• 제목/요약/키워드: pulmonary endothelial cell

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글루타르알데하이드 고정 소심 낭막에서의 내피세포 증식에 대한 글루탕산 및 파라벤용액의 효과 (Effect of L-Glutamic Acid and Paraben Solution on the Endothelial Cell Proliferation in the Glutaraldehyde- Fixed Bovine Pericardium)

  • 김범식;이문환;유세영;김원곤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제29권1호
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    • pp.7-13
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    • 1996
  • The conventional glutaraldehyde (GA) fixation method of tissue valves is considered to be responsible for accelerated valve degeneration. The release of toxic GA from the valve tissue is believed to limit endothelial cell (EC) ingrowth. Removal of toxic GA by reaction with L-glutamic acid and storage in a Paraben solution may offer good EC growth. To investigate the conditions for endothelialization of tissue valves, the growth properties of ECs on the conventionally and alternatively treated pericardial tissue were compared. Conventional preparation included zero-pressure fixation for 72 hours in phosphated-buffered saline (PBS) solution containing 0.5% GA at 4$^{\circ}C$ and storage into PBS containing 0.2% GA(group I). Alternatively treated pericardial tissues were divided into three postfixation treatment groups : (1) storage in PBS solution containing Paraben(group II), (2) treatment with PBS containing 8$^{\circ}C$ L-glutamic acid(PH 7.35) and storage in PBS solution containing Paraben (g oup III), (3) treatment with L-glutamic acid dissolved in distilled water (PH 3.5) (group IV). Pericardial tissue were transferred into the 24-well plate after storage for 4 weeks. ECs were harvested enzymatically from the bovine pulmonary artery and grown to confluence on culture flask surfaces. Detached ECs by trypsin were incubated into the each well of the 24-well plate including test pericardial tissues. Cells were detached by trypsin, 1, 2, 3, 5, 7 days after incubation and counted on the hemacytometer. Cell viability test was performed by frypan-blue exclusion method. Acute cell death in the group I were found even after prolonged washing. The group II showed prolonged cell survival compared with the group I. Both group III and group IV showed better cell growth than group II. There was no statistically significant difference between group III and group IV method in terms of EC growth. This results suggest that treatment by L-glutamic ac id and storage in a Paraben solution be a promising approach for improvement of durability of GA-treated tissue valves.

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Cross-linkable and water-soluble phospholipid polymer as artificial extracellular matrix

  • Maeta, Eri;Ishihara, Kazuhiko
    • Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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    • 제1권3호
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    • pp.163-174
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    • 2014
  • The objective of this study is to prepare an artificial extracellular matrix (ECM) for cell culture by using polymer hydrogels. The polymer used is a cytocompatible water-soluble phospholipid polymer: poly[2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC)-n-butyl methacrylate-p-nitrophenyloxycarbonyl poly(ethylene oxide) methacrylate (MEONP)] (PMBN). The hydrogels are prepared using a cross-linking reaction between PMBN and diamine compounds, which can easily react to the MEONP moiety under mild conditions. The most favorable diamine is the bis(3-aminopropyl) poly(ethylene oxide) (APEO). The effects of cross-linking density and the chemical structure of cross-linking molecules on the mechanical properties of the hydrogel are evaluated. The storage modulus of the hydrogel is tailored by tuning the PMBN concentration and the MEONP/amino group ratio. The porous structure of the hydrogel networks depends not only on these parameters but also on the reaction temperature. We prepare a hydrogel with $40-50{\mu}m$ diameter pores and more than 90 wt% swelling. The permeation of proteins through the hydrogel increases dramatically with an increase in pore size. To induce cell adhesion, the cell-attaching oligopeptide, RGDS, is immobilized onto the hydrogel using MEONP residue. Bovine pulmonary artery endothelial cells (BPAECs) are cultured on the hydrogel matrix and are able to migrate into the artificial matrix. Hence, the RGDS-modified PMBN hydrogel matrix with cross-linked APEO functions as an artificial ECM for growing cells for applications in tissue engineering.

