• Journal of Ginseng Research
• /
• 제44권3호
• /
• pp.442-452
• /
• 2020

Backgroud: Sleep deprivation (SD) impairs learning and memory by inhibiting hippocampal functioning at molecular and cellular levels. Abnormal autophagy and apoptosis are closely associated with neurodegeneration in the central nervous system. This study is aimed to explore the alleviative effect and the underlying molecular mechanism of stem-leaf saponins of Panax notoginseng (SLSP) on the abnormal neuronal autophagy and apoptosis in hippocampus of mice with impaired learning and memory induced by SD. Methods: Mouse spatial learning and memory were assessed by Morris water maze test. Neuronal morphological changes were observed by Nissl staining. Autophagosome formation was examined by transmission electron microscopy, immunofluorescent staining, acridine orange staining, and transient transfection of the tf-LC3 plasmid. Apoptotic event was analyzed by flow cytometry after PI/annexin V staining. The expression or activation of autophagy and apoptosis-related proteins were detected by Western blotting assay. Results: SLSP was shown to improve the spatial learning and memory of mice after SD for 48 h, accomanied with restrained excessive autophage and apoptosis, whereas enhanced activation of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin signaling pathway in hippocampal neurons. Meanwhile, it improved the aberrant autophagy and apoptosis induced by rapamycin and re-activated phosphoinositide 3-kinase/Akt/mammalian target of rapamycin signaling transduction in HT-22 cells, a hippocampal neuronal cell line. Conclusion: SLSP could alleviate cognitive impairment induced by SD, which was achieved probably through suppressing the abnormal autophagy and apoptosis of hippocampal neurons. The findings may contribute to the clinical application of SLSP in the prevention or therapy of neurological disorders associated with SD.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
• /
• 제41권1호
• /
• pp.42-48
• /
• 2007

목적: 이 연구에서는 폐 전이 종양을 영상화하기 위하여 흑색종의 폐 전이 종양 마우스 모델을 제작하고 영상 획득 전처리 조건을 개선하여 폐 전이 종양의 $[^{18}F]FDG$ 소동물 PET 영상을 획득하고자 하였으며, 임상 CT를 이용하여 전이 종양의 해부학적 위치를 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 정상 마우스의 $[^{18}F]$FDG 영상 획득 전 조건은 $16{\sim}22$시간 금식 하고 $30^{\circ}C$의 온도를 유지하며 $[^{18}F]FDG$ (7.4 MBq) 정맥 주사 후 서로 다른 마취제(Ketamine/Xylazine, Ke/Xy과 Isoflurane, Iso)로 $[^{18}F]FDG$ 섭취 60분 동안 유지한 후 20분간 $[^{18}F]FDG$ 소동물 PET 영상을 획득하였다. 혈중 포도당 농도를 보정한 포도당 표준 섭취 계수 영상을 이용하여 관심영역 대 배경비(lung to background ratio, L/B)를 구하여 평가하였다. C57BL/6 마우스에 B16-F10 세포를 정맥내 주사하여 제작한 폐전이 종양 마우스 모델은 정상 마우스의 영상 획득 조건과 동일한 조건에서 $[^{18}F]FDG$ 소동물 PET 영상을 획득하였으며, 임상 CT를 이용하여 획득된 해부학적 영상으로 폐 부위의 종양 위치를 확인하였다. 결과: 정상 마우스의 평균 혈중 포도당 농도는 Ke/Xy으로 마취한 군에서 $128.0{\pm}23.87\;mg/dL$이었으며 Iso으로 마취한 군에서는 $86.0{\pm}21.65\;mg/dL$로, Ke/Xy으로 마취한 군이 Iso로 마취한 군 보다 1.5 배 높은 혈중 포도당 농도를 나타내었다. 