Impaired Functions of Lymphocytes on Nitric Oxide Production in Endotoxin-Tolerant Mice

Young-Gi Gil(길영기),Mi-Kyung Kang(강미경) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.11

본 연구에서는 내독소내성 상태에 있는 마우스 세포의 싸이토카인 생성능을 측정하기 위하여 대식세포-림프구 공동배양계를 이용한 nitric oxide (NO) 생성을 조사하였다. 마우스 복강 대식세포에 lipopolysaccharide (LPS)와 interferon-g (IFN-g)를 처리시 NO 생성이 증가되었으며, tumor necrosis factor-a (TNF-a) 또한 LPS처럼 NO 합성을 자극하는 것을 관찰할 수 있었다. 한편, 대식세포를 비장세포와 공동배양시, LPS 단독처리만으로도 NO 합성이 증가되었다. 반면, 2.5 ㎎/㎏ LPS로 전처리하고 치사량의 LPS를 2차 투여한 마우스의 경우, 마우스의 치사 및 혈중 TNF-a와 IFN-g가 증가되지 않았다. 또한 LPS-내성 마우스로부터 분리한 대식세포를 정상 비장세포와 공동배양시 LPS에 의한 NO생성이 일어나지 않았으며, 외래 TNF-a에 의한 NO 생성도 일어나지 않았다. 이와 아울러 정상 대식세포와 LPS 내성 마우스로부터 분리한 비장세포를 공동배양하였을 때, LPS 자극으로 인한 NO 생성이 일어나지 않았으며, 이러한 억제현상은 외래 IFN-g 또는 IFN-g 생성을 촉진시키는 concanavalin A (ConA)에 의해서 다시 역전되었다. 이러한 결과는 대식세포 뿐만 아니라 림프구도 LPS 내성에 관여하는 것을 보여준다고 사료된다. INF-g는 TNF-a 발현을 증가시키기 때문에, 림프구의 INF-g 합성 감소는 LPS에 내성을 보이는 대식세포의 TNF-a 합성 저하와 상호작용으로 내독소내성 상태를 유도하며 과도한 염증반응을 억제하는 것으로 사료된다. 따라서 LPS 내독소내성은 중환자의 심각한 패혈증에 대한 예방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. In this study, nitric oxide (NO) production in a macrophage-lymphocyte co-culture system was used to assess the cytokine producing capability of cells during endotoxin tolerance in mice. Incubation of peritoneal macrophages with interferon-γ (IFN-γ) in the presence of lipopolysaccharide (LPS) augmented NO synthesis. Exogenous tumor necrosis factor-α (TNF-α) could also replace LPS for the stimulation of NO production. Macrophages co-cultured with splenic lymphocytes showed augmented NO synthesis by LPS alone. However, pretreatment of mice with 2.5 ㎎/㎏ LPS completely prevented the lethality and the increase of blood TNF-α and IFN-γ after the second challenge with a lethal dose of LPS. In addition, when macrophages prepared from LPS-tolerant mice were co-cultured with normal splenocytes, LPS also could not induce the production of NO, even in the presence of exogenous TNF-α. Moreover, when normal macrophages were co-cultured with splenocytes obtained from LPS-tolerant mice, stimulation with LPS could not evoke the NO production enhancement. However, this down-regulation was able to reverse by exogenous IFN-γ or concanavalin A (ConA), a stimulator of IFN-γ production. Our results indicate that not only macrophages but also lymphocytes contribute to LPS tolerance. As INF-γ can enhance the expression of TNF-α, the decrease of INF-γ synthesis from lymphocytes may orchestrate with the decrease of TNF-α synthesis from LPS-tolerant macrophages for the production of tolerant state and the prevention of excessive inflammation. Therefore, LPS tolerance may be exploited for prophylaxis of severe sepsis in patients at risk.

