알콜리즘에서 Buspirone에 대한 Cortisol과 Prolactin 반응

심주철,이정구,김정익,이유철,김영훈 大韓神經精神醫學會 2001 신경정신의학 Vol.40 No.2

연구목적: 본 연구는 buspirone에 대한 cortisol과 prolactin 반응을 통해 알콜리즘에서 5-HT1A 수용체기능을 조사하고자 하였다. 방법: 알콜리즘 환자군은 DSM-IV의 알콜리즘 진단기준에 부합되고 금주기간이 최소 3개월 이상이며 우울 및 불안증상이 없는, 한 정신병원 알콜 센터에 입원한 22명의 남자 환자였다. 대조군은 정상성인 남자 15명이었다. 이들에게 오전 9시에 5-HT□ 효현제인 buspirone 30mg을 경구 투여한 후 0, 30 , 60, 90, 120, 150분의 혈청 cortisol과 prolatine 농도를 측정한다. 결과: 환자군과 대조군간에 cortisol 기저치에는 유의한 차이가 없었다. Buspirone 투여 후 혈청 cortisol 농도는 정상대조군에서는 기저치에 비해 유의한 증가를 보였으나(p<0.01) 환자군에서는 유의환 증가가 없었다. 혈중 cortisol 농도는 buspiron 투여 60분 이후부터 환자군에서 정상 대조군에 비해 유의하게 저하되어 있었다(p<0.05). Buspirone에 대한 혈청 prolactin 반응은 환자군과 정상대조군간에 유의한 차이가 없었다. 결론: Buspirone 투여 후 둔마된 혈청 cortisol 반응을 통해 알콜리즘에 5-HT1A 수용체 반응성이 둔마되어 있음을 확인할 수 있었다. Objectives: The purpose of this study was to evaluate the prolactin and cortisol responses to 5-HT1A receptor activation by buspirone in alcoholics. Methods: The subjects were twenty two male alcoholic patients meeting the DSM-IV criteria for alcohol dependency and abstaining for more than 3 months. Patients were free from overt anxiety and depressive symptoms. Controls were fifteen male normal volunteers, with no psychiatric and medical illness. Blood samples for the measurement of serum cortisol and prolactin levels were drawn 0, 30, 60, 90, 120, 150 minutes after oral administration of 30mg buspirone hydrochloride at 9:00a.m. Results: The baseline cortisol levels were not significantly different between alcoholics and controls. Serum cortisol levels of controls after buspirone administration were significantly increased over time(p<0.01), but those of alcoholics did not increased. After 60 minutes following buspirone administration, cortisol levels were significantly lower in alcoholics than in contrlos(p<0.05). Prolactin responses to buspirone were not significantly different between the two groups. Conclusions: Our results suggested that 5-HT1A receptor function is decreased in alcoholic patients.

Cortisol 유발 세포독성에 대한 아연 관련 항산화 유전자 발현 증가에 의한 세포보호 효과

정미자(Mi Ja Chung),김성현(Sung Hyun Kim),황인민(In Min Hwang) 한국식품영양과학회 2015 한국식품영양과학회지 Vol.44 No.5

