• Biomolecules & Therapeutics
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• 제24권1호
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• pp.99-107
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• 2016

Triclosan is an antimicrobial or sanitizing agent used in personal care and household products such as toothpaste, soaps, mouthwashes and kitchen utensils. There are increasing evidence of the potentially harmful effects of triclosan in many systemic and cellular processes of the body. In this study, we investigated the effects of triclosan in the survivability of cultured rat neural stem cells (NSCs). Cortical cells from embryonic day 14 rat embryos were isolated and cultured in vitro. After stabilizing the culture, triclosan was introduced to the cells with concentrations ranging from $1{\mu}M$ to $50{\mu}M$ and in varied time periods. Thereafter, cell viability parameters were measured using MTT assay and PI staining. TCS decreased the cell viability of treated NSC in a concentration-dependent manner along with increased expressions of apoptotic markers, cleaved caspase-3 and Bax, while reduced expression of Bcl2. To explore the mechanisms underlying the effects of TCS in NSC, we measured the activation of MAPKs and intracellular ROS. TCS at $50{\mu}M$ induced the activations of both p38 and JNK, which may adversely affect cell survival. In contrast, the activities of ERK, Akt and PI3K, which are positively correlated with cell survival, were inhibited. Moreover, TCS at this concentration augmented the ROS generation in treated NSC and depleted the glutathione activity. Taken together, these results suggest that TCS can induce neurodegenerative effects in developing rat brains through mechanisms involving ROS activation and apoptosis initiation.

• 생명과학회지
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• 제17권1호
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• pp.143-149
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• 2007

Scutellaria baicalensis GEORGI(SB) is used in oriental medicine for the treatment of incipient strokes. Although it has been reported that SB is neuroprotective in a hypoxia model, its mechanism is poorly understood. Here, we investigated the effect of SB on the modulation of retinoic acid receptor a (RARa). Rat cerebrocortical cells were grown in neurobasal medium. On DIV12 cells were treated with SB $(20{\mu}g/ml)$ and given a hypoxic shock $(2%\;O_2/5%\;CO_2,\;3hr)$ on DIV14. In situ hybridization using cRNA probe revealed that RARa mRNA punctae are distributed, in addition to nucleus, throughout neuronal dendrites, where SB upregulated its density by 69.8% (p=0.001) and 129.8% (p=0.001) in both normoxia and hypoxia, respectively. At the protein level, SB upregulated RARa in the neuronal soma by 78.8% (p=0.004) and 23.6% (p=0.001) in both normoxia and hypoxia, respectively. These results indicate that SB upregulates RARa in both normoxia and hypoxia, which might contribute to the neuroprotection.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.291-295
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• 2004

루이보스(Aspalathus linearis; RB)는 콩과식물로서 남아프리카 Cape Province의 북서부 산악지역에 자생한다. 루이보스차 침제는 가는 가지와 잎의 발효산물로서 플리보노이드류와 페놀산이 있어 강한 항산화활성을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 저산소증모델에서 루이보스차 침제가 배양한 흰쥐 대뇌세포의 스트레스를 완화하는지에 대한 연구하였다. 배지로 누출된 LDH의 정량실험에 의하면 루이보스는 정상산소환경 및 저산소증에서 함량 의존적으로(10-100 $\mu\textrm{g}$/ml) 각각 6-18% 및 2-24%의 세포생존율을 증가시켰다(16 DIV 세포, 처리 후 3일째). CFP-Hsc70 단백질을 표현시킨 신경세포의 모양을 관찰하였을때 루이보스(50 $\mu\textrm{g}$/ml)는 저산소처리 후 5일에 세포체에 수포가 있는 세포의 수를 대조군(55.4$\pm$4.59%)에 비하여 유의하게 감소시켰다(40.9$\pm$6.3%). 이러한 결과들은 루이보스차가 저산소증에서 신경세포를 보호함을 의미하며, 신경세포 손상을 예방 또는 치료하는데 응용될 수 있을 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제11권4호
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• pp.346-353
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• 2001

