Kim, Young-Ock;Kim, Hak-Jae;Kim, Su-Kang;Yoon, Bum-Chul
Molecular & Cellular Toxicology
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v.4
no.3
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pp.218-223
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2008
Oxidative stress is believed to contribute to the neuronal damage induced by cerebral ischemia/reperfusion injury. The present study was undertaken to evaluate the possible antioxidant neuroprotective effect of hydroxyfullerene (a radical absorbing cage molecule) against neuronal death in hippocampal CA1 neurons following transient global cerebral ischemia in the rat. Transient global cerebral ischemia was induced in male Wistar rats by four vessel- occlusion (4VO) for 10 min. Lipid peroxidation in brain tissues was determined by measuring the concentrations of thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS). Furthermore, the apoptotic effects of ${H_2}{O_2}$ on PC12 cells were also investigated. Cell viabilities were measured using MTT [3-(4,5-dimethylthiazolyl-2)-2,-5-diphenyltetrazolium bromide] assays. Hydroxyfullerene, when administered to rats at 0.3-3 mg/kg i.p. at 0 and 90 minutes after 4-VO was found to significantly reduce CA1 neuron death by 72.4% on hippocampal CA1 neurons. Our findings suggest that hydroxyfullerene protects neurons from transient global cerebral injury in the rat hippocampus by reducing oxidative stress and lipid peroxidation levels, which contribute to apoptotic cell death.
Kim, Somi;Kim, TaeHyun;Lee, Hye-Ryeon;Kong, Young-Yun;Kaang, Bong-Kiun
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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v.19
no.6
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pp.515-522
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2015
Notch signaling is a key regulator of neuronal fate during embryonic development, but its function in the adult brain is still largely unknown. Mind bomb-2 (Mib2) is an essential positive regulator of the Notch pathway, which acts in the Notch signal-sending cells. Therefore, genetic deletion of Mib2 in the mouse brain might help understand Notch signaling-mediated cell-cell interactions between neurons and their physiological function. Here we show that deletion of Mib2 in the mouse brain results in impaired hippocampal spatial memory and contextual fear memory. Accordingly, we found impaired hippocampal synaptic plasticity in Mib2 knock-out (KO) mice; however, basal synaptic transmission did not change at the Schaffer collateral-CA1 synapses. Using western blot analysis, we found that the level of cleaved Notch1 was lower in Mib2 KO mice than in wild type (WT) littermates after mild foot shock. Taken together, these data suggest that Mib2 plays a critical role in synaptic plasticity and spatial memory through the Notch signaling pathway.
Objectives : This experiment was designed to investigate the effect of Gojineumja(Guzhenyinzi, GJEJ) on damaged neural tissue in cultured glial cells and in the mouse brain tissue. Methods : The effects of the GJEJ on activation of astrocytes and caspase 3-positive cell counts in cultured glial cells administered with ${\beta}$-amyloid peptide were investigated. The effects of the GJEJ on levels of glial fibrillary acidic protein(GFAP)-positive reactive astrocyets and caspase 3-positive cells in the hippocampal subfields in the rats administered with scopolamine were investigated. Results : 1. GJEJ reduced levels of activated astrocytes and caspase 3-positive cell counts in cultured glial cells administered with ${\beta}$-amyloid peptide. 2. GJEJ reduced levels of GFAP-positive reactive astrocyets and caspase 3-positive cells in the hippocampal subfields in the rats administered with scopolamine. Conclusions : The present data. suggest that GJEJ may have a protective function of neuronal and non-neuronal cells in damaged neural tissue caused by AD-like stimulations. Further studies on identification of effective molecular components of GJEJ and their interactions with damaged neural cells would be important for understanding molecular mechanism and may be further applicable for the development of therapeutic strategies.
Hesperidin, the most abundant polyphenolic compound found in citrus fruits, has been known to possess neuroprotective, sedative, and anticonvulsive effects on the nervous system. In a recent electrophysiological study, it was reported that hesperidin induced biphasic change in population spike amplitude in hippocampal CA1 neurons in response to both single spike stimuli and theta-burst stimulation depending on its concentration. However, the precise mechanism by which hesperidin acts on neuronal functions has not been fully elucidated. Here, using whole-cell patch-clamp recording, we revealed that hesperidin did not affect excitatory synaptic activities such as basal synaptic transmission and theta-burst LTP. Moreover, in a current injection experiment, spike number, resting membrane potential and action potential threshold also remained unchanged. Taken together, these results indicate that the effects of hesperidin on the neuronal functions such as spiking activity might not be attributable to either modification of excitatory synaptic transmissions or changes in membrane excitability in hippocampal CA1 neuron.
