• 제목/요약/키워드: 신경자극

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인간 중간엽 줄기세포로부터 골아세포로의 분화시 관찰되는 유전자 발현 분석 (Gene Expression Profile Associated with the Differentiation of Osteoblasts from Human Mesenchymal Stem Cells)

  • 김여경;김희남;이일권;박경수;양덕환;조상희;이제중;정익주;김순학;김형준
    • 생명과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.231-239
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    • 2006
  • 인체의 골수내에 존재하는 중간엽 줄기세포는 성장인자나 환경적 요인에 의해 지방세포, 골아세포, 연골모세포 및 연골세포 등으로 분화됨이 알려져 있다. 본 연구에서는 정상 인체의 골수으로 얻어진 중간엽 줄기세포로부터 골아세포의 분화 가능성을 알아보고 이에 관여하는 유전자의 발현을 조사하였다. 정상 골수의 중간엽 줄기세포를 골유도성 자극보조제로서 $\beta$-glycerol phosphate, L-ascorbic acid 및 dexamethasone을 첨가하여 골아세포로의 분화를 유도한 세포와 골유도성 자극보조제를 첨가하지 않은 세포를 배양하여 일정 간격으로 cDNA microarray를 이용하여 각각의 단계에서 발현되는 유전자를 검사하고 이로 인해 얻어진 유전자의 발현량을 분석하기 위해 real time quantitative RT-PCR 을 시행하였다. 골유도성 자극보조제를 첨가한 군에서 첨가하지 않은 군에 비하여 정상적인 골아세포로의 성장이 유도되었고, 분화과정에서 36개의 유전자의 발현이 증가되었고, 59개의 유전자의 발현이 억제되었다. 주로 골 생성 과정과 연관이 있다고 알려진 osteoprotegerin, LRP5 및 metallothionein 2A 등의 유전자들이 분화과정에서 발현 증가되어 나타났고, 줄기세포로부터 분화될 수 있는 조직들 중 근육, 지방, 연골, 혈관 및 신경 조직과 연관된 유전자들은 분화 후기에 감소하거나 혹은 전분화 과정 동안 발현이 억제되었다. 본 연구에서는 골아세포의 분화와 연관된 유전자 발현을 확인함으로써 특정 조건하에서 중간엽 줄기세포로부터 골아세포로의 분화가 가능함을 확인할 수 있었고, 이 과정에 관련된 특정 유전자의 발현 양상을 밝힐 수 있었다.

뇌하수체선종의 방사선치료후 혈중 호르몬치의 변화 (Radiation Therapy for Pituitary Adenoma -Changes in Endocrine Function after Treatment-)

  • 윤세철;장홍석;김성환;신경섭;박용휘;손호영;강준기
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제9권2호
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    • pp.185-195
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    • 1991
  • 가톨릭의대 강남성모병원 방사선치료실에서는 1983년 3월부터 1990년 4월 사이 7년여 동안에 뇌하수체선종으로 확진되었던 74명의 환자($7\~65$세, 평균 37세, 남:여=39:35)에 대하여 뇌하수체부위에 외부방사선치료를 하였다. 방사선치료는 6 MV 선형 가속기를 사용하여 선원중심축거리 80 cm, $4{\times}4{\times}4\~8{\times}8{\times}8cm^3$ 조사야로 3문조사하였다(180cGy/일, 5회/주, $20\~65$Gy). 5예에서는 정위다방향고선량단일조사($15\~25$ Gy/l회)를 실시하였다. 이 환자들의 수술전후 및 방사선치료 후에 복합뇌하수체자극검사를 실시하여 종양의 호르몬분비에 따른 분류와 방사선치료가 호르몬분비에 미치는 영향을 추적조사하였다. 호르몬분비에 따른 뇌하수체선종의 분류는 프로랙틴종 23예($29\%$), 성장호르몬분비종 20예($26\%$), 부신피질자극호르몬분비종 6예 ($8\%$) (쿠싱병 4예와 넬슨증후군 2예)였으며 4예 ($5\%$)에서는 프로랙틴과 성장호르몬을 동시에 분비하였다. 한편, 호르몬분비기능없는 종양이 29예($37\%$)였다. 23예의 프로랙틴종 중 15예 ($65\%$)와 20예의 성장호르몬분비종 중 3예 ($15\%$)에서는 방사선치료$2\~3$년 후 정상 호르몬 수치로 전환되었다. 부신피질자극호르몬분비종은 6예 중 1예를 제외한 전예에서 치료 후 모두 정상이되었다. 방사선치료에 따른 부작용으로서 범하수체기능저하증 및 갑상선기능저하증이 각각 7예($9\%$)씩 그리고 성선기능저하증 2예 ($3\%$) 등이 관찰되었다. 전예 중 15예 ($20\%$)에서는 정기적인 호르몬 추적검사를 실시하지 못하였다.

