• The Korean Journal of Pain
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• 제28권2호
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• pp.96-104
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• 2015

Background: The present experiment was conducted to identify the cooperative effect of serine histogranin (SHG) and noradrenaline in alleviating peripheral neuropathic pain. Methods: Chronic constriction injury of the right sciatic nerve was used to induce chronic neuropathic pain. For drug delivery, a PE10 tube was inserted into the subarachnoid space. Acetone drops and a $44^{\circ}C$ water bath were used to evaluate the cold and heat allodynia, respectively. Placing and grasping reflexes were used to assess the locomotor system. Results: SHG at 0.5 and $1{\mu}g$significantly (P < 0.05) decreased the thermal allodynia. The cold allodynia was also significantly reduced by intrathecal injections of 0.5 (P < 0.05) and $1{\mu}g$(P < 0.001) of SHG. $1{\mu}g$of noradrenaline, but not $0.5{\mu}g$, significantly alleviated the cold (P < 0.01) and thermal (P < 0.05) allodynia. The ameliorating effect of noradrenaline or SHG disappeared when the two compounds were administrated in equal concentrations. A significant difference (P < 0.01 in the acetone and P < 0.05 in the heat) was observed in the groups under equal doses of the two compounds, with a lower effectiveness of the combination therapy. Conclusions: Our findings suggest that the simultaneous administrations of noradrenaline and SHG do not result in synergistic analgesia, and combination therapy may not be a good approach to the treatment of chronic neuropathic pain syndrome.

• The Korean Journal of Pain
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• 제23권3호
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• pp.179-185
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• 2010

Background: Vincristine-induced peripheral neuropathy is a major dose limiting side effect and thus effective therapeutic strategy is required. In this study, we investigated the antinociceptive effect of memantine and morphine on a vincristine-induced peripheral neuropathy model in rats. Methods: Male Sprague-Dawley rats weighing 220-240 g were used in all experiments. Rats subsequently received daily intraperitoneal injections of either vincristine sulfate (0.1 ml/kg/day) or saline (0.1 ml/kg/day) over 12 days, immediately following behavioral testing. For assessment of mechanical allodynia, mechanical stimuli using von Frey filament was applied to the paw to measure withdrawal threshold. The effects of N-methyl-D-aspartate receptors antagonist (memantine; 2.5, 5, 10 mg/kg intraperitoneal), opioid agonist (morphine; 2.5, 5, 10 mg/kg intraperitoneal) and vehicle (saline) on vicristine-induced neuropathy were evaluated. Results: Mechanical allodynia developed over the course of ten daily injections of vincristine relative to groups receiving saline at the same time. Morphine abolished the reduction in paw withdrawal threshold compared to vehicle and produced dose-responsiveness. Only the highest dose of memantine (10 mg/kg) was able to increase paw withdrawal threshold compared to vehicle. Conclusions: Systemic morphine and memantine have an antinociceptive effect on the vincristine-induced peripheral neuropathy model in rats. These results suggest morphine and memantine may be an alternative approach for the treatment of vincristine-induced peripheral neuropathic pain.

• Journal of Ginseng Research
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• 제42권2호
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• pp.123-132
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• 2018

Ginseng has gained its popularity as an adaptogen since ancient days because of its triterpenoid saponins, known as ginsenosides. These triterpenoid saponins are unique and classified as protopanaxatriol and protopanaxadiol saponins based on their glycosylation patterns. They play many protective roles in humans and are under intense research as various groups continue to study their efficacy at the molecular level in various disorders. Ginsenosides Rb1 and Rg1 are the most abundant ginsenosides present in ginseng roots, and they confer the pharmacological properties of the plant, whereas ginsenoside Rg3 is abundantly present in Korean Red Ginseng preparation, which is highly known for its anticancer effects. These ginsenosides have a unique mode of action in modulating various signaling cascades and networks in different tissues. Their effect depends on the bioavailability and the physiological status of the cell. Mostly they amplify the response by stimulating phosphotidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase/protein kinase B pathway, caspase-3/caspase-9-mediated apoptotic pathway, adenosine monophosphate-activated protein kinase, and nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells signaling. Furthermore, they trigger receptors such as estrogen receptor, glucocorticoid receptor, and N-methyl-$\text\tiny{D}$-aspartate receptor. This review critically evaluates the signaling pathways attenuated by ginsenosides Rb1, Rg1, and Rg3 in various tissues with emphasis on cancer, diabetes, cardiovascular diseases, and neurodegenerative disorders.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제16권6호
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• pp.423-429
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• 2012

