• 제목/요약/키워드: 뇌질환

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Lipopolysaccharide로 자극된 BV-2 미세교세포에서 신경염증 매개체, MAP kinase경로, 세포주기의 조절에 의한 천문동(Asparagus cochinchinensis)의 저해효과 (Inhibitory Effects of Asparagus cochinchinensis in LPS-Stimulated BV-2 Microglial Cells through Regulation of Neuroinflammatory Mediators, the MAP Kinase Pathway, and the Cell Cycle)

  • 이현아;김지은;최준영;성지은;윤우빈;손홍주;이희섭;강현구;황대연
    • 생명과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.331-342
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    • 2020
  • 미세교세포(Microglial cells)에서 신경염증반응(neuroinflammatory responses)의 억제는 알츠하이머질환, 파킨슨질환, 헌팅턴질환과 같은 신경퇴행성질환(neurodegenerative diseases)을 치료하기 위한 주요 표적으로 고려되고 있다. 천문동(Asparagus cochinchinesis)은 열, 기침, 신장 질환, 유방암, 염증성질환 및 뇌질환을 치료하는 데 오랫동안 사용 되어온 전통 치료제(Traditional medicine)이다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)로 활성화된 BV-2 미세교세포에서 항염증효과가 있는 천문동 뿌리 열수추출물(Aqueous extract from A. cochinchinesis root, AEAC)의 신경보호 메커니즘을 연구하였다. 먼저, 어떤 유의적인 세포독성은 플라보노이드(flavonoid), 페놀(phenol), 사포닌(saponin)을 함유하는 AEAC를 4가지 농도로 처리된 BV-2세포에서 검출되지 않았다. 또한, nitric oxide (NO), cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA 및 inducible nitric oxide synthase (iNOS) mRNA 수준은 AEAC+LPS 처리군에서 비하여 21%정도 감소하였다. 전염증성 사이토카인(TNF-α과 IL-1β) 및 항염증성 사이토카인(IL-6와 IL-10)농도에 대한 유사한 감소는 비록 감소비율은 다르지만, Vehicle+LPS 처리군에 비해 AEAC+LPS 처리군에서 검출되었다. 더불어, LPS 처리 후 mitogen-activated protein (MAP) kinase의 인산화수준의 증가는 AEAC 전처리군에서 유의하게 회복되었고, 세포주기에서 G2/M의 억제(arrest)는 AEAC+LPS 처리군에서 개선되었다. 또한, LPS 처리로 유도된 ROS의 증가도 AEAC 전처리군에서 감소되었다. 따라서, 이러한 결과는 AEAC가 MAPK 신호전달 경로, 세포주기 및 ROS (reactive oxygen species) 생성의 조절을 통해 LPS 자극에 대한 항신경염증 활성을 유도함을 제시하고 있다.

국내산 초피와 산초의 산업적 활용 가능성: 고당으로 유도된 뇌신경세포 독성에 대한 추출물의 보호 효과 (Industrial potential of domestic Zanthoxylum piperitum and Zanthoxylum schinifolium: Protective effect of both extracts on high glucose-induced neurotoxicity)