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감정예측모형의 성과개선을 위한 Support Vector Regression 응용 (Application of Support Vector Regression for Improving the Performance of the Emotion Prediction Model)

  • 김성진;유은정;정민규;김재경;안현철
    • 지능정보연구
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    • 제18권3호
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    • pp.185-202
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    • 2012
  • 오늘날 정보사회에서는 정보에 대한 가치를 인식하고, 이를 위한 정보의 활용과 수집이 중요해지고 있다. 얼굴 표정은 그림 하나가 수천개의 단어를 표현할 수 있듯이 수천 개의 정보를 지니고 있다. 이에 주목하여 최근 얼굴 표정을 통해 사람의 감정을 판단하여 지능형 서비스를 제공하기 위한 시도가 MIT Media Lab을 필두로 활발하게 이루어지고 있다. 전통적으로 기존 연구에서는 인공신경망, 중회귀분석 등의 기법을 통해 사람의 감정을 판단하는 연구가 이루어져 왔다. 하지만 중회귀모형은 예측 정확도가 떨어지고, 인공신경망은 성능은 뛰어나지만 기법 자체가 지닌 과적합화 문제로 인해 한계를 지닌다. 본 연구는 사람들의 자극에 대한 반응으로서 나타나는 얼굴 표정을 통해 감정을 추론해내는 지능형 모형을 개발하는 것을 목표로 한다. 기존 얼굴 표정을 통한 지능형 감정판단모형을 개선하기 위하여, Support Vector Regression(이하 SVR) 기법을 적용하는 새로운 모형을 제시한다. SVR은 기존 Support Vector Machine이 가진 뛰어난 예측 능력을 바탕으로, 회귀문제 영역을 해결하기 위해 확장된 것이다. 본 연구의 제안 모형의 목적은 사람의 얼굴 표정으로부터 쾌/불쾌 수준 그리고 몰입도를 판단할 수 있도록 설계되는 것이다. 모형 구축을 위해 사람들에게 적절한 자극영상을 제공했을 때 나타나는 얼굴 반응들을 수집했고, 이를 기반으로 얼굴 특징점을 도출 및 보정하였다. 이후 전처리 과정을 통해 통계적 유의변수를 추출 후 학습용과 검증용 데이터로 구분하여 SVR 모형을 통해 학습시키고, 평가되도록 하였다. 다수의 일반인들을 대상으로 수집된 실제 데이터셋을 기반으로 제안모형을 적용해 본 결과, 매우 우수한 예측 정확도를 보임을 확인할 수 있었다. 아울러, 중회귀분석이나 인공신경망 기법과 비교했을 때에도 본 연구에서 제안한 SVR 모형이 쾌/불쾌 수준 및 몰입도 모두에서 더 우수한 예측성과를 보임을 확인할 수 있었다. 이는 얼굴 표정에 기반한 감정판단모형으로서 SVR이 상당히 효과적인 수단이 될 수 있다는 점을 알 수 있었다.

치료 저항성 우울증 환자에서 반복적 경두개 자기자극후 국소뇌혈류 변화 (Effect of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation in Drug Resistant Depressed Patients)