Yang, Ji Seon;Jeon, Sujeong;Jang, Hyun-Jong;Yoon, Shin Hee
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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v.26
no.6
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pp.531-540
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2022
Group 1 metabotropic glutamate receptors (mGluRs) can positively affect postsynaptic neuronal excitability and epileptogenesis. The objective of the present study was to determine whether group 1 mGluRs might be involved in synaptically-induced intracellular free Ca2+ concentration ([Ca2+]i) spikes and neuronal cell death induced by 0.1 mM Mg2+ and 10 µM glycine in cultured rat hippocampal neurons from embryonic day 17 fetal Sprague-Dawley rats using imaging methods for Ca2+ and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assays for cell survival. Reduction of extracellular Mg2+ concentration ([Mg2+]o) to 0.1 mM induced repetitive [Ca2+]i spikes within 30 sec at day 11.5. The mGluR5 antagonist 6-Methyl2-(phenylethynyl) pyridine (MPEP) almost completely inhibited the [Ca2+]i spikes, but the mGluR1 antagonist LY367385 did not. The group 1 mGluRs agonist, 3,5-dihydroxyphenylglycine (DHPG), significantly increased the [Ca2+]i spikes. The phospholipase C inhibitor U73122 significantly inhibited the [Ca2+]i spikes in the absence or presence of DHPG. The IP3 receptor antagonist 2-aminoethoxydiphenyl borate or the ryanodine receptor antagonist 8-(diethylamino)octyl 3,4,5-trimethoxybenzoate also significantly inhibited the [Ca2+]i spikes in the absence or presence of DHPG. The TRPC channel inhibitors SKF96365 and flufenamic acid significantly inhibited the [Ca2+]i spikes in the absence or presence of DHPG. The mGluR5 antagonist MPEP significantly increased the neuronal cell survival, but mGluR1 antagonist LY367385 did not. These results suggest a possibility that mGluR5 is involved in synaptically-induced [Ca2+]i spikes and neuronal cell death in cultured rat hippocampal neurons by releasing Ca2+ from IP3 and ryanodine-sensitive intracellular stores and activating TRPC channels.
We identified S9940, a novel microbial metabolite from Streptomyces spp., to inhibit the release of neurotransmitter from PC12 cells. S9940 is an inhibitor of trifiated norepinephrine ([$^{3}H$]-NE) release in high $K^+$ buffer solution containing ionomycin, indicating that S9940 inhibits neurotransmitter release after the influx of $Ca^{2+}$ ions. We also examined the effect of S9940 on $\beta-glucuronidase$ release from guinea pig neurophils and the effect on the neurite extension of PC12 cells and rat hippocampal neurons. As a result, S9940 inhibited $\beta-glucuronidase$ release: when treated with $5{\mu}g/ml$ of S9940, which prevented [$^{3}H$]-NE release, the inhibition of neurite extension for both PC12 cells and rat hippocampal neurons was observed.
Our results suggested that thermal stress can lead to activation of hippocampal cell damage and reduction of memory-associated molecules in HT22 cells. These findings also provide a part of molecular rationale for the role of ginsenoside Rg5 as a potent cognitive impairment preventive compound in blocking the initiation of hippocampal damage.
This study examined the neuroprotective effect of scopoletin from Angelica dahurica against oxygen and glucose deprivation-induced neurotoxicity in a rat organotypic hippocampal slice culture. Scopoletin reduced the propidium iodide (PI) uptake, which is an indication of impaired cell membrane integrity. In addition, it inhibited the loss of NeuN, which represents the viability of neuronal cells. The results suggests that scopoletin from A. dahurica protects neuronal cells from the damage caused by oxygen and glucose deprivation.
The neuronal cytoskeleton is essential for establishment of neuronal polarity, but mechanisms controlling generation of polarity in the cytoskeleton are poorly understood. The nonreceptor tyrosine kinase, Fer, has been shown to bind to microtubules and to interact with several actin-regulatory proteins. Furthermore, Fer binds p120 catenin and has been shown to regulate cadherin function by modulating cadherin-${\beta}$-catenin interaction. Here we show involvement of Fer in neuronal polarization and neurite development. Fer is concentrated in growth cones together with cadherin, ${\beta}$-catenin, and cortactin in stage 2 hippocampal neurons. Inhibition of Fer-p120 catenin interaction with a cell-permeable inhibitory peptide (FerP) increases neurite branching. In addition, the peptide significantly delays conversion of one of several dendrites into an axon in early stage hippocampal neurons. FerP-treated growth cones also exhibit modified localization of the microtubule and actin cytoskeleton. Together, this indicates that the Fer-p120 interaction is required for normal neuronal polarization and neurite development.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
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2001.06a
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pp.53-53
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2001
When repolarization of neuronal action potential does not decline monotonically but interrupted by additional depolarization, this prolonged depolarization phase is referred to afterdepolarization(ADP). ADP is considered to playa crucial role in the modulation of neuronal excitability, since it contributes to burst firing. We studied the ionic mechanisms underlying ADP in the soma of dentate granule cells, using rat hippocampal slice (300${\mu}{\textrm}{m}$ in thickness) prepared from 3- to 3-week-old SD rats.(omitted)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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