Sun Hu-Nan;Fang Wan;Jin Mei-Hua;Han Ying-Hao;Kim Sun-Uk;Lee Sang-Han;Kim Nam-Soon;Kim Cheol-Hee;Lee Dong-Seok
대한의생명과학회지
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제10권4호
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pp.325-332
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2004
Inflammatory factor such as Interleukin-1 play important roles in determining the fate of both acute and chronic neurological disorders. We investigated whether inhibitors of PKC or PTK can serve as pharmacological agents to reduce IL-I production and the mechanisms underlying their pharmacological effects in a mixed population of glia. Inhibitors of PKC such as H7, Go6976 and Ro31-8220 significantly reduced both the mRNA and protein levels of IL-1α and IL-β in lipopolysaccharide-activated primary glial cells. While the PTK inhibitor genistein also significantly reduced the production of these cytokines, it did not affect the expression of their mRNA. Taken together, inhibitors of PKC and PTK could serve as pharmacological agents to reduce IL-1 production. However, the mechanisms underlying their pharmacological effects are different. Our results provide evidence that inhibitors of protein kinases can serve as pharmacological agents to modulate IL-1 production in glial cell, and in turn, alleviate neuronal injury.
Objectives: This study was conducted to identify the protective effects of Chongmyunggongjin-dan (CMGJD) on Hydrogen peroxide (H2O2)-induced apoptosis mechanisms in C6 glial cells. Method: We used CMGJD after distilled water extraction, filtration, and lyophilization. The ROS scavenging effect was examined by fluorescence microscopy. Expression levels of proteins related to ROS generation were investigated by western blotting. Functional changes in organelles related to Reactive oxygen species (ROS) generation were investigated by immunoblotting and by verifying expression level of relevant enzymes. Results: The CMGJD extract protected the cells against H2O2-induced morphological changes and DNA fragmentation, inhibited the increase of Heme_oxygenase-1(HO-1) and the decrease in catalase, protected against the loss of mitochondrial membrane potential, inhibited disturbances of lysosomal function, and induced an increase in peroxisomes. Conclusion: CMGJD was confirmed to have a protective effect on H2O2-induced C6 glial cell death possibly by blocking the pathways causing damage to subcellular organelles, such as mitochondria, lysosomes, and peroxisomes. We assume that CMGJD will be effective for the prevention and treatment of ischemic stroke in a clinical environment.
Lee, Ah Young;Nam, Mi Na;Kim, Hyun Young;Cho, Eun Ju
Journal of Applied Biological Chemistry
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제63권2호
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pp.137-145
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2020
Oxidative stress is one of the pathogenic mechanisms of various neurodegenerative diseases, such as Alzheimer's disease. Neuroglia, the most abundant cells in the brain, is thought to play an important role in the antioxidant defense system and neuronal metabolic support against neurotoxicity and oxidative stress. We investigated the protective effect of paeoniflorin (PF) against oxidative stress in C6 glial cells. Exposure of C6 glial cells to hydrogen peroxide (H2O2, 500 μM) significantly decreased cell viability and increased amounts of lactate dehydrogenase (LDH) release, indicating H2O2-induced cellular damage. However, treatment with PF significantly attenuated H2O2-induced cell death as shown by increased cell survival and decreased LDH release. The H2O2-stimulated reactive oxygen species production was also suppressed, and it may be associated with improvement of superoxide dismutase activity by treatment with PF. In addition, an increase in ratio of Bcl-2/Bax protein expression was observed after treatment with PF. In particular, the down-stream of the apoptotic signaling pathway was inhibited in the presence of PF, mostly by reduction of cleaved-poly ADP ribose polymerase, cleaved caspase-3, and -9 protein expression. Furthermore, H2O2-induced phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase and extracellular signal-regulated kinase 1/2 was attenuated by treatment with PF. Taken together, neuroprotective effect of PF against oxidative stress probably result from the regulation of apoptotic pathway in C6 glial cells. In conclusion, our findings suggest that PF may be a potent therapeutic agent for neurodegenerative disorders.