  • 정용안;유이령;강봉주;채정호;이혜원;문현진;김성훈;손형선;정수교
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권1호
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    • pp.9-15
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    • 2007
  • 목적: 두부 외부에서 두뇌를 직접 자극하는 비침습적 두뇌 자극술인 경두개 자기자극(TMS, transcranial magnetic stimulation)은 특정 두뇌 부위를 자극하여 두뇌 활성을 증가 혹은 감소시킬 수 있다. 특히 반복 TMS(repetitive TMS, 이하 rTMS)는 우울증, 강박장애, 정신분열증 등 일부 신경 정신과적 질환의 새로운 치료법으로서의 가능성이 제시되면서 다양한 연구가 행해지고 있다. 이에 본 연구는 치료 저항성 우울증 환자를 대상으로 rTMS 치료 전후의 국소뇌혈류 변화를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1년 이상 적당한 항우울제 투여를 시도하였음에도 불구하고 치료에 반응하지 않았던 치료 저항성 우울증 환자 12명(남: 7, 녀: 5, 나이범위: $19{\sim}52$세, 평균나이: $29.3{\pm}9.3$세)을 대상으로 하여 3주간 15회의 rTMS(우측 전전두엽: 1Hz, 좌측 전전두엽: 20Hz) 치료 시행 전과 치료 후에 Tc-99m ECD SPECT를 얻었다. 치료 전과 후의 차이를 SPM2 소프트웨어를 이용하여 비교하였다.(t=3.14, uncorrected p<0.01, voxel=100) 결과: rTMS 치료 후에 좌측 측두엽 전내측부와 좌측 기저핵 그리고 양측 전전두엽 피질부위에 혈류가 유의하게 증가하였다. 또한 우측 전두엽과 좌측 후두엽에서는 혈류가 유의하게 감소하였다. 결론: 치료 저항성 우울증 환자의 rTMS 치료는 특정 부위 두뇌의 혈류 증가와 감소가 있음을 확인할 수 있었다. 치료 성과 및 개인 특성에 따른 차이에 대한 분석을 시행하고 보다 많은 수의 환자에서 자료가 확보된다면 rTMS 치료의 기전과 우울증의 병태생리를 규명하는데 rTMS-기능 뇌영상 연계 연구가 매우 유용할 것이다.인 PET 연구 절차를 고안하기 위해 고려해야 할 사항들에 대하여 논하였다.TEX>$29.9{\pm}1.8%$, DMF: $7.6{\pm}0.5%$이었다. MEK에서 얻은 $[^{11}C]1$의 비방사능은 98 ($GBq/{\mu}mol$)이다. 각 물질의 질량 분석은 1: m/z 257.3 (M+1), 2: 257.3 (M+1), 3: 271.3 (M+1)이었다. 각 생성물질의 표지효율은 MEK에서 $86.0{\pm}5.5%:5.0{\pm}3.4%:1.5{\pm}1.3%$ $([^{11}C]1:[^{11}C]2:[^{11}C]3)$, CHO에서 $59.7{\pm}2.4%:4.7{\pm}3.2%:1.3{\pm}0.5%$, DEK에서 $29.9{\pm}1.8%:2.0{\pm}0.7%:0.3{\pm}0.1%$, DMF에서 $7.6{\pm}0.5%:0.0%:0.0%$이다. 결론: $[^{11}C]1$은 4가지 반응용매 중 MEK 반응용매에서 가장 높은 표지효율을 나타냈다. 부산물인 $[^{11}C]3$은 고성능 액체 크로마토그래피의 자외선, 방사능 검출기와 질량 분석법을 통해 물질을 추정할 수 있었다.의 개선 효과가 있는 것으로 판단되며 지질과산화에 대해서 강한 억제 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 복분자는 생활 습관병의 예방과 개선에 유효한 것으로 사료되었으며, 지질대사와 과산화지표의 검증을 통해 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여주었다.로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에

수컷 흰쥐의 시상하부-뇌하수체 축 호르몬 유전자 발현에 미치는 6-Hydroxydopamine(6-OHDA)의 영향 (Effect of 6-Hydroxydopamine (6-OHDA) on the Expression of Hypothalamus-Pituitary Axis Hormone Genes in Male Rats)

