Sleep, which is an essential part of human life, is modulated by neurotransmitter systems, including gamma-aminobutyric acid (GABA) and dopamine signaling. However, the mechanisms that initiate and maintain sleep remain obscure. In this study, we investigated the relationship between melatonin (MT) and dopamine D2-like receptor signaling in pentobarbital-induced sleep and the intracellular mechanisms of sleep maintenance in the cerebral cortex. In mice, pentobarbital-induced sleep was augmented by intraperitoneal administration of 30 mg/kg MT. To investigate the relationship between MT and D2-like receptors, we administered quinpirole, a D2-like receptor agonist, to MT- and pentobarbital-treated mice. Quinpirole (1 mg/kg, i.p.) increased the duration of MT-augmented sleep in mice. In addition, locomotor activity analysis showed that neither MT nor quinpirole produced sedative effects when administered alone. In order to understand the mechanisms underlying quinpirole-augmented sleep, we measured protein levels of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and cortical protein kinases related to MT signaling. Treatment with quinpirole or MT activated extracellular-signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK1/2), p38 MAPK, and protein kinase C (PKC) in the cerebral cortex, while protein kinase A (PKA) activation was not altered significantly. Taken together, our results show that quinpirole increases the duration of MT-augmented sleep through ERK1/2, p38 MAPK, and PKC signaling. These findings suggest that modulation of D2-like receptors might enhance the effect of MT on sleep.
Sleep is the most basic and essential physiological requirement for mental health, and sleep disorders pose potential risks of metabolic and neurodegenerative diseases. Tryptic hydrolysate of ${\alpha}_{S1}$-casein (${\alpha}_{S1}-CH$) has been shown to possess stress relieving and sleep promoting effects. However, the differential effects of ${\alpha}_{S1}-CH$ on electroencephalographic wave patterns and its effects on the protein levels of ${\gamma}$-aminobutyric acid A ($GABA_A$) receptor subtypes in hypothalamic neurons are not well understood. We found ${\alpha}_{S1}-CH$ (120, 240 mg/kg) increased sleep duration in mice and reduced sleep-wake cycle numbers in rats. While ${\alpha}_{S1}-CH$ (300 mg/kg) increased total sleeping time in rats, it significantly decreased wakefulness. In addition, electroencephalographic theta (${\theta}$) power densities were increased whereas alpha (${\alpha}$) power densities were decreased by ${\alpha}_{S1}-CH$ (300 mg/kg) during sleep-wake cycles. Furthermore, protein expressions of $GABA_A$ receptor ${\beta}_1$ subtypes were elevated in rat hypothalamus by ${\alpha}_{S1}-CH$. These results suggest ${\alpha}_{S1}-CH$, through $GABA_A$ receptor modulation, might be useful for treating sleep disorders.
Kim, Dea-Wook;Shibato, Junko;Agrawal, Ganesh Kumar;Fujihara, Shinsuke;Iwahashi, Hitoshi;Kim, Du Hyun;Shim, Ie-Sung;Rakwal, Randeep
Molecules and Cells
/
제24권1호
/
pp.45-59
/
2007
We describe the gene expression profile of third leaves of rice (cv. Nipponbare) seedlings subjected to salt stress (130 mM NaCl). Transcripts of Mn-SOD, Cu/Zn-SOD, cytosolic and stromal APX, GR and CatB were up-regulated, whereas expression of thylakoid-bound APX and CatA were down-regulated. The levels of the compatible solute proline and of transcripts of its biosynthetic gene, ${\Delta}^1$-pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS), were strongly increased by salt stress. Interestingly, a potential compatible solute, ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA), was also found to be strongly induced by salt stress along with marked up-regulation of transcripts of GABA-transaminase. A dye-swap rice DNA microarray analysis identified a large number of genes whose expression in third leaves was altered by salt stress. Among 149 genes whose expression was altered at all the times assayed (3, 4 and 6 days) during salt stress, there were 47 annotated novel genes and 76 unknown genes. These results provide new insight into the effect of salt stress on the expression of genes related to antioxidant enzymes, proline and GABA as well as of genes in several functional categories.