  • 한혜주;박선경;김민지;안준우;이세진;강진용;김종민;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.274-283
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내 주요 토종 향신료로 활용되는 초피(Zanthoxylum piperitum)와 산초(Zanthoxylum schinifolium)가 갖는 in vitro 항당뇨 활성과 뇌신경세포 보호 효과를 확인하고 이에 영향을 주는 주요 생리활성물질을 분석하고자 하였다. 추출 용매에 따른 차이를 비교하기 위하여 총 페놀함량을 측정한 결과, 공통적으로 40% 에탄올의 초피 추출물(EZP)과 산초 추출물(EZS)에서 뛰어난 함량을 나타냈으며, ABTS/DPPH 라디칼 소거 활성과 MDA 생성 억제 효과에 대해서도 상대적으로 우수한 항산화 활성을 보였다. 초피 추출물(EZP)와 산초 추출물(EZS)의 당뇨 관련 효소에 대한 저해 효과를 비교한 결과, 초피 추출물(EZP)는 α-amylase 및 α-glucosidase와 같은 효소를 직접적으로 억제하는 능력이 뛰어났으며, 산초 추출물(EZS)는 비효소적 반응으로 단백질과 당의 결합을 막아 최종당화산물의 생성을 억제하는 능력이 뛰어난 것으로 나타났다. 또한, MC-IXC 뇌신경세포에 고당을 처리하여 산화적 스트레스를 유발시켰을 때 생성되는 ROS의 함량과 뇌신경세포 사멸에 대해 우수한 보호 효과를 보여주었다. 이러한 초피 추출물(EZP)와 산초 추출물(EZS)의 생리활성물질을 확인하기 위해 UPLC IMS-QTOF/MSE 분석을 실시한 결과, 초피 추출물(EZP)의 경우 3-CQA, 4-CQA, quercetin-3-O-glucoside 및 quercetin-3-O-rhamnoside가 주요 물질임을 확인하였으며, 산초 추출물(EZS)의 경우 protocatechuic acid glucoside, 5-CQA 및 rutin이 주요 물질임을 확인하였다. 이상의 결과로부터 초피와 산초는 식후 혈당의 급격한 상승을 지연 또는 개선하고 이로 인해 야기되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포를 보호하여 고혈당으로 인한 퇴행성 뇌질환과 같은 당뇨 및 그 합병증을 예방할 수 있는 천연 유래 건강기능식품 소재로의 산업적 활용 가능성을 확인하였다.

LPS에 의해 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물의 신경염증 억제 효과 (Inhibitory Effect of Protaetia brevitarsis seulensis Ethanol Extract on Neuroinflammation in LPS-stimulated BV-2 Microglia)

  • 이화정;서민철;이준하;김인우;김선영;황재삼;김미애
    • 생명과학회지
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    • 제29권10호
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    • pp.1096-1103
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    • 2019
  • 신경염증은 알츠하이머병 및 파킨슨병 과 같은 신경퇴행성 장애의 발병원인에 관련이 있는 미세아교세포의 활성에 의해 매개되므로 신경염증억제는 다양한 뇌질환을 치료할 수 있는 효과적인 해결책이 될 수 있다. 흰점박이 꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충으로 한국, 중국, 일본 및 시베리아에 서식한다. 현재 국내에서는 흰점박이꽃무지가 식용곤충 자원으로서 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 미세아교세포는 중추신경계에서 염증성 cytokine 및 산화질소의 중요공급원이며 신경면역 및 염증기능 및 기타 다양한 신경생물학적 효과를 발휘한다. 본 연구에서는 LPS(100 ng/ml)를 처리하여 과하게 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물은 세포독성 없이 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 흰점박이꽃무지 추출물에 의해 감소되었다. 이러한 결과는 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물이 신경염증 및 퇴행성 신경질환을 예방하기 위한 기능성 물질의 좋은 공급원이 될 수 있음을 시사한다.

확산텐서영상(Diffusion Tensor Imaging)을 이용한 정상 뇌량에서의 연령대별 신경섬유로의 변화 (Evaluation of the Neural Fiber Tractography Associated with Aging in the Normal Corpus Callosum Using the Diffusion Tensor Imaging (DTI))