무지개송어 아가미상피세포를 이용하여 cortisol에 의해 유도된 세포 손상에 대항하는 아연의 보호 효과를 연구하였다. 24시간 동안 cortisol에 노출된 세포들은 농도 의존적으로 LDH 방출이 증가하였고, 세포 생존율은 감소하였다. 아연(100 μM ZnSO₄) 처리에 의해 이와 같은 영향이 감소하였고, 아연은 cortisol에 의해 유도된 caspage-3 활성, 즉 apoptosis에 대항하여 세포를 보호하였다. Cortisol에 의해 유도된 세포 사멸, LDH 방출과 caspase-3 활성은 glucocorticoid 수용체의 길항제인 Mifepristone(RU-486) 처리에 의해 차단되었는데, 이것은 세포 손상이 cortisol과 관련이 있다는 것을 제안하였다. 더하여 cortisol에 의해 유도된 세포 손상 모델에서 MT, GST 그리고 G6PD와 같은 항산화 유전자 발현에 대한 아연의 영향을 연구했다. MTA, MTB, GST 그리고 G6PD mRNA 수준은 아연과 cortisol을 각각 단독 처리에 의해 그리고 아연과 cortisol을 동시 처리에 의해 증가하였다. 이와 같은 증가는 아연이나 cortisol 단독 처리보다는 100 μM ZnSO₄와 1 μM cortisol을 동시에 처리했을 때 MTA, MTB, GST 그리고 G6PD mRNA 수준이 더 높았다. 아연 처리에 의해 세포 내 자유 아연 농도가 증가하였고, 이와 같은 반응은 cortisol과 아연을 함께 처리했을 때 세포 내 자유 아연 농도가 더 증가하였다. 결론적으로 아연 처리는 간접적인 항산화 활성을 통해 cortisol에 의해 유도 세포독성 및 apoptosis를 저해하였다. The protective effect of zinc against cortisol-induced cell injury was examined in rainbow trout gill epithelial cells. Cells exposed to cortisol for 24 h showed increased leakage of lactate dehydrogenase (LDH) as well as decreased cell viability in a dose-dependent manner. Treatment with zinc (100 μM ZnSO₄) reduced the severity of both LDH release and cell death as well as protected cells against cortisol-induced caspase-3 activation, indicating reduction of apoptosis. Cortisol-induced cell death, leakage of LDH, and caspase-3 activation were blocked by the glucocorticoid receptor antagonist Mifepristone (RU-486), suggesting that cell injury was cortisol-dependent. In addition, we studied the effect of zinc on the expression of antioxidant genes such as metallothionein A (MTA), metallothionein B (MTB), glutathione-S-transferase (GST), and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) during cortisol-induced cell injury. MTA, MTB, GST, and G6PD mRNA levels increased after treatment with zinc or cortisol, separately or in combination. Higher mRNA levels of MTA, MTB, GST, and G6PD were detected when cells were treated with 100 μM ZnSO₄ and 1 μM cortisol in combination at the same time compared to treatment with zinc or cortisol separately. Cells treated with zinc showed increased intracellular free zinc concentrations, and this response was significantly enhanced in cells treated with cortisol and zinc. In conclusion, zinc treatment inhibited cortisol-induced cytotoxicity and apoptosis through indirect antioxidant action.

Direct immune-detection of cortisol by chemiresistor graphene oxide sensor

Kim, Yo-Han,Lee, Kyungmin,Jung, Hunsang,Kang, Hee Kyung,Jo, Jihoon,Park, In-Kyu,Lee, Hyun Ho Elsevier Applied Science 2017 Biosensors & Bioelectronics Vol. No.

<P><B>Abstract</B></P> <P>In this study, a biosensor to detect a stress biomarker of cortisol using cortisol monoclonal antibody (c-Mab) covalently immobilized on reduced graphene oxide (rGO) channel as electrical sensing element was demonstrated. Highly specific immune-recognition between the c-Mab and the cortisol was identified and characterized on a basis of resistance change at the rGO channel based chemiresistor sensor achieving the limit of detection of 10pg/mL (27.6 pM). In addition, cortisol concentrations of real human salivary sample and buffer solution of rat adrenal gland acute slices, which could secret the cortisol induced by adrenocorticotropic hormone (ACTH), were directly measured by the chemiresistor corresponding to the specific sensing of the cortisol. The rGO chemiresistor could selectively measure the cortisol levels in spite of diverse neuroendocrine's existence. The potential perspective of this study can be a protocol of new cortisol sensor development, which will be applicable to point-of-care testing (POCT) targeted for salivary cortisol, <I>in vitro</I> psychobiological study on cortisol induction, and implantable sensor chip in the future.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Chemiresistive sensor was demonstrated on rGO channel for a direct cortisol measurement using c-Mab immune-detection. </LI> <LI> The rGO chemiresistor could measure levels of cortisol in human saliva and solution of adrenal gland slices induced by ACTH. </LI> <LI> Detection profile of cortisol was correlated and confirmed by ELISA analysis for <I>in vitro</I> physiological study about stress hormone. </LI> </UL> </P>