  • 허현진;안련섭;이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제13권4호
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    • pp.257-264
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    • 2009
  • 6-hydroxydopamine(6-OHDA)는 파킨슨 질환 동물 모델의 제조에 널리 사용되는 신경독소로 도파민성 뉴런에 대한 특이적인 독성을 나타낸다. 도파민 신호는 중추신경계의 광범위한 영역에서 생리 기능을 조절하는데, 이에 따라 파킨슨병 환자와 6-OHDA를 처리한 동물들의 신경내분비 활성에 극심한 변화가 있을 것으로 예상할 수 있다. 하지만 6-OHDA 주사 모델에서 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로에 관한 연구들은 전무한 실정이다. 본 연구는 6-OHDA에 의한 뇌 카테콜아민 합성의 차단이 성체 수컷 흰쥐의 시상하부-뇌하수체 호르몬 유전자들의 전사 활성에 일으키는 변화를 조사한 것이다. 생후 3개월의 수컷 흰쥐(SD strain)에 개체 당 $200{\mu}g$의 6-OHDA를 $10{\mu}\ell$의 생리식염수에 녹여 뇌실 내 주사(icv)하였고, 2주 후에 모든 실험동물들을 희생시켰다. 시상하부-뇌하수체 호르몬 유전자들의 mRNA 수준을 조사하기 위해 total RNA를 추출하여 반-정량적 RT-PCR을 시행하였다. 카테콜아민 생합성에서 속도조절효소로 작용하는 tyrosine hydroxylase(TH)의 경우 6-OHDA군에서 대조군에 비해 유의한 발현 감소가 나타났고(대조군:6-OHDA군=1:0.72${\pm}$0.02AU, p<0.001), 이를 통해 6-OHDA 주사의 효력을 확인 하였다. 시상하부에서 gonadotropin-releasing hormone(GnRH)과 corticotropin releasing hormone(CRH)의 mRNA 수준은 6-OHDA군이 대조군에 비해 유의하게 낮았다(GnRH, 대조군:6-OHDA군=1:0.39${\pm}$0.03AU, p<0.001; CRH, 대조군:6-OHDA군=1:0.76${\pm}$0.07AU, p<0.01). 뇌하수체에서 glycoprotein hormone들의 공통적인 alpha subunit(Cg$\alpha$)과 LH beta subunit(LH-$\beta$) 그리고 FSH beta subunit(FSH-$\beta$)의 mRNA 수준의 경우 모두 6-OHDA군에서 대조군에 비해 유의한 감소를 나타냈다(Cg$\alpha$, 대조군:6-OHDA군=1:0.81${\pm}$0.02AU, p<0.001; LH-$\beta$, 대조군:6-OHDA군=1:0.68${\pm}$0.04AU, p<0.001; FSH-$\beta$, 대조군:6-OHDA군=1:0.84${\pm}$0.05AU, p<0.01). 이와 유사하게, 6-OHDA군에서의 뇌하수체 adrenocorticotrophic hormone(ACTH) 전사 수준 역시 대조군에 비해 유의하게 낮았다(대조군:6-OHDA군=1:0.86${\pm}$0.04AU, p<0.01). 본 연구는 중추신경계로의 도파민 신경독소 주입에 의해 두 가지의 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로인 GnRH-성선자극호르몬 회로와 CRH-ACTH 회로의 전사 활성이 하향 조정됨을 증명하였다. 이러한 결과는 시상하부로의 CA 입력은 시상하부-뇌하수체 기능 조절을 통해 생식소와 부신의 활성에 영향을 미침을 시사하는 것으로, 파킨슨병 환자들에게서 빈번하게 발생하는 성 기능 장애와 열악한 스트레스 반응을 설명할 단서를 제공한다.

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두개강내 종양에 대한 방사선 뇌수술의 역할 (Stereotactic Radiosurgery for Intracranial Tumors; Early Experience with Linear Accelerator)