The present study was designed to investigate the appearance of the congenital aggregates of the ectodermal glial cells in the brain of the normal rodents. The brain samples were taken from mice fetus, juvenile mice, rats and rabbits. The appearance regions of the glial cell aggregates (GCA) were investigated and the cells in the GCA were identified with electron microscope. 1. GCA in the mouse fetus tended to be higher in cell density, larger in size and lower frequency in appearance than juvenile mouse. The regions of higher appearance frequency of GCA in the juveniles of mice, rats and rabbits were ordered as subependymal layer in the collateral trigone of lateral ventricles, molecular layer of the neocortex, inner layer except the molecular layer in the neocortex, cerebral medulla, corpus callosum and hippocampus. Appearance frequency of GCA in the neonatal mice tended to be higher until 5 day after birth, and were markedly decreased on 10 and 15 day after birth. 2. GCA tended to be closed on one side of the blood vessels or neurons but not perivascular or perineuronal appearance. 3. In electron microscophy, GCA were composed of immature oligodendrocytes and astrocytes in the subependymal, and tended to be more mature and loose in the neocortex and to be appended some microglia cells with age. The cells in the GCA of older mice tended to be more mature than in young mice.
The water extracts of Jagamcho-tang has been used for treatment of arrhythmia and palpitation in oriental traditional medicine. Brain is provided with blood flow by heart. Jagamcho-tang has been studied on ischemia and infarction in heart. However, little is known about the mechanism by which the water extracts of Jagamcho-tang rescues brain cells from ischemic damages. To elucidate the protective mechanism on ischemic induced cytotoxicity, the effects of Jagamcho-tang on ischemia induced cytotoxicity and generation of nitric oxide(NO) are investigated in C6 glioma cells. Jagamcho-tang induce NO in a dose dependent manner up to 2.5mg/ml in C6 glioma cells. The pretreatment of Jagamcho-tang protect sodium nitroprusside(SNP) (2mM) induced cytotoxicity. This effect of Jagamcho-tang is mimicked by treatment by pretreatment of SNP($100{\mu}M$), an exogenous NO donor. NG-monomethyl-L-arginine($N^{G}MMA$), a specific inhibitor of nitric oxide synthase (NOS), significantly blocks the protective effects of Jagamcho-tang on cell toxicity by ischemia. In addition, lipopolysaccharide(LPS) and phorhol 12 myristate 13-acetate(PMA) treatment for 72h in C6 glial cells markedly induce NO, but treatment of the cells with the water extracts of Jagamcho-tang decrease nitrite formation in a dose dependent manner. In addition, LPS and PMA treatment for 72h induce severe cell death and LDH release into medium in C6 glial cells. However treatment of the cells with the water extracts of Jagamcho-tang dose not induce significant changes compare to control cells. Furthermore, the protective effects of the water extracts of Jagamcho-tang is mimicked by treatment of $N^{G}MMA$. Taken together, I suggest that the protective effects of the water extracts of Jagamcho-tang against ischemic brain damages may be mediated by regulation of iNOS during ischemic condition.
It has been suggested that the elevated plasma homocysteine may lead to retinal dysfunction. We investigated the effects of plasma levels of homocysteine and folate on the retinal glial cells' injuries. Male Sprague-Dawley rats were raised either on a control diet or on an experimental diet containing 3.0 g/kg homocystine without folic acid for 10 weeks. Plasma homocysteine concentrations were measured by a HPLC-fluorescence detection method. Plasma folate and vitamin B/sub 12/ levels were analyzed by a radioimmunoassay. The response of Muller cells which are the principal glial cells of the retina was immunohistochemically examined using an antibody for vimentin, a cytoskeletal protein belonging to the family of intermediate filament. At 2 weeks, the homocystine diet induced a twofold increase in plasma homocysteine, and a concomitant increase in the expression of vimentin in the Muller cells' processes spanning from the inner to outer membranes of the retina indicating arterial degeneration. At 10 weeks, the homocystine diet induced a fourfold increase in plasma homocystine, but vimentin immunoreactivity in the retinas was similar in both groups. In conclusion, increased plasma homocysteine levels have influence on morphological and functional changes of Muller cells in the retina. (Korean J Nutrition 38(2): 96~103, 2005)
Mood disorder is a common psychiatric illness with a high lifetime prevalence in the general population. A serious problem such as suicide is commonly occurring in the patients with depression. Till now, the monoamine hypothesis has been the most popular theory of pathogenesis for depression. However, the more specific pathophysiology of depression and cellular molecular mechanism underlying action of commercial antidepressants have not been clearly defined. Several recent studies demonstrated that glial cells, especially astrocytes, are a promising answer to the pathophysiology of depression. In this article, current understanding of biology and molecular mechanisms of glial cells in the pathology of mood disorder and new research on the pathophysiology of depression will be discussed.