생쥐 근육세포에서 코티졸이 세포질세망 스트레스, 자연 세포사멸과 자가포식에 미치는 영향

신동현(Donghyun Shin),김경환(Kyoung Hwan Kim),이지현(Ji Hyun Lee),조병욱(Byung-Wook Cho) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.10

운동 후 분비되는 스트레스 호르몬인 cortisol을 통한 근육세포에 미치는 운동 스트레스의 재현과 coritisol 처리 농도에 따른 세포사멸, 세포질세망 스트레스 및 자가포식현상과의 관련성을 검증 하였다. 마우스 근육 세포주 C2C12를 배양하여 다양한 농도의 cortisol을 12시간 처리하여 세포의 형태 변화를 관찰하고, 세포사멸 마커인 IER3의 발현을 세포면역화학법을 이용하여 확인하였다. 또한 ER-stress와 자가포식 현상의 유도 여부를 확인하기 위하여 BiP와 LC3-I/LC3-II 항체를 이용하여 웨스턴 블랏법을 통해 검증 하였다. 그 결과 cortisol의 농도가 50 ㎍/ml와 100 ㎍/ml로 증가함에 따라 IER3와 BiP 및 LC3-II의 발현량도 유의적으로 증가함을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 운동 스트레스 호르몬인 cortisol이 운동 후 근육세포의 세포사멸, 세포질세망 스트레스 및 자가포식에 영향을 미침을 보여준다. 본 연구결과는 호르몬과 근육세포 간의 관련성 연구에 기여할 것으로 기대된다. Cortisol, a steroid hormone, functions within metabolism, immune response, and stress. Intense or prolonged physical exercise increases cortisol levels to enhance the gluconeogenesis pathway and stabilize blood glucose level. However, cortisol also exerts a negative impact on muscle function and creates a stressful environment in skeletal muscle cells. The present study investigated the function of cortisol as a stress hormone. To examine the effect of the exercise-induced hormone cortisol on skeletal muscles, C2C12 cells were cultured and treated with cortisol at different concentrations. As a result, we found that the morphology of C2C12 changed remarkably with 5 ㎍/ml cortisol treatment. Western blot analysis was conducted to learn whether ER-stress and autophagy were induced. We found that the expression ratio of LC3I/LC3II decreased and BiP expression increased after cortisol treatment. In addition, immunocytochemistry analysis with IER3 antibody clearly showed that apoptosis is induced after 12-hour cortisol treatment. These results indicate that cortisol treatment could induce apoptosis, ER-stress, and autophagy in muscle cells. This study would provide valuable information in the study of the effects of exercise on skeletal muscle cells and the development of additives to reduce cortisol stress.

저신장 어린이에서 Insulin 자극에 대한 성장호르몬과 Cortisol의 반응

김화인,오재화,최두영,김종덕 대한소아내분비학회 1999 Annals of Pediatirc Endocrinology & Metabolism Vol.4 No.2

No Significance of the Free Cortisol Index Compared to Total Cortisol in Critically Ill Patients

김경원,김상완,김희정,신찬수,박성재,서길준,김성연 대한내분비학회 2011 Endocrinology and metabolism Vol.26 No.2

Background: Some patients exhibit an inadequate response of cortisol to stressful conditions; this state is known as critical illnessrelated corticosteroid insufficiency. These patients have low serum binding protein concentrations, thereby suggesting that total serum cortisol may not be reflective of circulating cortisol activity. As the free cortisol index (FCI = total cortisol/corticosteroid-binding globulin) has been correlated with serum free cortisol, we measured FCI in Korean patients for the first time. In this study, we attempted to determine whether FCI was superior to total cortisol in predicting 30-day mortality. Methods: We recruited 65 critically ill patients with relatively high Acute Physiology, Age and Chronic Health Evaluation (APACHE III) scores. Fourteen patients with pituitary disease but normal pituitary function were recruited from outpatient clinics. Total cortisol and corticosteroid-binding globulin were measured in patients and controls during the short Synacthen test. Results: The basal cortisol level and basal FCI level were higher in patients (n = 65) than in healthy controls (P < 0.001, respectively). We found that total cortisol was strongly correlated with FCI (P < 0.001) in critically ill patients; however, neither total cortisol nor FCI were associated with 30-day mortality among patients. Only severe clinical criteria (such as APACHE-III scores and low albumin)were associated with 30-day mortality. Conclusion: Our results do not suggest that FCI is more accurate than total cortisol in predicting clinical outcomes in critically ill patients.

