• 운동과학
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• 제21권3호
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• pp.289-298
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• 2012

본 연구는 당뇨를 유발한 흰쥐에서 트레드밀 운동이 망막 신경세포의 사멸에 억제 효과가 있는지를 실험 하였다. 본 연구에서 Sprague-Dawley계 흰쥐 28마리를 대조군, 운동군, 당뇨군, 당뇨운동군으로 분류하여 각 군당 7마리씩 배정하였다. 당뇨는 streptozotocin을 복강에 주사하여 유발하였다. 운동군은 분당 8 m의 속도로 하루 30분씩 주 5회, 총 12주 동안 트레드밀 운동을 실시하였다. 본 연구의 결과, 당뇨 유발 흰쥐의 망막에서 세포사멸 인자인 terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling(TUNEL)-양성 세포수 그리고 caspase-3, cytochrome c, Bax의 발현이 증가되었으며, 항 세포사멸 인자인 Bcl-2의 발현은 감소되었다. 트레드밀 운동은 TUNEL-양성 세포수 그리고 caspase-3, cytochrome c, Bax의 발현을 감소시켰으며, Bcl-2의 발현은 증가시켰다. 본 실험의 결과, 당뇨에 의한 망막의 세포사멸 증가에 트레드밀 운동이 억제 작용을 나타내었으며, 따라서 트레드밀 운동은 당뇨 환자들에서 후유증을 경감시키는데 효과적인 치료법임을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.647-655
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• 2011

Amyloid ${\beta}$ ($A{\beta}$)의 신경독성은 알츠하이머병의 주된 원인이 되고 이러한 신경독성은 일련의 신경세포 사멸반응에 의해 일어난다고 알려져 있다. 본 연구에서는 알츠하이머병의 실험모델로 mouse primary neuronal cell에 $A{\beta}_{25-35}$를 처리하여 세포독성을 유도하는 세포실험모델과 C57BL/6J mouse 뇌실에 $A{\beta}_{25-35}$를 주입하여 인지장애를 일으키는 동물실험모델을 이용하여 phosphodiesterase III 억제제인 cilostazol의 신경보호 효과에 대해 조사하였다. $A{\beta}_{25-35}$를 신경세포에 처리하면 세포생존율이 감소되었고, 세포사멸이 일어난 세포의 수도 증가되었다. 이러한 $A{\beta}_{25-35}$에 의한 세포독성이 cilostazol처리에 의해 회복되었으며, peroxisome proliferator-activated receptor(PPAR)-${\gamma}$ 항진제인 rosiglitazone 또한 동일한 회복효과를 나타내었다. Cilostazol과 rosiglitazone에 의한 이러한 회복효과가 PPAR-${\gamma}$ 길항제인 GW9662에 의해 다시 억제되는 결과를 통해 cilostazol의 효과는 PPAR-${\gamma}$가 매개하는 신호전달이 관여함을 알 수 있었다. 직접 PPAR-${\gamma}$ 활성화 정도를 측정한 결과, $A{\beta}_{25-35}$ 처리에 의해 감소된 PPAR-${\gamma}$ 활성화 정도가 cilostazol과 rosiglitazone에 의해 증가함을 관찰할 수 있었고, 이는 GW9662에 의해 다시 억제됨을 확인하였다. 게다가, cilostazol은 세포사멸이 일어난 세포의 수와 세포사멸 조절단백질인 Bax/Bcl-2의 비율도 감소시켰다. Cilostazol (20 mg/kg, 구강투여)을 C57BL/6J mice 뇌실에 $A{\beta}_{25-35}$를 주입하기 2주 동안 전처리하고, $A{\beta}_{25-35}$ 주입 후 4주 동안 처리하면, 기억력과 학습능력을 증진시킨다는 결과를 water maze 실험을 통해 알 수 있었으며, rosiglitazone (10 mg/kg)을 먹인 동물에서도 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해서 cilostazol이 PPAR-${\gamma}$ 활성화를 통해 $A{\beta}_{25-35}$로 인한 신경세포 손상과 세포사멸을 약화시켜, 신경세포의 생존을 증진시키고, 알츠하이머에서 인지장애를 개선할 것으로 생각된다. 따라서, phosphodiesterase III 억제제인 cilostazol은 알츠하이머 질병 치료에 새로운 전략이 될 수 있을 것이다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제25권1호
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• pp.155-164
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• 2008