포도당 표준 섭취 계수 영상에서의 L/B는 Ke/Xy으로 마취한 군에서 $8.6{\pm}0.48$ 이었으며 Iso으로 마취한 군에서는 $12.1{\pm}0.63$로, Iso로 마취한 군이 Ke/Xy으로 마취한 군 보다 주변 정상조직과의 대조도가 높은 경향을 보였다. 폐 전이 종양 마우스에서는 Iso로 마취한 군이 Ke/Xy으로 마취한 군의 $[^{18}F]FDG$ 소동물 PET 영상보다 주변 조직의 $[^{18}F]FDG$ 섭취가 낮았다. 또한 해부학적 종양의 위치를 확인하기 위하여 임상 CT 영상과 융합한 결과 폐 전이 종양이 폐 부위에 위치함을 확인하였다. 결론: 마우스와 같은 소동물에서의 폐 부위 종양을 $[^{18}F]FDG$로 영상화하는데 있어서 금식, 온도유지, $[^{18}F]FDG$ 섭취 시간 동안의 마취제 조건 등을 고려하여야 하며, $[^{18}F]FDG$ 소동물 PET과 CT 영상의 융합은 폐 부위의 전이 종양을 확인하는데 유용할 것으로 기대된다.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
• /
• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.56-56
• /
• 2001

The exogenous gene transfer by intracytoplasmic sperm injection (ICSI) procedure has been recently used to produce transgenic mice and pigs. Sperm-mediated DNA transfer has the potential to markedly simplify the generation of transgenic animals. This method may serve as an alternative to the pronucleus injection of DNA for the production of transgenic pigs. Therefore, in this study, we investigated the expression of transgene after co-injection of spermatozoon or sperm head with green fluorescent protein (GFP) gene into in vitro matured porcine oocytes. Spermatozoon and sperm head, that was obtained by sonication, were treated with 0.03% Triton X-100 to remove the membrane. They were preincubated with linearized pEGFP-N1 for 1 min, and then embryos cultured NCSU23 medium for 2.5 days after co-injected of sperm and DNA. We monitored expression of GFP in embryos under epifluorescent microscope. The remove of sperm membrane did not alter the developmental competence of embryos after ICSI. At 7 days following injection, the rates of blastocysts following injection of intact sperm (15.0%), and of sperm with disrupted membrane (14.2%) were higher than that following IVF (10.0%). Porcine oocytes injected with sperm which co-cultured with DNA concentration of 1, 0.1, and 0.01 ng were 60, 65.7 and 75% and 18.5, 37.4 and 22.2% for rates of cleavage and GFP expression, respectively. In vitro matured porcine oocytes injected with sperm and isolated sperm head resulted in 69 and 59.7% of cleavage rates, respectively The rates of embryo GFP expressed did not significantly different between sperm (20.4%) and sperm head (20.0%) injection. The transgenic embryos with the clusters of positive blastomeres were observed under fluorescent microscope. Most of embryos expressed GFP gene showed mosaicism. They showed GFP expression at 1/4, 2/4 and 3/4 of blastomeres at the 4-cell stage. Among these 4-cell embryos, the expression rate of 1/4 blastomere group (54.6%) was higher than the other groups (15.3-30.7%). These results indicate that membrane disrupted sperm could attach with exogenous DNA, and that this procedure may be useful to introduce foreign gene into porcine oocytes. Therefore, our data suggest that the ICSI car be a useful tool to efficiently produce transgenic pig as well as other mammals.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제26권1호