  • 임인철;구은회;이재승
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.189-194
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    • 2011
  • 본 연구는 자기공명 확산텐서영상(DTI)을 이용하여 연령대에 따른 정상 뇌량의 신경섬유로 영상을 정량적으로 분석하여 유용성을 평가하고자 하였다. 뇌질환이나 다른 질병이 없는 건강한 지원자 60명을 대상으로 시행하였다. 검사방법은 TR: 6650 ms, TE: 66 ms, FA: $90^{\circ}$, NEX: 2, thickness: 2 mm, no gap, FOV: 220 mm, b-value: $800s/mm^2$, sense factor: 2, acquisition matrix size: $2{\times}2{\times}2mm^3$로 하였고, 검사시간은 3분 46초이었다. 평가방법은 영상범위를 두개저부에서 두정부까지 포함하여 color-cored FA map을 만든 후 뇌량의 슬부, 전체부, 후체부, 이행부, 그리고 팽대부 등 5개의 부위에 관심영역을 설정하고 각각 트래킹을 하여 신경섬유로의 길이를 정량적으로 측정하였다. 측정 결과 뇌량의 슬부에 대한 신경섬유로 길이는 20대: $61.8{\pm}6.8$, 30대: $63.9{\pm}3.8$, 40대: $65.5{\pm}6.4$, 50대: $57.8{\pm}6.0$, 60대: $58.9{\pm}4.5$, 70대 이상: $54.1{\pm}8.1mm$, 전체부에서는 20대: $54.8{\pm}8.8$, 30대: $58.5{\pm}7.9$, 40대: $54.8{\pm}7.8$, 50대: $56.1{\pm}10.2$, 60대: $48.5{\pm}6.2$, 70대 이상: $48.6{\pm}8.3mm$, 후체부에서는 20대: $72.7{\pm}9.1$, 30대: $61.6{\pm}9.1$, 40대: $60.9{\pm}10.5$, 50대: $61.4{\pm}11.7$, 60대: $54.9{\pm}10.0$, 70대 이상: $53.1{\pm}10.5mm$, 이행부에서는 20대: $71.5{\pm}17.4$, 30대: $74.1{\pm}14.9$, 40대: $73.6{\pm}14.2$, 50대: $66.3{\pm}12.9$, 60대: $56.5{\pm}11.2$, 70대 이상: $56.8{\pm}11.3mm$, 그리고 팽대부에서는 20대: $82.6{\pm}6.8$, 30대: $86.9{\pm}6.4$, 40대: $83.1{\pm}7.1$, 50대: $81.5{\pm}7.4$, 60대: $78.6{\pm}6.0$, 70대 이상: $80.55{\pm}8.6mm$ 이었다. 정상 뇌량에 대한 신경섬유로의 길이는 슬부(P=0.001)와 후체부(P=0.009), 그리고 이행부(P=0.012)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 연령대로는 30대와 40대까지 증가하다가 연령대가 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 뇌의 신경세포들이 중년의 나이에서 활발히 발달하고 있음을 신경 섬유로 영상을 통해 확인할 수 있었다.

$^{99m}Tc$-HMPAO 뇌혈류 SPECT 검사 시 환자에 따른 뇌조직 추출률에 대한 고찰 (A Study on the Extraction Rate of Brain Tissues from a $^{99m}Tc$-HMPAO Cerebral Blood flow SPECT Examination of a Patient)

  • 김화산;이동호;안병필;김현기;정진영;이형남;김정호
    • 핵의학기술
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    • 제16권1호
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    • pp.17-26
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    • 2012
  • [목적] 본 연구는 화학적으로 안정된 $^{99m}Tc$-HMPAO (d, l-hexamethylpropylene amine oxime) 방사성 의약품을 사용한 환자 가운데 뇌조직 추출률이 떨어져 영상의 질이 저하되었던 환자를 대상으로 $^{99m}Tc$-HMPAO 방사성 의약품 외의 요인으로 뇌조직 추출률에 변화가 일어나는 요인을 알아보고자 한다. [대상 및 방법] 2010년 1월부터 2010년 12월까지 대뇌경색(Cerebral infarction, CI)에 의한 $^{99m}Tc$-HMPAO 뇌혈류 SPECT 검사를 시행한 환자 272명 가운데 뇌조직 추출률이 떨어졌던 환자 23명(연령 $55.3{\pm}9$세, 남 21명, 여 3명)을 대상으로 하였다. 대상환자는 정상 뇌조직 추출률을 보인 환자와 검사를 동시에 진행하여 같은 $^{99m}Tc$-HMPAO 방사성의약품을 사용함으로써 화학적 안전성을 확인하였다. 대상환자의 연령, 성별, 혈압, 당뇨 수치, 검사 시 사용 약물, 검사시 환자상태, 과거 검사 시 CT/MRI 조영제 부작용 이력, 과거 SPECT 검사를 시행한 환자의 전과 후 검사 영상을 비교하여 뇌조직 추출률에 영향을 미치는 요인과의 상관관계를 분석하였다. [결과] 다중선형회귀분석(Multiple Linear Regression)의 결과, 성별 및 전, 후 검사 영상을 제외한 6가지 사항에서는 특이한 상관관계를 발견할 수 없었다($p$>0.05). 남성 91.3%, 여성 8.7%로 남성이 여성보다 뇌조직 추출률이 떨어졌다고 보인다. 비모수 검증을 이용한 전과 후 검사 영상에서는 유의미한 차이를 나타내지 않았다($p$>0.05). 결과적으로 전과 후 검사 영상에서 비슷한 뇌조직 추출률을 나타냈으며 환자 개인에 따라 뇌조직 추출률에 변화가 있음을 확인하였다. [결론] 화학적으로 안정된 $^{99m}Tc$-HMPAO 방사성 의약품의 사용도 환자의 개인적인 특성 및 체질에 따라서 뇌조직 추출률이 떨어지는 유의한 요인임을 확인하였다. 앞선 $^{99m}Tc$-HMPAO 뇌혈류 SPECT 관련 논문을 참고할 때 뇌혈관 질환 중 측부 순환로에 의한 요인이 추측되지만, 환자에 따라 뇌조직 추출률이 떨어지는 정확한 요인은 알 수 없었다. 그러나 $^{99m}Tc$-HMPAO SPECT 검사가 뇌질환에 따른 경과 추적에 유용한 검사이며 추적 검사 시 뇌조직 추출률이 떨어지는 환자에 대한 정보를 검사에 반영하여 정확한 검사와 판독에 도움을 줄 것으로 생각한다.