동면 중 한국산 다람쥐 신장의 복합당질 변화

길영기(Young Gi Gil) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.9

한국산 다람쥐를 단계적으로 6℃ 온도로 낮추어 인위적 동면을 유도하였다. 동면은 3개월부터 유도되었으며 9개월간 사육하였다. 동면중 급격한 생리적 변화에 따른 형태 및 복합당질의 변화를 관찰하였다. 형태적으로 동면초기 응축된 사구체 구조와 발견되는 것의 동면중에도 유사한 신장 구조를 나타내었다. Lectin조직화학에 대한 반응은 크게 동면 초기에 일시적으로 증가하는 반응군, 동면진행에 따라 증가하는 반응군 및 감소하는 반응군으로 대별할 수 있다. 동면 초기에 일시적으로 증가하는 반응은 근위곡요세관의 Con A, 원위곡요세관의 PNA, Con A, 집합관의 DBA, sWGA가 현저하였다. 동면이 진행됨에 따라 현저히 증가하는 반응은 원위곡요세관의 SBA반응이었으며, 감소하는 반응은 모든 세관의 sWGA반응이었다. 유사한 형태적 구조를 가지나 다양한 lectin반응의 변화는 동면중 나타나는 급격한 신장 생리 변화와 연관성이 있는 것으로 유추되며, 이러한 반응성은 동면중 신장 기능 변화에 대한 마크로 유용할 것이다. Though relatively little is known of the physiology involved, there is reduced kidney activity during hibernation. In this experimental study, male Korean chipmunks (Tamias sibiricus barberi) were maintained in cold conditions (6℃) for 9 months, in an attempt to mimic conditions occurring during seasonal hibernation. The examination was made to determine changes of glycoconjugates on the kidney after hibernation by lectin histochemistry. The changes of lectin affinities in the kidney categorize into three groups: a) increase ones only in the early hibernation stage b) increase ones during hibernation and c) decrease ones during hibernation. The transient increase of Con A affinity in the proximal convoluted tubules were demonstrated only in the early cold-treated stage, and PNA and Con A in the distal convoluted tubules and DBA and sWGA in the collecting tubules. SBA affinity tended to increase with hibernation in the proximal convoluted tubules, but sWGA affinities were significantly decreased in the all tubule examined with hibernation. The present results suggest that the glycosylation pattern of the kidney undergoes profound changes during hibernation, and is probably associated with transiently reduced renal function.

Changes of Glycosylation Pattern in Aging Rat Kidneys as Revealed with Lectin Conjugates

Young Gi Gil(길영기),Keun Ha Kim(김근하),Byung Tae Choi(최병태) 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.10

성장과정 중 흰쥐 신장에서 나타나는 복합당질의 변화를 알아보기 위해 18일 태자부터 성체에 이르는 신장을 형태적 관찰과 더불어 9 가지 lectin (SBA, DBA, PNA, BSL-1, RCA-1, sWGA, UEA-1, LCA 및 Con A)으로 검색하였다. 신장 발생단계에서 성숙한 신원구조와 함께 미성숙한 구조물 즉 소포와 요관아 등이 생후 14일에 이르기까지 관찰되었으며 생후 21일에 이르러 성체와 유사한 구조적 특성을 보였다. 복합당질의 변화를 보면 사구체에서 RCA-1, LCA 및 Con A에 반응을 나타내며 RCA-1 및 LCA는 태자와 신생쥐에서 일시적으로 증가하다 성체에서 관찰되지 않으나 Con A는 성장과 더불어 증가하였다. 근위곡요세관은 UEA-1을 제외한 모든 lectin에 반응하며 DBA, SBA, PNA, BSL-1, RCA-1 및 Con A반응이 성장과 더불어 증가하며 특히 RCA-1과 BSL-1반응이 현저하였다. 이에 비해 sWGA와 LCA반응은 성장과정에 일시적으로 증가하며 성체에 이를수록 감소하였다. 원위곡요세관도 근위곡요세관 유사하게 DBA, SBA, PNA, BSL-1 및 RCA-1반응은 성숙과 함께 증가하나 LCA반응은 성숙과정에 일시적으로 증가하며 성체에서 감소하였다. 집합관에서는 DBA, SBA, PNA, sWGA반응이 성숙과 동시에 증가하나 BSL-1, RCA-1, LCA반응은 미성숙관에서 일시적으로 증가하였다. 이상의 반응으로 보아 신장발생과정에서 형태적 기능적 성숙과 함께 다양한 복합당질의 변화를 보이는데 대체로 성숙에 따라 반응이 증가하는 복합당질군과 미성숙기에 일시적으로 증가하며 성체에서 감소하는 복합당질군으로 대별할 수 있었다. 이러한 출생전후 복합당질의 변화는 신장의 기능적 성숙과정과 연관성을 가지며 발생과정에서 현저한 변화를 나타내는 복합당질은 정상 신장발생에 대한 표지인자로 유용할 것이다. The changes of glycoconjuagates (GCs) in rat kidney due to maturation were studied from samples of fetal and postnatal kidneys by lectin histochemistry. Rat kidneys of perinatal ages and adults were fixed in 4% paraformaldehyde and were stained with nine kinds of biotinylated lectins. The immature forms of the renal developmental stage such as vesicles and ureteric bud were observed in the cortex as late as day 14 of postnatal life, but the histological appearance of the weaning kidney was similar to that observed in adults. As for histochemical properties of GCs in the glomeruli, Con A affinity tended to increase with aging, but both RCA-1 and LCA affinities showed a transient increase in immature glomeruli of neonatal rats. DBA affinity with SBA, PNA, BSL-1 and RCA-1, additional Con A one in proximal tubule, were increased in both proximal and distal tubules according to maturation. In contrast to this, transient intensive LCA affinity were demonstrated in immature proximal and distal tubule of neonatal rats. In the collecting tubules, DBA, SBA, PNA and sWGA affinities tended to increase according to maturation, but transient increase for BSL-1, RCA-1 and LCA affinities were detected in neonatal rats. The present results suggest that the mature glycosylation pattern of the kidney undergoes profound changes during maturation and is probably associated with functional maturation of the kidney.

