• 제목/요약/키워드: toxic mechanism

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Cyclopiazonic acid 및 aflatoxin B1이 토끼의 혈소판에서 arachidonic acid 대사, 칼슘 동원 및 초미세구조에 미치는 영향 (Effects of cyclopiazonic acid and aflatoxin B1 on arachidonic acid metabolism, calcium mobilization and ultrastructure in rabbit platelet aggregation)

  • 홍충만;장동덕;조명행
    • 대한수의학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.873-886
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    • 1996
  • For better understanding the interrelationship of hemorrhage and aggregation mechanism, cyclopiazonic acid(CPA) known as promoting the aggregation of platelet, aflatoxin $B_1(AFB_1)$ inhibiting platelet aggregation were used as toxic mycotoxins in these studies. In order to investigate the potential role of prostaglandin metabolism on the platelet aggregation, a variety of prostaglandin metabolites such as $PGF_{2{\alpha}}$, $PGE_2$ and $TXB_2$ were measured in homogenized rabbit platelets by TLC and LSC. And the role of $Ca^{{+}{+}}$ on the platelet aggregation was investigated by flow cytometer. Finally, the morphological effects of mycotoxins on platelet were determined by transmission electron microscope. The results and conclusions obtained from these studies are: 1) CPA induced no changes but $AFB_1$ increased $PGE_2$ and $TXB_2$. 2) CPA promoted ADP, collagen, thrombin, A.A., and PAF-induced $Ca^{{+}{+}}$ release. $AFB_1$, however, decreased $Ca^{{+}{+}}$ level except collagen-induced $Ca^{{+}{+}}$ release. When the calcium blocker, verapamil, was used, CPA decreased thrombin-induced $Ca^{{+}{+}}$ release and increased collagen, ADP, PAF and A.A.-induced $Ca^{{+}{+}}$ release. $AFB_1$ in contrast decreased the all factors induced $Ca^{{+}{+}}$ release. 3) $AFB_1$ did not induce any ultrastructural changes except large vacuole formation in a few platelets. And CPA also did not induce any changes except moderate shape change, indicator of platelet activation. In conclusion, CPA promoted platelet aggregation by the increases of $Ca^{{+}{+}}$ release but had no changes in A.A. metabolites. Antiaggregating effects of $AFB_1$ may be due to decreases of $Ca^{{+}{+}}$ release and increases of $PGE_2$ and $PGF_{2{\alpha}}$ formation. These data provide the basis for the future study of mobilization and function of $Ca^{{+}{+}}$ in platelet aggregation.

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소르빈산 칼륨의 GJIC 억제로 인한 간독성 유발 (Inhibition of Gap Junctional Intercellular Communication by Food Preservatives Potassium Sorbate)

  • 황재웅;정지혜;정지원;정지윤;김선중;박정란;안지윤;하태열;김성란;이영순;강경선
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.269-273
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    • 2006
  • 소르빈산 칼륨은 소르빈산의 일종으로 항세균 및 곰팡이 발육 저지 효과를 갖고 있다. 이러한 성질로 인하여 소르빈산 칼륨은 곰팡이와 진균에 대한 식품 방부제로서 사용되고 있다. 소르빈산 칼륨은 많은 양에 노출되었을 때도 체내에서 수분과 이산화탄소로 분해되는 특성으로 인하여 독성이 없는 것으로 알려져 있다. gap junction을 통한 세포 간 신호 전달(GJIC)는 생체의 성장과 분화에 있어서 조직의 항상성 유지에 본질적인 역할을 하고 있다. 본 연구는 WB-F344 랫드의 정상 간 상피 세포(WB 세포)에서 소르빈산 칼륨을 노출하였을 때 GJIC에 대하여 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 그 결과 소르빈산 칼륨에 노출에 의하여 WB세포의 GJIC가 농도 및 시간 의존적으로 현격하게 감소하는 것을 관찰하였다. 소르빈산 칼륨은 GJIC를 강력하게 억제하며, 이는 WB 세포에서 gap junction을 구성하는 connexin 43의 인산화와 병행하는 것을 확인하였다. 소르빈산 칼륨이 gap junction의 기능을 방해함으로 인해 소르빈산 칼륨에 의한 간독성이 유발될 수 있을 것이다.

