Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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제33권4호
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pp.340-349
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2007
Free flap transplantation with microvascular anastomosis has been successfully performed by development of surgical technique, materials and postoperative monitoring equipments of flap. But success rate of microvascular anastomosis is influenced by various factors, and failure rate is about 5-10%. The most influential factor for success rate is surgical technique and other factors that influence failure of microvascular anastomosis are ischemic time of free flap, thrombus formation of anastomosis region and vascular spasm. In this study, vascular patency and thrombus formation in experimental micro-venous anastomosis, and endothelial repair were observed with histologic analysis, scanning electron microscopy, transmission electron microscopic examination. The results were obtained as follows: 1. In vascular patency test in 30 minute and 7 days after micro-venous anastomosis with heparin irrigation, all of 12 anastomosis site were good vascular patency. 2. In thrombus formation in 2 weeks group(Experimental I), 2 site of 6 cases were observed thrombus, and in 4 weeks group(Experimental II), 1 site of 6 cases were observed thrombus. 3. In histologic examination, normal vein(Control Group) showed continued internal elastic lamina, well formed thick smooth muscle layer and connective tissue. The group of 2 weeks after microvenous anastomosis(Experimental I) showd locally recovered internal lamina, discontinued internal lamina, disorganized smooth muscle cells and granulation tissue around suture silk. In the group of 4 weeks after micro-venous anastomosis(Experimental II), anastomosis site showed almostly continued internal lamina, disorganized smooth muscle cells and cicartrized tissue around suture silk. 4. In scanning electron microscope examination in 2 weeks(Experimental I) after micro-venous anastomosis, mesh fibrin formation showed near to endothelial cells, and in 4 weeks after micro-venous anastomosis(EXperimental II), numerous blood cells and fibrin mesh formation was seen associated with irregular endothelial cell arrangement. 5. In transmission electron microscope examination in 2 weeks after micro-venous anastomosis(Experimental I), irregular arrangement of smooth muscle cells was seen adjacent to collagenized tissue around suture silk. In 4 weeks after micro-venous anastomosis(Experimental II), denuded venous wall composed of relatively well arranged smooth muscle cells was covered by endothelial cells, but fibroblast cells and foreign body giant cells near to suture silk was remained. From the results obtained in this study, results of good vascular patiency and anti-thrombotic effect of heparin were obtained as a local irrigation solution, and repair of venous endothelial cell was observed in 2 weeks after micro-venous anastomosis.
배경: 혈관내막과다증식은 혈관평활근세포가 내막에서 과다증식하여 나타나며, epigallocatechin-3-gallate(EGCG)는 혈관평활근세포의 증식을 억제하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 EGCG는 혈관내막과다증식을 억제할 수 있을 것으로 생각된다. 대상 및 방법: 다른 농도의 EGCG를 포함한 배양 배지에서 인간제대정 맥내피세포(HUVEC)와 쥐대동맥평활근세포(RASMC)를 배양하고, 세포증식과 이동속도를 측정하였다. 20마리의 개의 양측 경동맥에 자가경정맥을 이식하였으며, 실험군(n=10)에 대해서는 정맥도관을 이식 전 30분간 EGCG용액에 보관하였으며, 이식 후 300mM의 EGCG를 혈관주위에 도포하였다. 6주 후에 경정맥이식편의 내막과 중간막의 두께를 측정하였다. 결과: 내피세포와 혈관평활근세포의 증식은 EGCG에 의해 억제되었다. 혈관평활근세포의 이동성은 EGCG에 의해 억제되었으나, 내피세포의 이동성은 영향을 받지 않았다. 동물실험 결과 대조군에 비해 EGCG군에서 내막의 두께가 얇았으며(p<0.05), 중간막의 두께는 두 군간에 차이가 얼었고, 내막/중간막의 두께비는 EGCG군에서 낮게 관찰되었다(p<0.05). 결론: EGCG는 혈관수술 후 혈관내막과다증식을 억제하는 효과가 있으며, 이는 혈관평활근세포의 증식 및 이동을 억제하여 효과를 나타낸다고 생각된다. 따라서 EGCG는 혈관내막과다증식을 예방하는 치료에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.
Kim, Jeung-Il;Kim, Hye-Young;Kim, Sun-Mi;Lee, Sae-A;Son, Yong-Hae;Eo, Seong-Kug;Rhim, Byung-Yong;Kim, Koanhoi
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제15권1호
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pp.31-36
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2011
To understand the roles of purinergic receptors and cellular molecules below the receptors in the vascular inflammatory response, we determined if extracellular nucleotides up-regulated chemokine expression in vascular smooth muscle cells (VSMCs). Human aortic smooth muscle cells (AoSMCs) abundantly express $PSY_1$, $PSY_6$, and $PSY_{11}$ receptors, which all respond to extracellular nucleotides. Exposure of human AoSMCs to $NAD^+$, an agonist of the human $PSY_{11}$ receptor, and $NADP^+$ as well as ATP, an agonist for $PSY_1$ and $PSY_{11}$ receptors, caused increase in chemokine (C-C motif) ligand 2 gene (CCL2) transcript and CCL2 release; however, UPT did not affect CCL2 expression. CCL2 release by $NAD^+$ and $NADP^+$ was inhibited by a concentration dependent manner by suramin, an antagonist of P2-purinergic receptors. $NAD^+$ and $NADP^+$ activated protein kinase C and enhanced phosphorylation of mitogen-activated protein kinases and Akt. $NAD^+$- and $NADP^+$-mediated CCL2 release was significantly attenuated by SP6001250, U0126, LY294002, Akt inhibitor IV, RO318220, GF109203X, and diphenyleneiodium chloride. These results indicate that extracellular nucleotides can promote the proinflammatory VSMC phenotype by up-regulating CCL2 expression, and that multiple cellular elements, including phosphatidylinositol 3-kinase, Akt, protein kinase C, and mitogen-activated protein kinases, are involved in that process.
