• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1536-1544
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• 2018

우울증은 심각하며 재발하는 흔한 정신질환이다. 우울증은 환경 요인과 유전 요인, 그리고 신경생물학적 체계의 구조 및 기능의 변화로 발병한다. 후성유전학적 변화가 우울증과 관련 된다는 여러 연구들이 보고되었다. 후성 유전은 환경 요인이 크로마틴 구조를 변화시켜 DNA 염기 서열 변화 없이 유전자 발현을 조절하는 기전으로 설명된다. DNA 메틸화와 히스톤 아세틸화 및 메틸화를 포함하고 있는 히스톤 변형이 주요 후성유전기전으로 알려져 있다. 우울증 동물모델연구에서는 생애 초기 스트레스 같은 스트레스 환경이 게놈에 지속적으로 후성유전표지를 남기게 되고 이로 인해 유전자 발현이 변화되고 결국 성체가 되었을 때 신경 기능이나 행동 기능에 영향을 미치게 된다고 설명하고 있다. BDNF는 우울증과 관련된 대표적인 유전자로 알려져 있다. 설치류가 출생 전, 후, 그리고 성체 기간에 스트레스에 노출되면 해마에서 BDNF 유전자의 히스톤 변형과 DNA 메틸화 패턴이 변화되고 이로 인해 BDNF 발현이 변화된다. 이러한 과정은 불안과 우울 행동에도 영향을 미치게 된다. 본 종설에서는 BDNF 유전자의 히스톤 변형 및 DNA 메틸화와 같은 우울증 발병에 관여하는 후성유전기전의 최신 지견에 대해 논의하여 우울증 치료의 새로운 타겟 개발에 도움이 되고자 한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제20권1호
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• pp.27-35
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• 2012

Oroxylin A is a flavone isolated from a medicinal herb reported to be effective in reducing the inflammatory and oxidative stresses. It also modulates the production of brain derived neurotrophic factor (BDNF) in cortical neurons by the transactivation of cAMP response element-binding protein (CREB). As a neurotrophin, BDNF plays roles in neuronal development, differentiation, synaptogenesis, and neural protection from the harmful stimuli. Adenosine $A2_A$ receptor colocalized with BDNF in brain and the functional interaction between $A2_A$ receptor stimulation and BDNF action has been suggested. In this study, we investigated the possibility that oroxylin A modulates BDNF production in cortical neuron through the regulation of $A2_A$ receptor system. As expected, CGS21680 ($A2_A$ receptor agonist) induced BDNF expression and release, however, an antagonist, ZM241385, prevented oroxylin A-induced increase in BDNF production. Oroxylin A activated the PI3K-Akt-GSK-$3{\beta}$ signaling pathway, which is inhibited by ZM241385 and the blockade of the signaling pathway abolished the increase in BDNF production. The physiological roles of oroxylin A-induced BDNF production were demonstrated by the increased neurite extension as well as synapse formation from neurons. Overall, oroxylin A might regulate BDNF production in cortical neuron through $A2_A$ receptor stimulation, which promotes cellular survival, synapse formation and neurite extension.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권10호
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• pp.1585-1591
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• 2013

본 연구의 목적은 고지방식으로 유도된 비만이 에너지 항상성 조절인자인 신경영양인자와 섭식조절 호르몬인 렙틴 mRNA 발현에 어떠한 관련성이 있는지를 규명하는 것과 비만 쥐의 시상하부 BDNF 발현과 렙틴 리셉터 mRNA 발현, 혈청 렙틴과 항비만과의 관계에 대한 운동트레이닝과 정상식이로의 전환에 대한 효과를 확인하고자 하였다. 그 결과 8주 후 비만 대조군(HF)에 비해 운동군(HFT), 정상식이군(HFND), 운동 및 정상식이 트레이닝군(HFNDT)에서 각각 유의한 체중 및 혈중 TC 감소를 보였다(P<0.05). 혈중 TG에서는 HF군에 비해 HFNDT군에서 유의한 감소를 보였다(P<0.05). 혈중 렙틴은 HF군에 비해 HFT군에서 유의한 감소를(P<0.05), HFT군에 비해 HFND군에서 유의한 감소를 보였으며(P<0.05), HFND군에 비해 HFNDT군에서 유의한 감소를 나타냈다(P<0.05). 시상하부 BDNF 단백질 발현은 HF군에 비해 모든 군에서 유의한 증가를 보였다(P<0.05). 시상하부 렙틴 리셉터 mRNA는 HF군에 비해 HFT와 HFND군에서 약간의 감소를, HFNDT군에서는 증가를 나타내었다. 이상의 결과는 고지방식이로 유도된 비만쥐에 대한 운동트레이닝은 항비만 효과가 있는 것으로 나타났으며, 운동 또는 정상식이의 병행은 식욕과 체중조절에 최적의 비만예방 및 개선효과가 있을 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제21권4호
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• pp.299-306
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• 2013

