• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.455-462
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• 2023

임신 중 감염에 의한 산모의 면역 활성화는 조현병과 자폐 스펙트럼 장애를 포함한 신경 발달 질환의 위험을 증가시킨다. 여러 연구에서 poly (I:C) 또는 LPS를 사용하여 모체 면역 활성화 유도한 자손에서 비정상적인 행동과 뇌 발달을 관찰하였다. 또한 최근 뇌에 상주하며 면역 세포로 기능하는 미세아교세포가 MIA 유발 자손의 행동 이상과 뇌 발달에 중요한 역할을 한다는 것이 보고되고 있으나 아직 메커니즘은 명확하지 않다. 본 연구에서는 GPCR의 구성원인 GPR56의 미세아교세포 특이적 억제가 행동 이상과 뇌 발달을 유발하는지 여부를 조사하였다. 먼저, MIA 유도는 발달 중인 뇌의 미세아교세포 집단에 영향을 미치지 않으나, 미세아교세포를 분리하여 GRP56의 발현을 조사한 결과, MIA 유도 태아에서 성별에 관계 없이 E14.5와 E18.5 사이에서 GPR56 발현이 억제됨을 관찰하였다. 그리고 미세아교세포 특이적 GPR56 억제는 MIA 유도 자손에게서 나타나는 사교성 결손, 반복적인 행동 패턴 및 증가된 불안 수준과 같은 비정상적인 행동을 관찰하였다. 미세아교세포 GPR56 억제 마우스에서는 MIA 유도 자손과 같은 비정상적인 피질 발달이 관찰되지 않았지만, c-fos 염색을 통해 뇌 활동이 관찰되었다. 따라서 본 연구는 미세아교세포 특이적 GPR56 결핍이 이상 행동을 유발함을 시사하며, 추후 연구를 통해 MIA 자손의 행동 결손 진단 및/ 치료 표적을 위한 바이오마커로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권5호
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• pp.429-435
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• 2023

역학 연구에 따르면 임신 중 산모의 감염, 산모의 스트레스, 환경적 위험 요인이 태아의 인지 장애와 관련된 뇌 발달 이상 위험을 증가시키고 정신분열증 및 자폐 스펙트럼 장애에 대한 감수성을 증가시키는 것으로 나타났다. 여러 동물 모델은 모체 면역 활성화(MIA)가 태아와 자손의 비정상적인 뇌 발달 및 행동 결함을 유발하기에 충분하다는 것이 입증되었다. 모체 면역활성화 동물 모델에는 흔히 바이러스 모방 Poly I:C 또는 박테리아 유래물질 LPS 등을 임신한 어미에 도입시킴으로서 모체 면역이 활성화되며, 친염증성 사이토카인이 증가하고 자손의 뇌에서 미세아교세포 활성이 관찰되었다. 미세아교세포는 중추신경계에서 중재 역할을 하는 뇌 상주 면역 세포이다. 미세아교세포는 식균 작용, 시냅스 형성 및 분지, 혈관 신생과 같은 다양한 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. 여러 연구에서 미세아교세포가 모체면역활성화 자손에서 활성화되어 있고, 다양한 사이토카인과의 상호작용을 통해 자손 행동에 영향을 미침이 보고되었다. 또한 신경세포와 별아교세포와의 상호작용을 통해 뇌회로에서도 중요한 역할을 담당한다. 그러나 미세아교세포가 뇌 발달 및 행동 결함에 필수적인지에 대해서는 논란이 있으며 정확한 메커니즘은 아직 알려지지 않다. 따라서 뇌 발달 장애의 잠재적 진단 및 치료를 위해서는 모체면역활성화 동물 모델에서 미세아교세포 기능 연구의 필요성이 더욱 요구되고 있다.

• 생물정신의학
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• 제22권2호
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• pp.40-46
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• 2015

Neuroglial cells are fundamental for brain homeostasis and defense to intrinsic or extrinsic changes. Loss of their function and over-reactivity to stimuli contribute to the aging of brain. Alzheimer's disease (AD) could be caused by more dramatic response in neuroglia associated with various chemokines and cytokines. Neuroglia of the AD brain shares some phenotypes with aging neuroglia. In addition, neuroglial activation and neuroinflammation are commonly showed in neurodegeneration. Thus neuroglia would be a promising target for therapeutics of AD.