Lysophosphatidylcholine (LPC), a metabolite of membrane phospholipids by phospholipase $A_2$, has been considered responsible for the development of abnormal vascular reactivity during atherosclerosis. $Ca^{2+}$ influx was shown to be augmented in atherosclerotic artery which might be responsible for abnormal vascular reactivity. However, the mechanism underlying $Ca^{2+}$ influx change in atherosclerotic artery remains undetermined. The purpose of the present study was to examine the effects of LPC on L-type $Ca^{2+}$ current $(I_{Ca(L)})$ activity and to elucidate the mechanism of LPC-induced change of $I_{Ca(L)}$ in rabbit portal vein smooth muscle cells using whole cell patch clamp. Extracellular application of LPC increased $I_{Ca(L)}$ through whole test potentials, and this effect was readily reversed by washout. Steady state voltage dependency of activation or inactivation properties of $I_{Ca(L)}$ was not significantly changed by LPC. Staurosporine (100 nM) or chelerythrine $(3{\mu}M)$, which is a potent inhibitor of PKC, significantly decreased basal $I_{Ca(L)}$, and LPC-induced increase of $I_{Ca(L)}$ was significantly suppressed in the presence of PKC inhibitors. On the other hand, application of PMA, an activator of PKC, increased basal $I_{Ca(L)}$ significantly, and LPC-induced enhancement of $I_{Ca(L)}$ was abolished by pretreatment of the cells with PMA. These findings suggest that LPC increased $I_{Ca(L)}$ in vascular smooth muscle cells by a pathway that involves PKC, and that LPC-induced increase of $I_{Ca(L)}$ might be, at least in part, responsible for increased $Ca^{2+}$ influx in atherosclerotic artery.
Kim, Young-Ae;Lee, Dong Gil;Yi, Kyu Yang;Lee, Byung Ho;Jung, Yi-Sook
Biomolecules & Therapeutics
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제24권5호
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pp.523-528
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2016
Urotensin II (UII) is a potent vasoactive peptide and mitogenic agent to induce proliferation of various cells including vascular smooth muscle cells (VSMCs). In this study, we examined the effects of a novel UII receptor (UT) antagonist, KR-36676, on vasoconstriction of aorta and proliferation of aortic SMCs. In rat aorta, UII-induced vasoconstriction was significantly inhibited by KR-36676 in a concentration-dependent manner. In primary human aortic SMCs (hAoSMCs), UII-induced cell proliferation was significantly inhibited by KR-36676 in a concentration-dependent manner. In addition, KR-36676 decreased UII-induced phosphorylation of ERK, and UII-induced cell proliferation was also significantly inhibited by a known ERK inhibitor U0126. In mouse carotid ligation model, intimal thickening of carotid artery was dramatically suppressed by oral treatment with KR-36676 (30 mg/kg/day) for 4 weeks compared to vehicle-treated group. From these results, it is indicated that KR-36676 suppress UII-induced proliferation of VSMCs at least partially through inhibition of ERK activation, and that it also attenuates UII-induced vasoconstriction and vascular neointima formation. Our study suggest that KR-36676 may be an attractive candidate for the pharmacological management of vascular dysfunction.
Reactive oxygen species (ROS), which include superoxide anions and peroxides, induce oxidative stress, contributing to the initiation and progression of cardiovascular diseases involving atherosclerosis. The endogenous and exogenous factors hypercholesterolemia, hyperglycemia, hypertension, and shear stress induce various enzyme systems such as nicotinamide adenine dinucleotide (phosphate) oxidase, xanthine oxidase, and lipoxygenase in vascular and immune cells, which generate ROS. Besides inducing oxidative stress, ROS mediate signaling pathways involved in monocyte adhesion and infiltration, platelet activation, and smooth muscle cell migration. A number of antioxidant enzymes (e.g., superoxide dismutases, catalase, glutathione peroxidases, and peroxiredoxins) regulate ROS in vascular and immune cells. Atherosclerosis results from a local imbalance between ROS production and these antioxidant enzymes. In this review, we will discuss 1) oxidative stress and atherosclerosis, 2) ROS-dependent atherogenic signaling in endothelial cells, macrophages, and vascular smooth muscle cells, 3) roles of peroxidases in atherosclerosis, and 4) antioxidant drugs and therapeutic perspectives.