The effect of sildenafil on right ventricular remodeling in a rat model of monocrotaline-induced right ventricular failure

  • Bae, Hyun Kyung;Lee, Hyeryon;Kim, Kwan Chang;Hong, Young Mi
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제59권6호
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    • pp.262-270
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    • 2016
  • Purpose: Pulmonary arterial hypertension (PAH) leads to right ventricular failure (RVF) as well as an increase in pulmonary vascular resistance. Our purpose was to study the effect of sildenafil on right ventricular remodeling in a rat model of monocrotaline (MCT)-induced RVF. Methods: The rats were distributed randomly into 3 groups. The control (C) group, the monocrotaline (M) group (MCT 60 mg/kg) and the sildenafil (S) group (MCT 60 mg/kg+ sildenafil 30 mg/kg/day for 28 days). Masson Trichrome staining was used for heart tissues. Western blot analysis and immunohistochemical staining were performed. Results: The mean right ventricular pressure (RVP) was significantly lower in the S group at weeks 1, 2, and 4. The number of intra-acinar arteries and the medial wall thickness of the pulmonary arterioles significantly lessened in the S group at week 4. The collagen content also decreased in heart tissues in the S group at week 4. Protein expression levels of B-cell lymphoma-2 (Bcl-2)-associated X, caspase-3, Bcl-2, interleukin (IL)-6, matrix metalloproteinase (MMP)-2, endothelial nitric oxide synthase (eNOS), endothelin (ET)-1 and ET receptor A (ERA) in lung tissues greatly decreased in the S group at week 4 according to immunohistochemical staining. According to Western blotting, protein expression levels of troponin I, brain natriuretic peptide, caspase-3, Bcl-2, tumor necrosis factor-${\alpha}$, IL-6, MMP-2, eNOS, ET-1, and ERA in heart tissues greatly diminished in the S group at week 4. Conclusion: Sildenafil alleviated right ventricular hypertrophy and mean RVP. These data suggest that sildenafil improves right ventricular function.

우심실 유출로에 이식한 무세포화 이종 폐동맥 판막도관의 생체 적합성 및 조직병리학적 변화양상에 대한 연구 (Biocompatibility and Histopathologic Change of the Acellular Xenogenic Pulmonary Valved Conduit Grafted in the Right Ventricular Outflow Tract)