Effects of Mycelial Extract of Phellinus linteus on Ethanol-Induced Liver Injury in Rats

최병태,최영현,길영기,Choi, Byung-Tae,Choi, Yung-Hyun,Gil, Young-Gi Korean Society of Life Science 2006 생명과학회지 Vol.16 No.6

상황버섯 배양균사체 추출물 (MCPL)이 알코올성 간 손상에 미치는 영향을 살펴보았다. Sprague-Dawley계 흰 쥐에 40% 알코올 3 ml을 MCPL (5 mg 및 15 mg/Kg)과 함께 1일 1회 10일간 투여하였다. 간 기능의 표지가 되는 혈청내 AST와 ALT값이 에탄올에 의해 현저히 증가하였으나 MCPL 투여에 의해 저하되며 특히 ALT 값이 유의성 있게 낮아졌다. 병리조직학적으로 살펴보면 알코올에 의해 염증세포의 침윤, 쿠퍼세포 반응 및 국소적 염증이 유발되나 MCPL투여에 의해 그 정도가 다소 완화되었다. 간소엽내 글리코겐 분포도 알코올에 의해 감소하나 MCPL투여에 의해 중심정맥주변 부위의 분포가 일부 회복되었다. 염증관련 단백질에 대한 Western blot 및 면역조직화학적 반응을 보면 에탄올 투여에 의해 COX-2, iNOS 및 $TNF-{\alpha}$ 면역반응이 증가하나 MCPL투여에 의해 발현의 감소를 볼 수 있었다. 이상의 결과로 보아 MCPL은 알코올에 의한 간 손상에 대해 보호 기능을 가짐을 알 수 있다. We investigated the anti-inflammatory effects of mycelial culture extract from Phellinus linteus (MCPL) for suppression in the process of ethanol-induced inflammation in rat liver. Levels of aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) were significantly increased in the serum of ethanol-treated rats compared to normal. However, the level of ALT was arrested markedly in ethanol-treated rats with MCPL compared to ethanol alone treated control ones. Severe histopathological changes of liver such as cloudy swelling, inflammatory cells infiltration, Kupffer cell reaction and focal necrosis were demonstrated in the rats challenged with ethanol compared with normal. Fewer scores of these changes were observed in MCPL-treated rat with recovered glycogen in centrolobular region of hepatic lobule. The Western analysis showed that the expression of inflammatory proteins such as cyclooxygenase (COX)-1, COX-2, inducible nitric oxide synthase (iNOS), tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$ were increased in the ethanol-treated rat. But decline of COX-2 and iNOS expression were observed in MCPL-treated rat. Immunohistochemical analysis showed that the expression of COX-2 and $TNF-{\alpha}$ tended to increase in ethanol-treated rat, but decrease of these reactions were induced by MCPL treatment. These results suggest that MCPL may act as a protective agent for alcohol-induced liver injury through a regulating inflammation-related proteins.

Pseudomonas aeruginosa Exotoxin A Induces Apoptosis in Chemoresistant YD-9 Human Oral Squamous Carcinoma Cell Line Via Accumulation of p53 and Activation of Caspases

Gyoo-Cheon Kim(김규천),Young-Gi Gil(길영기) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.8

