• Korean Journal of Radiology
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• 제24권6호
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• pp.564-573
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• 2023

Objective: To investigate the feasibility of assessing the viscoelastic properties of the brain using magnetic resonance elastography (MRE) and a novel MRE transducer to determine the relationship between the viscoelastic properties and glymphatic function in neurologically normal individuals. Materials and Methods: This prospective study included 47 neurologically normal individuals aged 23-74 years (male-to-female ratio, 21:26). The MRE was acquired using a gravitational transducer based on a rotational eccentric mass as the driving system. The magnitude of the complex shear modulus |G^*| and the phase angle 𝛗 were measured in the centrum semiovale area. To evaluate glymphatic function, the Diffusion Tensor Image Analysis Along the Perivascular Space (DTI-ALPS) method was utilized and the ALPS index was calculated. Univariable and multivariable (variables with P < 0.2 from the univariable analysis) linear regression analyses were performed for |G^*| and 𝛗 and included sex, age, normalized white matter hyperintensity (WMH) volume, brain parenchymal volume, and ALPS index as covariates. Results: In the univariable analysis for |G^*|, age (P = 0.005), brain parenchymal volume (P = 0.152), normalized WMH volume (P = 0.011), and ALPS index (P = 0.005) were identified as candidates with P < 0.2. In the multivariable analysis, only the ALPS index was independently associated with |G^*|, showing a positive relationship (β = 0.300, P = 0.029). For 𝛗, normalized WMH volume (P = 0.128) and ALPS index (P = 0.015) were identified as candidates for multivariable analysis, and only the ALPS index was independently associated with 𝛗 (β = 0.057, P = 0.039). Conclusion: Brain MRE using a gravitational transducer is feasible in neurologically normal individuals over a wide age range. The significant correlation between the viscoelastic properties of the brain and glymphatic function suggests that a more organized or preserved microenvironment of the brain parenchyma is associated with a more unimpeded glymphatic fluid flow.

• 대한영상의학회지
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• 제81권6호
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• pp.1478-1485
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• 2020

리 증후군 또는 아급성 괴사성 뇌병증은 드물며, 빠르게 진행하는 신경 퇴행성 장애이다. 일반적으로 생후 1년 이내 호흡곤란, 심장기능 저하 등과 같은 증상이 발생하여, 2~3년 동안 환자의 75%가 사망에 이르는 심각한 질환이다. 리 증후군의 원인은 DNA mutation으로, 약 75%의 환자에서 핵 데옥시리보핵산의 돌연변이가 나타나고, 25%의 환자에서 미토콘드리아 데옥시리보핵산의 돌연변이가 발견된다. 임상 증상은 영향을 받은 뇌 영역에 따라 달라지며, 신경영상은 리 증후군 환자의 진단에 있어 중요한 역할을 한다. 성인에서 발생한 리 증후군은 더욱 드물고 어린 나이에 발생한 경우보다 더 느리게 진행한다. 우리는 성인에서 발생한 베르니케 뇌병증으로 오인된 리 증후군 환자의 증례를 보고하고자 한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권4호
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• pp.384-394
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• 2024

Background: Herpes simplex virus type 1 (HSV-1), known to latently infect the host's trigeminal ganglion, can lead to severe herpes encephalitis or asymptomatic infection, potentially contributing to neurodegenerative diseases like Alzheimer's. The virus generates reactive oxygen species (ROS) that significantly impact viral replication and induce chronic inflammation through NF-κB activation. Nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2), an oxidative stress regulator, can prevent and treat HSV-1 infection by activating the passive defense response in the early stages of infection. Methods and results: Our study investigated the antiviral effects of ginsenoside Rg5, an Nrf2 activator, on HSV-1 replication and several host cell signaling pathways. We found that HSV-1 infection inhibited Nrf2 activity in host cells, induced ROS/NF-κB signaling, and triggered inflammatory cytokines. However, treatment with ginsenoside Rg5 inhibited ROS/NF-κB signaling and reduced inflammatory cytokines through NRF2 induction. Interestingly, the Nrf2 inhibitor ML385 suppressed the expression of NAD(P)H quinone oxidoreductase 1(NQO1) and enhanced the expression of KEAP1 in HSV-1 infected cells. This led to the reversal of VP16 expression inhibition, a protein factor associated with HSV-1 infection, thereby promoting HSV-1 replication. Conclusion: These findings suggest for the first time that ginsenoside Rg5 may serve as an antiviral against HSV-1 infection and could be a novel therapeutic agent for HSV-1-induced neuroinflammation.

