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패혈증의 증상들은 히포크라테스 세대 이래로 인간과 동물에서 관찰되어 왔지만 패혈증의 정의는 명확하지 않았다. 이전에는, 패혈증은 전신감염으로 인한 혈액 중독으로 정의되었다. 감염원으로는 박테리아, 곰팡이, 바이러스 또는 기생충이 될 수 있다. 여하튼, 이 이론은 항생제 시대 이후에 폐지되었는데, 과학자들은 감염이 박멸된 후에도 패혈증이 지속되는 것을 발견하였기 때문이다. 19세기에, 임상가들은 패혈증의 정의를 제안하였다. 그들은 패혈증을 감염에 대한 전신염증반응으로 기술하였다. 임상가들의 정의는 특이적이지 않은것으로 간주되었고 중증 췌장염 또는 외상성 감염과 같은 장애의 다른 유형과 혼동 될 수 있었다.
최근 저명한 보건기관에서 새로운 정의(sepsis-3)을 제안하였다. 그에 따르면, 패혈증은 감염에 대한 숙주의 부적절한 반응으로 인한 치명적인 다발성 장기 기능 장애이다. 패혈증은 반응의 경중도에 따라 패혈증, ...

패혈증의 증상들은 히포크라테스 세대 이래로 인간과 동물에서 관찰되어 왔지만 패혈증의 정의는 명확하지 않았다. 이전에는, 패혈증은 전신감염으로 인한 혈액 중독으로 정의되었다. 감염원으로는 박테리아, 곰팡이, 바이러스 또는 기생충이 될 수 있다. 여하튼, 이 이론은 항생제 시대 이후에 폐지되었는데, 과학자들은 감염이 박멸된 후에도 패혈증이 지속되는 것을 발견하였기 때문이다. 19세기에, 임상가들은 패혈증의 정의를 제안하였다. 그들은 패혈증을 감염에 대한 전신염증반응으로 기술하였다. 임상가들의 정의는 특이적이지 않은것으로 간주되었고 중증 췌장염 또는 외상성 감염과 같은 장애의 다른 유형과 혼동 될 수 있었다.
최근 저명한 보건기관에서 새로운 정의(sepsis-3)을 제안하였다. 그에 따르면, 패혈증은 감염에 대한 숙주의 부적절한 반응으로 인한 치명적인 다발성 장기 기능 장애이다. 패혈증은 반응의 경중도에 따라 패혈증, 중증 패혈증 및 패혈성 쇼크로 분류된다. 그람 음성균, 그람 양성균, 일부 곰팡이 종, 일부 바이러스 감염증 및 일부 기생충을 포함한 몇몇 미생물들이 패혈증을 유발하는것으로 보고되었다. 그 중, Escherichia coli와 Staphylococcus aureus가 패혈증의 주요 원인이다. 인간과 동물에서 발생율과 사망율을 보고하기 위한 역학적 검사들이 소수 진행되었다. 인간에서 사망률은 패혈증과 중증 패혈증에서 17에서 26% 사이인 것으로 추정되었다. 패혈증의 기전, 병원성 및 치료를 연구하기 위해 다수의 실험 모델들이 활용되었다. 모델들에는 세균 주사, cecal slurry 주사, lipopolysaccharide (LPS) 주사 등이 포함된다. 패혈증을 유발하기 위해 일반적으로 그램 음성균 외막의 주요 구성인 LPS가 설치류에 주입되었다. 패혈증은 사이토카인의 유도, 전염증성 반응, 저마그네슘혈증, 높은 젖산 수준 및 장기 기능 장애로 인한 미열에서 중증장애를 야기할 수 있다. 패혈증 치료는 여전히 어려운 과제이다. 따라서 약용식물과 비화학적(물리적) 치료법이 대안이 될 수 있다. 당뇨병은 유전적 또는 환경적 요인에 영향을 받은 췌장 베타세포에서 포도당 수치을 낮추기에 충분한 인슐린을 생산할 수 없음으로 정의된다. 