  • 허재학;김용진;박현정;김원곤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제37권6호
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    • pp.482-491
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    • 2004
  • 배경: 이종 혹은 동종의 판막을 항원성이 높은 세포 성분을 무세포화 과정을 통해 제거한 후, 실험실에서 자가세포를 파종하거나 수용체 내에서 재세포화시킴으로써 합성 화합물 지지체의 대안으로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 NaCl-SDS 용액을 이용하여 만든 이종 무세포화 폐동맥 판막도관을 우심실 유출로에 이식하여 수용체 세포로 재세포화되어 가는 과정을 평가하였다. 대상 및 방법: 돼지의 폐동맥 판막도관을 채취하여 NaCl-SDS 용액으로 처리하여 무세포화 이종 폐동맥 판막도관을 준비한 다음 이를 심폐바이패스하에 염소의 우심설 유출로에 이식하였다. 이식 후 1주, 1개월, 3개월, 6개월, 12개월이 경과한 후에 심초음파를 이용하여 폐동맥 판막의 기능을 평가하고, 폐동맥 판막 도관을 적출한 후 Hematoxylin-Eosin, Masson's trichrome 및 면역화학요법 염색을 시행하여 조직학적 변화양상을 관찰하였다. 결과: 무세포화 이종 폐동맥 판막도관을 이식한 6마리 가운데 5마리가 판막도관 이식 후 실험 종료시점까지 생존하였다. 이식 판막의 기능평가를 위한 심초음파에서 경도의 폐동맥 판막 폐쇄부전이나 협착 이외에는 판막의 기능이 잘 유지되고 있었다. 조직학적 검사에서 무세포화 판막도관내로 수용체 세포에 의한 재세포화가 시간경과에 따라 점진적으로 진행되는 양상을 보였으며 재세포화된 세포들은 섬유아세포, 근섬유아세포 및 혈관내피세포를 확인할 수 있었다. 문합부 주위에서 심한 염증반응을 보였으나 시간이 경과하면서 점차 감소하였다. 결론: 무세포화 이종 폐동맥 판막도관은 이식 12개월 후에는 수용체의 섬유아세포 및 혈관 내피세포로 재세포화되었고 세포간질도 잘 보존되어 있었으며, 폐동맥 판막의 기능도 잘 유지되었다. 따라서 본 연구를 통하여 무세포화 이종 판막도관은 장기적인 내구성을 갖춘 이상적인 판막 대치물로 사용될 수 있는 가능성을 시사하였다.또한 기관 및 식도에 대한 조직학적 검사에서 열손상에 의한 병변은 관찰되지않았다. 결론: 고주파에너지에 의한 절제술 시 심방의 전층에 병변을 만들기 위해서는 심장과 도자간의 접촉이 가장 중요한 인자로 생각된다. 본 연구에서 새로 개발한 기구는 고주파에너지를 이용한 도자절제술 시 심장과 도자 간의 확고한 접촉을 유도하여 심방 전층에 병변을 만드는 데 매우 효과적이었으며 이러한 기구의 사용은 향후 고주파에너지를 이용한 미로술식의 성적향상에 도움이 될 것으로 사료된다. 법 등, 급성신부전증의 발생을 예방하기 위하여 적극적인 노력을 기울이는 것이 좋을 것으로 사료된다.되어야 하리라 본다. 발전할 가능성을 보여 주었다.막형산화기의 산소교환에 유리한 반면, 회로압과 혈구세포 손상 측면에서 불리하다는 것을 알 수 있었다. 그러나 단일 박동형 구동펌프와 막형 산화기 사이에 압력완충장치를 설치하는 경우, 회로압 상승과 혈구세포손상을 유의하게 감소시킬 수 있었다.막하 이식법으로 생각되며, 조기에 유용한 암표지자 검사는 SCC-Ag 정량법이라고 판단된다.군인 폴리우레탄 인조 혈관 및 봉합편에 비해 일부 우수한 양상을 보였지만 본 실험의 범위내에서는 통계적 정량적 차이를 제시할 수는 없었다. 향후 보다 광범위한 동물 실험이 필요할 것으로 사료된다.된다.하고도 완전교정술 도달 확률이 높은 치료전략이라는 사실을 입증하였으며 주대동맥폐동맥혈관부행지의 크기나 숫자가 단일화하기 쉬운 형태학적 특징을 지닌 경우에는 조기에 일단계완전교정술을 시행하여 양호한 결과를 얻을 수 있다는 사실을 발견하였다. 반면 본 환아군 중 단일화술을 먼저 시도한 군에서는 비록 단계적인 단일화를 시도한 군에서 단일화술과 관계된 수술사망율이 약간 낮기는 하였으나 완전교정술까지 완료될 가능성에는 차이가 없었다. 그러나 이 경우 보다 정련된 적응 환자의 선택을 통한 단일화 우선전략의 시도와 장기 추적결과의 관찰이 요구된다.

