• 한국안광학회지
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• 제18권4호
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• pp.541-548
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• 2013

목적: 골수기질세포는 생체 내 외에서 신경세포와 신경교세포로 교차분화 할 수 있는 능력을 가지고 있는 것으로 밝혀져 있다. 발생 중인 숙주 환경에 따라 이식된 골수기질세포의 생존여부, 형태학적 그리고 분자적 분화영향을 조사하기 위해 브라질산 주머니쥐 안구에 마우스 골수기질세포를 이식하였다. 방법: GFP를 발현하는 골수기질세포를 발생 중인 브라질산 주머니쥐의 각 시기별로 이식하여, 이식 후 최대 4주까지 생존시킨 후 각 시기별로 면역조직화학법을 시행하였다. 결과: 이식한 골수기질세포의 일부는 숙주동물의 유리체 내에서 생존하며 일부 돌기를 내는 신경세포로 형태학적 분화가 됨을 관찰할 수 있었다. 또한 유리체에 존재하는 일부 세포는 신경세포 표지인자인 TuJ1(class III ${\beta}$-tubulin), 신경교세포 표지인자인 GFAP(glial fibrillary acidic protein), 또는 신경줄기세포 표지인자인 Nestin 단백질을 발현하였다. 게다가, 일부 골수기질세포는 신경절세포층으로 이동함을 관찰했으나, 이동한 세포들은 형태학적 또는 분자적 분화를 나타내지는 않았다. 결론: 이번 연구에서 가장 효율적인 이식시기는 생후 16일째의 포유류 망막으로, 이는 망막세포의 분화양상과 층분화 패턴으로 미뤄볼 때 생후 4~5일 정도의 마우스 망막과 발생학적으로 상동함을 알 수 있었다. 또한 이식 받은 숙주 망막의 미세환경이 이식된 세포운명에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제26권5호
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• pp.439-445
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• 2018

T-type calcium channels are low voltage-activated calcium channels that evoke small and transient calcium currents. Recently, T-type calcium channels have been implicated in neurodevelopmental disorders such as autism spectrum disorder and neural tube defects. However, their function during embryonic development is largely unknown. Here, we investigated the function and expression of T-type calcium channels in embryonic neural progenitor cells (NPCs). First, we compared the expression of T-type calcium channel subtypes (CaV3.1, 3.2, and 3.3) in NPCs and differentiated neural cells (neurons and astrocytes). We detected all subtypes in neurons but not in astrocytes. In NPCs, CaV3.1 was the dominant subtype, whereas CaV3.2 was weakly expressed, and CaV3.3 was not detected. Next, we determined CaV3.1 expression levels in the cortex during early brain development. Expression levels of CaV3.1 in the embryonic period were transiently decreased during the perinatal period and increased at postnatal day 11. We then pharmacologically blocked T-type calcium channels to determine the effects in neuronal cells. The blockade of T-type calcium channels reduced cell viability, and induced apoptotic cell death in NPCs but not in differentiated astrocytes. Furthermore, blocking T-type calcium channels rapidly reduced AKT-phosphorylation (Ser473) and $GSK3{\beta}$-phosphorylation (Ser9). Our results suggest that T-type calcium channels play essential roles in maintaining NPC viability, and T-type calcium channel blockers are toxic to embryonic neural cells, and may potentially be responsible for neurodevelopmental disorders.

• 생명과학회지
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• 제15권4호
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• pp.600-606
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• 2005

신경미세섬유(neurofilament, NF) 단백질은 신경세포의 주된 중간세사로서, NF-L (61 kDa), NF-M (90 kDa) 및 NF-H (115 kDa) 단백질의 공동중합체로 구성된다. 신경세사섬유는 신경세포의 성장, 구성, 형태 및 가소성에 중요한 역할을 하지만 발생학적 표현에 대하여는 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구에서는 NF-M에 특이한 항체를 제조하여 배양한 대뇌신경세포에서 NF-M의 표현을 조사하였다. 배양 12 및 24시간 세포에서 NF-M은 축삭과 그 성장추 그리고 축삭에 가까운 세포체에 강하게 표현하였다. 배양 4 및 14일 신경세포를 NF-M과 PSD95 항체로 이중염색한 결과 NF-M은 축삭과 가지돌기에 공히 강하게 표현되었으며, PSD95와 같이 위치할 경우에는 점박이로 나타났다. .면역염색에서도 NF-M이 PSD 분획에서 검출되었는데, 따라서 이 점박이는 가지돌기가시임을 시사한다. 본 연구의 결과는 NF-M이 신경세포의 초기 형태발달과정에서 축삭으로 강하게 몰려가며, 성숙한 신경세포에서는 가지돌기 및 가지돌기가시에도 위치하여 특정기능을 수행함을 시사한다.