• /
• pp.9-20
• /
• 1999

The genetic defects in human gametes and embryos can cause adverse effects on overall reproductive events. Biopsy of embryos for preimplantation genetic diagnosis (PGD) offers a new possibility of having children free of the genetic disease. In addition, advanced embryo culture method may enhance the effectiveness of embryo biopsy for the practical application of PGD. This experimental study was undertaken to evaluate the effects of coculture on the development in vitro of biopsied mouse embryos as a preclinical model for PGD of human embryos. Embryos were obtained after in vitro fertilization (IVF) from F1 hybrid mice (C57BLfemale/CBAmale). Using micromanipulation, 1, 2, 3 or 4 blastomeres of 8-cell stage embryos were aspirated through a hole made in the zona pellucida by zona drilling (ZD) with acidic Tyrode's solution (ATS). After biopsy of blastomeres, embryos were cultured in vitro for 110 hours in Ham's F-10 supplemented with 0.4% BSA or cocultured on the monolayer of Vero cells in the same medium. The frequence of blastocyst formation were recorded, and the embryos beyond blastocyst stage were stained with 10% Giemsa to count the total number of nuclei in each embryo. There was no significant difference in the blastocyst formation between the zona intact control group and the zona drilling (ZD) only, or biopsied groups. The hatching rate of all the treatment groups except 4/8 group was significantly higher than that of control group. In all the treatment groups, there was a significant reduction in the mean cell number of embryos beyond blastocyst stage ($50.2{\pm}14.0$ in control group vs. $41.2{\pm}7.9$ in ZD, $39.3{\pm}8.8$ in 7/8, $29.7{\pm}6.4$ in 6/8, $25.1{\pm}5.7$ in 5/8, and $22.1{\pm}4.3$ in 4/8 groups, p<0.05). When the same treatments were followed by coculture with Vero cells, a similar pattern was seen in the blastocyst formation and the hatching rate. However, in all the treatment groups, there was a significant increase in the mean cell number of embryos beyond blastocyst stage with coculture, compared with the parallel groups without coculture. In the cleavage rate of biopsied blastomeres cultured for 110 hours after IVF, there was no significant difference between coculture and non-coculture groups (87.2% vs. 78.7%). However, the mean cell number of embryos developed from the biopsied blastomeres was significantly higher in coculture group ($11.5{\pm}4.7\;vs.\;5.9{\pm}1.9$, p<0.05). In conclusion, biopsy of mouse embryos after ZD with ATS is a safe and highly efficient method for PGD, and coculture with Vero cells showed a positive effect on the development in vitro of biopsied mouse embryos and blastomeres as a preclinical model for PGD of human embryos.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제31권1호
