• 생명과학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.18-23
• /
• 2007

신경세포에 특이적으로 발현되는 단백질인 Fe65는 두 개의 phosphotyrosine binding(PTB) 도메인을 가지고 있다. 두번째 PTB(PTB2)도메인은 아밀로이드 베타 전구 단백질(APP)의 세포질 도메인 조각(AICD)와 결합한다. 최근 연구 결과들은 AICD와 Fe65로 이루어진 결합체가 알츠하이머병에서 신경세포를 죽게 하는 유전자를 발현한다고 제시하고 있다. 따라서 Fe65와 AICD의 결합을 방해하는 화합물은 알츠하이머병을 치료하는데 후보물질이 될 수 있다. 하지만 AICD와 Fe65와 관련된 신호전달에 대한 분자적 기전은 잘 알려져 있지 않다. 이번 연구에서는 Fe65의 PTB2도메인을 baculovirus시스템에서 과발현시킨 결과를 보고한다. 세균 및 척추동물 세포를 이용한 시스템과 비교했을 때, baculovirus 시스템 이 훨씬 효과적 이 다는 것을 발견했다. 정제된 재조합 단백질을 이용하여 초기 결정을 얻었다. 결정을 이용하여 앞으로 밝힐 3차원 구조는 Fe65관련 신호전달체계에 대한 분자 기전 및 이에 대한 저해제 개발에 큰 도움을 줄 것이다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제52권3호
• /
• pp.263-273
• /
• 2020

본 연구에서는 양파(Allium Cepa L.) 과육과 과피를 이용하여 in vitro 신경세포 보호효과 및 Aβ로 유도된 인지기능 장애 마우스 모델에서의 개선효과를 검증하고자 하였다. 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP) 모두 PC-12 세포에서 Aβ로 유도된 세포 독성에 대하여 신경세포 보호효과(세포 내 산화적 스트레스 억제, 세포 생존율 및 세포막 보호효과)를 나타냈다. Aβ로 유도된 인지장애 마우스 모델에서의 행동실험(Y-미로, 수동회피 및 Morris 수중 미로 시험) 결과 또한 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP) 모두 효과적인으로 학습 및 기억능력을 개선시키는 것으로 나타났다. 행동실험 후 마우스 뇌조직에서의 산화적 스트레스에 대한 생체 방어 기작의 일종인 SOD 함량의 증가, oxidized GSH/총 GSH 및 MDA 함량 감소를 나타냄에 따라 산화적 스트레스에 대한 우수한 항산화효과가 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 또한, 뇌조직으로부터 분리한 미토콘드리아에 대하여 막 전위(MMP) 보호 및 ATP 함량 증가를 나타냈으며, 미토콘드리아와 관련된 apoptosis 경로에서 BAX의 감소 및 cytochrome c 방출 억제를 통해 caspase 3/7의 활성을 억제하는 것으로도 나타났다. 결국, 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP)은 AChE의 활성 억제 및 ACh의 함량을 증가시킴으로써 효과적인 콜린성 시스템 보호효과를 나타냄에 따라, Aβ로 유도된 인지기능 장애를 예방할 수 있는 고부가가치 건강기능식품 소재로의 활용 가능성이 기대된다.

• 한국식생활문화학회지
• /
• 제36권6호
• /
• pp.633-639
• /
• 2021

Raphanus sativus var. hortensis f. raphanistroides Makino (Korean wild radish [WR]) are root vegetables belonging to the Brassicaceae family. These radish species mostly grow in sea areas in Asia, where they have been traditionally used as a medicinal food to treat various diseases. To investigate the effect of WR on neuronal cell death in SH-SY5Y cells, beta-amyloid was used to develop the cell death model. WR attenuated neuronal cell death in SH-SY5Y and regulated the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling. WR extract also inhibited acetylcholinesterase inhibitor activity. Additionally, the WR treatment group ameliorated the behavior of the memory-impaired mice in a scopolamine-induced mouse model. In the behavior test, WR treated mice showed shorter escape latency and swimming distance and improved the platform-crossing number and the swimming time within the target quadrant. Furthermore, WR prevented histological loss of neurons in hippocampal CA1 regions induced by scopolamine. This study shows that WR can prevent memory impairment which may be a crucial way for the prevention and treatment of memory dysfunction and neuronal cell death.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권4호
• /
• pp.595-599
• /
• 2013