폐결핵 환자에서 SICAM-1, sE-selectin sVCAM-1농도의 변화 (sICAM-1, sE-selectin, sVCAM-1 Concentration in Patients with Pulmonary Tuberculosis)

  • 오상미;장재호;최상인;이흥범;이용철;이양근
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권6호
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    • pp.1256-1262
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    • 1997
  • 연구배경 : 유착분지는 염증세포와 내피세포의 유착과, 이동, 동원에 관여하는 것으로 알려졌다. 이러한 유착분자가운데 ICAM-1, VCAM-1, E-selectin은 각종 염증질환이나 알레르기질환, 박테리아나 바이러스성 질환 및 어떤 암종에서 혈청내 농도가 증가되어 있음이 보고되었다. 결핵은 Mycobacterium tuberculosis에 의하여 생기는 감염으로 세포면역반응이 중요한 역할을 하며 결핵병변 부위로 여러 염증세포들이 모여드는 것이 병인에 중요한 역할을 하고 여기에 유착분자들이 관여하는 것으로 보인다. 이에 저자들은 경증, 중등증, 중증 결핵 환자의 혈청에서 sICAM-1, sVCAM-1, sE-selectin농도를 측정하여 결핵의 활성 정도와 농도와의 관계, 결핵 병인과의 관계에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법 : 1995년 1월부터 1996년 3월까지 전북대학교병원 내과에 입원하여 진단 받은 환자 51명을 대상으로 하였으며, 정상 대조군운 5명으로 하였다. 결핵의 진단은 흉부 X선 촬영 및 도말검사나 배양경사로 하였으며 환자군은 국제 결핵 협회분류에 따라 각각 경증, 중등증, 중증으로 분류하였다. Genzyme사의 Predicta ICAM-1 ELISA kit, R & D systems사의 VCAM-1 ELISA kit와 E-selectin ELISA kit를 이용하여 혈청 sICAM-1, sVCAM-1, sE-selectin 농도를 측정하였다. 결 과 : sICAM-1은 정상대조군에 비해 중등증 및 중증의 활동성 폐결핵환자에서 유의있게 증가하였고, 질병의 증도에 따라 sICAM-1의 농도가 유의있게 증가하였다. sVCAM-1은 정상 대조군에 비해 활동성 폐결핵 환자에서 유의있게 증가하였으나 질병의 중증도에 따른 유의한 차이는 없었다. sE-selectin은 중증의 활동성 폐결핵 환자에서만 유의있게 증가하였다. 결 론 : sICAM -1, sVCAM-1, sE-selectin이 결핵의 병인에 관여하고, 이중 sICAM-1과 sVCAM-1이 유의하게 결핵의 활성도를 반영하며, 특히 sICAM-1은 중증도를 반영하는 유용한 지표로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

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산화질소 공여물과 산화질소 합성효소 길항제가 백서 폐미세혈관 내피세포 산화제 손상에 미치는 영향 (The Effect of Nitric Oxide Donor or Nitric Oxide Synthase Inhibitor on Oxidant Injury to Cultured Rat Lung Microvascular Endothelial Cells)