Objective : High frequency stimulation (HFS) of the subthalamic nucleus (STN) is recognized as an effective treatment of advanced Parkinson's disease. However, the neurochemical basis of its effects remains unknown. The aim of this study is to investigate the effects of STN HFS in intact and 6-hydroxydopamine (6-OHDA)-lesioned hemiparkinsonian rat model on changes of principal neurotransmitters, glutamate, and gamma-aminobutyric acid (GABA) in the striatum. Methods : The authors examined extracellular glutamate and GABA change in the striatum on sham group, 6-OHDA group, and 6-OHDA plus deep brain stimulation (DBS) group using microdialysis methods. Results : High-pressure liquid chromatography was used to quantify glutamate and GABA. The results show that HFS-STN induces a significant increase of extracellular glutamate and GABA in the striatum of 6-OHDA plus DBS group compared with sham and 6-OHDA group. Conclusion : Therefore, the clinical results of STN-HFS are not restricted to the direct STN targets but involve widespread adaptive changes within the basal ganglia.
Joung, Hye-Young;Kang, Young Mi;Lee, Bae-Jin;Chung, Sun Yong;Kim, Kyung-Soo;Shim, Insop
Biomolecules & Therapeutics
/
제23권5호
/
pp.479-485
/
2015
This study was performed to investigate the sedative-hypnotic activity of ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA)-enriched fermented marine organisms (FMO), including sea tangle (FST) and oyster (FO) by Lactobacillus brevis BJ20 (L. brevis BJ20). FST and FO were tested for their binding activity of the $GABA_A$-benzodiazepine and 5-$HT_{2C}$ receptors, which are well-known molecular targets for sleep aids. We also measured the sleep latency and sleep duration during pentobarbital-induced sleep in mice after oral administration of FST and FO. In $GABA_A$ and 5-$HT_{2C}$ receptor binding assays, FST displayed an effective concentration-dependent binding affinity to $GABA_A$ receptor, similar to the binding affinity to 5-$HT_{2C}$ receptor. FO exhibited higher affinity to 5-$HT_{2C}$ receptor, compared with the $GABA_A$ receptor. The oral administration of FST and FO produced a dose-dependent decrease in sleep latency and increase in sleep duration in pentobarbital-induced hypnosis. The data demonstrate that FST and FO possess sedativehypnotic activity possibly by modulating $GABA_A$ and 5-$HT_{2C}$ receptors. We propose that FST and FO might be effective agents for treatment of insomnia.
This study was undertaken to investigate whether honokiol could enhance the pentobarbitalinduced sleeping behaviors through $\gamma$-aminobutyric acid (GABA) receptor $Cl^-$ channel activation. Thirty minutes after the oral administration of honokiol, mice were received sodium pentobarbital (42 mg/kg, i.p.). The time elapsed from pentobarbital injection to the loss of the righting reflex was taken as sleeping latency. The time elapsed between the loss and voluntary recovery of the righting reflex was considered as the total sleeping time. Western blot technique and $Cl^-$ sensitive fluorescence probe were used to detect the expression of $GABA_A$ receptor subunits and $Cl^-$ influx in the primary cultured cerebellar granule cells. Honokiol (0.1 and 0.2 mg/kg) prolonged the sleeping time induced by pentobarbital (42 mg/kg) in a dosage-dependent manner. Honokiol (20 and 50 ${\mu}M$) increased $Cl^-$ influx in primary cultured cerebellar granule cells, and selectively increased the $GABA_A$ receptor $\alpha$-subunit expression, but had no effect on the abundance of $\beta$ or $\gamma$-subunits. Chronic treatment with 20 ${\mu}M$ honokiol in primary cultured cerebellar neurons did not affect the abundance of GAD65/67. The results suggested that honokiol could potentiate pentobarbital-induced sleeping through $GABA_A$ receptor $Cl^-$ channel activation.