2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) a prototype of the highly toxid halogenated arylhydrocarbons, bioaccumulates in the food chain and induces a complex spectrum of pathological responses. However, its effect on the nerve system is relatively not well studied. In this study we evaluated TCDDs cytotoxicity on the cortical cell and investigated its effect on the expression 2,3-cyclic nucleotide 3-phosphodiesterase(CNPase), a marker for oilgodendrocytes, The survival rates of 4 DIV cortical cells, that are dissociated from E18 rat cortex and maintained in the presence of TCDD, were 88.8, 83.6, 78.5, and 78.6%(5,10, 20 and 50 nM, respectively) where the reduction in 20 and 50mM TCDD were statistically very significant(p<0.01). Imunocytochemistry of cultured cells revealed that the intensities of immunostaining with an anti-CNP1&2 antibody depended on the concentrations of the toxin. Immunoblot analysis also showed differential expression of CNP1 and CNP2 in the presence of TCDD; the CNP1 expression was dose-dependently decreased. Interestingly, the expression of CNP2 in the presence if TDCC; the CNP1 expression was dose-dependently decreased. Interestingly, the expression of CNP2 fluctuated with the TCDD concentration. These results indicated that CNP1 and 2 are differentially regulated by TCDD, implying the functions of oligodendrocytes are modulated by the toxin.

• 대한한방내과학회지
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• 제25권4호
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• pp.324-336
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• 2004

Objectives : The purpose of this investigation is to evaluate the effects of Scutellaria baicalensis GEORGI on alteration in gene expression in a hypoxia model using cultured rat cortical cells. Methods : E18 rat cortical cells were grown in a Neurobasal medium containing B27 supplement. On 12 DIV, Scutellaria baicalensis GEORGI(20 ug/ml) was added to the culture media and left for 24 hrs. On 11 DIV, cells were given a hypoxic insult $(2%\;O_2/5%\;CO_2,\;37^{\circ}C,\;3\;hrs)$, returned to normoxia and cultured for another 24 hrs. Total RNA was prepared from Scutellaria baicalensis GEORGI-untreated (control) and -treated cultures and alteration in gene expression was analysed by microarray using rat 5K-TwinChips. Results : For most of the genes altered in expression, the Global M values were between -0.5 to +0.5. Among these, 1143 genes increased in their expression by more than Global M +0.1, while 1161 genes decreased by more than Global M -0.1. Effects on some of the genes whose functions are implicated in neural viability are as follows: 1) The expression of apoptosis-related genes such as Bad (Global M = 0.39), programmed cell death-2(Pdcd2) (Global M = 0.20) increased, while Purinergic receptor P2X(P2rxl) Global M = -0.22), Bc12-like1(Bc1211)(Global M = -0.19) decreased. 2) The expression of 'response to stress-related genes such as antioxidation-related AMP-activated protein kinase subunit gamma 1 gene (Prkag1) (Global M = 0.14), catalase gene (Global M = 0.14) and Heme Oxygenase(Hmoxl) increased. 3) The expression of Fos like antigen 2 (Fos12) expressed in neurons that survive ischemic insult increased (Global M = 0.97). Conclusions : these data suggest that Scutellaria baicalensis GEORGI increases the expression of antiapoptosis- and antioxidation- related genes in a way that can not yet be explained.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제15권4호
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• pp.205-211
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• 2007

The fruits and stems of Opuntia ficus-indica var. saboten have been reported to exhibit a variety of pharmacological actions, including antioxidant, analgesic, anti-inflammatory, and anti-ulcer effects. In the present study, we evaluated effects of the butanol fraction (SK OFB901) prepared from the 50% ethanol extract of the stems on various types of neuronal injuries induced by oxidative stress, excitotoxins, and amyloid ${\beta}\;(A_{\beta})$ in primary cultured rat cortical cells. Its antioxidant and radical scavenging activities were also evaluated by cell-free bioassays. We found that SK OFB901 strongly inhibited the oxidative neuronal damage induced by $H_2O_2$ or xanthine/xanthine oxidase. In addition, it exhibited marked inhibition of the excitotoxic neuronal damage induced by glutamate, N-methyl-D-aspartic acid, or kainate. Furthermore, the $A_{\beta(25-35)}$-induced neurotoxicity was also significantly attenuated by SK OFB901. It was found to inhibit lipid peroxidation initiated by $Fe^{2+}$ and L-ascorbic acid in rat brain homogenates and scavenge 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radicals. These results indicate that the butanol fraction prepared from the stems of Opuntia ficus-indica var. saboten exerts potent antioxidant and neuroprotective effects through multiple mechanisms, implying its potential applications for the prevention or management of neurodegenerative disorders associated with oxidative stress, excitotoxicity, and $A{\beta}$.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권11호
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• pp.1101-1106
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• 2003