  • 장준;;김세규;김성규;이원영;강경호;유세화;채양석
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권6호
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    • pp.1265-1276
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    • 1998
  • 연구배경 : NO는 생체내에서 생성되는 유리 반응기로서 혈관 긴장도외 완화, 혈소판 응집 저지, 혈관 내피세포에 대한 백혈구 유착 방해, 감염에 대한 숙주 방어 등에서 중요한 역할을 한다. NO는 전이 금속(transition metal), 산소, 기타 반응기 등과 쉽게 반응하므로 여러 생체내 반응에 관여하여 산화제 손상을 촉진시키거나 감소시킬 가능성이 제기되었다. 급성 폐손상 및 급성 호흡곤란 증후군에서는 폐혈관 내피세포 및 호중구의 상호작용 및 산화제 손상이 매우 중요한 병인으로 알려져 있으며, NO를 급성 호흡곤란 증후군에서 흡입하여 치료하는 것은 산화제에 의한 혈관 내피세포 손상에서 외부로부터 NO를 공급하는 상황이다. 본 연구에서는 외인성 NO의 공여나 내인성 NO 억제가 산화제에 의한 폐미세혈관 내피세포의 손상을 악화시키거나 완화시킬 수 있는지를 관찰하였다. 방 법 : 산화제에 의한 세포손상은 백서 폐미세혈관 내피세포에 과산화수소를 생성하는 glucose oxidase(GO)를 투여하여 야기시키고 이를 $^{51}Cr$ 방출 측정으로 평가하였다. 산화제에 의한 폐혈관 내피세포의 손상에 외인성 NO가 미치는 영향은 NO 공여물인 SNAP 혹은 SNP를 산화제와 동시에 투여하여 평가하였다. 산화제에 의한 폐혈관 내피세포의 손상에 내인성 NO 억제가 미치는 영향은 NOS 길항제인 L-NMMA을 추가로 투여하여 평가하였다. INF-$\gamma$, TNF-$\alpha$ LPS 등으로 내인성 NO 생성을 자극한 후 L-NMMA의 효과도 관찰하였으며, NO 공여물이나 내피세포로 부터의 NO생성은 nitrite 측정으로 평가하였다. 결 과 : 백서 폐 미세혈관 내피세포에서 $^{51}Cr$ 방출이 GO 5mU/ml에서 $8.7{\pm}0.5%$, 10 mU/ml에서 $14.4{\pm}2.9%$, 15 mU/ml에서 $32.3{\pm}2.9%$, 20 mU/ml에서 $55.5{\pm}0.3%$. 30 mU/ml에서 $67.8{\pm}0.9%$로 GO 15 mU/ml 이상에서 대조군의 $9.6{\pm}0.7%$에 비하여 유의하게 증가하였으며 (P<0.05; n=6). 이에 0.5mM L-NMMA를 추가하여도 영향이 없었다. INF-$\gamma$ 500 U/ml, TNF-$\alpha$ 150 U/ml, LPS 1 ${\mu}g/ml$을 배양액에 첨가하여 24시간 경과시 배양액 중 nitrite 농도가 $3.9{\pm}0.3\;{\mu}M$로 증가하였으며, 이에 L-NMMA 0.5 mM을 첨가하면 $0.2{\pm}0.l\;{\mu}M$로 유의하게 억제되었다(p<0.05 ; n=6). INF-$\gamma$, TNF-$\alpha$ LPS 자극후 GO에 의한 $^{51}Cr$ 방출에 L-NMMA는 영향을 주지 않았다. GO 20 mU/ml에 의한 $^{51}Cr$ 방출이 SNAP 100 ${\mu}M$의 추가로 대조군 수준으로 현저히 억제되었으나, SNP, potassium ferrocyanide, potassium ferricyanide 등의 추가는 영향이 없었다. Hanks' balanced salt solution(HBSS) 중의 SNAP 100 ${\mu}M$로 부터 4 시간 동안 nitrite가 $23.0{\pm}1.0\;{\mu}M$ 농도로 축적되었으나, SNP는 1 mM에서도 nitrite가 검출되지 않았다. SNAP은 HBSS 중의 GO가 과산화수소를 시간 경과에 따라 생성하는데 영향이 없었다. 결 론 : 결론적으로 폐미세혈관 내피세포에서 GO에 의하여 생성되는 과산화수소로 산화제 손상을 야기하였으며, NO 공여물인 SNAP으로부터 제공된 외연성 NO가 산화제 손상을 방지하고 이 보호효과는 NO 방출 능력에 의할 가능성이 시사되었다. 따라서 생체내 환경에 따라 외인성 NO가 내피세포에 대한 산화제 손상에 보호 효과가 있을 수 있다고 추정된다.