• 생물정신의학
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• 제22권2호
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• pp.29-33
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• 2015

The brain maintains homeostasis and normal microenvironment through dynamic interactions of neurons and neuroglial cells to perform the proper information processing and normal cognitive functions. Recent post-mortem investigations and animal model studies demonstrated that the various brain areas such as cerebral cortex, hippocampus and amygdala have abnormalities in neuroglial numbers and functions in subjects with mental illnesses including schizophrenia, dementia and mood disorders like major depression and bipolar disorder. These findings highlight the putative role and involvement of neuroglial cells in mental disorders. Herein I discuss the physiological roles of neuroglial cells such as astrocytes, oligodendrocytes, and microglia in maintaining normal brain functions and their abnormalities in relation to mental disorders. Finally, all these findings could serve as a useful starting point for potential therapeutic concept and drug development to cure unnatural behaviors and abnormal cognitive functions observed in mental disorders.

• 생명과학회지
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• 제25권6호
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• pp.656-662
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• 2015

천연물을 기반으로 한 신약 개발은 일반적으로 오랜 기간 동안의 원료 약물로써 사용해 온 경험에 의한 다양한 임상적 결과의 축적과 이로 인한 안정성(stability)과 안전성(safety)의 확보 및 신약 개발 시간의 단축과 같은 이점을 가지고 있어, 천연물 유래 약물 연구는 꼭 필요한 실정이다. 다양한 신경질환에서 신경세포의 사멸과 미세아교세포의 과도한 활성화 즉 뇌염증이 관찰되며 이를 억제할 수 있는 물질에 대한 연구는 활발히 진행 중이지만, 현재까지 신경세포 사멸과 뇌염증을 동시에 억제하는 물질 개발 시도는 거의 없었다. 따라서, 본 연구에서는 천연물에서 추출한 물질로 총 240개로 구성된 라이브러리로부터 신경전달물질 중의 하나인 glutamate 과잉처리에 의한 산화적 스트레스 유도 신경세포(HT22) 사멸과 LPS에 의한 미세아교세포(BV2)의 과도한 활성화 즉 뇌염증의 표지 인자 중 하나인 NO의 생산량의 감소 효과가 동시에 나타나는 물질을 검출한 결과, 대황에서 추출한 Chrysophanol이 검출되었으며 더욱이 Chrysophanol이 신경세포와 미세아교세포 모두에서 glutamate와 LPS에 의해 각각 유도된 세포내 활성산소(ROS) 발생을 억제하는 것을 확인하였다. 앞으로 Chrysophanol에 대한 보다 깊은 연구를 통하여 산화적 스트레스에 의한 신경세포 사멸과 미세아교세포의 과잉 활성화에 따른 뇌염증의 발생을 동시에 억제하는 신경질환의 치료 및 예방 신약개발 후보 물질 가능성을 제시 하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1332-1338
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• 2018

뇌신경 질환의 주요 원인이 되는 것으로 알려진 미세아교세포의 과도한 활성화에 의한 신경염증반응에서 풀무치 에탄올 추출물이 미세아교세포의 염증 반응에 미치는 영향을 검토하였다. 미세아교세포의 활성화를 유도하기 위해 LPS를 사용하였으며, LPS 처리에 의해 신경염증반응의 지표인 NO의 생성량과 이들을 조절하는 iNOS, COX-2의 발현이 증가됨을 확인 할 수 있었다. 그러나 풀무치 에탄올 추출물을 1시간 전처리 한 후 LPS를 처리한 경우 추출물의 농도에 의존적으로 이들의 발현량이 현저히 감소되는 것을 확인 하였다. 또한 LPS 처리로 인해 분비되는 염증성 cytokine들의 생성량도 풀무치 에탄올 추출물에 의해 현저히 억제 됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 미세아교세포의 과도한 활성화로 인해 발생되는 뇌 신경질환의 치료 소재로서 풀무치 에탄올 추출물의 활성 가능성을 제시하였다.