목 적 : 미노사이클린이 in vivo 연구에서 뇌보호 효과가 있는것으로 알려져 있어 본 연구에서는 미노사이클린이 저산소 상태로 유발된 백서 뇌세포 배양에서 고사를 억제하는 뇌보호 효과가 있는지를 알아보고자 하였다. 방 법: 임신 18일된 백서의 대뇌피질 신경세포를 배양하여 정상산소 상태군과 저산소 상태군으로 두 군으로 나누고, 정상산소 상태는 5% $CO_2$ 배양기에, 저산소 상태는 1% $CO_2$ 배양기에서 세포 수를 세면서 수일간 처리하여 현미경하에서 충분한 손상이 있다고 판단되면 두 군을 각각 대조군, 미노사이클린 $1{\mu}g/mL$, $10{\mu}g/mL$로 처리한 군으로 나누어서 실험하였다. TUNEL 및 DAPI 염색으로 세포 고사 상태를 통계학적으로 처리하였다. 결 과: 정상산소 상태군에서 대조군과 미노사이클린 $1{\mu}g/mL$ 투여군, 미노사이클린 $10{\mu}g/mL$ 투여군 3군 모두에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.01). 저산소 상태군에서 대조군과 미노사이클린 투여군에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었으나(P<0.01), 미노사이클린 투여군 간에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 정상산소 상태군과 저산소 상태군간의 대조군과 미노사이클린 $1{\mu}g/mL$ 투여군의 비교에서는 정상산소 상태군이 저산소 상태군보다 평균이 낮아 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.01). 정상산소 상태군과 저산소 상태군간의 미노사이클린 $10{\mu}g/mL$ 투여군의 비교에서는 정상산소 상태군이 저산소 상태군보다 다소 평균이 낮았으나 통계학적으로 유의성은 없었다(P>0.05). 결 론 : 결론적으로 미노사이클린은 고사를 억제하는 기전으로 저 산소 상태나 정상 산소 상태에서 뇌보호 효과가 있었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권2호
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• pp.170-180
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• 2008

목 적 : 몇몇 항생제가 저산소성 허혈성 뇌 손상에서 뇌 보호 효과를 가진 것으로 밝혀졌지만 아직까지 그 기전에 대해 잘 알려지지 않고 있다. 최근 아미노글루코사이드 계열의 항생제인 G418(geneticin)이 항고사에 의한 암세포 생존을 증가 시키는 것으로 알려졌으며 본 연구는 G418이 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 세포 고사를 억제함으로서 뇌 보호 효과를 나타내는지를 알아보고자 하였다. 방 법 : 임신 18일된 백서의 대뇌피질 신경세포를 배양하여 정상산소 상태군와 저산소 상태군으로 나누고, 두 군을 각각 대조군과 G418 $10{\mu}g/mL$으로 처리한 군으로 나누어서 TUNEL 분석과 caspase 3에 대한 면역조직생화학검사를 하였고, 생후 7일된 신생 백서의 좌측 총경동맥을 결찰 후 절단하고 저산소 상태를 유도하여 G418을 저산소 상태 유도 전 30분과 유도 후 30분에 복강 내로 $0.1{\mu}g/kg$ 투여하고 7일 후에 희생시켜 H&E 염색과 caspase-3에 대해 Western blot과 real-time PCR를 하였다. 결 과 : TENEL 분석상 정상산소 상태군과 저산소 상태군 모두에서 대조군보다 G418 투여군에서 통계학적으로 유의하게 고사세포가 감소되었다(P<0.01). Caspase-3에 대한 면역조직화학검사에서 저산소 손상 전에 G418을 투여한 군에서 손상 후에 투여한 군보다 Caspase-3 발현이 적게 나타났다. 저산소 손상 7일 후에 얻은 신생 백서 뇌의 육안적 관찰과 H & E 염색에서 저산소 상태군의 뇌 용적이 정상산소 상태군의 경우보다 감소된 것을 알 수 있었고, 저산소 손상 전에 G418을 투여한 군에서 손상 후에 투여한 군보다 뇌 조직의 손상이 더 적은 것을 볼 수 있었다. Bax/Bcl-2, caspase-3에 대해 Western blot과 real-time PCR 한 경우에 G418 투여한 군에서 Bax/Bcl-2 비율과 caspase-3 발현이 감소되었다. 결 론 : 주산기 저산소성 허혈성 뇌 손상에서 G418는 뇌 조직의 고사를 억제함으로서 뇌보호 효과를 나타내었다.