• Molecules and Cells
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• 제43권3호
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• pp.228-235
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• 2020

The Drosophila transmembrane semaphorin Sema-1a mediates forward and reverse signaling that plays an essential role in motor and central nervous system (CNS) axon pathfinding during embryonic neural development. Previous immunohistochemical analysis revealed that Sema-1a is expressed on most commissural and longitudinal axons in the CNS and five motor nerve branches in the peripheral nervous system (PNS). However, Sema-1a-mediated axon guidance function contributes significantly to both intersegmental nerve b (ISNb) and segmental nerve a (SNa), and slightly to ISNd and SNc, but not to ISN motor axon pathfinding. Here, we uncover three cis-regulatory elements (CREs), R34A03, R32H10, and R33F06, that robustly drove reporter expression in a large subset of neurons in the CNS. In the transgenic lines R34A03 and R32H10 reporter expression was consistently observed on both ISNb and SNa nerve branches, whereas in the line R33F06 reporter expression was irregularly detected on ISNb or SNa nerve branches in small subsets of abdominal hemisegments. Through complementation test with a Sema-1a loss-of-function allele, we found that neuronal expression of Sema-1a driven by each of R34A03 and R32H10 restores robustly the CNS and PNS motor axon guidance defects observed in Sema-1a homozygous mutants. However, when wild-type Sema-1a is expressed by R33F06 in Sema-1a mutants, the Sema-1a PNS axon guidance phenotypes are partially rescued while the Sema-1a CNS axon guidance defects are completely rescued. These results suggest that in a redundant manner, the CREs, R34A03, R32H10, and R33F06 govern the Sema-1a expression required for the axon guidance function of Sema-1a during embryonic neural development.

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.550-566
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• 2022

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.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제65권5호
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• pp.665-679
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• 2022

Objective : Patients with mild ischemic stroke experience various sequela and residual symptoms, such as anxious behavior and deficits in movement. Few approaches have been proved to be effective and safe therapeutic approaches for patients with mild ischemic stroke by acute stroke. Sildenafil (SIL), a phosphodiesterase-5 inhibitor (PDE5i), is a known remedy for neurodegenerative disorders and vascular dementia through its angiogenesis and neurogenesis effects. In this study, we investigated the efficacy of PDE5i in the emotional and behavioral abnormalities in rats with mild ischemic stroke. Methods : We divided the rats into four groups as follows (n=20, respectively) : group 1, naïve; group 2, middle cerebral artery occlusion (MCAo30); group 3, MCAo30+SIL-pre; and group 4, MCAo30+SIL-post. In the case of drug administration groups, single dose of PDE5i (sildenafil citrate, 20 mg/kg) was given at 30-minute before and after reperfusion of MCAo in rats. After surgery, we investigated and confirmed the therapeutic effect of sildenafil on histology, immunofluorescence, behavioral assays and neural oscillations. Results : Sildenafil alleviated a neuronal loss and reduced the infarction volume. And results of behavior task and immunofluorescence shown possibility that anti-inflammation process and improve motor deficits sildenafil treatment after mild ischemic stroke. Furthermore, sildenafil treatment attenuated the alteration of theta-frequency rhythm in the CA1 region of the hippocampus, a known neural oscillatory marker for anxiety disorder in rodents, induced by mild ischemic stroke. Conclusion : PDE5i as effective therapeutic agents for anxiety and movement disorders and provide robust preclinical evidence to support the development and use of PDE5i for the treatment of mild ischemic stroke residual disorders.