고지혈증은 지질, 주로 저밀도 지단백질 콜레스테롤, 트리글리세리드 수치들의 현저한 증가, 그리고 고밀도 지단백질 수치의 현저한 감소이다. 전 세계 주요 사망 원인으로 간주되는 당뇨병은 세계 인구의 약 10%에 영향을 미치는 반면, 고지혈증은 전세계 심장 허혈의 50% 이상을 유발한다. 당뇨병과 고지혈증의 치료는 평생 동안 치료 방침이 지속되어야하기 때문에 여전히 도전 과제이다. 이러한 긴 치료 여정은 환자와 가족들에게 부담이 되며, 또한 합병증을 겪게 될 수 있다. 이 연구의 목표는 1) 흰쥐 모델과 raw 264.7 대식세포에서 LPS로 유도된 패혈증에 대한 고려홍삼(KRG)의 알코올추출물(AE)과 물추출물(WE)의 장기손상, 혈압, 산-염기 균형, 혈액 대사물, 사이토 카인, 산화 스트레스, MAPK 경로 신호 전달 및 p65 translocation에 관한 약리학적 특성 분석, 2) 장기간 KRG 경구 섭취 후 alloxan으로 유도된 당뇨병과 poloxamer 407로 유도된 고지혈증에 대한 영향 조사, 3) 토끼 모델에서 혈액 대사 산물, 간, 폐 및 신장 기능, 젖산 수준, 마그네슘 상태, 산-염기 균형, 사이토 카인, 전염증 반응 및 산화 스트레스와 관련하여 LPS-유발 패혈증에 대한 자외선혈액조사(ultraviolet blood irradiation; UBI)의 약리학적 활성을 조사, 그리고 4) 당뇨병과 고지혈증에서 UBI의 약리학적 및 생화학적 영향을 조사하는 것이었다.
1 부. KRG 추출물은 MAPK 신호 전달과 쥐의 p65 핵 단백질 전이, 전신 염증반응을 유발하는 lipopolysaccharide에 노출된 RAW 264.7 대식세포를 억제하여 염증 반응을 감소시킨다.
LPS는 전신 염증 반응을 야기하는데, 대사 장애, 호흡성 산증, 저혈압 및 필수 장기 이상을 포함하여 높은 사망률과 다양한 증상을 특징으로 한다. 사이토카인 분비와 산화 스트레스가 이 질병의 주요 양상이다. 전신 염증의 진단과 치료는 여전히 도전 과제이다. KRG는 강력한 항산화 효과를 나타내는 약용식물 중 하나이다. 우리는 LPS에 의해 유도된 쥐에서 전신염증 반응과 RAW 264.7 대식 세포에서 KRG의 보호 효과를 연구하고자 했다. 흰쥐에 염증 반응을 막기 위해 4주 동안 KRG 물추출물과 알코올추출물을 처리하였다. 결과는 LPS 독소가 이환율과 사망률을 증가시켰으며, 바이오마커의 악화에 의해 간, 신장 및 폐 손상을 유발함을 보여 주었다. 저혈압, 저마그네슘 혈증, 산증 및 산화 스트레스가 패혈성 흰쥐에서 관찰되었다. 하지만 KRG 추출물은 항염증 및 항산화 특성을 통해 치료군에서 간, 신장 및 폐 효소와 대사 산물을 약화시켰다. 뿐만 아니라, KRG는 처리군에서 마그네슘과 혈압을 개선시켰다. LPS는 RAW 264.7 대식세포에서 p65과 MAPK/p38의 전이를 야기하였다. KRG 전처리는 유의미한 변화를 야기하지 않았다. 결론적으로, KRG는 처리군의 사망률과 이환율을 감소시켰으며, 항산화 방어의 강화를 통해 간, 신장 및 폐 손상을 보호하였다. KRG는 미토콘드리아 기능을 유지시키고, MAPK/p38 신호 전달의 활성화를 억제하고 NF-κB p65 세포질-핵 수송을 억제하였다. 동물 모델과 인간의 만성 상태에 미치는 영향을 조사하기 위해 추가 연구가 필요하다.