• Applied Microscopy
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• 제35권3호
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• pp.165-176
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• 2005

소뇌의 버그만아교세포는 인접한 조롱박신경세포를 둘러싸는 특이한 해부학적 분포를 하고 있어 종래로부터 조롱박신경세포에 대한 물리적 지지 역할과 함께 이 신경 세포의 생존과 기능에 필요한 대사물질을 공급해 주는 것으로 추정되어 왔으나 이에 대한 구체적인 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 버그만아교세포와 조롱박신경세포의 상관관계를 증명하기 위한 연구로 전자현미경적 정상적인 미세구조와 신경독물인 하르말린을 흰쥐에 투여하여 조롱박신경세포만을 특이적으로 파괴시킨 소뇌조직을 대상으로 최근 버그만아교세포에서 발현되는 것으로 알려진 수 종의 대사성 단백물질의 동향을 면역조직 화학방법으로 관찰하여 GLAST의 면역 염색성은 정상부위보다 신경세포 손상부위의 버그만아교세포에서 현저히 감소되었다. 하르말린 투여군의 흰쥐에서 조롱박신경세포의 사멸은 소뇌벌레에서 집중적으로 일어났으며 사멸된 부위는 calbindin D-28K에 염색된 정상 조롱박신경세포들 사이에서 산발적으로 끼어 있는 빈 공간으로 나타났는데 빈공간은 분자층과 조롱박신경세포층이 세로로 달리는 좁고 긴 띠 (bands) 모양의 특이 한 양상을 보였다. MT 면역염색성은 신경세포 손상부위의 버그만아교세포에서 현저히 증가하였다. 이상의 관찰 결과로 볼 때 조롱박신경세포의 손상에 의하여 버그만아교세포는 강한 아교세포반응을 보이며 MT의 발현을 통하여 인접 신경세포 손상과 미세아교세포 활성에 의하여 유발된 산화성 스스로를 보호하고 생존한다. 그러나 GLAST의 발현의 감소는 조롱박신경세포의 사멸로 인하여 이들 세포들로부터 유리되어 나오는 글루타메이트의 감소 또는 중단되므로 버그만아교세포에서 이들 글루타메이트 수송체 역할이 감소되었음을 반영하는 것으로 사료된다.93({\pm}0.053){\mu}m$ 였다. 으뜸세포의 사립체의 크기는 정상대조군, 종양대조군 및 BCG 투여군이 각각 $0.80({\pm}0.130){\mu}m,\;0.83({\pm}0.143){\mu}m$ 및 $0.72({\pm}0.078){\mu}m$ 였다. 이상의 결과를 종합해보면 BCG를 반복 투여하면 위점막으뜸세포의 분비과립이 약간 작아지는 등 분비기능이 다소 억제되나 그 정도가 경미하여 으뜸세포의 분비기능에 큰 손상을 주지 않는 것으로 생각된다.모양을 비교한 결과 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵에서는 모두 가지돌기가시(dendritic spine)에 연접하였으나, 중격옆핵과 중격핵에서는 가지돌기 (dendrite)에 연접하는 것과 가지돌기가시에 연접하는 것이 혼재하였다. 이들 두 신경핵 무리는 이마앞겉질에서 기원하는 축삭종말의 연접차이로 볼 때 서로 다른 회로계통에 속할 것으로 생각되며, 문헌고찰을 통해서 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵은 줄무늬체회로 (striatal circuit)에 속하고 중격옆핵과 중격핵은 변연계통회로(limbic circuit)에 속할 것으로 판정했다. 이마앞겉질은 생리적, 약리적, 신경학적 및 형태학적 근거들로 보아 바닥핵들을 통해 변연계통과 대뇌겉질 전체에 영향을 미칠 것으로 여겨지는데, 본 실험에서는 네 종류의 바닥핵들, 즉 꼬리핵, 줄무늬체바닥핵, 중격옆핵 및 중격핵과 관련된 신경연접들을 관찰하였으며, 그 결과를 문헌 고찰한 결과 변연계통과 줄무늬체계통이 앞뇌의 바닥에 있는 신경핵들에서 형태학적 교차연결을 통해 정서와 마음의 상태를 행동과 대응으로 표현하는 중요한 신경회로가 존재함을 제안하였다.腎臟組織)에서 더많이 발생되었다.