Brain ischemia leads to overstimulation of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors, referred as excitotoxicity, which mediates neuronal cell death. However, less attention has been paid to changes in synaptic activity and morphology that could have an important impact on cell function and survival following ischemic insult. In this study, we investigated the effects of reperfusion after oxygen/glucose deprivation (OGD) not only upon neuronal cell death, but also on ultrastructural and biochemical characteristics of postsynaptic density (PSD) protein, in the stratum lucidum of the CA3 area in organotypic hippocampal slice cultures. After OGD/reperfusion, neurons were found to be damaged; the organelles such as mitochondria, endoplasmic reticulum, dendrites, and synaptic terminals were swollen; and the PSD became thicker and irregular. Ethanolic phosphotungstic acid staining showed that the density of PSD was significantly decreased, and the thickness and length of the PSD were significantly increased in the OGD/reperfusion group compared to the control. The levels of PSD proteins, including PSD-95, NMDA receptor 1, NMDA receptor 2B, and calcium/calmodulin-dependent protein kinase II, were significantly decreased following OGD/reperfusion. These results suggest that OGD/reperfusion induces significant modifications to PSDs in the CA3 area of organotypic hippocampal slice cultures, both morphologically and biochemically, and this may contribute to neuronal cell death and synaptic dysfunction after OGD/reperfusion.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.11-22
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• 2022

뇌 등 신경 조직에서 흥분성 신경전달물질의 일종인 글루탐산(glutamate)에 의해 유도되는 신경세포 독성에 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체가 중요하게 관여함은 잘 알려져 있다. 레스베라트롤(resveratrol)은 자연식품에서 얻어지는 가장 잘 알려진 폴리페놀(polyphenol)의 일종으로 글루탐산에 의해 유도되는 신경세포 독성을 완화하는 효과가 있는 것으로 보고되었으나 그 기전은 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 NMDA를 처리한 HT-22 신경세포를 신경세포 독성 모델로 이용하여 미토콘드리아 손상에 미치는 레스베라트롤의 보호 효과와 그 기전을 연구하고자 하였다. NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 MTT 환원능의 감소와 미토콘드리아 막전위의 소실, 세포 내 ATP 농도의 감소, 활성산소종 생성의 증가, 미토콘드리아 막 투과성의 증가(mitochondrial permeability transition) 등 미토콘드리아의 기능적, 형태학적 손상을 시사하는 지표 변화들이 관찰되었다. 또한 미토콘드리아 손상의 결과로 세포사멸(apoptosis)이 증가함도 확인하였다. 레스베라트롤은 NMDA에 의한 미토콘드리아 손상과 세포사멸을 현저히 방지하는 보호 효과를 보였다. 헴 산화효소-1(heme oxygenase-1) 활성 억제제인 아연 프로토포르피린-9(zinc protoporphyrin IX)을 전처리한 세포에서는 레스베라트롤의 보호 효과가 현저히 약화되었으며, 반면에 heme oxygenase-1 활성 촉진제인 코발트 프로토포르피린(cobalt protoporphyrin)과 빌리루빈(bilirubin)은 레스베라트롤과 유사한 보호 효과를 나타내었다. 실시간 정량중합효소연쇄반응(RT-qPCR) 검사와, 웨스턴 블롯(Western blot) 검사로 확인한 결과 레스베라트롤은 헴 산화효소-1의 mRNA와 단백 발현을 증가시킴을 확인할 수 있었다. 짧은 간섭 RNA (small interfering RNA)를 형질주입(transfection)하여 헴 산화효소-1의 발현을 일시적으로 차단(knock down)한 세포에서는 레스베라트롤의 보호 효과가 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 종합하면 레스베라트롤은 NMDA를 처리한 HT-22 신경세포에서 미토콘드리아의 기능적, 형태학적 손상을 완화하여 신경세포 독성에 대한 보호 효과를 나타내며 그 기전에는 헴 산화효소-1의 발현 증가가 중요하게 작용함을 시사한다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제24권1호
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• pp.64-68
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• 2001