목 적 : 본 연구의 목적은 양릉천 침 처치 시 C57BL/6 생쥐의 중뇌 흑질에 위치한 도파민성 신경세포 사멸 억제 효과를 조직화학 염색법을 이용하여 Tyrosine hydroxylase(TH)와 laminin의 발현으로 관찰하고자 한다. 실험방법 : 실험에 이용한 동물은 C57BL/6 생쥐로, 매일 25mg/kg의 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)를 5일간 주사하였고, 매일 MPTP 주사한 뒤 2시간 후에 양릉천에 침치료를 시행하였으며 MPTP 주사를 종료한 뒤 침치료는 7일동안 계속 시행하였다. 마지막 MPTP 주사 7일 후에 동물을 희생하여 뇌를 적출하고 고정하였다. 침효과를 확인하기 위해 Thyrosine hydroxylase(TH), laminin의 발현 변화 정도를 조직염색화학법으로 이용하여 확인하였다. 각 그룹간의 유의성 검증은 one-way ANOVA를 이용하였다. 결 과 : 도파민성 신경세포 선택적인 신경독소인 MPTP에 대한 양릉천 침처치에 의한 신경보호 효과를 도파민신경세포의 표지자인 TH 발현을 면역화학조직염색법으로 관찰하였다. 대조군에 비해 MPTP 처치 군의 신경세포 사멸이 유의적으로 감소하였고(P <0.05), MPTP + 침처치 군에서 증가되는 양상을 확인하였다 (P <0.05). 또한 도파민성 신경세포내에 존재하는 laminin의 발현정도 역시 대조군보다 MPTP 처치 군에서 유의적으로 감소하였고, MPTP + 침처치 군에서 증가되는 양상을 확인하였다 (P <0.05). 결 론 : MPTP에 의한 도파민성 신경세포 손상에 대한 양릉천 침처치의 신경보호 효과는 세포외 기질중의 하나인 laminin의 발현 정도를 조절하여 비롯되는 것으로 사료된다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2003년도 제39회 학술심포지움
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• pp.61-61
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• 2003

• 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.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제27권3호
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• pp.105-116
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• 2010

목적 : 이 연구는 MPTP 유발 파킨슨병 동물 모델에서 봉독약침의 신경보호 효과 및 항염증 효과를 확인하기 위해 시행되었다. 방법 : C57BL/6 mice에 신경독소인 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine(MPTP)를 하루에 2시간 간격으로 MPTP-HCl(20mg/kg per dose)을 4번 복강 내 주입하여 중뇌 흑질의 도파민 신경세포를 파괴한 파킨슨병 동물 모델을 유발하였다. 실험군은 MPTP군, MPTP 현종 BVA군, MPTP 곡지 BVA군, MPTP 신수 BVA군의 4군으로 하였다. 마지막 MPTP 투여 2시간 후에 1차로 봉독약침을 시술하고, 그 후 48시간 간격으로 총 5차 연속 시술하였다. 봉독약침액의 농도는 0.2mg/Kg으로 하였고, 경혈은 양측 현종($GB_{39}$), 곡지($LI_{11}$), 신수($BL_{23}$)를 사용했고, 주입량은 각 경혈당 양측으로 각 $20{\mu\ell}$씩 주입하였다. 항염증작용을 알아보기 위해 TH, MAC-1, iNOS HSP70을, 세포사멸에 대한 신경세포의 보호효과를 알아보기 위해 caspase-3을 면역조직화학법을 사용하여 실시하였다. 결과 : 실험 결과 MPTP 유발 파킨슨병 동물 모델에서 현종 곡지 신수혈에 대한 봉독약침은 TH-Immunoreactivity neuron의 감소와 microglial activation을 억제하였다. 봉독약침군 모두 효과를 보였으나 그 중 현종과 신수혈에서 특히 억제작용이 컸다. MAC-1에서는 현종혈이 억제작용이 컸다. HSP70-IR neuron은 곡지에서 유의한 억제작용을 보였으나, iNOS neuron은 모든 군에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 세포사멸억제여부 실험에서 봉독약침은 모두 억제작용을 보였으나 특히 곡지자침군에서 caspase-3 발현을 유의하게 억제하였다. 결론 : 이러한 결과는 봉독약침이 MPTP 투여로 인한 중뇌 흑질의 염증에 의한 도파민 신경세포 손상을, 염증을 억제함으로써 항염 효과를 나타냄을 알 수 있으며, 신경세포를 보호하는 활성이 있음을 보여줌과 동시에 세포사멸을 억제하는 활성이 있다고 사료된다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2003년도 제39회 학술심포지움
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• pp.62-62
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• 2003

• 생명과학회지
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• 제32권10호
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• pp.771-777
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• 2022