Detrimental effects of lipopolysaccharides on maturation of bovine oocytes

  • Zhao, Shanjiang;Pang, Yunwei;Zhao, Xueming;Du, Weihua;Hao, Haisheng;Zhu, Huabin
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권8호
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    • pp.1112-1121
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    • 2019
  • Objective: Gram-negative bacteria lipopolysaccharide (LPS) has been reported to be associated with uterine impairment, embryonic resorption, ovarian dysfunction, and follicle retardation. Here, we aimed to investigate the toxic effects of LPS on the maturation ability and parthenogenetic developmental competence of bovine oocytes. Methods: First, we developed an in vitro model to study the response of bovine cumulusoocyte complexes (COCs) to LPS stress. After incubating germinal vesicle COCs in $10{\mu}g/mL$ of LPS, we analyzed the following three aspects: the expression levels of the LPS receptor toll-like receptor 4 (TLR4) in COCs, activities of intracellular signaling protein p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK) and nuclear factor-kappa B (NF-${\kappa}B$); and the concentrations of interleukin (IL)-$1{\beta}$, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, and IL-6. Furthermore, we determined the effects of LPS on the maturation ability and parthenogenetic developmental competence of bovine oocytes. Results: The results revealed that LPS treatment significantly elevated TLR4 mRNA and protein expression levels in COCs. Exposure of COCs to LPS also resulted in a marked increase in activity of the intracellular signaling protein p-p38 MAPK and NF-${\kappa}B$. Furthermore, oocytes cultured in maturation medium containing LPS had significantly higher concentrations of the proinflammatory cytokines IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, and IL-6. LPS exposure significantly decreased the first polar body extrusion rate. The cytoplasmic maturation, characterized by polar body extrusion and distribution of peripheral cortical granules, was significantly impaired in LPS-treated oocytes. Moreover, LPS exposure significantly increased intracellular reactive oxygen species levels and the relative mRNA abundance of the antioxidants thioredoxin (Trx), Trx2, and peroxiredoxin 1 in oocytes. Moreover, the early apoptotic rate and the release of cytochrome C were significantly increased in response to LPS. The cleavage, morula, and blastocyst formation rates were significantly lower in parthenogenetically activated oocytes exposed to LPS, while the incidence of apoptotic nuclei in blastocysts was significantly increased. Conclusion: Together, these results provide an underlying mechanism by which LPS impairs maturation potential in bovine oocytes.

Betulin Targets Lipin1/2-Meidated P2X7 Receptor as a Therapeutic Approach to Attenuate Lipid Accumulation and Metaflammation

  • Dou, Jia-Yi;Jiang, Yu-Chen;Hu, Zhong-He;Yao, Kun-Chen;Yuan, Ming-Hui;Bao, Xiao-Xue;Zhou, Mei-Jie;Liu, Yue;Li, Zhao-Xu;Lian, Li-Hua;Nan, Ji-Xing;Wu, Yan-Ling
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제30권3호
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    • pp.246-256
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    • 2022
  • The present study focused on the potential mechanism of betulin (BT), a pentacyclic triterpenoid isolated from the bark of white birch (Betula pubescens), against chronic alcohol-induced lipid accumulation and metaflammation. AML-12 and RAW 264.7 cells were administered ethanol (EtOH), lipopolysaccharide (LPS) or BT. Male C57BL/6 mice were fed Lieber-DeCarli liquid diets containing 5% EtOH for 4 weeks, followed by single EtOH gavage on the last day and simultaneous treatment with BT (20 or 50 mg/kg) by oral gavage once per day. In vitro, MTT showed that 0-25 mM EtOH and 0-25 µM BT had no toxic effect on AML-12 cells. BT could regulate sterolregulatory-element-binding protein 1 (SREBP1), lipin1/2, P2X7 receptor (P2X7r) and NOD-like receptor family, pyrin domains-containing protein 3 (NLRP3) expressions again EtOH-stimulation. Oil Red O staining also indicated that BT significantly reduced lipid accumulation in EtOH-stimulated AML-12 cells. Lipin1/2 deficiency indicated that BT might mediate lipin1/2 to regulate SREBP1 and P2X7r expression and further alleviate lipid accumulation and inflammation. In vivo, BT significantly alleviated histopathological changes, reduced serum alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) and triglyceride (TG) levels, and regulated lipin1/2, SREBP1, peroxisome proliferator activated receptor α/γ (PPARα/γ) and PGC-1α expression compared with the EtOH group. BT reduced the secretion of inflammatory factors and blocked the P2X7r-NLRP3 signaling pathway. Collectively, BT attenuated lipid accumulation and metaflammation by regulating the lipin1/2-mediated P2X7r signaling pathway.