알츠하이머병은 신경세포가 점차적으로 퇴화되는 질환으로 특히 해마와 기저쪽 앞뇌의 뇌조직이 위축되어 점진적으로 기억력을 잃어간다. 본 연구는 scopolamine(1 mg/kg, 7일 동안 1일 1회)으로 유발된 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐 해마의 신경독성에 대한 천마 물 추출액의 효과를 규명하기 위하여 수행하였다. 실험동물(n=25)은 5군으로 나누었으며, 각 군마다 5마리씩 사용하였다. 실험군은 생리식염수를 투여한 정상군(Nor), scopolamine으로 유발한 다음 생리식염수를 20일(C-20)과 30일(C-30) 동안 투여한 대조군, scopolamine으로 유발한 다음 천마 추출액(200 mg/kg)을 20일(G-20)과 30일(G-30) 동안 투여한 실험군으로 구분하였다. 광학현미경으로 관찰한 결과 해마의 신경세포 핵은 G-20과 G-30에 비하여 C-20과 C-30에서 보다 응축되었거나 위축되어 있었다. 해마의 CA1과 CA3의 세포밀도를 조사한 결과 실험군이 대조군보다 높게 나타났다. 해마 주변의 뇌세포를 PAS로 염색한 결과 amyloid ${\beta}$ 단백질을 함유한 PAS-양성물질이 대조군에 비하여 실험군에서 감소하였다. 이상의 결과로 보아 천마 물추출액은 scopolamine으로 유발된 신경 독성을 개선하는 효과가 있는 것으로 사료되었다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제45권6호
• /
• pp.665-675
• /
• 2021

Background: Ginsenoside Rg1 (Rg1), an active ingredient in ginseng, may be a potential agent for the treatment of Alzheimer's disease (AD). However, the protective effect of Rg1 on neurodegeneration in AD and its mechanism of action are still incompletely understood. Methods: Wild type (WT) and APP/PS1 AD mice, from 6 to 9 months old, were used in the experiment. The open field test (OFT) and Morris water maze (MWM) were used to detect behavioral changes. Neuronal damage was assessed by hematoxylin and eosin (H&E) and Nissl staining. Immunofluorescence, western blotting, and quantitative real-time polymerase chain reaction (q-PCR) were used to examine postsynaptic density 95 (PSD95) expression, amyloid beta (Aβ) deposition, Tau and phosphorylated Tau (p-Tau) expression, reactive oxygen species (ROS) production, and NAPDH oxidase 2 (NOX2) expression. Results: Rg1 treatment for 12 weeks significantly ameliorated cognitive impairments and neuronal damage and decreased the p-Tau level, amyloid precursor protein (APP) expression, and Aβ generation in APP/PS1 mice. Meanwhile, Rg1 treatment significantly decreased the ROS level and NOX2 expression in the hippocampus and cortex of APP/PS1 mice. Conclusions: Rg1 alleviates cognitive impairments, neuronal damage, and reduce Aβ deposition by inhibiting NOX2 activation in APP/PS1 mice.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권9호
• /
• pp.1154-1167
• /
• 2022