Cortisol이 사람 과립-황체화 세포의 스테로이드 생성과 세포자연사에 미치는 영향

김진희,양현원 한국발생생물학회 2009 발생과 생식 Vol.13 No.4

Cortisol은 난소내 다량으로 존재하며 난소 세포에 그 수용체가 있는 것으로 보고되고 있다. 또한 사람의 과립 및 황체화 세포에서 cortisol은 스테로이드 생성과 세포 대사에 영향을 미치는 것으로 알려지고 있으나, 배란 후 난포액에 높은 농도로 존재하는 cortisol이 과립-황체화 세포에 어떤 영향을 미치는 지는 정확히 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 실험에서 과배란 유도후 획득한 사람 과립-황체화 세포를 배양하면서 5, 50, 500 ㎍/㎖ cortisol과 1 IU/㎖ FSH를 처리하고 세포의 세포자연사와 분비된 progesterone(P4)과 estradiol(E2) 양의 변화를 조사하였다. DNA 분절화 분석과 TUNEL 방법으로 세포자연사를 평가한 결과, cortisol는 농도 의존적으로 과립-황체화 세포의 세포자연사를 증가시켰고, 특히 50과 500 ng/㎖ cortisol을 처리한 군에서 유의한 차이를 보이며 세포자연사 비율을 증가시켰다. 또한 cortisol에 의한 세포자연사의 증가는 FSH에 의해 억제되지 못함을 알 수 있었다. 화학발광면역 측정법을 이용하여 배양내 P4와 E2의 양을 측정한 결과, cortisol을 처리한 후 E2의 양은 변화가 없었던 반면 P4의 양은 감소하였다. 이러한 cortisol의 P4 합성 억제 효과는 세포자연사 결과 마찬가지로 FSH에 의해 회복되지 못함을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 일정 농도 이상의 cortisol은 과립-황체화 세포의 세포자연사를 유발시킬 수 있으며, 또한 P4의 합성을 억제시킴으로써 난포 폐쇄를 직접적으로 유발시킬 수 있음 보여준다. 그러나 본 연구 결과들은 기존의 연구 결과와 상반된 결과를 보이고 있으며, 앞으로 과립-황체화 세포에 대한 cortisol의 생리적인 관련성을 밝혀 그 기전을 명확히 할 필요성이 있다.