• /
• pp.35-41
• /
• 2007

본 연구는 인간 난관액 또는 자궁액 내에 존재하는 에너지원이 생쥐 2-세포기 배의 체외 발달에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. ICR 암 생쥐에 5 IU hCG 주사 후 $46{\sim}50$ 시간에 2-세포기 배를 회수하였다. 회수된 배는 3가지 배양 조건 [대조군: 0 mM Group A: glucose(G) 0.5 mM + pyruvate(P) 0.32 mM + lactate(L) 10.5 mM, Group B: G 3.15 mM + P 0.1 mM + L 5.83 mM]에서 72시간 배양하였다. 배양 24 시간에 상실배 출현율은 group A (72.3%)와 group B (56.6%)가 대조군(34.9%)보다 유의하게 높았다.(p<0.05). 그러나 48시간에 배반포기 배 출현율은 대조군(51.8%)이 group A (39.8%)와 group B (25.9%)보다 유의하게 (p<0.05) 높았다. 72시간에 투명대 부착 ($ZiB,\;41.0{\sim}51.8%$), 투명대 탈출 ($ZeB,\;18.1{\sim}32.5%$) 및 총 배반포기 배 출현율 ($68.7{\sim}73.5%$)은 실험군 간에 통계적인 차이가 없었다. 배반포기 배의 평균 세포수와 ICM 세포수는 group A (70.8, 13.4)와 group B (64.4, 11.8)가 대조군 (53.1, 5.7)보다 유의하게(p<0.05) 많았고, 통계적인 유의차는 없었으나 group A가 group B보다 많은 경향이었다. 총 세포수에 대한 ICM 비율은 group A(22.9%)와 group B(23.7%)가 대조군(14.2%)보다 유의하게(p<0.05) 높았다. 영양배엽(TE) 세포수($34.1{\sim}45.1$)는 실험군 간에 통계적인 차이가 없었다. ICM에 대한 TE 비율(ICM:TE ratio)은 대조군(1:6.0)이 group A(1:3.4)나 group B(1:3.4)보다 유의하게(p<0.05) 높았다. 생쥐 2-세포기 배를 배양하여 72시간까지의 배 발달율을 살펴보면 배양액에 에너지원을 첨가하는 것이 효과적이었으며, 자궁액 농도보다는 난관액 농도로 에너지원을 조절했을 때 배 발생 능력이 높은 경향을 보였다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.200-207
• /
• 2015

본 연구에서 우리는 갈색거저리 유충 추출물의 암세포 선택적인 세포독성 활성을 암세포주를 대상으로 하는 in vitro 및 in vivo 실험으로 증명하였다. 먼저 갈색거저리 유충의 에탄올 추출물은 정상세포라 할 수 있는 primary hepatocyte에 대한 독성은 미미하였으나 암세포주들에 대한 세포독성과 함께 다른 정상세포인 primary cardiomyocyte에 대한 독성도 가지고 있었다. 에탄올 추출물을 hexane, butanol, ethyl acetate, 물을 이용하여 liquid-liquid partition으로 추가로 분획, 구성물질들을 분리하였고 이들 분획물 중에서 hexane 분획물은 다양한 암세포들(PC3, 22Rv1, HeLa, PLC/PRF5, HepG2, Hep3B, SK-HEP-1, HCT116, NCI-H460, MDA-MB231, SKOV3)에 대한 독성을 유지하면서 cardiomyocyte에 대한 독성이 상당히 줄어들었다. 0.4 mg/mL 에탄올 추출물이 cardiomyocyte를 대부분 죽이는 독성을 보였으나 동일조건에서 hexane 분획물은 약 20% 정도의 세포독성만을 보여주어 독성이 상당히 감소된 것을 확인하였다. 이렇게 비특이적인 세포독성이 물질분리 및 분획을 함으로써 줄어들 수 있다는 것을 확인하였다. 두 번째로 hexane과 ethyl acetate 분획물들이 아포토시스, 세포괴사, 오토파지와 같은 대표적인 세포죽음 기전들을 활성화시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 더불어 hexane 분획물의 세포죽음 유도활성은 현재 임상에서 널리 처방되고 있는 항암물질들과 함께 간암세포주에 처리되었을 때 항암활성을 증대시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 갈색거저리 유충 추출물들이 단독으로 혹은 다른 세포독성 약물들과 함께 항암활성을 가질 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 hexane 분획물의 항암활성을 in vivo xenograft 실험쥐 모델에서 확인하였는데, 간암세포주인 SK-HEP-1을 이식한 실험쥐에서 hexane 분획물을 15일간 복강주사 하였을 때 종양의 성장을 뚜렷하게 억제하는 것을 확인하였고, 앞선 정상세포에 대한 제한적인 영향과 일치하게 몸무게의 감소 등 부작용이라 할 수 있는 증상은 확인되지 않았다. 이상의 결과들을 종합하면 갈색거저리 유충 추출물의 항암활성을 in vitro와 in vivo에서 확인할 수 있었으며, 새로운 항암활성을 가지는 물질 발굴을 위해 추가적인 분획과 물질 분석이 필요하다고 사료된다.