In this study, we investigated the anti-amnesic effect of Korean red pine (Pinus densiflora) bark extract (KRPBE) against amyloid beta_1-42 (Aβ_1-42)-induced neurotoxicity. We found that treatment with KRPBE improved the behavioral function in Aβ-induced mice, and also boosted the antioxidant system in mice by decreasing malondialdehyde (MDA) content, increasing superoxide dismutase (SOD) activities, and reducing glutathione (GSH) levels. In addition, KRPBE improved the cholinergic system by suppressing reduced acetylcholine (ACh) content while also activating acetylcholinesterase (AChE), regulating the expression of choline acetyltransferase (ChAT), postsynaptic density protein-95 (PSD-95), and synaptophysin. KRPBE also showed an ameliorating effect on cerebral mitochondrial deficit by regulating reactive oxygen species (ROS), mitochondrial membrane potential (MMP) and ATP levels. Moreover, KRPBE modulated the expression levels of neurotoxicity indicators Aβ and phosphorylated tau (p-tau) and inflammatory cytokines TNF-α, p-IκB-α, and IL-1β. Furthermore, we found that KRPBE improved the expression levels of neuronal apoptosis-related markers BAX and BCl-2 and increased the expression levels of BDNF and p-CREB. Therefore, this study suggests that KRPBE treatment has an anti-amnestic effect by modulating cholinergic system dysfunction and neuroinflammation in Aβ_1-42-induced cognitive impairment in mice.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제31권3호
• /
• pp.285-297
• /
• 2023

Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease with progressive memory loss and the cognitive decline. AD is mainly caused by abnormal accumulation of misfolded amyloid β (Aβ), which leads to neurodegeneration via a number of possible mechanisms such as down-regulation of brain-derived neurotrophic factor-tropomyosin-related kinase B (BDNF-TRKB) signaling pathway. 7,8-Dihydroxyflavone (7,8-DHF), a TRKB agonist, has demonstrated potential to enhance BDNF-TRKB pathway in various neurodegenerative diseases. To expand the capacity of flavones as TRKB agonists, two natural flavones quercetin and apigenin, were evaluated. With tryptophan fluorescence quenching assay, we illustrated the direct interaction between quercetin/apigenin and TRKB extracellular domain. Employing Aβ folding reporter SH-SY5Y cells, we showed that quercetin and apigenin reduced Aβ-aggregation, oxidative stress, caspase-1 and acetylcholinesterase activities, as well as improved the neurite outgrowth. Treatments with quercetin and apigenin increased TRKB Tyr516 and Tyr817 and downstream cAMP-response-element binding protein (CREB) Ser133 to activate transcription of BDNF and BCL2 apoptosis regulator (BCL2), as well as reduced the expression of pro-apoptotic BCL2 associated X protein (BAX). Knockdown of TRKB counteracted the improvement of neurite outgrowth by quercetin and apigenin. Our results demonstrate that quercetin and apigenin are to work likely as a direct agonist on TRKB for their neuroprotective action, strengthening the therapeutic potential of quercetin and apigenin in treating AD.

• Journal of Web Engineering
• /
• 제14권15호
• /
• pp.3125-3135
• /
• 2022

Alzheimer's disease (AD) is an irreversible neurodegenerative disease characterized by memory and cognitive impairments. Neurogenesis, which is related to memory and cognitive function, is reduced in the brains of patients with AD. Therefore, enhancing neurogenesis is a potential therapeutic strategy for neurodegenerative diseases, including AD. Hesperidin (HSP), a bioflavonoid found primarily in citrus plants, has anti-inflammatory, antioxidant, and neuroprotective effects. The objective of this study was to determine the effects of HSP on neurogenesis in neural stem cells (NSCs) isolated from the brain of mouse embryos and five familial AD (5xFAD) mice. In NSCs, HSP significantly increased the proliferation of NSCs by activating adenosine monophosphate (AMP)-activated protein kinase (AMPK)/cAMP-response element-binding protein (CREB) signaling, but did not affect NSC differentiation into neurons and astrocytes. HSP administration restored neurogenesis in the hippocampus of 5xFAD mice via AMPK/brain-derived neurotrophic factor/tropomyosin receptor kinase B/CREB signaling, thereby decreasing amyloid-beta accumulation and ameliorating memory dysfunction. Collectively, these preclinical findings suggest that HSP is a promising candidate for the prevention and treatment of AD.

