Development of a radio-frequency stimulator for mimicking the geat effect of moxibustion

의공학과/석사[한글]본 논문에서는 뜸의 열적 효과를 모사할 수 있는 고주파 열 자극 시스템을 제작하고 뜸 자극에 의한 온도변화와 유사한 고주파 자극 프로토콜을 설계하고 평가하였다. 뜸은 질병에 대한 면역력을 높이고 질병을 치유하는데 사용하지만, 체표면에 화상을 입히는 부작용 및 열 자극의 세기를 조절하기 어려운 점이 있다. 기존의 연구에서는 이런 단점을 극복하기 위한 방법으로 고주파 자극기가 제안되기도 하였으나, 자극 범위가 넓고 주로 자극부위에 강한 열 자극을 가하는 장비가대부분이다. 따라서 자극의 세기 조절이 용이하고 심부에 열에너지를 전달할 수있는 고주파 열 자극 시스템 개발이 필요하다.본 연구에서 개발된 열 자극 시스템은 고주파발생부와 고주파 자극 프로브로구성된다. 고주파발생부는 6MHz의 고주파 신호를 발생시키며, 최대 340W의 에너지를 방출시킬 수 있다. 그리고 출력되는 전력을 제어하기 위해 마이크로프로세서를 사용하였다. 고주파 자극 프로브는 뜸의 크기별에 따라 설계하여 직경 10mm,15mm, 25mm에 해당하는 세 개의 전극들을 탈착시킬 수 있도록 제작하였다.자극 프로토콜 설계를 위한 심부온도 측정은 돼지고기의 특정부분을 이용하였다. 5mm 두께의 시편들을 중첩시켜나가면서 심부의 온도를 측정하였다. 심부의온도변화는 적외선 열 센서를 사용해 측정하였다. 측정된 심부온도를 바탕으로 세개의 전극을 이용하여 구관뜸 및 애권뜸과 유사한 열 자극을 발생시킬 수 있는 6개의 자극 프로토콜을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 심부 5mm 깊이의 온도를기준으로 제작하였고 이를 유한요소 해석을 통해 프로토콜의 유용성을 검증하였다.뜸과 제작된 고주파 열 자극 시스템을 이용하여 6개 프로토콜에 따라 심부에열 자극을 인가한 후 온도변화를 측정하여 비교한 결과, 시편의 표면에 가까운 심부에서는 뜸과 고주파 열 자극에 의한 온도분포가 유사하였으며, 심부로 내려갈수록 고주파 열 자극 시스템의 열 자극이 뜸에 비해 더 효과적으로 전달된 것을 알수 있었다. 이를 통해 제작한 고주파 열 자극 시스템과 열 자극 프로토콜의 유용성을 확인 할 수 있었다. 그러나 현재 실험은 돼지고기에 적용한 사례로서 실제생체실험을 하지 못한 한계점도 있다. 향후 개발된 시스템을 실제 임상에 적용하기 위한 추가적인 보완연구 및 임상적 평가가 필요하다. [영문]restrictio

Repression of pancreatic glucokinase gene transcription by CCAAT/enhancer binding protein α(C/EBPα)

Brain Korea 21 Project for Medical Sciences/박사[한글] 췌장형 glucokinase는 포도당을 인산화하는 효소로서 혈중의 포도당 농도 증가를 인식하여 인슐린을 분비하는데 중요한 역할을 담당하는 효소이다. 췌장 베타 세포가 오랜 시간동안 고농도의 포도당에 노출되면 췌장 세포의 정상적인 기능에 필요한 전사인자의 발현이 감소하고, 그로 인해 glucokinase 유전자의 발현도 감소하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 먼저 고농도의 포도당에 의해 glucokinase 유전자의 발현이 감소하고 basic leucine zipper 전사인자인 CCAAT/enhancer binding protein α(C/EBPα)의 발현이 증가함을 보였고, C/EBPα가 glucokinase 유전자 발현의 억제인자로 작용함을 보였다. Glucokinase 유전자내 C/EBPα의 결합부위는 +42/+66부위이며, 이 부위는 전사 활성 인자인 peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) 결합 부위와 부분적으로 겹쳐져 있다. 이들 전사인자의 결합은 서로 경쟁적으로 일어나고, 세포 내에서 C/EBPα의 발현은 PPARγ에 의해 증가된 glucokinase 유전자의 발현을 억제할수 있음을 보였다. 이상의 결과는 당뇨병에서 주로 발견되어지는 고포도당혈증 (hyperglycemia)에서 glucokinase 유전자의 발현 감소가 전사활성인자의 발현 감소뿐만아니라, 부분적으로 C/EBPα와 같은 전사억제인자의 발현증가에 의해 유도될 수 있음을 시사한다. -------------------- 핵심되는 말 : glucokinase, 전사 조절 인자, 고포도당혈증, CCAAT/enhancer binding protein (C/EBPα), peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) [영문] Glucokinase plays a primary role in the glucose-responsive secretion of insulin. Previous findings indicate that glucokinase transcript decrease progressively with increasing hyperglycemia, in parallel with the impaired functions of the transactivating factors such as islet duodenum homeobox-1 (IDX-1/PDX-1) and Pal-site-binding factors. Here we report that the basic leucine zipper transcription factor, CCAAT/enhancer binding protein (C/EBPα) acts as a repressor of glucokinase gene transcription in conditions of supraphysiologic glucose levels. Moreover, the C/EBPα expression is increased when INS-1 cells are cultured for 72 hr in high glucose concentration media (25 mM). The rat glucokinase gene promoter contains a consensus binding motif (+42/+66) for C/EBP that binds C/EBPα and C/EBPβ. The deletions of C/EBP binding site result in a two- or three-fold increase in promoter activity in HIT-T15 and MIN6 cells. Interestingly, the C/EBP binding region overlaps with peroxisome proliferator-activated receptor γ(PPARγ) binding element (PPRE). Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) indicates that C/EBPα and PPARγ/RXRα compete with each other on the +42/+66 region. Coexpression of pRGP-1003 construct with C/EBPα or C/EBPβ and/or PPARγ/RXRα expression vectors in CV-1 cells shows that the PPAR-mediated promoter activation inhibits by C/EBPα only, although C/EBPβ can bind to this region in vitro. In this study, we suggest that C/EBPα may serve as a transcription factor mediating the repression of glucokinase gene expression under conditions of sustained supraphysiological glucose concentration.prohibitio