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내독소로 유도되는 급성폐손상의 발병기전에서 내인성 히스타민의 역할 (Role of Endogenous Histamine on the Pathogenesis in the Endotoxin-Induced Acute Lung Injury)

  • 김태형;김은경;윤호주;김미정;최정은;오연목;심태선;임채만;이상도;김우성;김동순;김원동;고윤석
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제54권1호
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    • pp.91-103
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    • 2003
  • 연구배경 : 히스타민은 폐 내에 널리 분포하며 강력한 폐혈관수축 작용과 모세혈관 투과성 증가 작용이 있을 뿐만 아니라 폐포내피세포 표면에서 P-selectin의 발현을 증가시키고 IL-8 분비를 촉진시켜 호중구의 조직 내 이동 및 활성화에 관여한다고 보고되고 있어. 호중구의 역할이 중요한 내독소로 유도되는 급성폐손상의 발병기전에 내인성 히스타민이 관여할 것으로 추정되나 자세한 역할은 아직 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 연구는 내독소로 유도되는 급성폐손상의 발병기전에서 내독소는 폐장내에서 히스타민의 생성을 증가시키며, 이렇게 생성된 내인성 히스타민은 H2 수용체를 통하여 호중구의 폐내 침윤에 관여할 것이라고 가정하고 이를 검증하려 하였다. 방법 : Sprague-Dawley 쥐를 이용하여 생리 식염수를 기도 내 투여한 대조군, 내독소를 기도 내 투여한 내독소군, H1 수용체 차단제(mepyramine) 및 H2 수용체 차단제(ranitidine)를 정주한 H1 처치군 및 H2 처치군, H3 수용체 차단제(thioperamide)를 복강내 투여한 H3 처치군 등 모두 다섯 군으로 나누어 내독소 투여 후 각각 1,2,6 시간에 시간대 별로 혈청 및 폐포세척액내에서 히스타민의 농도를 측정하였고, 각군에서 폐 염증 및 폐 손상 지표로써 폐포세척액 내 총세포 수, 호중구 수 및 폐포세척액 단백량를 측정하여 내독소 투여군과 비교하였다. 또한, 내독소 투여 후 6시간째에 폐 관류 후 얻은 폐 조직에서 폐 조직 내 호중구 침윤을 반영하는 myeloperoxidase 활성도를 비교하였다. 결과 : 내독소군에서 내독소 투여 2시간째 폐포세척액 히스타민 농도가 대조군에 비해 유의하게 높았으며, 폐포세척액 총 세포 수와 호중구 수는 내독소 투여 6시간째에 유의하게 높았다. 폐조직내 MPO 활성도 역시 대조군에 비해 유의하게 높았다. H2 처치군에서 폐포세척액 총 세포 수 및 호중구 수는 내독소 투여 후 6시간 째에 내독소군에 비해 유의하게 낮았으며, 폐 조직 내 MPO 활성도 역시 내독소군에 비해 유의하게 낮았다 폐포세척액 단백량은 각 군에서 내독소군에 비해 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론 : 이상의 결과로 내독소로 유도되는 급성 폐손상에서 내독소 투여 2시간 후 폐포세척액 히스타민 농도가 증가하며 내인성 히스타민은 주로 H2 수용체를 매개하여 호중구의 폐내 침윤 기전에 관여할 것으로 추정되었다.

The Therapeutic Effects of Optimal Dose of Mesenchymal Stem Cells in a Murine Model of an Elastase Induced-Emphysema

  • Kim, You-Sun;Kim, Ji-Young;Huh, Jin Won;Lee, Sei Won;Choi, Soo Jin;Oh, Yeon-Mok
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제78권3호
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    • pp.239-245
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    • 2015
  • Background: Chronic obstructive pulmonary disease is characterized by emphysema, chronic bronchitis, and small airway remodeling. The alveolar destruction associated with emphysema cannot be repaired by current clinical practices. Stem cell therapy has been successfully used in animal models of cigarette smoke- and elastase-induced emphysema. However, the optimal dose of mesenchymal stem cells (MSCs) for the most effective therapy has not yet been determined. It is vital to determine the optimal dose of MSCs for clinical application in emphysema cases. Methods: In the present study, we evaluated the therapeutic effects of various doses of MSCs on elastase-induced emphysema in mice. When 3 different doses of MSCs were intravenously injected into mice treated with elastase, only $5{\times}10^4$ MSCs showed a significant effect on the emphysematous mouse lung. We also identified action mechanisms of MSCs based on apoptosis, lung regeneration, and protease/antiprotease imbalance. Results: The MSCs were not related with caspase-3/7 dependent apoptosis. But activity of matrix metalloproteinase 9 increased by emphysematous lung was decreased by intravenously injected MSCs. Vascular endothelial growth factor were also increased in lung from MSC injected mice, as compared to un-injected mice. Conclusion: This is the first study on the optimal dose of MSCs as a therapeutic candidate. This data may provide important basic data for determining dosage in clinical application of MSCs in emphysema patients.