Endothelin-1 (ET-1 ), a novel and potent vasoconstrictor in blood vessel, is known to have some functions in the rat central nervous system (CNS), In order to investigate the central functions of ET-1 , ET-1 was administered to the periaqueductal gray area (PAC) of anesthetized rats to induce barrel rolling and increase the arterial blood pressure (ABP). ET-1 had a modulatory effect on central cardiovascular and behavioral control. The selective N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist MK-801 (3${u}m/ol/kg$, i.p.) blocked the ET-1 induced responses, and both the nitric oxide synthase (NOS) inhibitor L-NAME (N-nitro-L-arginine mIThyl-ester 1 nmol/rat) and the nitric oxide (NO) scavenger hemoglobin (15 nmol/rat) had similar effects in redtAcing the IT-1 (10 pmol/rat)-induced behavioral changes and ABP elevation. However, NO donor sodium nitroprusside (SNP 10${u}g$, 1${u}g/rat$) decreased the ET-1 induced ABP elevation, and recovered the ET-1 -induced barrel rolling effect that was reduced by MK-801. These results suggest that ET-1 might have neuromodulatory functions such as ABP elevation and barrel rolling induction in the PAG of the rats via the NMDA receptor and NO.

• Journal of Ginseng Research
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• 제24권4호
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• pp.196-201
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• 2000

흰쥐 소뇌로부터 과립신경세포를 배양하여 NaCN으로 유도되는 신경세포손상에 대한 ginsenosides의 보호효과를 검토하였다. NaCN(I~10 M)을 배양된 세포에 1시간 동안 처리하면 농도 의존적으로 신경세포사를 일으켰다. Ginsenosides(Rb$_1$, Rc, Re, Ri, Rg$_1$)(0.5, 5 $\mu\textrm{g}$/ml를 세포에 전처치하면 10 mM NaCN으로 유도되는 세포사가 현저히 감소되었다. Rb$_1$과 Rc(5$\mu\textrm{g}$/ml)는 5 mM NaCN에 의하여 배양액 중으로 유리되는 glutamate의 증가를 현저히 억제하였으며, 1 mM N3CN에 의하여 유발되는 세포내 $Ca^{2+}$농도의 증가를 억제하였다. NaCN으로 유발되는 세포독성은 또한 MK-801, verapamil, NAME에 의하여도 억제되었다. 따라서, NaCN으로 유도되는 신경세포사는 glutamate release를 통한 NMDA수용체의 활성화와 그에 따른 $Ca^{2+}$의 세포내유입에 의한 것임을 알수 있고, ginsenosides, 특히 Rb$_1$과 Rc는 $Ca^{2+}$의 유입을 억제하므로서 NaCN에 의한 신경세포사를 억제하는 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제40권2호
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• pp.53-64
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• 2010