• 대한약리학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.34-44
• /
• 1986

본 실험실에서는 한국 특산인 매자나무 (Berberis koreana Palibin)의 뿌리에서 majarine(isoquinoline alkaloid)을 분리하여 여러 가지의 약리작용을 검토한 바 있다. 현재는 majarine의 화학적 구조를 변화시켜 그 유도체의 약리작용을 검색하고 있으며, 그 중 majarine의 isoquinoline ring에 치환되어 있는 두 methoxy group 중 하나를 hydroxy기로 치환된 majarol을 합성하였다. Majarol을 흰쥐 정맥내로 투여하여 혈압 및 심박동수의 변화와 epinephrine, phentolamine, isoproterenol, propranolol, atropine, diphenhydramine과 hexamethonium 등에 대한 약물 상호작용을 관찰하였으며 또 적출 개구리 심장에 대한 작용을 관찰하여 다음과 같은 성적을 얻었다. Majarine을 저용량(0.5-2 mg/kg)에서 용량의존적으로 현저하고 일시적인 혈압 강하와 약간의 심박동수 감소를 나타냈으며, 고용량(>5mg/kg)에서는 이차적으로 지속적인 혈압강하와 심박동수 감소를 나타냈다. 일시적인 혈압강하작용은 atropine sulfate, diphenhydramine과 hexamethonium에 의해 억제되지 않았고, epinephrine의 혈압 상승작용은 majarol의 전처치로 현저하게 차단되었으며, majarol 투여시 나타나는 지속적인 혈압 강하는 심박동수 감소에 수반되어 나타났고 이는 propranolol에 의해 억제되지 않았으며, isoproterenol의 positive chronotropic effect는 majarol 전처치로 차단되지 않았다. majarol은 저용량에서 적출개구리 심장의 수축기 장력을 증가시켰으며 고용량에서는 개구리 적출심장에 대해 억제적으로 작용하였다. 이러한 결과로 보아 majarol의 일시적이고 현저한 혈압강하작용은 ${\alpha}$-adrenoceptor 차단작용에 의한 것으로 사료되고, 이차적으로 나타나는 지속적인 혈압강하작용은 심박동수의 감소와 동시에 나타나는 것으로 보아 심장에 대한 작용인 것으로 추정되며, majarol의 심장에 대한 작용을 ${\beta}$-adrenoceptor에 대한 작용보다는 심근에 대한 직접적인 작용인 것으로 추정된다.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.79-89
• /
• 2001

배분화과정시 나타나는 $Ca^{2+}$ 변화에 미치는 $E_2$의 영향을 알아보고자 whole cell voltage clamp 기법, 방사선 등위원소 면역측정법, 그리고 공초점 현미경을 통하여 $E_2$처리 후 나타나는 $Ca^{2+}$ 전류 변화 및 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 변화를 조사하였다. 생쥐의 미성숙 난자는 난소의 난포를 천자하고, 배란난자는 과배란 처리 후 난관에서 회수하였다. 수정란은 과배란 처리 후 수컷 생쥐와 교미를 유도한 후 각각의 단계에 맞는 수정란을 채란하였다. 혈중 $E_2$의 농도는 심장을 천자하여 혈액을 채취한 후 배발달 단계와 호르몬 처리 시간이 일치하는 혈액만을 사용하였다. 본 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. $E_2$처리시 미성숙난자의 제 1극체 형성률 (성숙의 지표)은 $E_2$를 처리하지 않은 난자(83% : 83/100)보다 $E_2$를 처리한 난자 (94%, 94/100)에서 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났다. 2. $E_2$를 처리하였을 때 $Ca^{2+}$ 내향전류의 변화는 -10 mV에서 -1.23$\pm$0.01 nA (n=15)에서 -1.50$\pm$0.03 nA (n=15)로 122% 상승함으로써 유의한 (P<0.05) 변화를 보였다. 3. $E_2$를 처리하지 않은 난자 및 수정란을 1로 한 후 $E_2$를 처리한 난자 및 수정란의 변화를 상대적인 값으로 표시하였다. $E_2$처리한 난자는 1.22$\pm$0.17 (n=10), $E_2$처리한 전핵배는 1.20$\pm$0.14 (n=10), $E_2$처리한 2세포기배는 1.07$\pm$0.01 (n=10), 4세포기배는 1.05$\pm$0.09 (n=10)를 나타냄으로써 수정란의 단계마다 $E_2$의 반응 결과가 차이가 남을 알 수 있었다. 4. $E_2$농도 곡선에서 PMSG 처리 후 $E_2$의 혈중농도는 계속적인 상승을 보이다가 배란시기에 최고치를 나타내었으며, 배란 후 다시 감소하여 8세포기에서는 급격한 감소현상이 나타났다. 