• 대한치매학회지
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• 제21권2호
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• pp.71-78
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• 2022

Background and Purpose: The expression of the 18-kDA mitochondrial translocator protein (TSPO) in the brain is an attractive target to study neuroinflammation. However, the binding properties of TSPO ligands are reportedly dependent on genetic polymorphism of the TSPO gene (rs6971). The objective of this study is to investigate the rs6971 gene polymorphism in the Korean population. Methods: We performed genetic testing on 109 subjects including patients with mild cognitive impairment, Alzheimer's disease (AD) dementia, non-AD dementia, and cognitively unimpaired participants. Magnetic resonance imaging scans and detailed neuropsychological tests were also performed, and 29 participants underwent ¹⁸F-DPA714 PET scans. Exon 4 of the TSPO gene containing the polymorphism rs6971 (Ala or Thr at position 147) was polymerase chain reaction amplified and sequenced using the Sanger method. The identified rs6971 genotype codes (C/C, C/T, or T/T) of the TSPO protein generated high-, mixed-, or low-affinity binding phenotypes (HABs, MABs, and LABs), respectively. Results: We found that 96.3% of the study subjects were HAB (105 out of 109 subjects), and 3.7% of the subjects were MAB (4 out of 109 subjects). ¹⁸F-DPA-714 PET scans showed nonspecific binding to the thalamus and brainstem, and increased tracer uptake throughout the cortex in cognitively impaired patients. The participant with the MAB polymorphism had a higher DPA714 signal throughout the cortex. Conclusions: The majority of Koreans are HAB (aprox. 96%). Therefore, the polymorphism of the rs6971 gene would have a smaller impact on the availability of second-generation TSPO PET tracers.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.961-969
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• 2015

Epigallocatechin gallate (EGCG)는 녹차(Camellia sinensis, green tea)에 포함되어 있는 대표적인 카테킨(Catechin)으로, 당뇨(diabetes), 신경퇴행성 질환(neurodegenerative disorders), 암(cancer), 심혈관계 질환(cardiovascular disease), 비만(obesity) 등의 다양한 임상질환에 우수한 치료효과를 나타내는 것으로 알려왔다. 본 연구에서는 EGCG가 LPS (Lipopolysaccaride)로 자극된 RAW264.7 세포의 염증억제과정에서 Nitric oxide (NO)관련인자와 사이토카인 발현에 미치는 영향을 분석하기 위해, NO농도, inducible NO synthase (iNOS) 발현량, TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10 사이토카인의 발현량을 분석하였다. 먼저, EGCG (100-400 μM)를 처리한 Raw264.7 세포에서 특이적인 독성이 나타나지 않음을 확인하였으며, 이후 Raw264.7 세포에 4가지 다른 농도(0.1, 0.5, 1.0, 5.0 μg/ml)의 LPS를 처리한 후 MTT분석, NO농도분석, IL-6농도분석을 실시하여, 염증을 유발할 수 있는 최적 LPS 농도를 1 μg/ml로 설정하였다. NO농도를 분석한 결과, LPS를 처리한 그룹이 No그룹에 비하여 급속히 증가하여 63 μmol/l까지 증가하였으나 400 μM EGCG를 처리한 그룹에서만 68.2% 정도 감소하였으며, 동시에 iNOS 발현 양상은 200, 400 μM EGCG/LPS 처리 그룹에서 각각 12.3%, 17.4% 감소하였다. 또한, 감소비율에는 차이가 있었으나, anti-inflammatory 사이토카인(IL-1β, TNF-α)과 pro-inflammatory 사이토카인(IL-10)의 발현은 EGCG/LPS 처리에 따라 유의적으로 감소하였다. 그러나, IL-6단백질과 mRNA 농도는 Vehicle/LPS 처리 그룹과 EGCG/LPS 처리 그룹에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 본 연구의 결과는 EGCG가 LPS의 자극에 의해 활성화된 Raw264.7 세포를 효과적으로 억제하는 효능을 나타냄을 제시하고 있으며, 이러한 과정에 사이토카인들이 서로 다르게 특이적 반응을 중계함을 제시하고 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권5호
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• pp.673-679
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• 2015