한국 폐경 여성에서 생물학적 스트레스 지표와 대사증후군의 요소

최영근,오한진,주일우 대한임상건강증진학회 2009 Korean Journal of Health Promotion Vol.9 No.1

Background The key pathophysiology of metabolic syndrome (MS) is insulin resistance. Chronic stress may induce increased insulin resistance, high blood glucose, visceral obesity, and high blood pressure via increased cortisol levels from chronic activation of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis (HPA axis). However, the relationships between cortisol, dehydroepiandrosterone sulfate (DHEA-S), and cortisol)/DHEA-S and each of the components of MS have not yet been thoroughly investigated. In our study, we evaluated the relationships between cortisol, DHEA-S, and cortisol/DHEA-S as biologic stress markers and components of MS in postmenopausal Korean women. Methods This study was a cross-sectional analysis of 223 postmenopausal women who visited our climacteric clinic at a university hospital in Seoul with stressful events. These women were seen between January 2001 and March 2008. Metabolic syndrome was diagnosed according to the NCEP-ATP III criteria using body mass index (BMI) instead of waist circumference. We evaluated the relationships between each biological stress marker and the components of MS. Independent t-tests were conducted on each cut-off point of the MS components. The study population was classified as normal subjects (no MS components) or MS subjects (>3 MS components). Mean differences in biologic stress markers between normal and MS subjects were evaluated by independent t-tests. Results Cortisol levels were positively associated with FPG (p=0.01), and DHEA-S levels were negatively associated with TG (p=0.019), but not with the other components of MS. DHEA-S levels showed statistically significant mean differences from BMI, FPG, TG, and HDL-C (p=0.022; p=0.004; p=0.012; p=0.010) by independent t-tests. Significant mean differences in DHEA-S and cortisol/DHEA-S between normal subjects and MS subjects were also observed (p=0.0002, p=0.039), but the mean difference in cortisol was not significant. Conclusions It has been hypothesized that persistent chronic psychosocial stress may be a causative factor of MS. Unfortunately, we were unable to look into this hypothesis because of the limitations of the cross-sectional design. However, this study suggests that DHEA-S levels and MS might be meaningfully correlated. 연구배경 대사증후군의 핵심 병리기전은 인슐린 저항성이다. 만성스트레스는 뇌하수체-시상하부-부신 축의 활성화로 코르티솔(cortisol) 수치의 증가를 유발하여 혈당상승, 인슐린 저항성의 증가 및 혈압의 상승을 초래할 수 있다. 이에 우리는 폐경이란 특수 상황을 공통적으로 겪은 폐경후 여성을 대상으로 대사증후군의 요소와 생물학적 스트레스 지표인 코르티솔(cortisol), dehydroepiandrosterone(DHEA-S), 그리고 코르티솔(cortisol)/DHEA-S와의 연관성에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 2001년 1월부터 2008년 3월까지 서울시내 일개 종합병원에 스트레스를 주소로 내원한 폐경후 여성 223명을 대상으로 하였다. 대사증후군은 NCEP-ATP III 진단기준을 적용하되 허리둘레 대신 체질량지수를 사용하였다. 생물학적 스트레스 지표들과 대사증후군의 요소과의 상관성에 대해 확인하였다. 결 과 공복혈당은 코르티솔(cortisol)과 양의 상관관계(p=0.01)를 보이고 중성지방과 DHEA-S간에는 음의 상관관계(p=0.019)를 보였다. 대사증후군의 요소 각각에 대해 정의에 따른 분리점을 사용하여 두 군으로 나누어 생물학적 지표의 두 집단 간 평균 비교를 했을 때 DHEA-S만이 혈압을 제외한 네 가지 요소에서 유의한 평균 차이(체질량지수, p=0.022; 공복혈당, p=0.004; 중성지방, p=0.012; HDL-C, p=0.010)를 보였다. 대상환자를 정상과 대사증후군으로 구분하여 비교하였을 때 DHEA-S와 코르티솔(cortisol)/DHEA-S의 집단간 평균이 유의(p<0.001, p=0.039)한 차이가 있었다. 결 론 본 연구 결과가 만성 스트레스와 대사증후군 간의 인과 관계를 명확히 밝힐 수는 없으나 DHEA-S의 대사증후군의 요소 증가에 따른 유의한 차이와 각 요소와의 관련성은 만성스트레스와 대사증후군간의 밀접한 연관성을 시사한다고 볼 수 있다. 향후 대규모의 구체화된 실험적 연구가 필요할 것이다.