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청소년 마약류 중독 치료를 위한 디지털치료제 예술치료 적용을 위한 문헌연구 (Literature Review on Applying Digital Therapeutic Art Therapy for Adolescent Substance Addiction Treatment)

  • 김지원;변혁
    • 트랜스-
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    • 제16권
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    • pp.1-31
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    • 2024
  • 디지털 매체의 발전은 청소년들이 마약류 구매 환경에 쉽게 접근하며 소셜 네트워크 서비스(SNS)와 메신저 서비스를 통한 마약류 구매 및 복용 사례가 증가하고 있다. 이러한 환경에 노출된 청소년들은 마약류 중독으로 인한 신경학적 및 정신 건강 문제를 겪을 위험이 있으며, 이는 범죄에 노출될 위험을 증가시킨다. 따라서, 국가 차원에서의 관리와 지원이 절실히 필요하다. 마약에 노출된 청소년들을 위한 지속 가능한 치료 방안을 모색하는 것은 중대한 과제로 부상하고 있다. 재발 위험이 높은 마약류 중독 치료를 위해선 비용이 효율적이며 사용자 친화적인 치료 프로그램이 필요하다. 본 연구는 디지털 플랫폼을 활용하여 청소년들이 자발적으로 참여할 수 있는 치료 환경을 조성하고, 예술을 활용한 치료적 콘텐츠 개발을 목표로 하는 문헌 연구를 수행한다. 청소년 약물 중독에 대한 사회적 인식과 치료 현황을 검토하고, 마약류 중독이 청소년의 뇌 활동 및 인지 기능 저하에 미치는 영향을 분석하여, 중독된 뇌 기능의 재활을 촉진할 수 있는 디지털 치료제 개발에 관한 방안을 선행 연구 사례 분석을 통해 모색한다. 또한, 디지털 치료적 접근법과 예술치료의 통합이 치료 과정에 어떠한 이점을 제공할 수 있는지를 탐구하며, 연극 치료, 음악 치료, 미술치료 등 다양한 치료 프로그램이 청소년에게 미치는 치료적 효과의 증대 가능성을 제안한다. 예술 치료 요법의 적용은 도구의 확장, 표현의 다양화, 데이터의 확보, 동기 부여 측면에서 긍정적 효과를 기대할 수 있다. 이러한 접근을 통해 청소년 마약류 중독 치료의 효과성이 증대될 것으로 예상된다. 종합적으로 볼 때, 본 연구는 청소년 마약류 중독에 대한 사회적 상황을 고려한 경제적이며 지속 가능한 치료 방안을 제공하는 디지털 치료제 및 관련 애플리케이션 개발을 위한 기초 연구를 수행하고자 한다.