파킨슨씨병 유발물질인 황산철로 손상된 배양 신경아교세포에 대한 물매화 추출물의 항산화 효과 (Antioxidative Effects of Parnassia palustris L. Extract on Ferrous Sulfate-Induced Cellular Injury of Cultured C6 Glioma Cells)

  • 서영미;양승범
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.298-306
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    • 2022
  • 본 연구는 배양 C6 glioma 세포를 재료로 파킨슨병의 유발 물질인 황산철(FeSO4)의 신경독성과 이에 대한 물매화(Parnassia palustria L., PP) 추출물의 영향을 조사하였다. 이를 위하여 세포생존율을 비롯한 슈퍼뮤타제(SOD)-유사능 및 과산소음이온 라디칼(SAR)-소거능과 같은 항산화 효과를 분석하였다. 본 연구에서 FeSO4는 처리농도에 비례하여 세포생존율을 유의하게 감소시켰으며, 이 과정에서 XTT50값이 63.3 μM로 나타나 Borenfreund and Puerner의 독성판정기준에 따라 고독성 (highly-toxic)인 것으로 나타났다. 또한, 항산화제의 일종인 quercetin은 FeSO4의 독성으로 손상된 세포생존율을 유의하게 증가시켰다. 한편, PP 추출물은 FeSO4만을 처리한 것에 비하여 세포생존율을 유의하게 증가시켰으며, 동시에 SOD-유사 능과 SAR-소거능과 같은 항산화능을 나타냈다. 이상의 결과로부터, FeSO4의 세포독성에 산화적 손상이 관여하고 있으며, PP추출물은 항산화 효과에 의하여 FeSO4에 의한 세포독성을 효과적으로 방어하였다. 결론적으로, 물매화 추출물과 같은 천연물은 FeSO4와 같이 산화적 손상과 관련된 질환을 유발시키는 중금속화합물에 의한 독성을 개선 내지는 치료하는데 유용한 소재라고 생각된다.

네트워크 약리학을 기반으로한 총명공진단(聰明供辰丹) 구성성분과 알츠하이머 타겟 유전자의 효능 및 작용기전 예측 (Network pharmacology-based prediction of efficacy and mechanism of Chongmyunggongjin-dan acting on Alzheimer's disease)

  • 권빛나;유수민;김동욱;오진영;장미경;박성주;배기상
    • 대한한의학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.106-118
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    • 2023
  • Objectives: Network pharmacology is a method of constructing and analyzing a drug-compound-target network to predict potential efficacy and mechanisms related to drug targets. In that large-scale analysis can be performed in a short time, it is considered a suitable tool to explore the function and role of herbal medicine. Thus, we investigated the potential functions and pathways of Chongmyunggongjin-dan (CMGJD) on Alzheimer's disease (AD) via network pharmacology analysis. Methods: Using public databases and PubChem database, compounds of CMGJD and their target genes were collected. The putative target genes of CMGJD and known target genes of AD were compared and found the correlation. Then, the network was constructed using Cytoscape 3.9.1. and functional enrichment analysis was conducted based on the Gene Ontology (GO) Biological process and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) Pathways to predict the mechanisms. Results: The result showed that total 104 compounds and 1157 related genes were gathered from CMGJD. The network consisted of 1157nodes and 10034 edges. 859 genes were interacted with AD gene set, suggesting that the effects of CMGJD are closely related to AD. Target genes of CMGJD are considerably associated with various pathways including 'Positive regulation of chemokine production', 'Cellular response to toxic substance', 'Arachidonic acid metabolic process', 'PI3K-Akt signaling pathway', 'Metabolic pathways', 'IL-17 signaling pathway' and 'Neuroactive ligand-receptor interaction'. Conclusion: Through a network pharmacological method, CMGJD was predicted to have high relevance with AD by regulating inflammation. This study could be used as a basis for effects of CMGJD on AD.