• Applied Microscopy
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• 제36권2호
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• pp.119-130
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• 2006

정상적인 노화과정에 있어서 마이엘린연합당단백질(MAG)의 기능을 알아보고자 Sprague-Dawley 계통 흰쥐의 대뇌피질에서 MAG 면역양성반응세포(희소돌기아교세포)에 대한 형태계측학적 및 미세구조적인 분석을 시행하였다. 노화된 흰쥐의 대뇌피질(IV-VI)에서 MAG면역양성반응세포의 밀도는 정상 흰쥐에 비하여 유의하게 감소하였다. 그러나 medium과 dark 형의 희소돌기아교세포의 비율은 증가하였다. 노화된 흰쥐의 대뇌피질에서 MAG면역음성반응세포의 핵의 평균면적은 MAG면역양성반응세포의 핵의 평균면적보다 유의하게 감소하였다. MAG의 면역반응물은 노화된 흰쥐의 대뇌피질의 medium-dark형의 희소돌기아교세포의 세포질과 돌기에서 뚜렷이 감소하였고 dark형의 희소돌기아교세포에서는 거의 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 노화에 의한 희소돌기아교세포와 마이엘린의 변성은 MAG의 감소와 관계가 있을 것으로 생각되며, 희소돌기아교세포와 마엘린 계통에서 MAG의 기능을 연구하는 기초자료로서 유용할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.640-645
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• 2016

본 연구에서는 녹차 유래 polyphenol 중의 하나인 epigallocatechine gallate (EGCG)를 이용한 신경염증 억제 효과를 확인하였다. LPS로 유도된 미세아교세포의 활성화로 분비되는 nitric oxide (NO)와 pro-inflammatory cytokine을 포함하여 iNOS, TNF-a와 IL-1b 유전자의 발현과 LPS 수용체인 TLR-4의 활성에 미치는 EGCG의 억제 효능을 확인하였다. Latex beads를 이용한 phagocytotic activity를 확인한 결과 LPS로 유도된 미세아교세포 활성에 의한 식균활성이 EGCG에 의해 억제되는 것을 볼 수 있었다. 뿐만 아니라, BV-2 미세아교세포 조건배지를 이용하여 도파민성 신경세포 SN4741의 세포 사멸확인에서도 EGCG에 의한 보호 효과를 확인하였다. 본 연구 결과는 녹차 유래 polyphenol인 EGCG의 신경염증 반응억제효능과 신경퇴행성 질환 제어 가능성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 녹차 유래 polyphenol인 EGCG의 신경염증 반응과 그로 인한 신경 퇴행성 질환 제어 가능성을 제시하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제50권1호
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• pp.25-31
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• 2017

퇴행성 뇌신경 질환의 원인이 되는 것으로 알려진 미세아교세포의 과도한 활성화에 의한 신경염증반응에 미치는 미역쇠의 보호 효과를 알아보기 위해 LPS를 처리한 BV2 세포에서 미역쇠에서 얻은 에탄올 추출물을 이용하여 실험을 수행하였다. 미세아교세포의 활성화를 유도하는 LPS의 처리는 신경염증반응의 지표인 NO의 생성량과 이들을 조절하는 iNOS, COX-2의 발현을 증가시켰다. 미역쇠 추출물의 처리는 LPS가 유도하는 NO의 생성량을 농도 의존적으로 억제하였고 iNOS와 COX-2의 발현을 억제하여 NO 생성량 저해와 유사한 양상의 결과를 나타내었다. 미역쇠 추출물의 신경 염증반응 저해 효과가 $NF-{\kappa}B$의 활성화 조절을 통해 일어나는지를 알아보기 위해 $NF-{\kappa}B$의 핵으로의 전이, $I{\kappa}B$의 인산화, $NF-{\kappa}B$ 억제제인 PDTC를 이용한 NO의 생성량에 미치는 효과를 확인하였다. 미역쇠 추출물 처리에 의해 핵분획물에서의 $NF-{\kappa}B$ 발현은 현저히 감소하였고 $I{\kappa}B$의 인산화를 억제하였으며 PDTC의 처리로 NO의 생성량은 감소하였다. 이상의 결과는 미세아교세포의 활성화로 인해 발생되는 신경염증반응에 미역쇠 추출물이 $NF-{\kappa}B$의 활성 억제를 통해 NO의 생성을 저해함으로써 항신경염증 효과가 있음을 보여주는 것으로 미역쇠 추출물이 신경염증 관련 뇌신경 질환의 제어하는데 있어서 치료효과를 가지는 소재로서 이용 가능성에 대한 정보를 제공할 것으로 사료된다.