이후 다시 상실기를 거쳐 배반포기 임신기간동안 $E_2$의 농도가 상승하였다. 5. $E_2$처리 후 세포내 $Ca^{2+}$ 농도변화의 결과로, $E_2$를 처리하지 않은 난자들의 세포내 $Ca^{2+}$ 농도는 836.4$\pm$131.2 (n=10), $E_2$를 처리한 난자들은 1736.4$\pm$192.0 (n=10)로써 유의한 (P<0.05) 차이를 보였다. 이상의 결과로부터 $E_2$처리에 의한 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 상승은 $E_2$가 $Ca^{2+}$ 통로를 자극함으로써 세포바깥의 $Ca^{2+}$이 세포안으로 이동하여 나타나는 변화로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.353-366
• /
• 1992

본 연구는 참치의 석유 에텔 추출물로 부터 항암 효과가 있는 활성 성분을 분리 정제하고, 흰생쥐의 임파모 세포인 LI210 과 P388, 인체 장암세포인 HCT-48, HT-29 및 HRT-18를 대상으로 단계별로 얻어지는 성분의 항암 활성올 측정하고, 그 물질의 생체내에서의 작용 기전을 밝히기 위해 여러가지 면역학적 실험을 수행하였다. In vitro배양액에서의 인체 결장암세포인 H HCT-48에 대해, crude extract는 배양액 1ml강 $60\mu\textrm{g}$ 첨가시 증식이 2배로 억제되었으며(1 unit), 이를 column chromatography 수행하여 얻은 fraction D의 1 unit은 $2 22\mu\textrm{g}$이며, 다시 TLC를 하여 얻은 Spot I 의 1 unit은 $9\mu\textrm{g}$으로서 정제 했을때 277배 증가하였다. Spot I 은 GC/ M5에 의해 7가지 성분이 섞여있는 혼합물로서 이 중 4가지 생분은 $C_{14:0},\;C_{16:0},\;C_{17:1},\;및\;C_{18:0}$인 지방산으로 확인이 되었으며, 나머지 3가지는 지방 성분으로 분자식은 확인되지 않았다. 다른 인체 장암 세포인 HT-29과 HRT-18에 대한 crude extract의 1 unit은 $64\mu\textrm{g}\;및\;54\mu\textrm{g}$이었으며 frattion D의 1 unit에 해당하는 양은 두 세포 모두 약 $34\mu\textrm{g}$이었다. 또한, 생쥐의 백혈병 성 임파모 세포인 L1210과 P388의 경우 crude extract의 1 unit에 해당하는 양은 $2-2.5\mu\textrm{g}$이며, fraction D의 경우는 $1.2-1.4\mu\textrm{g}$으로서 참치 추출물의 세포 종식 억제력은 백혈병성 임파모세포에서 인체 장암세포보다 높았으며, 암세포의 종류에 따라 효과의 차이가 있었다. 참치 추출물(fraction D)을 첨가한 배양액에서 배양한 HCT-48 세포획 크기 분포도는 배양시간이 경과함에 따라 세포의 크기가 작아지며, 현미경 사진에서 보면 본래의 형태가 위축되거나, 세포의 주위가 흐트러지면서 사면 현상을 보였다. 참치 석유 에텔 추출물에는 DHA가 18.8%를 차지 하며 EPA는, 3.25% 포함되어 있었다. 대조군 생쥐에 비해 S-180을 접종한 후 참지 추출물을 투여한 생쥐에서 용혈반 형성 세포수와 혈청 단백질 중 immunoglobulin의 relative %가 현저히 증가되었다. 그러나 비장의 자연 살해 세포의 활성에는 변화를주지 않았다. 이상의 결과로 보아, 참치의 석유 에델 추출물중에 in vitro에서 인체 장암세포 및 백혈병성 임파모세포의 증식 억제 및 생체내에서 면역 증강 효과를 나타내는 성분이 존재함을 알 수 있다.