Although many studies have reported that the breakdown of the blood-brain barrier (BBB) represents one of the major pathological changes in aging, the mechanism underlying this process remains relatively unexplored. In this study, we described that acid sphingomyelinase (ASM) derived from endothelial cells plays a critical role in BBB disruption in aging. ASM levels were elevated in the brain endothelium and plasma of aged humans and mice, resulting in BBB leakage through an increase in caveolae-mediated transcytosis. Moreover, ASM caused damage to the caveolae-cytoskeleton via protein phosphatase 1-mediated ezrin/radixin/moesin dephosphorylation in primary mouse brain endothelial cells. Mice overexpressing brain endothelial cell-specific ASM exhibited acceleration of BBB impairment and neuronal dysfunction. However, genetic inhibition and endothelial specific knock-down of ASM in mice improved BBB disruption and neurocognitive impairment during aging. Results of this study revealed a novel role of ASM in the regulation of BBB integrity and neuronal function in aging, thus highlighting the potential of ASM as a new therapeutic target for anti-aging.
Abnormal contrast enhancement on brain computed tomography (CT) scan after diagnostic or interventional angiography is not rare, and has known to be induced by temporary blood-brain barrier (BBB) disruption from contrast media. Furthermore, it has been regarded as clinically subtle, but reported to have no symptom or mild transient symptoms. However, we recently experienced two cases of serious BBB disruption during the acute period after coiling of an unruptured intracranial aneurysm. One patient presented with an unruptured paraclinoid internal carotid artery (ICA) aneurysm on the right and the other with an unruptured right supraclinoid ICA aneurysm. Both patients showed similar findings on immediate postembolization CT scan and clinical courses after coiling. Typical radiological, clinical characteristics of BBB disruption were described. In addition, the role of immediate postembolization CT scan are also discussed.
Kim, Dong-Ha;Choi, Chang-Hwa;Lee, Jung-Hwan;Lee, Jae-Il
Journal of Korean Neurosurgical Society
/
제48권6호
/
pp.524-527
/
2010
Temporary disruption of the blood-brain barrier (BBB) after cerebral angiography is presumably caused by nonionic radiographic contrast medium (CM). We hereby report a case of 58-year-old woman who developed decreased mentality, global aphasia and aggravated right hemiparesis after cerebral angiography. Brain CT examination demonstrated gyriform enhancement throughout the left cerebral cortex and thalamus. MR diffusion did not reveal acute infarction. MR angiography did not show any stenosis, spasm or occlusion at the major cerebral vessels. Follow-up CT scan after 1 day did not show any gyriform enhancement. Worsened neurologic signs and symptoms were improved completely after 7 days. In the present study, disruption of the BBB with contrast medium after angiography seems to be the causative factor of transient neurologic deterioration.
Lee Sae-Won;Kim Woo-Jean;Park Jeong-Ae;Choi Yoon-Kyung;Kwon Yoo-Wook;Kim Kyu-Won
Archives of Pharmacal Research
/
제29권4호
/
pp.265-275
/
2006
In the developing brain, capillaries are differentiated and matured into the blood-brain barrier (BBB), which is composed of cerebral endothelial cells, astrocyte end-feet, and pericytes. Since the BBB regulates the homeostasis of central nervous system (CNS), the maintenance of the BBB is important for CNS function. The disruption of the BBB may result in many brain disorders including brain tumors. However, the molecular mechanism of BBB formation and maintenance is poorly understood. Here, we summarize recent advances in the role of oxygen tension and growth factors on BBB development and maintenance, and in BBB dysfunction related with brain tumors.
감성을 비롯한 인간의 뇌 기능은 혈-뇌 장벽을 매개로 약물의 작용에 의해 직접적인 영향을 받을 수 있다. 이 연구는 mannitol의 투여경로와 양, 농도에 의한 혈-뇌 장벽(blood-brain barrier, BBB)의 변화를 알아보고자 수행되었다. 실험동물로서 흰쥐에 20%의 mannitol을 오른쪽 뇌경동맥(internal carotid artery, ICA)을 통하여 주입하였고, 다른 그룹에서는 femoral vein을 통하여 주입하였다. 또한 각기 다른 경로를 이용하여 Evans blue(EB) 염색 시료를 투여한 후 BBB의 변성 정도를 확인하였다. 실험결과 ICA를 통해서 mannitol이 주입된 동물은 동측(ipsilateral side)이 대측(contralateral side)에 비해 EB 염색시료에 의해 영향을 많이 받았으나, femoral vein을 통해서 주입한 경우에는 mannitol의 양과 농도를 증가시켜도 EB 염색시료에 의한 영향이 거의 나타나지 않았다. 이러한 결과는 비록 EB 염색시료의 주입이 ICA를 통해서 또는 정맥경로를 따라서 이루어지더라도, BBB의 변성은 ICA를 통해서 이루어진다고 볼 수 있으며, 이러한 결과는 BBB의 제한적인 조절작용을 통해 인간의 뇌 기능을 이해하는데 좋은 방법을 제공할 수 있다는 것을 시사한다.