New application of rice was carried out by coating the rice with the mixture solution of ginseng and chungkukjang water extract The physicochemical characteristics of the coated rice were investigated. Moisture content of uncoated (15.26%) and coated rice$(15.57\sim15.66%)$ was not different significantly. The contents of crude protein, crude fat, and crude ash of the coated rice were higher as much as $4.28\sim11.82%\;8.47\sim47.46%$, and $11.54\sim42.31%$ than those of control, respectively. As total free amino acids in coated rice were increased by augmenting the amount of the extract, total free amino acids according to rate was increased to $3.1\sim7.8$ times. The major amino acids in the coated rice was alanine$(19.56\sim39.88\;mg%)$, leucine$(5.14\sim17.66\;mg%)$, and proline$(9.98\sim16.82\;mg%)$. Of those amino acids, alanine and $\gamma-aminobutyric$ acid in only coated rice were detected to the level of $19.56\sim39.88\;mg%$ and $7.78\sim12.36\;mg%$ respectively. The calcium amount of coated rice was increased to 15% to 20%. As increasing the coating rate, hardness, cohesiveness, chewiness, and brittleness of coated rice were decreased, but springiness was increased. Before cooking, the color of coated rice appeared yellow and after cooking turned to the light yellow. The color intensity was increased feasibly as increasing the coating rate. The sensory characteristic of rice coated manufactured by adding 15% of the extract was best and found to be similar to that of the control.
Fipronil, the phenylpyrazole insecticide, is effective and used in various fields. Especially, fipronil was reliable because it was known to be specific on invertebrate animals than vertebrate animals including mammals. However, fipronil had potential risks that affect vertebrate animals as it blocks the gamma-aminobutyric acid (GABA) receptors that also exists in vertebrates as well as invertebrates. Therefore, it was necessary that harmful effects of fipronil on vertebrates are clarified. For this purpose, the zebrafish (Danio rerio) were used on behalf of vertebrate animals in present study. The zebrafish were exposed to 5 ㎍/L, 25 ㎍/L, and 50 ㎍/L of fipronil during 12, 24 and 72 hours. To closely observe toxic process, 12 hours and 24 hours of additional time point were set in the exposure test. Nuclear magnetic resonance (NMR)-based metabolomics is an approach to detect metabolic changes in organism resulted from external stimuli. In this study, NMR-based metabolomics showed the metabolic changes in zebrafish caused by fipronil exposure. Metabolic analysis revealed that fipronil interfered with energy metabolism and decreased the antioxidant ability in zebrafish. Antioxidant ability decline was remarkable at high exposure concentration. In addition, metabolic analysis results over time suggested that reactions for alleviating the excessive nerve excitation occurred in zebrafish after fipronil exposure. Through this study, it was elucidated that the adverse effects of fipronil on vertebrate animals are evident. The risk of fipronil on vertebrates can be no longer ignored. Moreover, this study has a meaning of practically necessary research for organism by examining the effects of fipronil at low concentrations existed in real environment.
The aim of this study was to evaluate gamma-aminobutyric acid (GABA)-induced erythropoietin (EPO) and EPO-receptor expression in human Hep3B cells and Sprague Dawley (SD) rats during hypoxia. Expression levels of EPO, EPO-R mRNA, Janus kinase-2 (JAK-2), vascular endothelial growth factor (VEGF), hypoxia inducible factor-1 (HIF-1), and HIF-2 in response to GABA treatment were evaluated in cell lines. SD rats were randomly divided into 5 groups of 8 rats each, and GABA was orally administered; the groups were the normal control (NC), hypoxia-exposed (G0), as well as the GABA 1 mg/100 g body weight (BW) GABA treated group (G1), 5 mg/100 g BW GABA treated group (G5), and 10 mg/100 g BW GABA treated group (G10) with hypoxia. We analyzed EPO levels and red blood cell counts in rat blood and EPO gene expression in kidney tissue. EPO and VEGF mRNA levels in Hep3B cells exposed to hypoxia were significantly increased and further increased after GABA treatment. However, the expression of EPO-R and JAK-2 mRNAs were not affected by GABA, but hypoxia-induced HIF-1 and HIF-2 mRNA expression was inhibited by GABA. In the kidney tissue of rats exposed to hypoxia, the expression level of EPO mRNA was greatly increased, but levels in the GABA treatment groups significantly decreased. EPO levels in the serum showed the same significant trend, but the red blood cell counts were not significantly different. These findings demonstrate that HIF-1 and HIF-2 activation increase EPO expression in Hep3B cells exposed to hypoxia. However HIF decreased by GABA addition and VEGF increased significantly.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.