본 연구에서는 뉴그린(Brassica oleracea var. botytis aut italiana)의 산화방지 효과와 신경세포 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 다른 분획물보다 총 페놀 함량(178.83 mg GAE/g of dried new green)이 높게 나타났으며, 이에 따라 아세트산에틸 분획물로 in vitro 산화방지 실험을 한 결과 상대적으로 우수한 ABTS 라디칼 소거활성과 말론다이알데하이드 생성 억제효과를 나타내었다. 신경세포에 과산화수소로 유발시킨 산화 스트레스에 대한 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 산화 스트레스의 생성을 억제하고 세포 생존율을 향상시킬 뿐만 아니라 신경 세포막 손상을 보호하는 것으로 나타났다. 이러한 효과를 나타내는 뉴그린 아세트산에틸 분획물의 주요 생리활성 물질을 확인하기 위해 가스크로마토그래프질량분석을 실시한 결과 퀸산, 페룰산 및 카페산이 존재하는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로, 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 우수한 산화방지 효과와 신경세포 보호효과를 나타냄에 따라, 퇴행성 신경질환과 같은 질병을 예방할 수 있는 천연물 유래의 기능성 소재로서의 활용가치가 있다고 판단된다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.531-537
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• 2023

세포 내 수송 및 축삭 수송은 kinesin 및 cytoplasmic dynein과 같은 미세소관 의존성 모터단백질에 의해 운반된다. Kinesin은 미세소관을 따라 미세소관의 플러스 쪽 끝으로 이동하고, dynein은 미세소관의 마이너스 쪽 끝으로 이동한다. Kinesin-1은 kinesin superfamily protein (KIF)중에서 처음으로 확인된 kinesin으로, 카복실(C)-말단 영역과 cargo간 결합을 통해 세포내 소기관, 신경전달물질 수용체 및 mRNA-단백질 복합체를 포함한 다양한 cargo의 세포내 수송 기능을 수행한다. Kinesin-1은 다양한 cargo들을 수송하지만, kinsin-1과 cargo 사이를 매개하는 어댑터/스캐폴더 단백질은 아직 완전히 확인되지 않았다. KIF5A의 C-말단 영역과 상호 작용하는 어댑터 단백질을 규명하기 위해 효모 2-하이브리드 스크리닝을 하여, cyclin-dependent kinase 2-associated protein 1 (CDK2AP1)를 확인하였다. CDK2AP1은 KIF5A의 C-말단 영역에 결합하고 KIF3A, KIF5B, KIF5C 및 kinesin light chain 1 (KLC1)과는 결합하지 않았다. CDK2AP1의 C-말단 영역은 KIF5A와의 결합에 필수적이었다. HEK-293T 세포에 CDK2AP1 및 kinesin-1은 동시 발현하여 면역침강하면 CDK2AP1 및 kinesin-1은 같이 면역침강하였다. 그리고 CDK2AP1 및 kinesin-1은 세포내에서도 같은 위치에 발현하였다. 이러한 결과들은 KIF5A-CDK2AP1결합은 kinesin-1이 cargo를 운반할 때 kinesin-1과 cargo 사이를 연결하는 어댑터 단백질 역할을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.868-875
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• 2023

