• 제목/요약/키워드: Neurons

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흰쥐에서 편측 반회후두신경 재지배 후 neuronal Nitric Oxide Synthase(nNOS)의 발현과 후두기능회복과의 관계 (The Expression of neuronal Nitric Oxide Synthase in Reinnervated Recurrent Laryngeal Nerve)

  • 정성민;김성숙;조윤희;구태완;박수경;신유리
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.46-54
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    • 2001
  • Background and Objectives : Nitric oxide(NO) is a short-lived molecule with messenger and cytotoxic functions in nervous, cardiovascular, and immune systems. Among the three distinct NOS isoforms, the neuronal isoform is expressed in small, discrete neuronal populations of CNS and PNS. Axonal injury in adult animals results in a dramatic NOS up-regulation in many types of central and peripheral neurons which normally lack the enzyme or express it only at very low levels. In previous study, we confirmed the efficacy of PEMS on the early functional recovery in rats with surgically transected and reanastomosed recurrent laryngeal nerve. Therefore, after we obtained functionally recovered rats using PEMS in this study, we studied to evaluate the expression of nNOS through the analysis of the difference between functional recovery group and non-recovery group in the recurrent laryngeal nerve. Materials and Method : Using 84 healthy male Sprague-Dawley rats, transections and primary anastomosis were performed on their left recurrent laryngeal nerves. Rats were then randomly assigned to 2 groups. The rats in group A(n=42) received PEMS by placing them in custom cages equipped with Helm-holz coils(3 hr/day, 5 days/wk, for 12 wk). The rats in group B(n=42) were handled the same way as the group A, except that they did not receive PEMS. Laryngovideoendoscopy was performed before and after surgery and followed up weekly. Laryngeal EMG was obtained in both PCA and TA muscles. Immunohistochemisty staining using monoclonal anti-neuronal nitric oxide synthase(nNOS) antibody was performed to detect nNOS in recurrent laryngeal nerve and nodose ganglion. Results : 20 rats(63%) in group A and 5 rats(17%) in the group B showed recovery of vocal fo1d motion. The number of NOS-positive cells was increased in functionally-recovered rats. NOS-staining intensity was reduced 12 weeks after nerve injury. The difference between PEMS group and non-stimulated group was not found. Conclusion : This study shows that nNOS may exert a beneficial effect on nerve regeneration and functional repair.

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Phototransduction and Visual Cycle in the Ascidian Tadpole Larva

  • Kusakabe, Takehiro;Nakashima, Yuki;Kusakabe, Rie;Horie, Takeo;Kawakami, Isao;Yoshida, Reiko;Inada, Kyoko;Nakagawa, Masashi;Tsuda, Motoyuki
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.37-40
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    • 2002
  • Ascidians are lower chordates, and their tadpole-like larvae share a basic body plan with vertebrates. To study photoreceptive systems in ascidians, we have isolated and characterized cDNA clones for three opsins, five G protein ${\alpha}$ subunits (G${\alpha}$), catalytic and regulatory subunits of cGMP phosphodiesterase (PDE), and arrestin from the ascidian Ciona intestinalis tadpole larva. Ci-opsin1 and Ci-opsin2 are vertebrate-type opsins, while Ci-opsin3 is a retinal photoisomerase similar to retinochrome and mammalian RGR. Both Ci-opsin1 and arrestin are specifically localized in the photoreceptor cells of the ocellus, whereas Ci -opsin2 is not expressed in the photoreceptors, but is co-localized in another population of neurons in the brain with PDE (Ci-PDE9 and Ci-PDE$\delta$). Ci-opsin3 is present in the entire region of the brain. Though five different cDNAs encoding Ga have been cloned, no transducin-type G protein has been found yet. Interestingly, one of G${\alpha}$i isoform is conspicuously expressed in the entire region of the brain. The Ci-opsin3 gene expression was observed in a broad area of the brain vesicle as well as in the visceral ganglion. Genes encoding ascidian homologs of CRALBP and ${\beta}$-CD, whose function is required for the mammalian visual cycle, are co-expressed with Ci-opsin3 in the brain vesicle and visceral ganglion. Localization of Ci-opsin3, CRALBP, and ${\beta}$-CD in a broad area of the brain suggests that the brain of the ascidian larva has a visual cycle system similar to that of the vertebrate RPE. Based on these data, we discuss the evolution of vertebrate visual systems.