내리막 경사에서의 달리기 운동이 혈중 creatine kinase 활성 및 testosterone과 cortisol 분비 비율에 미치는 영향

이복환,김정규 한국운동과학회 2002 운동과학 Vol.11 No.2

이복환, 김정규. 내리막 경사에서의 달리기 운동이 혈중 creatine kinase 활성 및 testosterone과 cortisol 분비 비율에 미치는 영향. 운동과학, 제11권 제2호, 393-404. 2002. 본 연구의 목적은 일반 남자 대학생 10명을 대상으로 트레드밀을 이용하여 평지와 내리막 경사 조건(-14%)에서 달리기 운동을 수행했을 경우, 혈중 CK의 활성과 cortisol 및 testosterone 분비 비율의 연장 효과를 고찰함으로서, 이심성 수축에 의해서 발생할 수 있는 근육 손상과 이에 대응하는 연장된 대사적 적응 반응에 대한 생화학적 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 평지와 내리막 달리기 실험 조건에 따른 산소소비량의 변화에 있어서는 내리막 경사 조건에서 운동시 더 낮은 산소소비량을 보여 통계적으로 유의한 차이가 발견되었다(p<.05). 혈중 CK 활성 변화에 있어서는 운동이 종료된 12시간 후, 24시간 후, 그리고 48 시간 후에 각각 내리막 실험 조건에서 더 높은 혈중 CK 활성을 보여 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05). 혈중 testosterone 농도 변화에 있어서는 실험 조건에 따라서 통계적으로 유의한 차이가 발견되지 않았다(p>.05). 혈중 cortisol 농도변화에 있어서는 운동이 종료된 12시간 후에 내리막 실험 조건에서 더 높은 혈중 cortisol 농도를 보여 통계적으로 유의한 차이가 발견되었고(p<.05), testosterone/cortisol의 비율 변화에 있어서는 운동이 종료된 12시간 후에 내리막 실험 조건에서 더 낮은 비율을 변화를 보여 통계적으로 유의한 차이가 발견되었다(p<.05). 결론적으로, 이심성 수축 형태가 주로 이루어지는 내리막 경사 조건에서의 달리기 운동은 근육 손상의 간접적인 지표인 CK의 활성 증가 비율의 연장 현상을 유도하여 운동 후 12-24 시간 사이에서 최고치를 보여 평지 조건에서 보다 더 많은 근육 손상 유발 가능성을 내포하고 있다고 볼 수 있다. 또한, cortisol은 이심성 수축에 의한 근육 손상과 스트레스에 대응하는 보상적 작용에 있어서 중요한 대사적 조절 요인으로서의 역할을 담당하고 있다고 사료된다. Lee, B.H., Kim, J.k. Effects of downhill running on creatine kinase activities and the ratio of cortisol and testosterone secretion. Exercise Science, 11(2): 393-404, 2002. The purpose of this study was to examine the effects of downhill running on creatine kinase activities and the ratio of cortisol and testosterone secretion. The running tests were performed on a treadmill for 30 min and all subjects(n=10) of present study participated in two different kinds of experimental conditions.: one was level running(LR) and the others was downhill running(DR) at a decline angle -14 % with their favorable running speed. There were significant difference in the total VO2 between LR and DR conditions(p<.05). The mean blood CK activity of DR was higher than that of LR group at the 12 h, 24 h, and 48 h after finishing test, and there were significant difference between LR and DR conditions(p<.05). In the mean blood testosterone concentration, there were no significant difference between LR and DR conditions(p>.05). In the mean blood cortisol concentration and the testosterone/cortisol ratio, there were significant difference between LR and DR conditions at 12 h after finishing test(p<.05). In the downhill running, CK activity in the blood as an indicator of muscle damage was a significantly higher at the 12-24 h after finishing the test. Thus, downhill running had a potential possibility of muscle damage and cortisol might played important role in the metabolic compensation for muscle damage.

Comparison of salivary and serum cortisol levels in mechanically ventilated patients and non-critically ill patients

김정희,김윤지,이상민,이진우 대한중환자의학회 2020 Acute and Critical Care Vol.35 No.3

Background: Although the measuring free cortisol is ideal for assessment of hypothalamicpituitary- adrenal function, it is not routinely measured. Salivary cortisol correlates well with the biologically active free cortisol. Therefore, this study measured the morning basal as well as adrenocorticotropic hormone-stimulated salivary cortisol levels in mechanically ventilated patients and compared the results with non-critically ill patients. Methods: We prospectively enrolled 49 mechanically ventilated patients and 120 patients from the outpatient clinic. Serum and saliva samples were collected between 8 AM and 10 AM. Salivary cortisol levels were measured using an enzyme immunoassay kit. The salivary samples were insufficient in 15 mechanically ventilated patients (30.6%), and these patients were excluded from the final analysis. Results: Mechanically ventilated patients (n=34) were significantly older and had lower body mass index and serum albumin levels and higher serum creatinine levels than non-critically ill patients (n=120). After adjustment for these parameters, both basal and stimulated salivary and serum cortisol levels were higher in mechanically ventilated patients. The increase in cortisol was not significantly different between the two groups. Serum cortisol levels showed a positive correlation with salivary cortisol levels. Among mechanically ventilated patients, both basal serum and salivary cortisol levels were lower in survivors than in non-survivors. Conclusions: Both basal total serum and salivary cortisol levels were elevated in mechanically ventilated patients and in non-survivors.