In the present study, we investigated the effect of ethanolic extract of the seed of Zizyphus jujuba var. spinosa (EEZS) on cholinergic blockade-induced memory impairment in mice. Male ICR mice were treated with EEZS. The behavioral tests were conducted using the passive avoidance, the Y-maze, and the Morris water maze tasks. EEZS (100 or 200 mg/kg, p.o.) significantly ameliorated the scopolamine-induced cognitive impairment in our present behavioral tasks without changes of locomotor activity. The ameliorating effect of EEZS on scopolamine-induced memory impairment was significantly reversed by a sub-effective dose of MK-801 (0.0125 mg/kg, s.c.). In addition, single administration of EEZS in normal naive mouse enhanced latency time in the passive avoidance task. Western blot analysis was employed to confirm the mechanism of memory-ameliorating effect of EEZS. Administration of EEZS (200 mg/kg) increased the level of memory-related signaling molecules, including phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase or cAMP response element-binding protein in the hippocampal region. Also, the time-dependent expression level of brain-derived neurotrophic factor by the administration of EEZS was markedly increased from 3 to 9 h. These results suggest that EEZS has memory-ameliorating effect on scopolamine-induced cognitive impairment, which is mediated by the enhancement of the cholinergic neurotransmitter system, in part, via NMDA receptor signaling, and that EEZS would be useful agent against cognitive dysfunction such as Alzheimer's disease.

• 동의생리병리학회지
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• 제24권2호
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• pp.228-235
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• 2010

This study was performed to investigate the memory enhancing effect of Poria cocos Wolf (Hoelen cum radix) against scopolamine-induced amnesia in Sprague-Dawley (SD) rats. To induce amnesia, scopolamine (0.75 mg/kg) was intraperitonically injected into SD rats 30 min before starting behavior tests. We have conducted Morris water-maze and Y-maze tests to monitor learning and memory functions. Poria cocos effectively reversed scopolamine-induced memory impairment in SD rats which was represented by an improvement of mean escape latency in water-maze test and spontaneous alterations in Y-maze test. To elucidate possible molecule mechanism, we have measured mRNA as well as protein expression of acetylcholine esterase (AchE), choline acetyltransferase (ChAT), muscarinic acetylcholine receptor (mAchR), and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) using RT-PCR and Western blot analysis, respectively. Poria cocos increased mRNA levels of ChAT and mAchR in rat hippocampus compared with those in the scopolamine-injected amnesic group. In addition, protein expression of ChAT and BDNF was also elevated by Poria cocos intake. Furthermore, as an upstrem regulator, the activation of cAMP response element-binding protein (CREB) was assessed by immunohistochemistry. In this immunohistochemical analysis, the phosphorylation of CREB (p-CREB) was reduced by scopolamine injection, which was restored back to control levels by administration of Poria cocos. These results suggest that Poria cocos may improve memory and cognitive deficit in amnesia and have therapeutic potentials through up-regulation of ChAT, mAchR, and BDNF, which seemed to be mediated by activation of CREB.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.509-519
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• 2024