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체성신경계(體性神經系)의 기계적(機械的) 생리학(生理學)- 기계적전달(機械的傳達)과 체성신경원(體性神經元)의 초발국소흥분(初發雇所興奮) - (Mechanical Physiology of the Somatic Nervous System-(Mechanical Transmission Mechanism and Initial Local Excitation of Somatic Neurons)-)

  • 곽재희
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제1권1호
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    • pp.7-22
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    • 1967
  • 인간(人間)의 감각(感覺), 운동(運動), 사고등(思考等)에 직접관여(直接關與)하는 체성신경원(體性神經元)이 인체내(人體內)에 있어서 단일세포동물(單一細胞動物)과 비체성신경원(非體性神經元)과 같이 각종(各種)의 자극(刺戟)에 직접응(直接應)하므로써 기능적(機能的) 활동(活動)을 개시(開始)한다는 한연(漢然)한 예상하(豫想下)에서 말초(末梢)에서는 혹종(或種)의 통소(痛素)를, 중추(中樞)에서는 어떤 묘(妙)한 화학적(化學約)인 흥분전달물질(興奮傳達物質)을 탐구(探求)하고 있으며 말초(末梢)의 통흥분시발(痛興奮始發)과 대뇌피질(大腦皮質)의 기능발생(機能發生)같은 중요(重要)한 제기전(諸機轉)이 해명(解明)될 가능성(可能性)조차 보이지 않는 것이 체성신경생리학(體性神經生理學)의 현상(現狀)이다. 저자(著者)는 생태분리(生態分離)한 단일신경섬유실험(單一神經纖維實驗)과 임상적연구(臨床的硏究)로서 인체내(人體內)의 체성신경섬유(體性神經纖維)와 그 구심성종말(求心性終末)은 최종(最終) 공통기계적자극(共通機械的刺戟)을 받는 점(點)을 입증(立證)하고 뇌피질내(腦皮質內)의 입사(入射)에 의(依)한 Synapse 전달(傳達)이 기계적(機械的)인 점(點)과 모세혈관확대(毛細血管擴大)에 의(依)한 Glial Satellite 부(部)의 기계적전달(機械的傳達)과 Spine Koph 에서는 입사(入射) 없이도 Massage에 의(依)하여 초발탈분극(初發脫分極)이 발생(發生)될 필연성(必然性)을 지적(指摘)하는 동시(同時)에 저자(著者)가 부르는 ${\ulcorner}$체성신경계(體性神經系)의 기계적생리학(機械的生理學)${\lrcorner}$에 의(依)하면 난간(難間)에 속(屬)하는 대다수(大多數)의 신경현상(神經現象)과 정신현상(精神現象)이 구체적(具體的)이며 합리적(合理的)이요 또 실용적(實用的)으로 해명(解明)됨을 실례(實例)를 들어서 예시(例示)한다. 본연구(本硏究)는 습수만예(拾數萬例)의 단일신경섬유관찰(單一神經纖維觀察)과 수백예(數百例)의 임상적연구(臨床的硏究)와 최근고도(最近高度)로 발달(發達)된 기술(技術)에 의(依)한 징소생리학적(徵少生理學的) 제연구업속(諸硏究業續)과 전자현미경적형태학성과(電子顯徵鏡的形態學成果)를 종합(綜合)하므로써 성립(成立)된 것이요 하등(何等)적 무리(無理)한 억측(憶測)을 내포(內包)하지 않음을 확신(確信)한다.

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신경망 이론을 이용한 염소이온 겉보기 확산계수 추정 및 이를 이용한 염화물 해석 (Analysis Technique for Chloride Behavior Using Apparent Diffusion Coefficient of Chloride Ion from Neural Network Algorithm)

  • 이학수;권성준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.481-490
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    • 2012
  • 염화물 이온은 콘크리트 내부로 유입되어 철근부식을 야기하므로 염화물 침투 평가는 매우 중요하다. 전기영동실험을 통한 촉진확산계수가 현실적으로 많이 쓰이고 있지만, 이는 자유염화물 이온에 대한 전기장 내의 이온속도를 나타낼 뿐이므로 염화물량에 대한 명확한 해를 제공하지 못한다. 겉보기 확산계수는 단순한 Fick의 이론을 배경으로 엔지니어에게 전염화물의 확산을 명확하게 제공할 수가 있다. 이 연구는 인공신경망이론을 이용하여 최적의 확산계수를 도출하고 시간의존성 확산계수를 이용하여 염화물 침투를 평가할 수 있는 기법을 제시하는 것이다. 이를 위해 기존의 연구에서 30개의 배합 및 염소이온 겉보기 염화물 확산계수를 인용하였으며, 배합인자(물결합재비, 단위시멘트량, 슬래그, 플라이애쉬, 실리카퓸, 단위 잔골재 및 굵은 골재)를 뉴런으로 선택하여 확산계수에 대한 학습을 훈련하였다. 또한 시간의존성 확산계수를 고려하여 단순한 Fick 법칙으로 염화물 침투를 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 장기침지실험 및 실태조사 결과를 이용하여 제안된 기법의 결과와 비교를 수행하였으며, 그 적용성을 평가하였다. 이 기법은 다양한 배합 및 관련 확산계수의 입수 및 학습을 통하여 더욱 합리적인 기법으로 발전할 수 있다.