카드뮴이 해양 섬모충(Euplotes crassus)의 ABC Transporters와 GST 유전자 발현에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Cadmium on the Expression of ABC Transporters and Glutathione S-transferase in the Marine Ciliate Euplotes crassus)

  • 김호균;김세훈;김지수;이영미
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.79-87
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    • 2016
  • 카드뮴과 같은 중금속은 독성이 높아 수서 생물과 인간에게 해로운 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구에서는 해양 섬모충 Euplotes crassus에서 카드뮴이 해독 기전에 관여하는 ABC transporters (ABCs)와 glutathione S-transferase (GST)의 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 총 7개의 ABCs 유전자와 1개의 GST 유전자 일부를 클로닝하여 유전자 분석을 실시하였고, 카드뮴(0.1~1 mg/l) 노출에 따른 이들 유전자의 발현 양상을 quantitative real time RT-PCR (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. 염기서열 분석과 계통 분석 결과 이들 ABCs 유전자가 ABC transporter의 특징을 가지며, ABC-B/C family에 속하는 것을 확인하였고, GST 유전자는 theta isoform과 유사한 것으로 나타났다. 카드뮴에 8시간 노출시킨 결과 ABC transporter 유전자의 경우 ABCB21 유전자를 제외하고는 대부분 농도 의존적으로 유전자 발현이 유의하게 증가하였다. GST 유전자는 0.5 mg/l에서 가장 높은 유전자 발현 양상을 보였으며, 1 mg/l에서는 발현량이 대조군 수준으로 감소되었다. 본 연구 결과는 E. crassus의 ABC transporter와 GST 유전자가 카드뮴에 의해 유도되는 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것을 의미한다.

수환경에서 미세플라스틱의 중금속 흡착특성과 메커니즘에 관한 고찰 (Adsorption Mechanisms of Heavy Metals on Microplastics in Aquatic Environments: A Review)

  • 하태정;허준용;김수빈;김종성;양민준
    • 지질공학
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    • 제33권4호
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    • pp.701-716
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    • 2023
  • 수환경으로 유입된 미세플라스틱(<5 mm)은 중금속을 흡착하여 생태계의 먹이사슬을 통해 인간에게 악영향을 미칠 수 있다. 본 리뷰에서는 수환경에서 미세플라스틱과 중금속 간의 흡착에 영향을 미치는 요인을 조사하고, 흡착과정과 메커니즘을 종합적으로 고찰하였다. 중금속 흡착특성은 미세플라스틱의 폴리머 유형과 결정도, 입자크기, 환경적 조건(pH, 온도, 풍화작용)에 따라 영향을 받았다. 특히 풍화도가 높고 폴리머의 입자크기가 작을수록 중금속 흡착량이 증가하였으나, 흡착이 발생하는 당시 환경의 온도 및 폴리머의 결정도와 중금속 흡착량에 대한 상관관계는 확인하기 어려웠다. 중금속 흡착거동은 흡착동역학과 등온식을 통해 평가한 물리·화학적 흡착과정에 의해 설명되었으며, 일반적으로 하나 이상의 메커니즘에 의해 복합적으로 발생하는 것을 확인하였다. 본 리뷰를 통해 미세플라스틱에 의한 중금속의 흡착거동과 메커니즘을 이해함으로써 수환경에서 미세플라스틱의 잠재적 위험을 평가하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

Transcription Factor E2F7 Hampers the Killing Effect of NK Cells against Colorectal Cancer Cells via Activating RAD18 Transcription