Paeonol has neuroprotective function, which could be useful for improving central nervous system disorder. The purpose of this study was to characterize the functional mechanism involved in brain transport of paeonol through blood-brain barrier (BBB). Brain transport of paeonol was characterized by internal carotid artery perfusion (ICAP), carotid artery single injection technique (brain uptake index, BUI) and intravenous (IV) injection technique in vivo. The transport mechanism of paeonol was examined using conditionally immortalized rat brain capillary endothelial cell line (TR-BBB) as an in vitro model of BBB. Brain volume of distribution (VD) of [$^3H$]paeonol in rat brain was about 6-fold higher than that of [$^{14}C$]sucrose, the vascular space marker of BBB. The uptake of [$^3H$]paeonol was concentration-dependent. Brain volume of distribution of paeonol and BUI as in vivo and inhibition of analog as in vitro studies presented significant reduction effect in the presence of unlabeled lipophilic compounds such as paeonol, imperatorin, diphenhydramine, pyrilamine, tramadol and ALC during the uptake of [$^3H$]paeonol. In addition, the uptake significantly decreased and increased at the acidic and alkaline pH in both extracellular and intracellular study, respectively. In the presence of metabolic inhibitor, the uptake reduced significantly but not affected by sodium free or membrane potential disruption. Similarly, paeonol uptake was not affected on OCTN2 or rPMAT siRNA transfection BBB cells. Interestingly. Paeonol is actively transported from the blood to brain across the BBB by a carrier mediated transporter system.
뇌졸중은 세계적으로 사망과 장기간인 신체적, 인지적 장애의 주요 원인들 중 하나이며, 매년 약 1,500만명의 사람들에게 영향을 미친다. 뇌졸중의 병태 생리학적 과정은 다수의 사건들이 관여하는 복잡한 과정으로, 그 중 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier: BBB)의 붕괴는 허혈성 뇌손상의 진행에 크게 기여하는 것으로 알려져 있다. 따라서 BBB 붕괴는 뇌졸중의 특징으로 인식되므로 허혈성 뇌졸중에서 BBB 기능 장애를 보호할 수 있는 새로운 치료 전략을 개발하는 것이 뇌졸중 치료에 매우 중요하다. 전통한약은 천연물로 구성되어 있으며, 이는 뇌졸중 치료약 개발을 위한 유망한 원천이 될 수 있다. 실제로 여러 연구에서 뇌졸중에 대한 한의학의 효능이 밝혀져 허혈성 뇌졸중에 대한 한의학적 치료 가치가 부각되고 있다. 본 리뷰에서는 허혈성 뇌졸중으로 인한 BBB 붕괴에 대한 전통적인 한의학의 처방, 탕약, 약재 및 활성 성분의 개선효과에 관한 현재 정보와 기본 메커니즘을 요약 정리하였다. 이러한 연구가 한의학의 신경보호 효과에 대한 추가 조사를 촉진하고 뇌졸중 환자에 대한 한방유래의 임상시험 시행을 활성화하는데 도움이 되기를 기대한다.
Dexmedetomidine displays multiple mechanisms of neuroprotection in ameliorating ischemic brain injury. In this study, we explored the beneficial effects of dexmedetomidine on blood-brain barrier (BBB) integrity and neuroinflammation in cerebral ischemia/reperfusion injury. Sprague-Dawley rats were subjected to middle cerebral artery occlusion (MCAO) for 1.5 h and reperfusion for 24 h to establish a rat model of cerebral ischemia/reperfusion injury. Dexmedetomidine (9 ㎍/kg) was administered to rats 30 min after MCAO through intravenous injection, and SB203580 (a p38 MAPK inhibitor, 200 ㎍/kg) was injected intraperitoneally 30 min before MCAO. Brain damages were evaluated by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride staining, hematoxylin-eosin staining, Nissl staining, and brain water content assessment. BBB permeability was examined by Evans blue staining. Expression levels of claudin-5, zonula occludens-1, occludin, and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) as well as M1/M2 phenotypes-associated markers were assessed using immunofluorescence, RT-qPCR, Western blotting, and gelatin zymography. Enzyme-linked immunosorbent assay was used to examine inflammatory cytokine levels. We found that dexmedetomidine or SB203580 attenuated infarct volume, brain edema, BBB permeability, and neuroinflammation, and promoted M2 microglial polarization after cerebral ischemia/reperfusion injury. Increased MMP-9 activity by ischemia/reperfusion injury was inhibited by dexmedetomidine or SB203580. Dexmedetomidine inhibited the activation of the ERK, JNK, and p38 MAPK pathways. Moreover, activation of JNK or p38 MAPK reversed the protective effects of dexmedetomidine against ischemic brain injury. Overall, dexmedetomidine ameliorated brain injury by alleviating BBB permeability and promoting M2 polarization in experimental cerebral ischemia/reperfusion injury model by inhibiting the activation of JNK and p38 MAPK pathways.