Kinesin-1은 kinesin superfamily (KIF) 단백질 중에서 처음으로 확인된 모터 단백질로 세포내 미세소관 의존하여 세포내 cargo를 수송한다. Kinesin-1은 두 개의 중쇄(KHC, 또는 KIF5)와 두 개의 경쇄(KLC)로 구성된다. KIF5A의 C-말단의 93개 아미노산은 KIF5B와 KIF5C의C-말단 꼬리 영역과는 상동성이 없다. 본 연구에서 우리는 KIF5A의 C-말단 영역과 특이적으로 결합하는 단백질을 분리하기 위해 효모 2-하이브리드 스크리닝을 하였다. 본 연구에서 우리는 KIF5A와 결합하는 단백질로 유비퀴틴화 경로 및 단백질 수송에 관여하는 어댑터 단백질로 기능하는 CUE 도메인을 가진 CUEDC2를 확인하였다. CUEDC2는 KIF5A의 C-말단 영역과 결합하지만, KIF5B, KIF3A 및KLC1과는 결합하지 않았다. KIF5A는 CUEDC2의 C-말단 영역과 특이적으로 결합하였지만, CUEDC2의 다른 isoform인 CUEDC1과는 결합하지 않았다. 또한, KIF5A와 CUEDC2의 결합은 글루타티온 S-트랜스퍼라제(GST) 풀다운으로 단백질간 결합을 확인하였다. HEK-293T 세포에서 myc-KIF5A와 FLAG-CUEDC2을 공동 발현되었을 때, CUEDC2는 kinesin-1과 공동 면역 침전되었고, myc-KIF5A와 EGFP-CUEDC2는 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 이러한 결과들은 kinesin-1에 의한 세포내 화물 수송에서 CUEDC2는 KIF5A에 결합하여 kinesin-1과 화물을 연결하는 어댑터 단백질 역할을 시사한다.

• 한국환경농학회:학술대회논문집
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• 한국환경농학회 2009년도 정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.273-282
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• 2009

The transmissible spongiform encephalopathies (TSEs) disease group are fatal neurodegenerative disorders affecting a wide range of hosts. The group includes kuru and Creutzfeldt-Jakob disease (CJD) in humans, scrapie in sheep and goats and Bovine spongiform encephalopathy (BSE) in cattle. The exact nature of the infectious agent involved in the transmission of these diseases remains controversial. However, a central event in their pathogenesis is the accumulation in infected tissues of an abnormal form of a host-encoded protein, the prion protein (PrP). Whereas the normal cellular protein is fully sensitive to protease ($PrP^{sen}$), the disease-associated prion protein ($PrP^d$) is only partly degraded ($PrP^{res}$), its amino-terminal end being removed. BSE was first reported in the mid-80s in the UK. Ten years later, a new form of human prion disease, variant CJD (vCJD) developed in the wake of the BSE epidemic, and there is now strong scientific evidence that vCJD was initiated by the exposure of humans to BSE-infected tissues, thus indicating a zoonotic disease. However, the ban on the feeding of animal-derived proteins to ruminants, and the apparent lack of vertical transmission of BSE, have led to a decline in the incidence of the disease within cattle herd and therefore, an assumed decreased risk for human contacting vCJD. The origin of the original case(s) of BSE still remains an enigma even though three hypotheses have been raised. Hypotheses are i) sheep- or goat-derived scrapie-infected tissues included in meat and bone meal fed to cattle, ii) a previously undetected sporadic or genetic bovine TSE contaminating cattle feed or iii) originating from a human TSE through animal feed contaminated with human remains. A host cellular membrane protein ($PrP^C$), which is abundant in central nervous system tissue, appear to be conformationally altered in the diseased host into a prion protein ($PrP^{Sc}$). This $PrP^{Sc}$ is detergent insoluble and partially protease-resistant ($PrP^{res}$). The term $PrP^{res}$ is normally used to describe the protein detected after protease treatment, in techniques such as Western immunoblotting, and enzyme-linked immunosorbant assay using fresh/frozen tissue. Immunohistochemistry may performed with formalin-fixed tissues. Also, clinical signs of the BSE are one of the major diagnostic indicators. Recently, atypical forms (known as H- and L-type) of BSE have appeared in several European countries, Japan, Canada and the United States. An unusual case was also reported in a miniature zebu. The atypical BSE fall into two groups based on the relative molecular mass (Mm) of the unglycosylated $PrP^{res}$ band relative to that of classical BSE, one of the higher Mm (H-type) and the other lower (L-type). Both types have been detected worldwide as rare cases in older animals, at a low prevalence consistent with the possibility of sporadic forms of prion diseases in cattle. This raises the unwelcome possibility that vCJD could increase in the human population. Now, active surveillance program against BSE is going on in Korea. In regional veterinary service lab, ELISA is applied to screen the BSE in slaughter and confirmatory tests by Western immunoblotting and immunohistochemisty are carried out if there are positive or suspect in the screening test. Also, the ruminant feed ban is rigorously enforced. Removal of specified risk materials such as brain and spinal cord from cattle is mandatory process at slaughter to prevent the infected material from entering the human food chain.