  • 서창옥;정상섭;추성실;김영수;윤도흠;김선호;노준규;김귀언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제10권1호
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    • pp.7-14
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    • 1992
  • 연세대학교 의과대학 세브란스병원에서는 1988년 8월 10MV 선형 가속기를 이용한 방사선 뇌수술(radiosurgery, stereotactic external beam irradiation)을 시작한 이래 1991년 12월까지 총 24예의 두개강내 종양에 대하여 방사선 뇌수술을 시행하였다. 대상 환자들의 조직학적 유형은 뇌수막종이 5예, 두개인두종이 3예, 악성임파종이 1예, 전이성 뇌종양이 2예 있었다. 대상환자들은 몇가지 다른 질병상태에서 방사선 뇌수술을 받았는데, 10예는 뇌정위적 생검이나 신경방사선학적 영상만으로 진단을 한 후 일차적인 치료로 방사선 뇌수술을 시행했으며, 9예에서는 수술 후 잔류 종양에 대하여 방사선 뇌수술을 시행하였다. 또 3예에서는 방사선 치료후 재발한 종양에 대해 구제요법으로 시행하였고, 2예에서는 외부 방사선 조사와 함께 추가 방사선조사로써 시행되었다. 6개월 이상 추적 조사된 환자 16명 중에서 7명(뇌수막종 2예, 신경교종 4예, 악성임파종 1예)이 CT Scan 또는 MRI상 종양의 완전 소멸을 보였고 나머지 9예는 모두 종양 크기의 감소를 보였다. 방사선 수술시 급성 부작용은 없었고 4예에서 만성 합병증이 나타났는데 3예에서 신경학적 증상의 발현과 함께 CT Scan상 뇌부종이 나타났었고 1예의 두개인두종에서는 방사선에 의한 시신경 손상으로 생각되는 시력 소실이 있었다. 저자들의 경험 예들은 조직학적 유형이 다양하고 증례수가 많지 않고 추적 조사 기간이 짧기 때문에 결론을 얻기 어렵지만 정위적 방법으로 종양에 다량의 방사선을 일시에 조사함으로써 완전 관해까지의 우수한 종양 제어효과를 얻을 수 있었다. 그러나 여러가지 종류의 뇌종양의 치료에 있어서 방사선 뇌수술이 생존율 향상이나 삶의 질의 향상에 기여할 수 있는지를 알기 위해서는 더 많은 증례를 통하여 경험을 축적하여야 할 것이다. 각각 $48{\pm}20W$$39{\pm}19W$이었으며, 폐 가온군이 간 가온군 보다 높았다(p<0.05). 6) 가온에의한 식도내 온도가 폐의 온도보다 $1.1{\pm}0.9^{\circ}C$높았다(p<0.05). 이상과같은 결과는 기낭성기관인 폐도 RF의 보다 높은 출력 이 소요되기는 하나 온열요법을 시행하였을 때 충실성기관인 간과 마찬가지로 종양치료에 유효한 $42^{\circ}C$-$43^{\circ}C$까지 잘 가온될 수 있음을 입증 하였다. 또한 폐의 온열요법시 종격동은 보다 높은 온도에 도달함으로 종격동의 열손상에 대한 고려가 필요함을 시사한다.r=0.990)로 각각 표시되었으며 각 간의 기울기에 대한 유의차는 없었다.18. 혈청중 LH와 total protein과의 상관계수는 +0.947이다. 19. 혈청중 FSH와 total protein과의 상관계수는 +0.709이다. 20. 혈청중 FSH와 triglycerides와의 상관계수는 +0.549이다. 21. 혈청중 estradiol-$17{\beta}$와 triglycerides와의 상관계수는 +0.673이다. 22. positive feedback mechanism에 의해서 LH, FSH와 estradiol-$17{\beta}$는 간을 자극시켜 albumin, total protein 및 triglycerides를 분필시킴으로서 난황형성(vitellosenesis)에 관여하는 것으로 나타났다.$21.4\%$로 나타났고 이들을 제외한 나머지 사람들은 보통 속도 혹은 충분한 시간을 가지고 식사를 하였다. 평소 식사량은 조금 적게 혹은 적당하게 섭취하는 사람이 대부분이었으며 남자가 여자보다는 배부르게 먹는 경

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전리방사선과 Cisplatin이 신경아세포종세포와 섬유모세포에서 Peroxiredoxin I과 II 발현 및 세포생존율에 미치는 영향 (Effects of Ionizing Radiation and Cisplatin on Peroxiredoxin I & II Expression and Survival Rate in Human Neuroblastoma and Rat Fibroblast Cells)