  • Bingdong Jiang;Binghua Yan;Hengjin Yang;He Geng;Peng Li
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권4호
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    • pp.920-929
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    • 2024
  • As a pivotal defensive line against multitudinous malignant tumors, natural killer (NK) cells exist in the tumor microenvironment (TME). RAD18 E3 Ubiquitin Protein Ligase (RAD18) has been reported to foster the malignant progression of multiple cancers, but its effect on NK function has not been mined. Here, the study was designed to mine the mechanism by which RAD18 regulates the killing effect of NK cells on colorectal cancer (CRC) cells. Expression of E2F Transcription Factor 7 (E2F7) and RAD18 in CRC tissues, their correlation, binding sites, and RAD18 enrichment pathway were analyzed by bioinformatics. Expression of E2F7 and RAD18 in cells was assayed by qRT-PCR and western blot. Dual-luciferase assay and chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay verified the regulatory relationship between E2F7 and RAD18. CCK-8 assay was utilized to assay cell viability, colony formation assay to detect cell proliferation, lactate dehydrogenase (LDH) test to assay NK cell cytotoxicity, ELISA to assay levels of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interferon-γ (IFN-γ), and immunofluorescence to detect expression of toxic molecules perforin and granzyme B. High expression of RAD18 and E2F7 was found in CRC tissues and cells. Silencing RAD18 could hamper the proliferation of CRC cells, foster viability and cytotoxicity of NK cells, and increase the secretion of GM-CSF, TNF-α, IFN-γ as well as the expression of perforin and granzyme B. Additionally, ChIP and dual-luciferase reporter assay ascertained the binding relationship between RAD18 promoter region and E2F7. E2F7 could activate the transcription of RAD18, and silencing RAD18 reversed the inhibitory effect of E2F7 overexpression on NK cell killing. This work clarified the inhibitory effect of the E2F7/RAD18 axis on NK cell killing in CRC, and proffered a new direction for immunotherapy of CRC in targeted immune microenvironment.

조경수목(造景樹木)의 대기오염물질(大氣汚染物質)에 대한 방어기능(防禦機能) (I) - SOD 활성(活性)을 중심으로 - (Resistance Functions of Woody Landscape Plants to Air Pollutants (I) - SOD Activity -)

  • 김명희;이수욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제81권2호
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    • pp.164-176
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    • 1992
  • 조경수목(造景樹木)들의 대기오염물질(大氣汚染物質)들에 대한 감수성(感受性) 및 저항성(抵抗性)을 규명하기 위해서 야외조사(野外調査)와 실내실험(室內實驗)을 통하여 엽내(棄內) 유황함량(硫黃含量)과 superoxide dismutase(SOD) 함량(含量)을 측정(測定) 분석(分析)하였다. 전(全) 수종(樹種)에서 엽내(棄內) 유황함량(硫黃含量)과 SOD 활성간(活性間)에 정(正)의 상관(相關)을 나타내었다. 식물체(植物體)가 오염물질(汚染物質)에 대하여 자체방어(自體防禦)를 위하여 초기(初期)에는 효소활성(酵素活性)을 증대(增大)시키지만, 식물체(植物體)의 수용한계(收容限界)를 넘을 때는 오히려 효소(酵素)의 실활(失活)과 함께 식물체(植物體)가 피해(被害)를 받았다. 활엽수(闊葉樹)는 대기오염물질(大氣汚染物質)의 정화능력(淨化能力)이 큰 반면 침엽수(針葉樹)는 오염물질(汚染物質)에 대한 방어기능(防禦機能)이 크게 나타났다. 엽내(葉內) SOD 활성(活性)은 비오염지역(非汚染地域)과 오염지역간(汚染地域間)에 차이(差異)가 뚜렷하였는데, SOD 활성(活性)은 활엽수(闊葉樹)에 비하여 침엽수(針葉樹)에서 높게 나타났으며 묘목(苗木)보다는 성목(盛木)에서 높았고, 소나무보다는 잣나무에서 활성(活性)이 높았으며, 튜립나무는 은행나무와 양버듬나무보다 낮은 것으로 나타나 SOD 활성(活性)이 높은 것이 대기오염물질(大氣汚染物質)에 대한 내성(耐性)이 강(强)함을 알 수 있었다. 고유(固有)의 SOD 활성(活性)이 높은 소나무 2년생(年生)잎과 잣나무 1, 2년생(年生)잎에서는 $SO_2$ 처리농도(處理濃度)가 강(强)해질수록 SOD 활성(活性)이 증가(增加)하였으나, 고유(固有)의 SOD 활성(活性)이 나은 수종(樹種)은 저농도(低濃度(0.5ppm)처리(處理)에서는 증가(增加)하고 고농도(高濃度) 처리(處理)에서는 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다.

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