칼슘 저해제가 전침자극에 의한 척수 N-Methyl-D-Aspartate 수용체 인산화에 미치는 영향 (Effect of Intracellular Calcium Chelator on Phosphorylation of Spinal N-Methyl-D-Aspartate Receptor following Electroacupuncture Stimulation in Rats)

  • 정택근;조성우;강연경;장동호;이인선
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.27-36
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    • 2010
  • 목 적 : 본 연구는 전침 자극에 의한 척수내 N-methyl-D-aspartate(NMDA) 수용체의 NR1 및 NR2B subunit 인산화에 미치는 세포내 칼슘 저해제 bis-(2-aminophenoxy)-ethane-N,N,N',N'-tetraaceticacid(BAPTA)의 영향을 조사하였다. 방 법 : 인체의 족삼리(足三里)(ST36)와 삼음교(三陰交)(SP6)에 해당하는 혈자리에 2 Hz전침 자극을 1.0mA 세기로 30분 동안 자극하였다. 결 과 : 전침 무통각을 측정한 결과 높은 농도의 BAPTA 복강내주사 처리군에서 저하가 관찰되었다. 전침 처치 후 60분 후 분리한 $L_{4-5}$ 척수 분절에서 C-fos 발현 신경세포 수는 BAPTA 처리에 의해 감소하는데 특히 고유핵에서 저하가 현저하였다. 평균 integrated optical density로 비교한 NR1과 NR2B subunit에 대한 면역조직화학적 발현을 보면 전침 자극은 정상군에 비해 얕은 층판에서 증가하였다. NR1과 NR2B subunit의 인산화형에 대한 발현을 보면 NR1 인산화형은 척수 배각 전 부위에서, NR2B 인산화형은 얕은 층판에서 증가하였으며 BAPTA 처리에 의해 NR1 인산화형은 얕은 층판과 목 부위에서 NR2B 인산화형은 얕은 층판에서 현저한 감소를 보였다. western blot로 살펴본 BAPTA 처리에 의한 NR1 및 NR2B 인산화형 변화는 면역조직화학적 방법과 유사한 결과를 보여 주었다. 결 론 : 전침 무통각은 세포내 칼슘에 의한 척수 내 NMDA 수용체의 인산화가 중요한 요인으로 작용할 가능성이 있다.

ApPDE4 long-form의 N-말단 돌연변이체들의 세포내타기팅과 타기팅 기전 분석 (Analysis of molecular mechanism of cellular localization of various N-terminal mutants of Aplysia PDE4 in HEK293T cells)

  • 엄수민;전용우;김건형;이진아;장덕진
    • 분석과학
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    • 제29권1호
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    • pp.10-18
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    • 2016
  • Phosphodiesterase(PDE)는 세포내에서 cAMP를 분해하는 효소로 세포의 신호 전달에 중요한 기능을 수행하는 것으로 알려져 왔다. 이전의 연구를 통해 군소에서 클로닝된 PDE4 long-form의 N-말단에 위치하는 16개 아미노산만으로 충분히 원형질막에 타기팅됨을 알 수 있었다. 본 연구에서는 ApPDE4의 N-말단 16개(L(N16))를 주형으로 해서 9-11번째와 15번째 아미노산들(RHW-C)을 무작위적으로 아마노산에 돌연변이를 주어서 세포내 타기팅에 미치는 영향을 분석해 보았다. 본 연구를 통해 원형질막과 골지체로 타기팅되는 돌연변이체들과 골지체로만 타기팅되는 돌연변이체들과, 소포체와 골지체로 동시에 타기팅되는 돌연변이체들과, 세포질에만 위치하는 돌연변이체들을 얻을 수 있었다. 또한, 이러한 타기팅에 palmitoylation이 영향을 주는지 확인하기 위해 palmitoylation 억제제인 2-BR을 처리해보니 대부분의 돌연변이체에서 원형질막 타기팅이 사라지는 것을 확인하였다. 이를통해 palmitoylation이 ApPDE4 돌연변이체들의 원형질막 타기팅에 중요하다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한, 이들 돌연변이체들중 골지체로만 타기팅되는 L(N16,C3S/VV/G)-mRFP와 L(N16,C3S/LFS/R)-mRFP와 L(N16,EPL/R)-mRFP들의 경우는 골지체 타기팅에 인지질 중에 하나인 PI4P가 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