세포를 제거한 이종 심장 판막 이식편을 사용한 조직공학 심장 판막첨의 생체 적합성에 대한 연구 (Biocompatibility of Tissue-Engineered Heart Valve Leaflets Based on Acellular Xenografts)

  • 이원용;성상현;김원곤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제37권4호
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    • pp.297-306
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    • 2004
  • 기존의 인공 심장 판막은 혈전 형성, 내구성, 세균 감염에 대한 저항력, 성장성 등에서 문제점을 가지고 있다 최근 이상적인 심장 판막을 개발하기 위한 노력으로 조직공학 기법을 이용하고 있다. 본 연구는 이종 판막을 지지체로 하여 이종 세포 제거 후 자가 세포를 파종한 조직공학 심장 판막을 개발하기 위하여 이종 세포 제거와 자가 세포 파종 방법을 비교하였고, 얻어진 심장 판막첨의 생체 적합성을 살펴보았다. 대상 및 방법: 이종 지지체로 두 마리의 돼지에서 각각 3개의 폐동맥 판막첨을 채취하여, Triton-X, freeze-thawing, NaCl-SDS 등 세 방법 중 하나로, 각각 두 개의 판막첨을 처리하고, 세포 제거 정도를 비교하였다. 염소의 경정맥에서 분리한 내피 세포를 배양하여, 상기한 방법 중 하나로 이종 세포가 제거된 돼지 판막첨에 파종한 후, 내피 세포의 보존 상해를 비교하였다. 생체 실험을 위해, 6마리 돼지에서 각각 2개의 폐동맥 판막첨을 채취해 이종 세포를 제거하였고, 6개의 판막첨은 염소의 내피 세포를 파종하고(이종-자가 이식편),다른 6개의 판막첨은 내피 세포를 파종않고(이종 이식편) 6마리 염소의 폐동맥 판막첨 두 개와 치환하였다. 치환되지 않은 하나의 판막첨을 대조군으로 비교하였다. 염소는 수술 6시간, 24시간, 1주일, 1개월, 3개월, 그리고 6개월 후 희생시키고 폐동맥 판막첨을 채취하여 분석하였다 걸과: Triton-X와 freeze-thawing 처리한 판막첨에서는 이종세포가 남아 있었으나, NaCl-SDS 처리한 판막첨에서는 세포가 완전히 제거되었고, 이종 세포 제거 후 파종한 자가 내피 세포도 NaCl-SDS 처리한 판막첨에서 다른 두 방법으로 처리한 판막첨에 비해 잘 보존되어 있었다. 6마리 염소는 혈색전증의 소견 없이 예정된 기간 동안 모두 생존하였으며, 희생 후 적출한 이종 이식편과 이종-자가 이식편 모두 대조군 보다 두꺼워져 있었다. 두 이식편 모두 24시간 후부터 섬유아세포의 증식이 관찰되었고, 1개월 후 세포의 개형(remodeling)과정을 볼 수 있었고, 3개월 후 세포 기능을 수행하였고, 6개월 후 대조군보다 세포수가 더 많이 증가하였다. 파종한 내피 세포는 잘 보존되어 있었고, 이종 이식편도 6개월 후에는 내피 세포가 피복 되어 있었다. 걸론: 이종 세포의 제거와 자가 세포의 파종에 가장 적합한 방법은 NaCl-SDS 처리였다 동물 실험에서 이종 이식편과 이종-자가 이식편 모두 6개월 간 지지체의 역할을 수행하면서, 자가 세포의 증식을 가능하게 하였고, 자가 조직으로 발전할 가능성을 보여 주었다.