2 부. KRG의 장기간 경구 섭취에 의한 알록산-유발 당뇨병과 poloxamer 407-유발 고지혈증 토끼 모델에서 저마그네슘혈증, 고젖산혈증, 염기 결핍 및 대사성 산증 개선
KRG는 당뇨병과 고지혈증(HL)과 그 합병증에 대한 효과를 포함한 다양한 약리학적 활성으로 널리 사용된다. 이 연구의 목표는 KRG가 사망률과 관련된 저마그네슘혈증, 고젖산혈증, 대사성 산증 및 당뇨병 및 HL의 기타 장애에 미치는 영향을 조사하는 것이었다. 체중 2-2.5 kg 뉴질랜드 흰 토끼에alloxan monohydrate 110 mg/kg을 정맥주사하여 제 1 형 당뇨병을 유도하였고, poloxamer 407을 피하주사하여 HL을 유도하였다. KRG는 20 주 동안 식수에 공급되었다. KRG 추출물의 공급 전후의 인슐린과 당화혈색소(HBA1c)에 대한 ELISA 분석을 포함하여 혈액학적 및 생화학적 분석을 통해 당뇨병에 대한 KRG 치료의 효과를 평가하였다. 혈당, 인슐린 및 HBA1c 수치는 KRG 처리 이전과 비교하여 KRG 처리 후에 현저하게 개선되었다. 또한, 처리군에서 Mg2+, 젖산 및 염기 결핍 및 산증이 크게 향상되었다. 또한 KRG는 저지혈증, 간- 및 신장-보호 효과를 보였다. 유사하게, 전해질 및 혈액 가스 상태가 개선되었다. 생화학적 및 혈액학적 분석 자료는 KRG가 당뇨병과 HL의 심각한 징후를 완화시키는 데 효과적임을 보여준다.
3 부. 토끼 모델에서 LPS-유발 내독소혈증의 자외선 혈액조사 산화요법: 생화학적 연구
면역 억제와 관련된 감염 독소에 대한 심각한 반응으로 인한 전신 염증 반응은 다기관 기능 장애 및 높은 사망률로 이어진다. 기본치료는 지지요법이 될 수는 있지만 근본적인 치료로 간주되지는 않는다. 자외선(UV) 혈액 조사는 생체에서 생체 광자를 생성하고 세포를 가로 질러 이동할 때 치료 를 갖는다. 이 연구의 목표는 LPS-유발 내독소혈증 토끼 모델에서 자외선-c 혈액생성 산화요법(HOT)의 영향을 평가하는 것이었다. 총 40 마리의 토끼를 무작위로 정상 대조군(NC)을 포함하여 4 개의 군으로 나누었다. LPS 및 LPS+HOT군은 0.1 mg/Kg LPS 대장균 독소를 주입 받았고, HOT 및 LPS+HOT군은 HOT 치료(주 1 회 5번)를 받았다. 혈액을 채취하고, 산소를 관류한 후에, UV-c를 직접 혈액에 조사하고 자가-수혈하였다. 5 주 후에 토끼들을 희생시켰고 혈액 및 혈청을 수집하여 분석하였다. HOT 처리 된 토끼에서 생존율, 간, 신장, 지질 프로파일 및 혈액 이온을 평가하였다. LPS 군에서는 4 마리의 토끼가 사망한 반면 다른 군에서는 사망하지 않았다. HOT는 혈액 인자, 사이토카인, 간 효소들, 지단백질 대사 및 전해질 항상성을 조절하였다. 결론적으로, 인간 및 동물 내독소혈증 또는 패혈증 환자에서 HOT가 고려 될 수 있음을 제안한다.