선행연구에서 크릴 오일의 항산화 작용을 통한 Amyloid β로 저하된 설치류의 인지능과 기억력을 개선시킨다는 것을 확인하였으나 신경전달물질 등의 조절에 대한 유효성 확인과 지질 과산화와 혈중지질과의 연계성이 필요하여 본 연구를 진행하였다. Scopolamine으로 신경전달 체계를 교란시킨 ICR mice에서 크릴오일 섭취에 따른 수동회피, 수중미로, 신물질 탐색 등의 행동시험을 실시하여 인지 및 기억력 개선에 대한 유효성과 뇌 조직에서의 acetylcholine 수준과 acetylcholinesterase의 활성 변화와 함께 지질 과산화와 혈중지질 수준 그리고 신경세포 증식인자의 발현량에 대한 변화를 조사하였다. 그 결과 scopolamine 처리군에 비해 크릴 오일 섭취로 인한 수동회피시험에서의 정체시간 지연과 수중미로시험에서의 탈출지연시간 단축을 확인하여 인지 및 기억력을 개선을 확인하였다. 또한, acetylcholine 수준이 scopolamine 처리군 보다 증가되는 것을 확인하였고 여기에는 acetylcholine esterase의 활성 감소가 동반되었다. Scopolamine을 처리한 신경세포주에서도 크릴 오일 처리에 따라 acetylcholinesterase의 활성이 감소되는 것을 확인하였다. 또한, 크릴 오일이 지질 과산화 억제에 의한 malondialdehyde 생성 수준을 감소시키는 것이 혈중 중성지질, 콜레스테롤과 LDL-C 등의 저하와 HDL-C의 상승과 연관되는 것으로 확인되며 CREB의 활성 증가를 통해 BDNF의 상승으로 신경세포 증식인자 발현량 증가에 대한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구를 통해 크릴 오일은 뇌 조직 내 acetylcholine 등 신경전달물질 수준의 개선, 지질 과산화 억제 등을 통한 혈중지질 개선과 신경세포 증식 인지기능 및 기억력 개선 효과를 가지는 것으로 확인하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제28권2호
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• pp.94-103
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• 2004

본 연구 결과를 통하여 홍삼 성분인 고려홍삼 사포닌을 반복 투여시 흰쥐 해마 SGZ 부위의 신경전구세포 생성이 유의하게 증가되었으며, 이와 같은 경향은 반복 스트레스에 노출되어도 유지되었다. 또한 스트레스를 가하지 않은 흰쥐에서 고려홍삼 사포닌 반복 투여시 해마 CA3와 CA1 부위에서 BDNF mRNA의 발현이 증가되었으나, 반복 스트레스를 가한 흰쥐의 CA3와 CA1부위에서 BDNF mRNA의 감소를 차단하지는 못하였다. 따라서 고려홍삼 사포닌 반복 처치에 의한 해마 신경전구세포의 생성에 BDNF 보다는 다른 요인이 관여할 가능성이 클 것으로 추정된다.

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제54권1호
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• pp.553-566
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• 2015

본 연구는 강도별 규칙적인 유산소운동이 중년여성의 적혈구생성인자, BDNF와 인지기능, 작업기억에 어떠한 영향을 미치는지 규명하기 위해 실시하였다. 경기도 Y시 소재 G구에 거주하는 40~60대 중년여성을 대상으로 통제집단(n=9, non-exercise), 중강도 유산소운동집단(n=10, 50%VO2max, 200 kcal), 고강도 유산소운동집단(n=9, 70%VO2max, 200 kcal)으로 분류하여 12주간 주 3회의 빈도로 집단의 특성에 맞게 운동처치를 실시하여 운동전과 6주, 12주 후 채혈과 인지기능 및 작업기억검사를 통해 적혈구생성인자, BDNF, 인지기능 및 작업기억을 측정하였다. 모든 자료는 SPSS Ver. 15.0를 통해 집단, 시기, 상호교호작용의 비교를 위해 반복측정분산분석, 일변량분석 및 사후검증(LSD)을 실시하였다. 그 결과 적혈구생성인자, BDNF, 인지기능, 작업기억에서 시기에 따른 유의한 차이가 나타나 일변량분석을 통해 집단 내 시기에 따른 분석을 실시한 결과 중강도 유산소운동은 적혈구 수, 헤마토크릿, BDNF와 작업기억에서 유의하게 증가하였고(p<.05), (p<.01), (p<.05), (p<.05), 고강도 유산소운동은 적혈구 수와 작업기억에서 유의하게 증가하였다(p<.01)(p<.001). 또한 집단 간 비교 결과 헤마토크릿은 중강도 유산소운동집단과 고강도 유산소운동집단이 통제집단에 비해 유의하게 높았고(p<.01), 헤모글로빈은 중강도 유산소운동집단이 통제집단에 비해 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<.05). 따라서 본 연구의 결과를 비추어볼 때 중년여성의 적혈구생성인자, BDNF, 인지기능 및 작업기억에 12주의 중강도 이상의 유산소운동이 긍정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.