• 대한약리학회지
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• 제32권1호
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• pp.13-21
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• 1996

세포내 칼슘농도는 신경세포의 다양한 기능에 매우 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 일차배양한 마우스 소뇌과립세포에서 니코틴성 아세틸콜린 수용체가 특정 발생단계에 발현되고 세포내 칼슘의 농도조절에 관여하는 것을 관찰하였다. 니코틴에 의한 세포내 칼슘농도의 변화는 $^{45}Ca^{2+}$나 fura-2를 사용하여 형광법으로 측정하였다. 니코틴은 마우스 소뇌과립세포내 칼슘의 농도를 최대한 증가시키는 것으로 보인다. 반면에 일차배양한 Glia 세포들에서는 $^{45}Ca^{2+}$ 농도를 증가시키지 않았다. 세포내 칼슘농도에 미치는 니코틴의 효과는 NMDA 수용체에 대한 길항제에 의하여 억제되었다. 또한 Glutamate pyruvate transminase (GPT)를 사용하여 배양액의 글루타민산을 제거하면 니코틴효과가 소실되는 것이 관찰되었다. 이러한 결과는 니코틴에 의한 세포내 칼슘농도의 변화가 세포에서 유리된 글루타민산에 의한 간접적인 효과임을 암시한다. Fura-2를 사용한 형광법으로 실험한 결과 니코틴은 two phase로 세포내 칼슘농도를 증가시키는 것을 보여주었다. NMDA 수용체 길항제와 GPT는 단지 후기 plateau상만 억제하였다. 따라서 본 연구결과는 니코틴이 직접 니코틴성 아세틸콜린 수용체를 자극하여 일시적으로 세포내 칼슘농도를 증가시키고 글루타민산을 유리하여 NMDA 수용체를 활성화시킴으로써 세포내 칼슘농도를 지속적으로 증가시키는 것으로 보여진다. 이러한 결과는 니코틴성 아세틸콜린 수용체가 특정한 발생과정에 발현되어 세포내 칼슘농도 조절에 관여함으로써 신경발생과정에서 중요한 역할을 할 수 있음을 보여주고 있다. state를 나타내는 것을 알 수 있다. 또한 $[^3H]DPCPX$를 이용한 competitive binding assay에서 0.1 mM GTP는 효현제인 PIA의 apparent affinity를 감소시켰으며, DPCPX의 apparent affinity는 증가시키고, CGS-15943에는 아무런 영향을 미치지 않았다. 이것은 상기의 $[^{35}S]GTP_{\gamma}S$ binding의 결과를 뒤받침해 주는 결과라고 생각된다.요한 역할을 할 수 있으리라 사료된다.X>$Ca^{2+}$에 의하여 활성화되는 $K^+$ 통로를 개방시킴으로 세포내 $Ca^{2+}$을 감소시켜 뇌 기저동맥의 이완반응을 매개하는 것으로 사료된다. 함량을 조정하므로, 흉선세포의 apoptosis에 억제적으로 작용할 수 있음을 시사하는 것으로 사료된다. 영양액에 의하여는 회복됨을 볼 수 있었으며 $Mg^{++}$ 증가 영양액에서는 억제, TTX 동시 투여시에는 완전히 소실되었다. 이상의 실험결과로 흰쥐 해마에서 $A_1-adenosine$ 수용체를 통한 adenosine의 NE 유리 감소는 TEA 및 4AP에 예민한 $K^+$-통로가 관여하고 여기에는 세포외액의 Ca^{++}의 농도가 중요한 인자의 하나로 관여 하는 것으로 사료된다. 영상의 질을 크게 향상 시켜 줌으로 비가역 3구획모델에서의 PGA방법을 대체할 새로운 파라메터 영상구성방법으로 적합할 것이다.관계되며, YH439는 중금속으로 유도된 조직독성에 방어효과가 있음을 지지한다.총 아미노산의 순은

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권3호
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• pp.235-243
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• 2007