4 부. 토끼의 알록산-유발 당뇨병 및 poloxamer 407-유발 고지혈증에 대한 자외선-c 조사와 산화요법의 효과
당뇨병 및 HL은 사망의 중요한 원인으로 여겨져 왔다. 화학적 치료는 증상을 최소화할 수 있지만 여전히 환자는 질병으로 고통을 받는다. 이전에는 자외선이 감염 및 신진 대사와 관련된 질병의 치료에 사용되었다. 이 연구는 당뇨병 토끼 모델에서 저용량의 자외선-C(UV-C)가 혈액에 직접 조사 될 때 혈액에 대한 산화요법(HOT)의 효과를 평가하고 당뇨병 및 고지혈증 치료 효과를 평가하는 것이었다. 제 1 형 당뇨병 및 HL은 각각 alloxan monohydrate의 정맥주사 및 poloxamer 407의 피하주사에 의해 유도하였다. 당뇨병성 토끼로부터 혈액 10 ml을 채혈하고, 혈액에 산소를 10 초 동안 관류시키고 UV-C를 혈액에 조사하고, UV-C 조사된 혈액을 원래 토끼로 다시 수혈 하였다. HOT 치료는 총 10 회 수행되었다. HOT 치료가 당뇨병 및 HL에 미치는 영향을 HOT 치료 전후의 혈액학적 및 생화학적 분석을 통해 평가하였다. HOT 치료 이전의 것과 비교할 때 HOT 치료 후 감소되었던 체중이 증가되었고, 혈당 수치가 상당히 감소된 것으로 나타냈다. 또한, 신장 기능을 나타내는 크레아티닌, 혈액요소질소 및 요산 수준은 HOT 치료 이전의 것에 비해 현저하게 감소되었다. HOT 치료가 당뇨병 및 HL 토끼 모델에서 혈당 수치와 지질 프로파일을 유의성있게 개선할 수 있음을 보여준다. 생화학적 및 혈액학적 분석은 HOT치료가 당뇨병 및 HL을 완화시키는 데 유용하다는 것을 입증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Symptoms of sepsis have been perceived in human and animals since Hippocrates time; however, the definition of sepsis was not accurate. Previously, sepsis was defined as blood poisoning caused by a generalized infection. Infection source can be bacteria, fungi, virus or parasite. Regardless, this th...

Symptoms of sepsis have been perceived in human and animals since Hippocrates time; however, the definition of sepsis was not accurate. Previously, sepsis was defined as blood poisoning caused by a generalized infection. Infection source can be bacteria, fungi, virus or parasite. Regardless, this theory was abolished after the era of antibiotic, scientists observed that sepsis continued leading to death in spite of eradication of the infection. In 19th century, clinicians have suggested a definition of sepsis. The authors describe sepsis as a systemic inflammatory response syndrome to an infection. The clinicians’ definition was considered not specific and may be confused with other type of disturbances such as severe pancreatitis or traumatic infection.
Recently, renowned health institutes have casted a new definition (sepsis-3). Accordingly, sepsis is a syndrome of life-threating multiple organ dysfunction caused by an improper host reaction to infection. Sepsis is categorized into sepsis, severe sepsis, and septic shock according to severity of reaction. Several microorganisms were reported to cause sepsis, including gram-negative bacteria, gram-positive bacteria, some fungi species, some viral infections, and some parasites. Among them, Escherichia coli and Staphylococcus aureus are the leading causes of sepsis. Several epidemiological studies were performed to report the incidence and mortality in human and animals. In human, mortality estimated to be between 17~26% of sepsis and severe sepsis, respectively. Numerous experimental models were utilized to study mechanisms, pathogenicity and treatment of sepsis. The models include bacterial injections, cecal slurry injection, lipopolysaccharide (LPS) injection, and others. LPS, the main part of outer membrane of gram-negative bacteria is widely injected to rodents to induce sepsis. Sepsis causes severe disturbances range from mild fever, induction of cytokines, pro-inflammatory reaction, hypomagnesemia, high lactate level and organs dysfunction. The treatment of sepsis remains a challenge. Therefore, there are alternative treatments, such as medicinal plants and non-chemical (physical) therapies. Diabetes is defined as inability of pancreases to produce enough insulin to reduce the level of glucose due to genetic or environmental factors affecting beta