글루타메이트 수용체는 신경연접의 발달에서 신경연접과 정제 등에 중요한 역할을 한다. 포유류 청각뇌줄기의 가쪽위올리브 핵-안쪽마름섬유체핵 신경연접에서의 흥분성 신경전달물질의 전달은 글루타메이트와 같은 많은 흥분성 신경전달물질의 전달을 조절하므로 발생학적 연구에 매우 유용한 모델이다. 귀먹음은 흥분성 회로 또는 억제성 회로의 신경연접에서 신경전달물질들의 변화뿐 아니라 형태학적 변화도 초래하게 된다. 이런 이유로 선천적으로 태어나면서 달팽이 기관이 퇴화되는 선회생쥐는 귀먹음의 병태생리를 연구하는데 가장 좋은 동물모델이다. 그러나, 선회생쥐에서 이런 NMDA 수용체 각각의 아형들이 발달에 따라 어떻게 나타나는지에 관해서는 거의 알려진 사실이 없다. 따라서, 본 연구에서는 선천적으로 속귀에 돌연변이를 가진 선회생쥐를 이용하여 면역조직화학염색법으로 생후 7일과 16일의 쥐를 정상쥐와 비교해서 글루타메이트성의 흥분성 신호가 전달되는 청각뇌줄기의 가쪽위올리브핵(LSO)에서 N-메틸-D-아스파르 트산염(NMDA) 수용체의 아형인 NR1, NR2A, NR2B의 분포를 각각 조사하였다. 생후 7일째 선회생쥐의 NR1에 대한 면역반응성의 세기는 정상군에서 $128.67\pm8.87$로 나타났고 이형접합체에서는 $111.06\pm8.04$, 동형접합체에서는 $108.09\pm5.94$으로 나타났다. 그리고 생후 16일째 선회생쥐에서는 정상군에서 $43.83\pm10.49$, 이형접합체에서는 $40\pm13.88$, 동형접합체에서는 $55.96\pm17.35$으로 나타났다. 생후 7일째 선회생쥐의 NR2A에 대한 면역반응성의 세기는 정상군에서 $97.97\pm9.71$, 이형접합체에서 $102.87\pm9.30$, 동형접합체에서 $106.85\pm5.79$로 나타났다. 생후 16일 선회생쥐의 가쪽위올리브핵에서의 NR2A에 대한 면역반응성 세기는 정상군에서 $47.4\pm20.6$, 이형접합체에서 $43.9\pm17.5$, 동형접합체에서 $49.2\pm20.1$로 나타났다. 생후 7일의 선회생쥐의 NR2B의 면역반응성 세기는 정상군에서 $109.04\pm6.77$, 이형접합체에서 $106.43\pm10.24$, 동형접합체에서 $105.98\pm4.10$으로 나타났다. 생후 16일째 선회생쥐의 NR2B의 면역반응성의 세기는 정상군에서 $101.47\pm11.50$, 이형접합체에서 $91.47\pm14.81$, 동형접합체에서 $93.93\pm15.71$으로 나타났다. 이 결과들은 생후 7일과 16일의 선회생쥐의 가쪽위올리브핵에서 NMDA 수용체의 면역반응성의 변화를 나타낸 것으로 인간 귀먹음의 주요한 병태생리를 파악하는 데 기본적인 자료를 제시할 수 있을 것이다.

• 대한소아신경학회지
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• 제26권4호
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• pp.205-209
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• 2018

목적: 마그네슘은 N- 메틸 -D- 아스 파르 테이트(NMDA) 이온 채널 수용체를 차단하여 NMDA 관련 발작을 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀져 있다. 경련 시 총 혈청 마그네슘 수치를 주로 측정하고 있는데, 생물학적으로 활성화된 형태인 이온화 마그네슘 수치를 측정하는 것이 체내 마그네슘 양을 평가하기 위한 보다 적절한 방법이다. 이에 연구자는 뇌전증 환아들 중 발열과 동반된 경련 발작(FTS) 이 있었던 환아들과 없었던 환아들에서 혈청 이온화 마그네슘($iMg^{2+}$) 수치를 비교해 보았다. 방법: 2015년 1월부터 2017년 7월까지 고려 대학교 구로 병원 외래 또는 소아 응급실을 방문한 뇌전증 환아들 중 2년 이내에 새로 진단받은 1-8 세의 환아들을 대상으로 하였으며 열과 동반된 경련을 할 수 있는 뇌전증 증후군(드라베 증후군, PCDH19 뇌전증 증후군 등)은 제외하였다. 결과: 12명의 발열을 동반한 경련 발생군(FTS)과 16명의 발열을 동반한 경련이 없었던 군(without FTS)으로 분류를 하였으며, 혈중 $iMg^{2+}$ 농도는 0.93 (0.85-1.14, quartile) mEq/L이었다. 혈청 $iMg^{2+}$ 수치는 without FTS 군(1.10 mEq/L)에 비해 FTS군에서 0.86 mEq/L으로 유의하게 낮았다(P=0.005). 두 군간의 임상 적 변수에는 차이가 없었다. 혈청 $iMg^{2+}$ 수준이 낮을수록 다 변수 로지스틱 회귀 분석(OR=0.028)에 근거하여 뇌전증 환아에서 FTS를 가질 위험이 유의하게 증가했다. 결론: 혈청 $iMg^{2+}$ 수치는 FTS 가 있었던 뇌전증 환아들에서 FTS가 없었던 환아들보다 유의하게 낮았다. 반복적인 FTS를 가진 뇌전증 환아들에서 생물학적으로 활성화 형태인 혈청 $iMg^{2+}$ 수치를 측정을 고려할 수 있겠으며, 앞으로 대규모 전향적 연구가 필요할 것으로 생각된다.