인간 제대혈 세포는 조혈모세포, 중간엽 줄기세포와내피전구세포를 풍부하게 포함하고 있다. 인간 제대혈 속의 중간엽 줄기세포는 조혈모세포와는 달리 다능성 줄기세포이며 신경세포로 분화할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 본 연구에서는 세포배양을 통해 제대혈의 중간엽 줄기세포를 신경세포와 콜린성 신경세포로 분화를 유도하였다. 중간엽 줄기세포를 신경세포로 분화시키기 위해 배양액에 dimethyl sulphoxide(DMSO)와 butylated hydroxyanisole(BHA)를 첨가하여 유도하였으며 basic fibroblast growth factor(bFGF), retinoic acid(RA), sonic hedgehog(Shh)를 처리하여 콜린성 신경세포로 분화시켰다. DMSO와 BHA에 처리된 중간엽 줄기세포가 빠르게 신경세포 모양으로 분화하는 것을 관찰하였으며, 이것은 면역조직학적 염색에서 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III, 별아교세포에 대한 특이 표지인 GFAP, 희돌기아교세포에 대한 특이 표지인 Gal-C에 대해 양성반응을 나타내었고, 그 비율은 각각 $32.3{\pm}2.9%$, $11.0{\pm}0.9%,\;9.4{\pm}1.0%$였다. RT-PCR 분석에서 배양 단계에 따라 신경세포에 특이적인 표지 인자가 발현됨을 통해, 중간엽 줄기세포가 신경세포로 분화됨을 확인하였다. 또한, 중간엽 줄기세포에 bFGF, RA, Shh를 처리하여 콜린성 신경세포로 분화시켰을 때, 전체 중간엽 세포 중 $31.3{\pm}3.2%$가 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III에 양성반응을 보였으며 이들 세포 중 $70.0{\pm}7.8%$가 콜린성 신경 특이 표지인 ChAT에 양성반응을 보였고, 이것은 Woodbury 방법에 의한 신경분화의 경우보다 3배 가량 높은 비율로 콜린성 신경의 분화를 유도한 것이다. 이러한 실험 결과들은 인간 제대혈의 중간엽 줄기세포가 콜린성 신경세포로 분화가 가능하고 이러한 잠재성을 가진 제대혈 중간엽 줄기세포는 퇴행성 신경질환에 대한 세포 치료제로서 가능성을 제시한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제21권2호
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• pp.107-113
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• 2013

Plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) is a member of serine protease inhibitor family, which regulates the activity of tissue plasminogen activator (tPA). In CNS, tPA/PAI-1 activity is involved in the regulation of a variety of cellular processes such as neuronal development, synaptic plasticity and cell survival. To gain a more insights into the regulatory mechanism modulating tPA/PAI-1 activity in brain, we investigated the effects of proteasome inhibitors on tPA/PAI-1 expression and activity in rat primary astrocytes, the major cell type expressing both tPA and PAI-1. We found that submicromolar concentration of MG132, a cell permeable peptide-aldehyde inhibitor of ubiquitin proteasome pathway selectively upregulates PAI-1 expression. Upregulation of PAI-1 mRNA as well as increased PAI-1 promoter reporter activity suggested that MG132 transcriptionally increased PAI-1 expression. The induction of PAI-1 downregulated tPA activity in rat primary astrocytes. Another proteasome inhibitor lactacystin similarly increased the expression of PAI-1 in rat primary astrocytes. MG132 activated MAPK pathways as well as PI3K/Akt pathways. Inhibitors of these signaling pathways reduced MG132-mediated upregulation of PAI-1 in varying degrees and most prominent effects were observed with SB203580, a p38 MAPK pathway inhibitor. The regulation of tPA/PAI-1 activity by proteasome inhibitor in rat primary astrocytes may underlie the observed CNS effects of MG132 such as neuroprotection.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.707-717
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• 2018

Leukocytes are reportedly the first line of the innate immune defense and essential for the control of common bacterial infections. Therefore, in this work, the antibacterial activity of crocodile leukocyte extract against Propionibacterium acnes was evaluated, and we also characterized the related activity of skin infection. The leukocyte extract showed the minimum inhibitory concentration to be $100{\mu}g/ml$ to P. acnes. SEM imaging demonstrated that the leukocyte extract adversely affected P. acnes cell permeability in a concentration-dependent manner. Furthermore, the crocodile leukocyte extract could significantly reduce proinflammatory markers and decrease inflammatory signs in infected mouse ears. The crude leukocyte extract was further purified using FPLC and RP-HPLC. The resulting fraction F5 was indicated as the anti-acne peptide-containing fraction. The molecular mass of the peptide contained in F5 was calculated to be 4,790.5 Da. N-Terminal sequencing revealed the amino acid sequence as GPEPVPAIYQ, which displays similarities to immunoglobulin A and leucine-rich repeat neuronal protein. This is the first reported amino acid sequence of a crocodile leukocyte extract that possesses anti-acne activity. To attempt to use it in a prototype cosmetic, an anti-acne gel containing crude crocodile leukocyte extract was formulated, resulting in seven gel formulations (G1, G2, G3, G4, G5, G6, and G7). The formulations G5, G6, and G7 exhibited 2-fold higher anti-acne activity than G1-G4. Investigation of accelerating stability studies of anti-acne gel formulations G5, G6, and G7 demonstrated that a low storage temperature ($4^{\circ}C$) is suitable for maintaining the physical properties and biological activity of the anti-acne gel products.