cells. Hyperlipidemia is a marked increase in the levels of lipids, mainly low-density lipoprotein cholesterol, triglycerides, and notable decrease in high-density lipoprotein levels. Diabetes is considered as a leading cause of death in the world, it affects about 10% of global population while hyperlipidemia cause more than 50% of cardiac ischemia worldwide. Treatment of diabetes and hyperlipidemia remain a challenge because the treatment protocol must be for life. These long journeys of treatment cause a burden on patients and their families, besides the complications, which may experience. The objectives of this study are 1) to investigate the pharmacologic effects of alcohol extract (AE) and water extract (WE) of Korean red ginseng (KRG) on LPS-induced sepsis in rat model and raw 264.7 macrophage cells concerning organs injuries, blood pressure, acid-base balance, blood metabolites, cytokines, oxidative stress, MAPK pathway signaling, and p65 translocation, 2) to investigate the effects of KGR on the alloxan-induced diabetes and poloxamer 407-induced hyperlipidemia after long-term oral intake, 3) to examine the pharmacological activities of ultraviolent blood irradiation (UBI) on LPS-induced sepsis in rabbit model with respect to blood metabolites, liver, lung, and kidney function, lactate level, magnesium condition, acid-base balance, cytokines, pro-inflammatory reaction, and oxidative stress, and 4) to investigate the effects pharmacological and biochemical of UBI on diabetes and hyperlipidemia.

Part 1. Korean red ginseng extract reduces inflammatory response via suppression MAPK signaling and p65 nuclear proteins translocation in rats and RAW 264.7 macrophage cells exposed to Lipopolysaccharide
Lipopolysaccharides (LPS) cause systemic inflammatory responses, which are characterized by high mortality and multiple signs, including metabolic disturbances, respiratory acidosis, hypotension, and vital organs disorder. Cytokines secretion and oxidative stress are the main features of the disease. Diagnosis and treatment of systemic inflammation remain as a challenge to researchers. KRG is one of medicinal herbs that showed a potent antioxidant effect. We aimed to study the protective effects of KRG on systemic inflammatory response in rats and RAW 264.7 macrophage cells induced by LPS. The rats were treated with water and alcohol extracts of KRG for four weeks to prevent the inflammatory response. The result showed that LPS toxin increased morbidity and mortality, and induced liver, kidney, and lung injuries manifested by deteriorated biomarkers. Hypotension, hypomagnesemia, acidosis, and oxidative stress were observed in septic rats. However, KRG extracts attenuated liver, kidney, and lung enzymes and metabolites in treated groups via its anti-inflammatory and antioxidant properties. Furthermore, KRG improved magnesium and blood pressure in the treated groups. RAW 264.7 macrophage cells exposed to LPS disturbance in translocation of p65 and MAPK/p38. Nevertheless, KRG-pretreated cells did not significantly alter. In conclusion, KRG reduced the rates of mortality and morbidity of treated rats — liver, kidney, and lung injuries were protected in the treated groups through the potentiation of antioxidant defense. KRG was able to conserve mitochondrial function, inhibiting the activation of MAPK/p38 signaling and suppressing NF-κB p65 cytoplasm-nucleus transport. Further studies are needed to examine the effects on chronic conditions in animal models and human.