구강편평상피암종은 말기에서 종종 화학치료요법제들이 유도하는 세포자멸사에 저항성을 보인다. 박테리아의 독에 대한 진전된 이해는 암치료에 대한 새로운 치료전략으로 제기되어지고 있다. 본 연구는 Pseudomonas aeruginosa exotoxin A (PEA)가 세포자멸사 기작을 통해 항암제에 저항성을 보이는 YD-9 구강편평상피암종의 생존율을 현격하게 떨어뜨림을 설명하고 있다. 세포자멸사현상은 핵의 형태학적 변화와 DNA 분절 생성을 통해 입증되었다. PEA는 caspase-3, -6, -9의 분절과 활성화를 일으켰다. 그리고 이러한 반응들은 caspase의 기질에 해당하는 poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), DFF45, 그리고 lamin A의 단백질 분해를 야기했다. 사립체 막전위 감소, cytochromec와 Smac/DIABLO의 사립체로부터 세포질로의 유리, 그리고 AIF의 사립체에서 핵으로 이동 등이 관찰되었다. p53, p21 그리고 14-3-3γ는 증가되는 반면 cyclin B와 cdc2는 감소되었다. 이상의 결과들을 종합해 보면 PEA는 caspase를 활성화시키고, 사립체에 변화를 야기시키고 더 나아가서 세포주기 유전자를 조절함으로써 항암제에 대한 강한 저항성을 보이는 YD-9 세포에서 세포자멸사를 유도한다. Oral squamous carcinoma (OSC) cells present resistance to chemotherapeutic agents-mediated apoptosis in the late stages of malignancy. Advances in the understanding of bacterial toxins have produced new strategies for the treatment of cancers. It was demonstrated here that Pseudomonas aeruginosa exotoxin A (PEA) significantly decreased the viability of chemoresistant YD-9 cells in the apoptosis mechanism. Apoptotic manifestations were evident through changes in nuclear morphology and generation of DNA fragmentation. PEA treatment induced caspase-3, -6 and -9 cleavage, and activation. These events preceded proteolysis of the caspase substrates poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), DNA fragmentation factor 45 (DFF45), and lamin A in YD-9 cells. The reduction of mitochondrial membrane potential, release of cytochrome c and Smac/DIABLO from mitochondria to cytosol, and translocation of AIF into nucleus were shown. While p53, p21 and 14-3-3γ were upregulated, cyclin B and cdc2 were downregulated by PEA treatment. Taken together, PEA induces apoptosis in chemoresistant YD-9 cells via activation of caspases, mitochondrial events and regulation of cell cycle genes.

흰쥐 위점막의 점액세포, 목점액세포, 으뜸세포 발생에 대한 lectin 조직화학

최병태(Byung Tae Choi),길영기(Young Gi Gil) 대한체질인류학회 1999 대한체질인류학회지 Vol.12 No.1

태 자기부터 성체에 이르는 위 점액세포, 목 점액세포, 으뜸세포의 복합당질 변화를 9가지 lectin(SBA, DBA, PNA, BSL-1, RCA-1, sWGA, UEA-l, Con A, LCA)으로 검색하였다. 표면 상피세포와 위오목상피세포를 살펴보면 DBA반응은 관찰되지 않으며 Con A와 LCA 반응은 수유기에 미약하게 증가하나 RCA-1, sWGA와 함께 태 자기부터 성체에 이르기까지 일정하였고 UEA-1 반응은 태자기에 비해 수유기말부터 증가하였다. SBA, PNA, BSL-1 반응은 태자기에 비해 수유기초에 증가하다 이유기부터 감소하는데 특히 PNA는 이유기부터, BSL-1은 수유기부터 대부분의 세포에서 관찰되지 않았다. 목 점액세포와 으뜸세포가 구분되지 않는 이유 기초까지 고유위생의 반응을 살펴보면 DBA, BSL-1을 제외한 모든 반응이 증가하는데 이유기로 갈수록 SBA가 고유위샘 윗부분에서, PNA, RCA-1, sWGA, UEA-l은 고유위샘 아랫부분에서 더 강한 반응을 보이며 Con A와 LCA 반응은 차이가 없었다. 이유기부터 목 점액세포도 고유위샘과 같은 반응을 보이며 SBA가 위목점액세포에서, PNA, RCA -1, sWGA, UEA-1은 아랫목점액세포가 더 강한 반응을 보이나 으뜸세포는 PNA, Con A에서만 반응하였다.

발생중 마우스 배자의 심혈관계에서 Transforming Growth Factor-a와 Epidermal Growth Factor의 발현

배수택(BAE Soo-Taek),길영기(GIL Young-GI),김순옥(KIM Soon-Ok) 대한체질인류학회 1997 해부·생물인류학 (Anat Biol Anthropol) Vol.10 No.2