• 한국식품과학회지
• /
• 제53권6호
• /
• pp.715-721
• /
• 2021

인구의 고령화에 따른 노인 인구 증가로 지난 10년간 치매환자수와 경도인지장애 환자수가 급증하였다. 치매는 예방이 중요한 만큼 인지기능 향상에 도움을 줄 수 있는 기능성 소재 탐색에 대한 연구가 필요하다. 한편, PGG는 다양한 약용식물에 함유되어있는 gallotannins로 소교세포에서 항염증효과, amyloid beta 단백질 침착 억제효과, beta-secretase 억제효과가 알려져 있으나 인지 기능과 관련된 지표들에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 PGG가 신경모세포주인 SK-N-SH세포에서 인지기능과 관련된 인자에 미치는 영향을 검토하고 관련 기전에 대해 평가하였다. 퇴행성질환 등에서 그 분비가 증가되는 AChE 효소활성이 PGG 처리에 의해 시험관실험과 세포실험에서 모두 억제되었다. 또한, PGG는 neurotrophin 중의 하나인 BDNF mRNA 및 단백질 발현을 증가하였다. 이러한 PGG의 BDNF 발현 증가에 대한 분자적 기전을 확인하기 위해 CAMKII-CREB 신호경로를 측정한 결과, PGG는 CAMKII를 인산화하였고, BDNF의 전사인자인 CREB를 활성화하였다. 이상의 결과로부터, hydrolyzed tannins의 하나인 PGG가 신경세포에서 CAMKII-CREB 경로를 활성화함으로써 BDNF의 발현을 증가시킬 뿐만 아니라 AChE 활성을 억제하는 것으로 나타났다(Fig. 8). 추가적으로 이러한 PGG의 효과가 인지기능이 저하된 동물모델 등에서도 효과가 있는지를 검토할 필요가 있다. 이러한 자료가 축적이 된다면 향후 PGG가 인지기능 개선을 위한 기능성 소재로서의 사용될 가능성이 있을 것으로 생각된다.

• Yonsei Medical Journal
• /
• 제59권9호
• /
• pp.1096-1106
• /
• 2018

Purpose: Alzheimer's disease (AD) is the sixth most common cause of death in the United States. MicroRNAs have been identified as vital players in neurodegenerative diseases, including AD. microRNA-128 (miR-128) has been shown to be dysregulated in AD. This study aimed to explore the roles and molecular mechanisms of miR-128 in AD progression. Materials and Methods: Expression patterns of miR-128 and peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR-{\gamma}$) messenger RNA in clinical samples and cells were measured using RT-qPCR assay. $PPAR-{\gamma}$ protein levels were determined by Western blot assay. Cell viability was determined by MTT assay. Cell apoptotic rate was detected by flow cytometry via double-staining of Annexin V-FITC/PI. Caspase 3 and $NF-{\kappa}B$ activity was determined by a Caspase 3 Activity Assay Kit or $NF-{\kappa}B$ p65 Transcription Factor Assay Kit, respectively. Bioinformatics prediction and luciferase reporter assay were used to investigate interactions between miR-128 and $PPAR-{\gamma}$ 3'UTR. Results: MiR-128 expression was upregulated and $PPAR-{\gamma}$ expression was downregulated in plasma from AD patients and $amyloid-{\beta}$ $(A{\beta})-treated$ primary mouse cortical neurons (MCN) and Neuro2a (N2a) cells. Inhibition of miR-128 decreased $A{\beta}-mediated$ cytotoxicity through inactivation of $NF-{\kappa}B$ in MCN and N2a cells. Moreover, $PPAR-{\gamma}$ was a target of miR-128. $PPAR-{\gamma}$ upregulation attenuated $A{\beta}-mediated$ cytotoxicity by inactivating $NF-{\kappa}B$ in MCN and N2a cells. Furthermore, $PPAR-{\gamma}$ downregulation was able to abolish the effect of anti-miR-128 on cytotoxicity and $NF-{\kappa}B$ activity in MCN and N2a cells. Conclusion: MiR-128 inhibitor decreased $A{\beta}-mediated$ cytotoxicity by upregulating $PPAR-{\gamma}$ via inactivation of $NF-{\kappa}B$ in MCN and N2a cells, providing a new potential target in AD treatment.