었다. AST의 활성은 OVX 군이 Sham 군에 비해 2.1배 높게 나타났으며, ALT 활성은 크게 변화하지 않았다. 과산화지질한량은 OVX 군이 Sham 군에 비해 1.4배 높게 나타났으며, CS를 투여한 군에서는 31%-38%의 저해율을 보였다. 항산화 효소들은 Sham 군에 비해 OVX 군에서 낮게 나타났으며, 물질 투여 군에서는 정도의 차이는 있지만 대체로 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과에서 보듯이, 난소절제로 생성된 유리기는 물질 투여로 인한 항산화 효소의 증가를 가져오고 이는 결국 유리기로 손상된 막의 지질과산화 정도를 완화시켜 세포를 보호하는 효과를 가져왔다고 할 수 있다. 따라서 CS는 여러 가지 측면에서 난소절제로 인해 유도된 지질과산화 및 활성산소에 의한 공격으로부터 세포를 보호하고 회복시켜주는 효과가 있다고 사료되어진다.

운동과 활성산소 (Exercise and Reactive Oxygen Species)

  • 김혜진;이원준
    • 생명과학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.1078-1085
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    • 2017
  • 활성산소란 세포에 손상을 가하는 모든 종류의 변형된 산소를 의미하며, 활성산소 생성의 증가는 세포 내의 산화적 스트레스를 유발하여 심혈관 질환, 암, 당뇨, 근위축 등 각종 질병의 원인이 된다. 그러나 적정 수준의 활성산소는 세포의 성장 및 발달에 중요한 역할을 담당하는 것으로 보고되어 있으며, 골격근에서의 활성산소는 근기능과 대사에 필수적인 역할을 담당한다. 규칙적인 운동은 건강상 다양한 이점을 가져다주지만, 과도한 운동은 골격근을 비롯한 다양한 체내 조직에서 활성산소의 생성을 증가시키며, 고농도의 활성산소 생성은 세포 손상을 일으키는 것으로 보고되고 있다. 따라서 운동에 의한 활성산소의 생성 증가와 그에 따른 분자적 기전은 운동이 주는 건강상의 많은 이점들을 이해하는데 있어 중요한 기전으로 받아들여지고 있다. 최근 운동 강도나 형태에 따른 활성산소의 생성 수준과 근육 관련 유전자 발현 및 대사 관련 연구에 있어 활성산소의 역할에 관한 연구들이 활발히 이루어지고 있지만 심도 있는 기전적 연구와 이해는 부족한 실정이다. 따라서 본 총설에서는 운동에 의한 활성산소 생성 기전과 그에 따른 역할에 대한 선행 연구들을 살펴보고, 운동에 의한 인슐린 신호체계의 활성 및 그에 따른 수명 조절에 있어 NADPH 산화효소의 역할에 대해서도 살펴보았다.

저산소 심장의 산소 재공급에 따른 심근 손상에 있어서 항산화제의 보호 효과 (Protective Effect of Antioxidants on the Reoxygenation Injury in Hypoxic Myocardium of Rat)