발생 7일 부터 12일까지의 마우스 배자에서 심혈관계 발생시 TGF-a와 EGF의 작용정도를 비교하고자 면역조직화학법으로 염색한 후조직학적으로 관찰하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 발생 7일된 배자에서 EGF는 혈관발생 및 혈액발생시 엽색 반응이 관찰되지 않았으며, 발생 8일째부터 작용하기 시작하였는데 이 시기의 애자에서 EGF는 성장속악조직에서 엽색 반응이 나타나지 않았으나 1GF-a는 심장 속악조직과 심장근육조직, 성창아교질에서 염색 반응이 나타남으로 보아 심혈관계발생 초기에서는 TGF-a가 EGF 보다 더 초기에 작용하는 성장인자호 관어함을 추정할 수 있었다. 2. 발생 9일과 10일 그리고 11일된 배자에서 TGF-IX는 심장팽대와 원시심방 정맥동 대동맥주머니 등쪽대동맥 난황동맥, 성장속악융기조직, 원시심실의 성장근육중 등 오든 부위에서 염색반응이 나타났으나 EGF는 심장팽대 와 원시섬방, 성장속악융기조직에서만 염색반응이 관찰 됨으로 보아 이 시기의 심혈관계 발생에 TGF-a 가 EGF보다 더 광범위한 성장인자로 작용함을 알 수 있었다. 3. 발생 12일된 애자에서는 원시심실 , 성장팽대, 성장속악조직 등에서 1GF-a 보다 EGF 가 더 강한 염색반응을 보이는 것으로 보아 원시성장의 발생 완성단계에서는 TGF-a 보다 EGF가 더 많이 관여 한다는 것을 시사하였다.

Effect of Maternal Paraquat Administration on the Pyloric Region of the Developing Rat Stomach

최병태 ( Byung Tae Choi ),길영기 ( Young Gi Gil ),조운복 ( Un Bock Jo ) 동의대학교 한의학연구소 2002 동의한의연구 Vol.6 No.-

백부자의 추출물이 자외선 B조사에 의한 기니피그 피부의 tyrosinase-related proteins발현에 미치는 영향

이상복(Sang Bok Lee),박동일(Dong Il Park),김훈(Hoon Kim),길영기(Young Gi Gil),최병태(Byung Tae Choi) 한의병리학회 2008 동의생리병리학회지 Vol.22 No.2

Apoptotic Effect of Combination Treatment with a Proteasome Inhibitor, Lactacystin, and a Histone Deacetylase Inhibitor, Trichostatin A, on MCF-7 Cells

김규천(Gyoo-Cheon Kim),신유정(Yoo-Jung Shin),김인령(In-Ryeon Kim),이무형(Moo-Hyung Lee),황영섭(Young-Seob Hwang),길영기(Young-Gi Gil),박봉수(Bong-Soo Park) 대한해부학회 2006 Anatomy & Cell Biology Vol.39 No.6

Proteasome 저해제와 HDAC 저해제의 상호작용에 의한 상승효과가 여러 형태의 암에서 세포자멸사를 일으키는 연구가 많음에도 불구하고, 그 기작에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 본 연구는 proteasome 저해제인 lactacystin과 HDAC 저해제인 TSA의 병용처리가 세포자멸사 유도에 미치는 영향을 알아보고자 시행되었다. TSA를 전처리한 후 연이어 lactacystin을 처리한 군은 강한 항암효과와 핵의 응축현상을 보였다. Western blot 분석에서는 TSA와 lactacystin의 병용 처리는 Bax/Bcl-2 분율변화와 XIAP 수준의 감소 및 caspase-7의 활성화와 PARP의 분절의 결과를 얻었다. 그리고 더 나아가서 병용처리한 실험군에서 cell cycle arrest는 G2/M기에서 일어났으며, proteasome 활성은 사라졌다. 본 연구는 TSA와 lactacystin의 병용처리에 의해 일어나는 세포자멸사의 기작에 대해 설명하였고, 본 연구의 결과 자료는 생체의 항암치료전략에 도움을 줄 수 있을 거라고 생각한다. Although much information has been accumulated about the synergistic interaction of proteasome inhibitors and HDAC inhibitors to induce apoptosis in a certain type of cells, much less is known currently about the underlying mechanism. This study was undertaken to explore the combination effect of a histone deacetylase inhibitor, TSA, and a proteasome inhibitor, lactacystin, on the induction of apoptosis. Pretreatment of TSA and subsequent treatment of lactacystin showed the strong antitumor activity and nuclear condensation. Western blot assay showed that combination treatment of TSA and lactacystin increased Bax/Bcl-2 ratio and decreased level of XIAP. Activation of caspase-7 and cleavage of PARP were demonstrated after the combination treatment. In combination treatment group, cell cycle arrest was induced at G2/M phase and abolished increase in proteasome activity. This study is elucidating the mechanims whereby targeting apoptotic machineries may help in directing therapeutic strategies.