폐포상피세포, 대식세포를 비롯한 각종 세포주에서 H2O2에 의한 Peroxiredoxin 동위효소들의 산화에 따른 불활성화와 재생 (Oxidative Inactivation of Peroxiredoxin Isoforms by H2O2 in Pulmonary Epithelial, Macrophage, and other Cell Lines with their Subsequent Regeneration)

  • 오윤정;김영선;최영인;신승수;박주헌;최영화;박광주;박래웅;황성철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제58권1호
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    • pp.31-42
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    • 2005
  • 배 경 : peroxiredoxins는 거의 모든 생명체에 공통적으로 보존되어 있으며, 최근에 발견된, 특이한 peroxidases로 인체에서 6가지 동위효소가 알려져 있으며, 산화스트레스에 대한 방어역할을 담당하고, $H_2O_2$신호전달 과정에서 중요한 조절 역할을 한다. peroxiredoxin은 $H_2O_2$ 처리 과정 중에서 자신이 산화되어 불활성화 되는데, 산화된 후 다시 재생되는 것으로 보고되나 그 생리적은 의미는 분명하지 않다. 이에 저자들을 폐상 피세포주, 대식세포주, 폐포모세혈관 내피세포주 및 기타 섬유모세포주 들에서 $H_2O_2$ 에 의한 Prx의 산화과정과 재생을 알아보고자 하였다. 방 법 : 수술 환자에서 적출한 정상 폐조직과, 세포주로는 평상시 산화 스트레스에 노출이 많을 것으로 예상되는 세포들로써, 폐포상피세포의 I 형 및 II 형 세포에서 기원한 A549, WI 26, Raw 264.7, Rat2,및 폐포 모세혈관 내피세포주 등을 이용하여 이를 $50{\mu}M$. $100{\mu}M$, $500{\mu}M$$H_2O_2$로 산화시켜 불활성화 한 후, 추적관찰 하였으며, 시간대 별로(0. 10, 30, 60, 120, 240, 480 분) 수확하여, 이를 1차원 non-reducing SDS-PAGE 및 2차원 전기영동로 분리 후, silver stain 과 Western blot으로 분석 하였다. 결 과 : 1. 실험에 사용된 모든 세포주에서, $H_2O_2$ 농도에 비례하여 peroxiredoxin I, II, III 의 불활성화를 관찰할 수 있었고, 10분에 최고로 불활성화되었다. 2. 산화된 이후, 30분경부터 peroxiredoxin 의 재생이 관찰되기 시작 하였으며, 2시간 이후부터 확연하였다. 3. 다시 재생된 peroxiredoxin은 $H_2O_2$투여로서, 다시 불활성화되어, 재생된 Prx 가 활성을 지닌 단백질임을 알 수 있었다. 4. 재생의 속도는 사용된 세포주마다 차이가 있었으며 (A549 >Raw 264.7 >$Rat_2$ >WI26), 단백질 합성억제제인 cycloheximide ($10{\mu}g/ml$) 존재 하에서도 변함 없이 관찰되었다. 결 론 : 세포 내에는 산화되어 불활성화된 peroxiredoxin을 재생하는 체계가 존재 하며, 이는 활성부위 cysteine을 갖는 다른 단백질에도 공통적으로 적용될 수 있는 분자 스위치일 가능성이 높으며, 산화에 의한 신호전달과정이나, 질병 모델에서 Prx 단백의 재생 체계의 이상과 병인에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.