Part 2. Long-term oral intake of Korean red ginseng improves hypomagnesemia, hyperlactatemia, base deficit, and metabolic acidosis in an alloxan-induced diabetes and poloxamer 407-induced hyperlipidaemia rabbit models
KRG is widely used for its various pharmacological activities, including effects on diabetes and its complications, such as hyperlipidemia (HL). This study aims to investigate the effect of KRG on mortality-related hypomagnesemia, hyperlactatemia, metabolic acidosis, and other diabetes- and HL-induced abnormalities. Type 1 diabetes was induced by IV injection of alloxan monohydrate 110 mg/kg into New Zealand white rabbits weighing 2~2.5 kg; HL was induced by injecting poloxamer 407 subcutaneously. KRG was supplied in drinking water for 20 weeks. The effects of the KRG treatment on diabetes were evaluated through hematological and biochemical analysis, including ELISA assays for insulin and glycated hemoglobin A1c (HBA1c) before and after KRG extract was supplied. The serum glucose, insulin, and HBA1c levels were significantly improved after the KRG treatment compared to those found before KRG treatment. In addition, Mg2+, lactate, and base deficit, and acidosis was significantly enhanced in treated rabbits. Moreover, KRG showed hypolipidemic and hepato- and reno-protective effects. Likewise, Electrolytes and blood gases conditions were improved. The biochemical and hematological analysis data demonstrate that the KRG is effective to alleviate diabetes and HL serious signs.

Part 3. Ultraviolet-c haematogenous oxidation therapy of lipopolysaccharide-induced endotoxemia in a rabbit model: A biochemical study
Systemic inflammatory reaction due to severe response to toxins of infection associated with immune inhibition leading to multi-organ dysfunctions and high mortality. Prototype treatment can support but, is not considered a radical treatment. Ultraviolet (UV) blood irradiation produces bio-photons in the body, have therapeutic effects when moving across the cells. The aim of this study is to evaluate the effects of UV-c Haematogenous Oxidation Therapy (HOT) in lipopolysaccharide (LPS)-induced endotoxemia rabbit model. A total of 40 rabbits randomly divided into four groups including normal control (NC). LPS and LPS+UV-c HOT groups received 0.1 mg/Kg LPS toxin of E. coli, UV-c HOT and LPS+UV-c HOT groups subjected to UV-c HOT treatments weekly for 5 times. Blood collected, perfused with oxygen, UV-c directly irradiated into blood and auto-transfused. Rabbits were sacrificed after 5 weeks; blood and serum were collected for analysis. Survival rate, liver, kidney, lipid profile, and blood ions were assessed in UV-c HOT treated rabbits. Four rabbits were died in the LPS group whereas, other groups recorded no death. UV-c HOT modulated blood parameters, cytokines, liver enzymes, lipoprotein metabolism and electrolytes homeostasis. Collectively, these results propose that UV-c HOT performance for human and animal endotoxemic or septic patients can be evaluated and considered.

Part 4. Effect of haematogenous oxidation therapy with ultraviolet-c irradiation on alloxan-induced diabetes and poloxamer 407-induced hyperlipidemia in rabbits

Recently diabetes and hyperlipidemia (HL) considered significant sources of mortality. Chemical treatments could minimize the symptoms, but still, the patients suffer. Previously Ultraviolet was used for the treatment of ailments related to infection and metabolism. The study evaluates the effects of HOT on the blood, when a low dose of Ultraviolet-C (UV-c) is directly irradiated to the blood in a diabetic rabbit model and to evaluate the effects of treatment on diabetic and hyperlipidemic rabbits. Type 1 Diabetes and hyperlipidemia (HL) were induced by intravenous injection of alloxan monohydrate and subcutaneous injection of poloxamer 407, respectively. A 10 ml blood was collected from diabetic rabbits, blood was being perfused with oxygen for 10 seconds and UV-c was irradiated to the blood, UV-irradiated blood was transfused back to the original rabbits. The HOT treatment was performed a total of 10 times. It was evaluated the effects of the HOT treatment on diabetes and HL through hematological and biochemical analyses before and after HOT treatment were performed. The results indicated that the reduced body weight was increased, and blood glucose levels were significantly reduced after the HOT treatment was performed when compared to those before the HOT treatment. Besides, creatinine, blood urea nitrogen and uric acid levels indicating renal functions were significantly reduced when compared to those prior to the HOT treatment. When the HOT treatment was performed in a diabetic and HL rabbit model, our results indicate that blood glucose levels and lipids profile were significantly improved. Biochemical and hematological analysis demonstrated that the HOT was useful to alleviate diabetes and HL

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