Insulin appears to play a role in brain physiology, and disturbances of cerebral insulin signalling and glucose homeostasis are implicated in brain pathology. The objective of the present study was to investigate the protective effects of insulin under conditions of oxidative stress induced by hydrogen peroxide ($H_2O_2$) in C6 glial cells. Insulin at concentration of $10^{-7}$ M could prevent 12 h $H_2O_2$-induced cell death. The formation of reactive oxygen species (ROS), nitric oxide (NO) and 2-thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) were significantly scavenged by insulin pre-treatment in C6 glial cells after $H_2O_2$-induced oxidative stress. Insulin significantly stimulated the phosphorylation of Akt in the cells and the activation of Akt was maintained in response to insulin under $H_2O_2$ incubation for 12 h. In conclusion, these results provide evidence that insulin acts as a free radical scavenger and stimulating Akt activity. These data suggest that insulin may be effective in degenerative diseases with oxidative stress.
Glial cells are activated in neuropathy and play a key role in hyperalgesia and allodynia. This study was performed to determine whether minocycline could attenuate heat hyperalgesia and mechanical allodynia, and how glial cell activation and nuclear factor kappa B (NF-kappaB) were regulated by minocycline in a model of chronic constriction of sciatic nerve (CCl). When minocycline (50 mg/kg, oral) was daily administered from 1 day before to 9 days after ligation, heat hyperalgesia and mechanical allodynia were attenuated. Furthermore, when minocycline treatment was initiated 1 or 3 days after ligation, attenuation of the hypersensitive behavior was still robust. However, the effect of attenuation was less when minocycline was started from day 5. In order to elucidate the mechanism of pain attenuation by minocycline, we examined the changes of glia and NF-kappaB, and found that attenuated hyperalgesia and allodynia by minocycline was accompanied by reduced microglial activation. Furthermore, the number of NF-kappaB immunoreactive cells increased after CCI treatment and this increase was attenuated by minocycline. We also observed translocation of NF-kappaB into the nuclei of activated glial cells. These results suggest that minocycline inhibits activation of glial cells and NF-kappaB, thereby attenuating the development of behavioral hypersensitivity to stimuli.
In this study, the effectof ethanol and acetaldehyde on DNA binding activities of NF-$textsc{k}$B and AP-1 were evaluated in C6 rat glial cells. Both NF-$textsc{k}$B and AP-1 are important transcription factors for the expression of various cytokines in glial cells. Our data showed that neither ethanol nor acetaldehyde induced conspicuous cell death of C6 cells at clinically realistic concentrations. When the DNA binding activities of nuclear NF-$textsc{k}$B and AP-1 were estimated using electrophoretic mobility shift assay (EMSA), ethanol(0.3%) or acetaldehyde(1mM) induced transient activation of these transcription factors, which attained peak levels at 4~8 hours and declined to basal levels at 12 hours after treatement . The supershift analysis showed that the increased activities of NF-$textsc{k}$B in ethanol/acetaldehyde-treated C6 cells were due to the preferential induction of p65/p50 heterodimer complex. The DNA binding activities of these transcriptional factors decreased below basal levels when cells were cultured with either ethanol or acetaldehyde for 24 hours, and showed the inhibitory effect of chronic ehtanol /acetaldehyde treatment on the activities of these transsriptional factors. Our data indicate that either ethanol or acetaldehyde can induce functional changes of glial cells throught bi-directional modulation of NF-$textsc{k}$B and AP-1 DNA binding activities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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