  • 김성환;윤세철
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제24권4호
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    • pp.272-279
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    • 2006
  • 목 적: 항산화 효소인 peroxiredoxin (Prx) I과 II가 유해자극에 의해서 유발되는 세포내 반응성 산소족(reactive oxygen species, ROS)에 대한 방어기전에 관여하는지 알아보고자 이 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: SK-N-BE2C (신경아세포종세포)와 Rat2 (섬유모세포)에서 PrxI과 PrxII 발현을 보기 위하여 방사선조사, cisplatin 단독투여 및 cisplatin-방사선조사병합투여 후에 PrxI과 PrxII에 대한 western blot을 시행하였다. 또한 N-acetyl-L-cysteine (NAC)에 의하여 PrxI과 PrxII 발현에 미치는 영향과 세포생존율을 함께 조사하였다. 두 종류 세포에 방사선조사, 다양한 농도의 cisplatin을 단독투여 및 방사선조사와 병합투여 시 생존율을 각각 분석하였고 SK-N-BE2C의 각 군에서 시간별 생존율을 관찰하였다. 결 과: PrxI의 발현은 SK-N-BE2C에서 방사선조사 후 60분까지 증가하였으나 NAC 전처치한 경우 방사선조사 후 60분에서는 대조군에 비하여 약간 증가하였다. Rat2에서는 방사선조사 후 NAC 전처치 여부에 관계없이 증가하지 않았다. PrxII의 발현은 두 가지 세포 모두에서 방사선조사와 NAC 전처치 여부에 관계없이 증가하지 않았다. SK-N-BE2C와 Rat2에서 다양한 농도의 cisplatin 단독투여나 cisplatin-방사선조사병합시에는 PrxI 및 PrxII의 발현은 증가하지 않았다. SK-N-BE2C와 Rat2에서 NAC 전처치 여부에 따른 방사선조사군 및 cisplatin-방사선조사병합군의 생존율을 각각 비교한 결과 PrxI의 발현이 증가되었고, NAC 전처치하였으며 cisplatin의 농도가 낮을수록 유의하게 생존율이 높았다. SK-N-BE2C에서 NAC를 전처치한 방사선조사군의 생존율이 NAC 전처치 안한 방사선조사군에 비하여 높은 경향만 보였으나, Rat2에서는 유의한 차이로 NAC를 전처치한 방사선조사군의 생존율이 높았다. SK-N-BE2C에서 시간별 생존율을 측정한 결과는 방사선조사군과 cisplatin-방사선조사병합군을 비교하면 방사선조사군이 빠른 세포생존율의 감소를 보였으며 12시간 때에 최대의 차이를 보였으나 48시간에서는 cisplatin-방사선조사병합군의 세포생존율이 유의하게 낮았다. 결 론: 방사선조사로 반응성 산소족이 증가되면 PrxI 발현이 증가되었으며 반응성 산소족 청소제인 NAC의 전처치에 의하여 PrxI의 발현이 감소되었다. Cisplatin은 PrxI의 발현을 억제하여 반응성 산소족에 의한 세포손상을 증가시키며 방사선으로 인한 세포치사효과를 증가시켰다고 판단된다. 이상의 결과로 PrxI의 발현여부가 방사선조사나 cisplatin의 세포치사기전에 부분적으로 관여하고 있을 것이라고 생각한다.

시상하부-뇌하수체-부신계 조절에 대한 Monoamine 신경전달물질의 역할에 관한 연구(III)-뇌 5-hydroxytyptamine(Serotonin)이 Stress 시 Corticosteroid 변동에 미치는 영향 (Roles of Monoamine Neurotransmitters in Regulation of Hypothalamic PITUITITARY-ADRENAL AXIS(HPA) (III) - Role of 5-hydroxytryptamine in Controlling the Stress-Induced Elevation of Corticosterone in Rat -)