Heera Yoen;Roh-Eul Yoo;Seung Hong Choi;Eunkyung Kim;Byung-Mo Oh;Dongjin Yang;Inpyeong Hwang;Koung Mi Kang;Tae Jin Yun;Ji-hoon Kim;Chul-Ho Sohn
Korean Journal of Radiology
/
제22권1호
/
pp.118-130
/
2021
Objective: This study aimed to investigate the blood-brain barrier (BBB) disruption in mild traumatic brain injury (mTBI) patients with post-concussion syndrome (PCS) using dynamic contrast-enhanced (DCE) magnetic resonance (MR) imaging and automatic whole brain segmentation. Materials and Methods: Forty-two consecutive mTBI patients with PCS who had undergone post-traumatic MR imaging, including DCE MR imaging, between October 2016 and April 2018, and 29 controls with DCE MR imaging were included in this retrospective study. After performing three-dimensional T1-based brain segmentation with FreeSurfer software (Laboratory for Computational Neuroimaging), the mean Ktrans and vp from DCE MR imaging (derived using the Patlak model and extended Tofts and Kermode model) were analyzed in the bilateral cerebral/cerebellar cortex, bilateral cerebral/cerebellar white matter (WM), and brainstem. Ktrans values of the mTBI patients and controls were calculated using both models to identify the model that better reflected the increased permeability owing to mTBI (tendency toward higher Ktrans values in mTBI patients than in controls). The Mann-Whitney U test and Spearman rank correlation test were performed to compare the mean Ktrans and vp between the two groups and correlate Ktrans and vp with neuropsychological tests for mTBI patients. Results: Increased permeability owing to mTBI was observed in the Patlak model but not in the extended Tofts and Kermode model. In the Patlak model, the mean Ktrans in the bilateral cerebral cortex was significantly higher in mTBI patients than in controls (p = 0.042). The mean vp values in the bilateral cerebellar WM and brainstem were significantly lower in mTBI patients than in controls (p = 0.009 and p = 0.011, respectively). The mean Ktrans of the bilateral cerebral cortex was significantly higher in patients with atypical performance in the auditory continuous performance test (commission errors) than in average or good performers (p = 0.041). Conclusion: BBB disruption, as reflected by the increased Ktrans and decreased vp values from the Patlak model, was observed throughout the bilateral cerebral cortex, bilateral cerebellar WM, and brainstem in mTBI patients with PCS.
뇌에서 혈액뇌장벽을 형성하는 내피세포는 치밀이음부를 통해 뇌의 항상성을 유지하고 있다. 치밀이음부의 단백질 중의 하나인 occludin은 뇌혈관장벽(BBB)의 기능을 유지하는 중요한 단백질로 인식되고 있다. 본 실험에서는 소의 뇌에서 배양된 BBB 내피세포에서 활성산소종의 하나인 $H_2O_2$에 의해 일어나는 occludin 단백질의 변화를 관찰하였다. $H_2O_2$에 의해 TEER가 감소하는 것은 occludin의 재분포에 의한 것이었다. 세포독성은 4시간내에서는 1mM $H_2O_2$ 이하에서는 나타나지 않았다. Confocal laser microscope으로 관찰한 결과, $H_2O_2$에 의해 occludin은 치밀이음부에서 중간중간이 사라져 감소해 있었고, 이러한 양상은 $H_2O_2$의 용량과 노출시간에 비례하였다. 그러나 Western blot 결과, occludin의 총량은 증가하였다. 투과전자현미경 관찰을 통해 $H_2O_2$가 세포사이의 결합의 구조에 뚜렷한 변화를 미치지 않는 것을 알 수 있었다. 이를 통해 $H_2O_2$에 의한 BBB 기능소실은 occludin이 치밀이음부에서 부분적으로 사라지는 것에 의하지만, 세포는 기능손상을 복구하기위한 방편으로 이 단백질의 생산을 더욱 증가시키는 것으로 생각된다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.