• BMB Reports
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• 제45권4호
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• pp.227-232
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• 2012

In vertebrates, there are two variants of eukaryotic peptide elongation factor 1A (eEF1A; formerly eEF-$1{\alpha}$), eEF1A1 and eEF1A2, which have three well-conserved domains ($D_I$, $D_{II}$, and $D_{III}$). In neurons, eEF1A1 is the embryonic type, which is expressed during embryonic development as well as the first two postnatal weeks. In the present study, EGFP-tagged eEF1A1 truncates were expressed in cortical neurons isolated from rat embryo (E18-19). Live cell images of transfected neurons showed that $D_{III}$-containing EGFP-fusion proteins (EGFP-$D_{III}$, -$D_{II-III}$, -$D_{I-III}$) formed clusters that were confined within somatodendritic domains, while $D_{III}$-missing ones (EGFP-$D_I$, -$D_{II}$, -$D_{I-II}$) and control EGFP were homogeneously dispersed throughout the neuron including axons. In dendrites, EGFP-$D_{III}$ was targeted to the heads of spine- and filopodia-like protrusions, where it was colocalized with $SynGAP{\alpha}$, a postsynaptic marker. Our data indicate that $D_{III}$ of eEF1A1 mediates formation of clusters and localization to spines.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제50권7호
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• pp.686-693
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• 2007

목 적 : Mycophenolate mofetil (MMF)의 활성 대사산물인 (MPA는 IMPDH의 잠재적인 반응 억제제로써 새로운 면역치료제로 사용되고 있다. 이러한 MPA는 신경계에서 흥분독성 손상 후 뇌세포를 보호하고, 미세아교세포에서는 세포사멸사(apoptosis)를 유도하지만, 저산소성 허혈성 뇌질환에서 MPA의 효과는 아직 알려지지 않아, 본 연구에서 Rice-Vannucci 모델을 이용한 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌 손상과 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양에서 MPA의 뇌보호 효과를 알아보고자 실험하였다. 방 법 : 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (8% $O_2$) 상태에서 2시간 노출하여, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하고 뇌 손상 전후에 MPA(10 mg/kg)를 투여하여 대조군과 비교하였다. 또한, 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 세포손상을 유도하여 저산소군, 손상 전후 MPA 투여군($10{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와의 관련을 알아보기 위해서 Bcl-2, Bax, caspase-3 항체로 western blotting하였고 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 real-time PCR을 하였다. 결 과 : 형태학적으로 H&E 염색상 MPA를 투여한 군에서 뇌 보호 효과를 보였다. Western blotting과 real-time PCR을 이용한 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델뿐만 아니라 저산소 상태로 태아 백서 뇌세포 배양 실험에서도 MPA 투여한 경우 caspase-3의 발현과 Bax/Bcl-2의 비율이 감소함을 보였다. 결 론 : 본 연구에서 MPA가 anti-apoptosis 작용을 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌 손상에 뇌보호 역할을 하는 것을 알 수 있었고 향후 신생아 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료에 임상적 적용이 가능하리라 생각된다.