  • 서유헌;임정규;박찬웅
    • 대한약리학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.45-55
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    • 1983
  • 뇌내 여러 신경전달물질계가 시상하부-뇌하수체-부신계(HPA)를 복잡하게 조절하고 있다는 증거가 많이 나오고 있다. 그 중에서도 5-HT(Serotonin)계의 stress시의 역할에 대해서는 많은 연구가 있어왔으나 아직 논란이 많이 제기되고 있다. 따라서 저자는 5-HT가 stress시 HPA axis를 조절하는데 필수적인 역할을 하는가를 말아보기 위해서 1) Stress전후에 5-HT의 steady state농도와 5-HT의 교체율(turnover rate) 및 합성율(synthesis rate)을 측정해 보았으며 2) 비교적 5-HT계에 특이하게 작용하는 여러 약물들을 주사한 후에 stress 반응을 측정해 보았다. 1) 1분간 ether stress 가한 직후에 시상하부와 다른 뇌부위에서의 5-HT와 5-HIAA농도는 즉각적으로 의미있게 상승하였으나 혈장 corticosterone농도는 즉각상승을 보이지 않다가 2분후에 상승을 보였다. 2) Stress(30분 immobilization & 1분 ether stress)가한 백서에서는 시상하부와 다른 뇌부위에서 5-HT합성을 혹은 교체율이 2배-4배까지 상승하였다. 3) 5-HT합성 전구물질(L-tryptophan)과 수용체 자극제 (5-MeODMT)를 투여하였을 때는 투여용량에 비례해서 혈장 corticosterone함량이 상승하였다. 4) L-tryptophan과 MAO억제제 (pargyline) 혹은 L-tryptophan과 5-MeODMT의 병합 투여로 stress시 혈장 corticosterone의 상승이 더 높게 나타났다. 5) 5-HT 합성억제제(PCPA), 5-HT 신경독약(5,7-DHT)을 투여하고 stress를 가하였을 때는 시상하부와 다른 뇌 부위에서 5-HT의 하강이 별로 나타나지 않았으며, 동시에 혈장 corticosterone의 하강도 의미있게 나타나지 않았다. 그러나 midline raphe핵을 파괴하였을 때는 5-HT와 corticosterone의 하강이 나타났다. 6) 비교적 특이하게 serotonin제에 작용하는 여러 약물들을 투여한 후에 나타나는 5-T와 혈장 corticosterone함량 사이에는 상당히 높은 양의 상관관계계가 있었다(r>0.81). 이상의 결과를 종합해 볼때 serotonin(5-HT)은 시상하부-뇌하수체-부신계의 스트레스반응조절에 중요한 자극적 역할을 하리라고 생각된다.

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녹용 추출물이 치매 동물모델의 기억력 개선과 관련효소 활성에 미치는 효과 (Effects of the Deer Antler Extract on Scopolamine-induced Memory Impairment and Its Related Enzyme Activities)

  • 이미라;손백신;고리주안;왕춘년;방철명;왕젠;모은경;이선영;성창근
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.409-414
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    • 2009
  • 본 연구는 녹용 추출물이 scopolamine으로 기억손상을 유발한 실험동물의 기억력 개선과 AChE, MAO-B의 활성억제, 신경전달 물질인 ACh 함량을 치매 치료제인 tacrine과 비교하여 분석하였다. 공간인지력을 평가하는 Morris water maze test에서 scopolamine(2 mg/kg, i.p.)으로 기억손상을 유발한 경우 4일간의 인지훈련에도 불구하고 platform을 찾아가는 escape latency 시간이 증가되었으며, tacrine과 녹용추출물 투여군은 훈련 2일째부터 유의적으로 escape latency 시간이 감소하였다. 실험 5일째 platform을 제거한 probe test에서도 녹용 추출물 처리군은 scopolamine 처리군보다도 escape latency 시간이 유의적으로 감소하여 장기기억 개선효과가 있음을 보여주었다. 뇌의 신경전달물질인 ACh 생성은 대조군 대비 scopolamine 투여군은 84.7% 감소하였으나, 녹용 추출물 투여군(97.5%)은 치매 치료제인 tacrine(97.8%)과 비슷하게 정상적인 수치로 ACh 생성량을 증가시켰다. Tacrine 처리군은 scopolamine 투여로 상승한 뇌조직과 혈청의 AChE 활성을 유의적으로 감소시켰고, 녹용 추출물 처리군은 뇌조직의 AChE 활성을 유의적으로 감소시켰다. 뇌조직의 MAO-B 활성은 그룹 간 유의적인 차이는 없었으나, tacrine과 녹용 추출물 처리군이 scopolamine 투여군보다 MAO-B 활성을 감소시키는 경향을 보였다. 따라서 녹용 추출물은 scopolamine으로 기억손상을 유발한 치매 동물모델에서 신경전달물질을 분해하는 효소의 활성을 저해함으로써 장기기억 활성을 촉진하고 콜린성 신경계를 자극하여 기억 및 학습 증진에 효과적으로 작용하는 천연물 유래 기능성 물질로 사료된다.