Analysis of the Baroreceptor and Vestibular Receptor Inputs in the Rostral Ventrolateral Medulla following Hypotension in Conscious Rats

  • Lan, Yan;Lu, Huan-Jun;Jiang, Xian;Li, Li-Wei;Yang, Yan-Zhao;Jin, Guang-Shi;Park, Joo Young;Kim, Min Sun;Park, Byung Rim;Jin, Yuan-Zhe
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제19권2호
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    • pp.159-165
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    • 2015
  • Input signals originating from baroreceptors and vestibular receptors are integrated in the rostral ventrolateral medulla (RVLM) to maintain blood pressure during postural movement. The contribution of baroreceptors and vestibular receptors in the maintenance of blood pressure following hypotension were quantitatively analyzed by measuring phosphorylated extracellular regulated protein kinase (pERK) expression and glutamate release in the RVLM. The expression of pERK and glutamate release in the RVLM were measured in conscious rats that had undergone bilateral labyrinthectomy (BL) and/or sinoaortic denervation (SAD) following hypotension induced by a sodium nitroprusside (SNP) infusion. The expression of pERK was significantly increased in the RVLM in the control group following SNP infusion, and expression peaked 10 min after SNP infusion. The number of pERK positive neurons increased following SNP infusion in BL, SAD, and BL+SAD groups, although the increase was smaller than seen in the control group. The SAD group showed a relatively higher reduction in pERK expression when compared with the BL group. The level of glutamate release was significantly increased in the RVLM in control, BL, SAD groups following SNP infusion, and this peaked 10 min after SNP infusion. The SAD group showed a relatively higher reduction in glutamate release when compared with the BL group. These results suggest that the baroreceptors are more powerful in pERK expression and glutamate release in the RVLM following hypotension than the vestibular receptors, but the vestibular receptors still have an important role in the RVLM.

쥐 해마에서 M1 무스카린 아세틸콜린 수용체의 활성에 의한 GluA2 세포내이입 연구 (Activation of the M1 Muscarinic Acetylcholine Receptor Induces GluA2 Internalization in the Hippocampus)

  • 류근오;석헌
    • 생명과학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.1103-1109
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    • 2015
  • 뇌 해마의 콜린성 신경분포는 학습과 기역에 연관성이 있는 것으로 알려져 있으며 이의 작용제인 carbachol 투여 시 장기기억 저하가 유도됨이 알려져 왔다. 그러나 이러한 콜린성 자극에 의한 해마 신경세포의 시냅스 내 변화기작은 완전히 알려지지 않고 있다. 본 연구에서는 아세틸콜린 수용체의 활성에 의하여 유도되는 장기기억 저하 현상에 있어 alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionate (AMPA) 수용체가 후시냅스 표면으로부터 사라지는 현상과 이의 조절기작에 대하여 알아보고자 한다. 이를 위하여 쥐 해마의 일차세포를 추출하고 체외에서 배양한 성숙 신경세포에 carbachol 을 투여하여 장기기억 저하를 유도 하였으며, 후시냅스의 표면으로부 터 AMPA 수용체의 아단위체인 GluA2가 M1 무스카린 수용체의 길항제에 의하여 저해 되었다. 또한 콜린성 자극 에 의한 GluA2의 내재화 현상의 작용기작 연구를 위하여 쥐 해마 절편에 carbachol 투여 후 GluA2와 직접적인 상호작용을 하는 Glutam내재화 되었음을 확인하였다. 이러한 현상은 ate receptor-interacting protein 1 (GRIP1) 과 clathrine 단백질이 매개하는 세포내이입 작용을 하는 adaptin-α 단백질의 결합 변화를 관찰하였다. GluA2는 carbachol 자극에 의해 세포내이입 과정에서 adaptin-α 와의 결합이 증가하였으며 반대로 GRIP1과는 해리되었다. 이는 아세틸콜린의 수용체의 자극에 의하여 GluA2의 내제화 작용이 수반되며, 이의 작용기작으로 GluA2의 후시 냅스 표면 발현시에 결합하고 있는 GRIP1과 해리 되면서 장기기억 저하 현상이 유도됨을 의미한다.