파킨슨병에서의 도파민 신경세포의 사멸 원인은 다양하며 별개의 유전적 요소와 환경적 요소들이 관여한다. 드물게 발생하는 유전성 파킨슨병에서 parkin의 돌연변이와 기능 상실은 주로 소포체 스트레스를 통해 중뇌 흑질의 도파민 신경세포를 특이적으로 손상시킨다. 상대적으로 일반적인 특발성 파킨슨병에서는 살충제 노출이 역학적으로 중요하다. 그러나 환경독성물질에의 노출과 유전성 파킨슨병의 연관성에 대해서는 잘 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 잘 확립된 중뇌 유래의 도파민 신경세포주인 N27-A를 사용하여 특발성 파킨슨병과 유전성 파킨슨병 사이의 공통된 발병 기작의 증거를 확인하였다. 특발성 파킨슨병을 유발하는 유기염소계 살충제인 디엘드린은 BiP/Grp78, 헴산화효소-1과 같은 소포체 스트레스 반응 표지자를 발현 유도하였고, 특히 parkin 단백질의 발현을 증가시켰다. 디엘드린이 N27-A 세포를 사멸시키는 과정에서 소포체 스트레스 특이적 세포사를 매개하는 Caspase-12의 활성화가 유의미하게 증가하였다. 흥미롭게도 디엘드린에 의한 N27-A 세포의 사멸이 소포체 단백질인 parkin과 Bcl-2의 과발현시 유의미하게 억제되었다. 본 연구 결과, 소포체 스트레스의 누적이 특발성, 유전성 파킨슨병의 공통의 발병 기작일 가능성이 있으며, 몇 가지 소포체 관련 단백질들이 디엘드린에 의한 도파민 신경세포 손상으로부터 보호 효과를 가지는 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제17권1호
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• pp.12-17
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• 2007

Curcumin은 자연에 존재하는 황색의 페놀성분의 커리 향신료이며 항산화 및 항염증의 성질을 가지고 있어서 산화 스트레스와 면역염증과 관련한 여러 질병의 치료로 사용되어져 왔다. 이러한 curcumin의 항산화 및 항염증 효과는 여러 퇴행성 신경질환으로부터 뇌를 보호하는데 유용하게 적용될 수 있다. 본 연구에서는 glutamate에 의한 excitotoxicity로부터 해마신경세포를 보호하는 curcumin의 신경보호효과에 대하여 보고한다. 태아 생쥐의 해마로부터 얻어진 신경세포를 저농도의 curcumin으로 전처리한 경우, 신경세포는 glutamate에 의한 세포사멸로부터 보호되었다. 그러나 이러한 신경보호효과는 산화스트레스의 조절과는 무관하였다. 흥미롭게도 고농도의 curcumin전처리는 오히려 초대배양 신경세포의 세포사멸을 유도하였다. 해마신경세포에서 스트레스 반응 단백질인 HSP70이 저농도의 curcumin을 처리하였을 때 현저하게 증가하였으며 반면 세포사멸의 마커인 절단된 PARP의 양은 고농도의 curcumin을 처리하였을 때 급증함이 immunoblot분석을 통하여 관찰되었다. 이러한 발견은 curcumin이 excitotoxin인 glutamate에 대한 신경세포의 반응을 조절할 수 있음을 보여주고 curcumin과 관련 화합물들의 퇴행성 신경질환에서의 예방 및 치료법으로의 가능성을 제시하고 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.418-428
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• 2020

본 연구는 알츠하이머(Alzheimer's disease: AD) 형질전환 생쥐를 대상으로 저항성 운동(resistance exercise: RE)이 해마의 베타 아밀로이드(β-amyloid: Aβ) 단백질 대사, 신경세포사멸 및 인지기능에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. AD 비 형질전환 생쥐(non-transgenic: non-tg, n=14)와 형질전환 생쥐(transgenic: Tg, n=14)를 무선 배정하여 비 형질전환 생쥐 대조군 (non-tg-control: NTC, n=7), 비 형질전환 생쥐 저항성 운동군(non-tg-RE: NTRE, n=7), 형질전환 대조군(tg-control: TC, n=7) 및 형질전환 저항성 운동군(tg-RE: TRE, n=7)으로 구분하였다. RE는 특수 제작한 사다리 저항성 운동 기구를 사용하여 점진적으로 set 수를 증가시켜 총 8주간 실시하였다. 운동 후 인지기능 능력을 평가하기 위한 수중미로검사와 Aβ 단백질 대사, 신경세포사멸 지표 및 SIRT1/PGC-1α 단백질 발현 수준을 확인하였다. 수중미로검사 결과 거리와 시간 모두 TC 집단에서 유의하게 증가 되었지만 RE를 실시한 TRE 집단에서 거리와 시간이 감소 되어 인지능력이 개선된 것으로 확인되었다. 또한, TC 집단에서 증가된 Aβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소하는 것으로 나타났다. 신경세포사멸 관련 단백질인 Bcl-2/Bax ratio는 TC 집단에서 유의하게 감소되어 신경세포사멸이 증가 된 것으로 나타났지만 RE는 Bcl-2/Bax ratio을 증가시켜 신경세포사멸을 감소시킨 것으로 확인되었다. TC 집단에서 증가된 BACE1 및 ROCK1과 감소된 ADAM10과 RARβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소되거나 증가 된 것으로 나타났고, SIRT1/PGC-1α 단백질 발현은 TC 집단에서 감소 되었지만 RE를 통해 증가 된 것으로 나타났다. 따라서 8주간의 RE는 AD의 병리학적 특징인 Aβ 단백질 발현을 감소시키고 관련 생성 기전들을 조절하여(SIRT1/PGC-1α 기전 활성, 아밀로이드 생성기전 억제, 비-아밀로이드 생성기전 활성) 신경세포사멸 억제시키고 결과적으로 인지기능을 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.