  • 윤형구;임정규;김명석
    • 대한약리학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.53-61
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    • 1988
  • 저산소 심근의 산소 재공급시에 보이는 심근 손상(oxygen paradox) 기전을 규명하고, 이의 예방법을 찾기 위한 연구의 일환으로 유독성 산소 대사물인 산소 라디칼의 관련성과 지질과산화활성화 및 항산화제의 심근 보호 효과를 검토하였다. 흰쥐 적출 심장을 Langendorff 심장관류법 으로 산소 및 glucose 공급을 중단한 cardioplegic 용액으로 관류 ($37^{\circ}C$, 90분)하여 저산소 상태를 만든 후, 계속해서 산소재공급 관류(20분)를 시행하여 저산소-산소 재공급 심근 손상을 유도 하였다. 심근 손상의 지표로 creatine phosphokinase(CPK), lactic dehydrogenase(LDH)의 관상관류액으로의 유출을, 그리고 지질과산화 척도로는malondialdehyde(MDA) 생성을 측정하였으며, 이에 대한 산소 라디칼 제거물질과 항산화제 ${\alpha}-tocopherol$ 및 butylated hydroxytoluene(BHT)의 효과를 검토하여 다음과 같은 성적을 얻었다. 1. 세포질 효소인 CPK 및 LDH의 유출과 지질과산화산물의 하나인 MDA의 생성은 산소 재공급과 더불어 급격히 증가하였다. 2. 산소 재공급시 세포질 효소의 유출과 MDA 생성은 높은 상관관계를 보였다. 3. Superoxide anion$(O_2)$의 제거 호소인 superoxide dismutase (10,000U), $H_2O_2$ 제거 효소인 catalase (25,000 U) 그리고 hydroxyl radical (OH) 제 거 물질인 dimethylsufoxide(10%)는 세포질 효소의 유출 증가와 MDA 생성 증가를 현저히 억제하였다. 4. 생리적 항산화물질인 ${\alpha}-tocopherol$.of (4.5 uM)과 합성 항산화제인 butylated hydroxytoluene(2 uM)은 산소 공급에 따른 MDA 생성 증가와 세포질 효소의 유출 증가를 용량의존적으로 억제하였다. 5. 항산화제들의 심근 보호 효과는 산소 재공급시 투여할 때보다는 저산소 관류시부터 투여한 경우에 더욱 현저하였다. 이상의 결과에서 저산소 심근의 산소 재공급은 유독성 산소 대사물인 산소 라디칼의 생성을 증가시키며, 그에 따른 지질성분의 과산화가 심근 손상을 일으키는데 관여할 것으로 여겨졌으며, 저산소-산소 재공급 심근 손상은 지질과산화 반응을 억제하는 항산화제에 의하여 방지될 것으로 사료되었다.

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항산화제로서 비타민 C가 적출된 쥐심장에서 허혈 및 재관류후 좌심실 기능회복에 미치는 영향 (Effects of vitamin C as antioxidant on recovery of left ventricular function after ischemia and reperfusion in isolated rat heart)

  • 류한영;이철주
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제29권6호
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    • pp.593-598
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    • 1996
  • 과거에 심근보호에 대한 많은 조사는 저온의 고칼릅 심정지액 및 국소적 냉각에 의한 방법으로는한 계가 있다는 지적이 있었다. 따라서 최근의 실험들은 재관류의 방법에 따른 허혈 후 심근회복에 대하여 촛점이 맞춰 지고 있다. 재관류 시 산소에 의한 심근손상이 밝혀 짐으로써 oxygen free radical scavenger에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 본 교실에서는 쥐에게 항산화제로서 비타민 C를 먹인 후 Langendorf'r system을 이용하여 허혈 및 재관류 시 좌심실 기능의 변화를 관찰하였다 대상은 체중 190-))Og의 Sprague-Dawley쥐를 암수 구별없이 사용하였다. 편의상 비타민을 먹이지 않 은 대조군을 Group A (n=10)라 하였고 200mg의 비타민을 먹인 실험군을 Group R (n=10)라 하였다. 실 험군의 경우는 비타민 C 200mg을 경구투여한 후 24시간에 시행하였다. 방법은 언저 복강을 통해 헤파 린과 펜토탈을 주입한 후 심장을 적출하여 Langendorff system에 거치하고 비운동성 역관류를 시켰다. 관류액은 변형된 Krebs-Henseleit solution을 사용하였다. 좌심실내에 풍선을 삽입하여 polygraph를 통해 좌심실의 혈역학적 기능을 관찰하였다. 먼저 20분간 심 揚\ulcorner안정될 때까지 기다린 다음 51. Thomas심 정 지액으로 심정 지를 시킨후 30분간 허 혈시키고 다시 20분간 재관류시켰다. 각 Group에서 허혈전후의 좌심실압의 비, dp/dt의 비,박동수의 비, 재관류 후 첫 박동 및 안정될 때 까지의 시간을Group간에 비 교하였다. 좌심실압의 비는 Group A가 평균 88.9%, Group B가 114%로 실험군이 의의있게 높았으며 역시 dp/dt도 Group A가 89.6%, Group B가 1)2.9%로 실험군이 의의 있게 높았다 그러나 박동수의 비, 재관류 후 첫 박동 및 안정될 때 까지의 시간의 비교는 통계 학적 의의가 없었다. 결론적으로 항산화제로서 비타민 C는 허혈 및 재관류 시 좌심실 기능회복에 도움이 되었다. 그러나 향후 임상적 적용을 위해서는 더욱 자세하고 많은 실험 이 요구된다.