흰쥐 악하선 세포에서 gap junction 봉쇄제인 octanol이 타액분비 및 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 조절에 미치는 영향 (EFFECT OF OCTANOL, THE GAP JUNCTION BLOCKER, ON THE REGULATION OF FLUID SECRETION AND INTRACELLULAR CALCIUM CONCENTRATION IN SALIVARY ACINAR CELLS)

  • 이주석;서정택;이승일;이종갑;손흥규
    • 대한소아치과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.399-415
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    • 1999
  • 세포내 유리칼슘(free calcium, $Ca^{2+}$)은 세균에서 고등동물에 이르기까지 거의 모든 세포에서 세포 고유작용을 조절하는 중요한 세포내 신호전달체계(signal transduction system)의 매개체이다. 타액선 세포에서 부교감 신경 자극으로 타액분비가 증가될 때에도 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 증가가 가장 중요한 역할을 한다. 그러나 췌장(pancreas)의 경우 세포내 $Ca^{2+}$ 이외에도 인접세포를 전기적 화학적으로 연결해주는 gap junction이 외분비 기능을 직접적으로 조절할 가능설이 제시되었다. 타액선 세포에서도 세포막에 고농도의 gap junction이 존재하고 있으며 gap junction을 통해 인접세포들이 전기적, 화학적으로 연계되어 있어 gap junction이 타액선 세포의 기능을 직접적으로 조절할 가능성을 내포하고 있다. 따라서 gap junction이 타액선의 타액분비 작용에도 중요한 역할을 하며 이러한 작용이 세포내 $Ca^{2+}$ 농도를 조절하여 이루어질 것이라는 가정하에 이를 확인하는 실험을 시행하였다. 흰쥐 악하선에서 유리되는 타액양을 측정하기 위해서 악하선으로 혈액을 공급하는 동맥에 가는 관을 삽입하여 생리 식염수를 관류하면서 타액선관을 통해 타액을 채취하였다. 세포내 $Ca^{2+}$ 농도는 분리한 악하선 acini 내에 $Ca^{2+}$ 농도 변화에 민감하게 반응하는 형광물질인 fura-2를 축적시키고 형광 분석기를 사용하여 형광강도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. CCh 투여로 타액 분비가 증가하였을 때 gap junction을 봉쇄하는 약물인 octanol(1 mM)을 투여하면 타액분비가 봉쇄되었으며 이는 가역적 반응이었다. 2. CCh투여로 세포내 $Ca^{2+}$ 농도가 증가하였을 때 1mM octanol을 투여하면 세포내 $Ca^{2+}$ 농도가 CCh 투여전의 상태로 감소되었다. 3. Octanol은 CCh에 의하여 유발된 초기 $Ca^{2+}$ 증가를 억제하지는 못한 반면에 후기 $Ca^{2+}$ 농도를 감소시켰다. 4. 세포막 $Ca^{2+}$ 통로를 열어주는 약물인 thapsigargin($1{\mu}M$)을 투여하여 세포내 $Ca^{2+}$ 농도를 증가시킨 후 1mM octanol을 투여하면 세포내 $Ca^{2+}$ 농도가 thapsigargin 투여 전의 상태로 감소하였다. 5. 2,5-di-tert-butyl-1,4-benzohydroquinone(TBQ)의 투여로 세포막을 통한 $Ca^{2+}$ 농도의 주기적 변동인 $Ca^{2+}$의 oscillation이 유발되었는데, 이때 1mM octanol을 투여한 경우에 $Ca^{2+}$농도의 oscillation이 정지하여 역시 gap junction을 봉쇄하면 TBQ에 의해서 유발된 세포내 $Ca^{2+}$ 농도의 주기적 변동이 사라지고 $Ca^{2+}$ 농도의 감소가 나타남을 확인하였다. 6. Gap junction을 봉쇄하는 또 다른 약물인 glycyrrhetinic acid($100{\mu}M$)도 CCh 자극으로 인한 타액분비를 억제하였다. 이상의 결과로 미루어 gap junction은 흰쥐 악하선 세포로부터의 타액분비 조절에 중요한 역할을 하는데, 이는 gap junction이 세포막 $Ca^{2+}$ 통로를 조절함으로써 수용체 자극으로 유발된 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 변화에 영향을 미친 결과인 것으로 추측된다.

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