Kim, Hoe-Suk;Kim, Se-Hoon;Jeon, Byeong-Hwa;Chang, Seok-Jong
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제4권5호
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pp.385-391
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2000
Using the patch-clamp technique, we investigated the alteration of 4-aminopyridine(4-AP)-sensitive, voltage-dependent $K^+$ channel (Kv) in the mesenteric arterial smooth muscle cell (MASMC) of renovascular hypertensive model, one-kidney one-clip Goldblatt hypertensive rat (GBH). To isolate $K_V$ current, internal pipette solution contained 5 mM ATP and 10 mM EGTA. Under these condition, MASMC was depolarized by 4-AP, but charybdotoxin did not affect membrane potential. Membrane potential of hypertensive cell $(-40.3{\pm}3.2\;mV)$ was reduced when compared to that of normotensive cell $(-59.5{\pm}2.8\;mV).$ Outward $K^+$ current of hypertensive cell was significantly reduced when compared to normotensive cell. At 60 mV, the outward currents were $19.10{\pm}1.91$ and $14.06{\pm}1.05$ pA/pF in normotensive cell and hypertensive cell respectively. 4-AP-sensitive $K^+$ current was also smaller in hypertensive cell $(4.28{\pm}0.38\;pA/pF)$ than in normotensive cell $(7.65{\pm}0.52\;pA/pF).$ The values of half activation voltage $(V_{1/2})$ and slope factor (k1) as well as the values of half inactivation voltage $(V_{1/2})$ and slope factor (k1) were virtually similar between GBH and NTR. These results suggest that the decrease of 4-AP-sensitive $K^+$ current contributes to a depolarization of membrane potential, which leads to development of vascular tone in GBH.
Bu, Moon-Hyun;Lee, Kyeong-Ah;Kim, Koan-Hoi;Rhim, Byung-Yong
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제9권6호
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pp.315-322
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2005
In this study, the authors investigated whether death of vascular smooth muscle cell (VSMC) had a pathological pertinence. Conditioned media obtained from rat aorta smooth muscle cell (SMC) that were induced death by expressing FADD in the absence of tetracycline (FADD-SMC) triggered death of normal SMC. DNA fragmentation and caspase-3 activation were observed in dying SMC by conditioned media. FADD-SMC showed transcriptional activation of tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$. Conditioned medium contained $TNF-{\alpha}$, indicating secretion of the cytokine from dying FADD-SMC. It was investigated if secreted $TNF-{\alpha}$ was functional. Conditioned medium activated ERK and p38 MAPK pathways and induced MMP-9 expression, whereas depletion of the cytokine with its soluble receptor (sTNFR) remarkably inhibited induction of MMP-9 by conditioned medium. These findings suggest that $TNF-{\alpha}$ in conditioned medium seems to be active. Then, contribution of $TNF-{\alpha}$ on death-inducing activity of conditioned medium was examined. Depletion of $TNF-{\alpha}$ with soluble $TNF-{\alpha}$ receptor decreased the death activity of conditioned medium by 35%, suggesting that $TNF-{\alpha}$ play a partial role in the death activity. Boiling of medium almost completely abolished the death-inducing activity, suggesting that other heat labile death inducing proteins existed in conditioned medium. Taken together, these results indicate that SMC undergoing death could contribute to inflammation by expressing inflammatory cytokines and pathological complications by inducing death of neighboring cells.
Yamamoto, Yoshimichi;Klemm, Megan F.;Hashitani, Hikaru;Lang, Richard J.;Soji, Tsuyoshi;Suzuki, Hikaru
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제5권1호
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pp.1-8
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2001
Hyperpolarization of arterial smooth muscle by acetylcholine is considered to be produced by the release of an unidentified chemical substance, an endothelium-derived hyperpolarizing factor (EDHF). Several chemicals have been proposed as the candidate for EDHF. However, none of them fulfil completely the nature and property of EDHF. Ultrastructural observation with electron microscope reveals that in some arteries, gap junctions are formed between endothelial and smooth muscle cells. In small arterioles, injection of gap junction permeable dyes into an endothelial cell results in a distribution of the dye to surrounding cells including smooth muscle cells. These observations allow the speculation that myoendothelial gap junctions may have a functional significance. Simultaneous measurement of the electrical responses in both endothelial and smooth muscle cells using the double patch clamp method demonstrates that these two cell types are indeed electrically coupled, indicating that they behave as a functional syncytium. The EDHF-induced hyperpolarization is produced by an activation of $Ca^{2+}-sensitive\;K^+-channels$ that are inhibited by charybdotoxin and apamin. Agonists that release EDHF increase $[Ca^{2+}]_i$ in endothelial cells but not in smooth muscle cells. Inhibition of gap junctions with chemical agents abolishes the agonist-induced hyperpolarization in smooth muscle cells but not in endothelial cells. All these observations can be explained if EDHF is an electrotonic signal propagating from endothelium to smooth muscle cells through gap junctions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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