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A Methanol Extract of Adansonia digitata L. Leaves Inhibits Pro-Inflammatory iNOS Possibly via the Inhibition of NF-κB Activation

  • Ayele, Yihunie;Kim, Jung-Ah;Park, Eunhee;Kim, Ye-Jung;Retta, Negussie;Dessie, Gulelat;Rhee, Sang-Ki;Koh, Kwangoh;Nam, Kung-Woo;Kim, Hee Seon
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제21권2호
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    • pp.146-152
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    • 2013
  • This study examined the total polyphenol content of eight wild edible plants from Ethiopia and their effect on NO production in Raw264.7 cells. Owing to its relatively high polyphenol concentration and inhibition of NO production, the methanol extract of Adansonia digitata L. leaf (MEAD) was subjected to detailed evaluation of its antioxidant and anti-inflammatory effects. Antioxidant effects were assessed by measuring free-radical-scavenging activity using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and oxygen-radical-absorbance capacity (ORAC) assays, while anti-inflammatory effects were assessed by measuring inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells. In the ORAC assay, MEAD was 10.2 times more potent than vitamin C at eliminating peroxyl radicals. In DPPH assay, MEAD also showed a strong ROS scavenging effect. MEAD significantly inhibited iNOS activity ($IC_{50}=28.6{\mu}g/ml$) of LPS-stimulated Raw264.7 cells. We also investigated the relationship between iNOS expression and nuclear factor kappa B (NF-${\kappa}B$) activation. MEAD inhibited $I{\kappa}B{\alpha}$ degradation and NF-${\kappa}B$ translocation from the cytosol to the nucleus in LPS-induced RAW264.7 cells without significant cytotoxic effects, as confirmed by MTT assay. These results suggest that MEAD inhibits anti-inflammatory iNOS expression, which might be related to the elimination of peroxyl radicals and thus the inhibition of $I{\kappa}B{\alpha}$-mediated NF-${\kappa}B$ signal transduction.

허혈 재관류 손상 실험의 쥐 생체 모델 작성 (Preparation of In Vivo Rat Lung Model for Ischemia-Reperfusion Injury)

  • 이원진;박희철;홍기우
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제28권11호
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    • pp.963-966
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    • 1995
  • Ischemia reperfusion injury occurs in various diseases. The role of oxygen free radicals in IR injury of the lung has been spotlighted and many studies have been performed. In this study, we tried to prepare a stable rat lung model for IR injury, focusing on surrounding conditions as hilar stripped left lung, clamped left pulmonary artery and bronchus,and declamped after determined period was passed, and right main pulmonary aretery was clamped. Arterial blood gas analyes were performed at 1, 10, 20, 30, minutes after reperfusion. Before clamping, PaO2 was 95 to 120 mmHg in all animals. There were six groups; Group I : temperature 15o C, and 120 minutes clamping, Group II: 20 oC, and 120 minutes clamping, Group III : 25 oC, and 120 minutes clamping, Group IV : 15oC, 90 minutes clamping, Group V : 20 oC, 90 minutes clamping,Group VI: 20 oC, 75 minutes clamping. Each groups contained 10 Sprague Dayley rats. The humidity was maintained 100 % as circulation imerged isotonic Hartmann`s solution of the pleural cavity. In group IV, V, and VI, PaO2 decreased significantly in all animals immediately after reperfusion, but 43 % survived till 10 minutes after reperfusion, it was 74.0$\pm$5.7, 73.3$\pm$10.8,and 88.2$\pm$17.7 mmHg. Pulmonary edema was observed histologically in 2/10 animals in group IV, 6/10 in group V , 3/10 in group VI, 9/10 in group I, and the other lungs showed all edema. We established a stable model by setting ischemic time,and temperature, between 75 to 90 minutes,15 to 20o C, and isotemperature Hartmann`s solution immersion of the pleural cavity.

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