Tyrosine Hydroxylase 유전자가 주입된 인간 배아줄기세포의 체외 신경세포 분화 (In vitro Neural Cell Differentiation of Genetically Modified Human Embryonic Stem Cells Expressing Tyrosine Hydroxylase)

  • 신현아;김은영;이금실;조황윤;김용식;이원돈;박세필;임진호
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제31권1호
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    • pp.67-74
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    • 2004
  • Objective: This study was to examine in vitro neural cell differentiation pattern of the genetically modified human embryonic stem cells expressing tyrosine hydroxylase (TH). Materials and Methods: Human embryonic stem (hES, MB03) cell was transfected with cDNAs cording for TH. Successful transfection was confirmed by western immunoblotting. Newly transfected cell line (TH#2/MB03) was induced to differentiate by two neurogenic factors retinoic acid (RA) and b-FGF. Exp. I) Upon differentiation using RA, embryoid bodies (EB, for 4 days) derived from TH#2/MB03 cells were exposed to RA ($10^{-6}M$)/AA ($5{\times}10^{-2}mM$) for 4 days, and were allowed to differentiate in N2 medium for 7, 14 or 21 days. Exp. II) When b-FGF was used, neuronal precursor cells were expanded at the presence of b-FGF (10 ng/ml) for 6 days followed by a final differentiation in N2 medium for 7, 14 or 21 days. Neuron differentiation was examined by indirect immunocytochemistry using neuron markers (NF160 & NF200). Results: After 7 days in N2 medium, approximately 80% and 20% of the RA or b-FGF induced Th#2/MB03 cells were immunoreactive to anti-NF160 and anti-NF200 antibodies, respectively. As differentiation continued, NF200 in RA treated cells significantly increased to 73.0% on 14 days compared to that in b-FGF treated cells (53.0%, p<0.05), while the proportion of cells expressing NF160 was similarly decreased between two groups. However, throughout the differentiation, expression of TH was maintained ($\sim$90%). HPLC analyses indicated the increased levels of L-DOPA in RA treated genetically modified hES cells with longer differentiation time. Conclusion: These results suggested that a genetically modified hES cells (TH#2/MB03) could be efficiently differentiated in vitro into mature neurons by RA induction method.

Effects of Central Interleukin-1 on the Cardiovascular Response in Hemorrhaged Rats

  • Kang, Joon-Ho;Jang, Jae-Hee;Ahn, Dong-Kuk;Park, Jae-Sik
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제8권2호
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    • pp.89-94
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    • 2004
  • The arterial pressure is regulated by the nervous and humoral mechanisms. The neuronal regulation is mostly carried out by the autonomic nervous system through the rostral ventrolateral medulla (RVLM), a key area for the cardiovascular regulation, and the humoral regulation is mediated by a number of substances, including the angiotensin (Ang) II and vasopressin. Recent studies suggest that central interleukin-1 (IL-1) activates the sympathetic nervous system and produces hypertension. The present study was undertaken to elucidate whether IL-1 and Ang II interact in the regulation of cardiovascular responses to the stress of hemorrhage. Thus, Sprague-Dawley rats were anesthetized and both femoral arteries were cannulated for direct measurement of arterial pressure and heart rate (HR) and for inducing hemorrhage. A guide cannula was placed into the lateral ventricle for injection of IL-1 $(0.1,\;1,\;10,\;20\;ng/2\;{\mu}l)$ or Ang II $(600\;ng/10\;{\mu}l)$. A glass microelectrode was inserted into the RVLM to record the single unit spike potential. Barosensitive neurons were identified by an increased number of single unit spikes in RVLM following intravenous injection of nitroprusside. I.c.v. $IL-1\;{\beta}$ increased mean arterial pressure (MAP) in a dose-dependent fashion, but HR in a dose-independent pattern. The baroreceptor reflex sensitivity was not affected by i.c.v. $IL-1\;{\beta}$. Both i.c.v. $IL-1\;{\alpha}\;and\;{\beta}$ produced similar increase in MAP and HR. When hemorrhage was induced after i.c.v. injection of $IL-1\;{\beta}$, the magnitude of MAP fall was not different from the control. The $IL-1\;{\beta}$ group showed a smaller decrease in HR and a lower spike potential count in RVLM than the control. MAP fall in response to hemorrhage after i.c.v. injection of Ang II was not different from the control. When both IL-1 and Ang II were simultaneously injected i.c.v., however, MAP fall was significantly smaller than the control, and HR was increased rather than decreased. These data suggest that IL-1, a defense immune mediator, manifests a hypertensive action in the central nervous system and attenuates the hypotensive response to hemorrhage by interaction with Ang II.