• 대한약리학회지
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• 제30권3호
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• pp.273-289
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• 1994

뇌-허혈후 나타나는 신경세포의 손상에 glutamate의 과다한 유리와 그의 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체: calcium 통로 활성작용 및 polyamine중 putrescine의 증가로 인한 신경세포내 $[Ca^{2+}]$의 상승과 관련 있다는 보고들이 있다. 본 연구에서는 Mongolian gerbil에서 5분간 경동맥을 차단하여 뇌-허혈을 가한후 재관류시 해마의 세포외액내 polyamine, glutamate, acetylcholine농도, 해마의 $[^3H]MK-801$ 결합능의 변동 및 해마조직소견의 변동에 미치는 비가역성 ornithine decarboxylase (ODC) 억제제인 difluoromethylornithine (DFMO), diamine oxidase (DAO) 억제제인 aminoguanidine (AG), NMDA 수용체 길항제인 MK-801 및 calcium 통로 차단제인 nimodipine (NM)의 효과를 비교-검색하였다. 해마 세포외액내 polyamine, glutamate 및 acetylcholine은 microdialysis probe를 해마의 CA1부위에 위치시킨 후 나온 분취액을 HPLC와 luminometer를 사용하여 측정하였고, 해마조직에서 신경세포의 손상은 cresyl-violet 염색법으로 관찰하였다. 허혈후 해마 세포외액내 putrescine농도는 5분이내에 급속히 증가하여 뇌-허혈후 96시간까지 증가되는 경향을 보였으며 AG과 MK-801 처치시 saline 처치군에 비하여 증가정도가 상승되었으나 NM과 DFMO 처치로 putrescine의 증가는 감소되는 경향을 보였다. 해마 세포외액내 glutamate의 농도는 허혈후 5분 이내에 9배이상 유의하게 증가한 후 급격히 감소되어 25분후에는 정상치로 회복되었으나, 이같은 변동은 AG, DFMO 및 MK-801 처치로 영향을 받지 않았고 NM 처치로는 glutamate의 증가가 둔화되는 경향을 보였다. 해마 세포외액내 acetylcholine 농도는 허혈에 의하여 큰변동이 없었으나 허혈전 acetylcholine농도는 DFMO나 MK-801처치로 감소되는 경향을 보였다. 해마-synaptosome막의 $[^3H]MK-801$ 결합능은 saline 처치군에 비하여 AG과 MK-801 처치로 유의하게 감소되었다. 해마의 조직소견상 AG과 NM은 허혈후의 신경세포손상을 억제하고, MK-801은 손상의 예방에 별 영향을 주지 못하였으나 DFMO는 허혈에 의한 신경세포의 손상을 더욱 악화시키는 경향을 보였다. 이상의 결과로 미루어 NM과 다른기전으로 AG은 해마신경세포의 손상을 NMDA-수용체: calcium 통로의 활성화를 조절하여 허혈성 뇌손상을 억제할 수 있으리라 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제2권1호
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• pp.96-103
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• 1998

목적 : 고식적인 자기공명혈관조영술 (MR Angiography, MRA) 기법으로는 영상화가 어려웠던 대동맥궁의 주요 분지들의 평가에 있어서 새로운 MR기법인 조영증강 MRA의 임상적 유용성을 알아보고, 그 화질을 사용한 코일의 종류에 따라 비교해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 뇌혈관 질환을 의심하여 고식적인 기법으로 뇌 및 경동맥 MRA를 시행한 29명에서 전향적으로 Gd-DAPA 15-20ml를 일시에 손으로 주입한 후 대동맥궁과 그의 주요 분지들에 대해 3시기의 고속 MRA를 시행하여 그 화질을 분석하였다. MRA는 1.0T MR기종에서 3D-FISP기법으로 얻었으며 총 영상 획득 시간은 40-60초였다. 영상 분석은 무명동맥, 양측 총경동맥, 양측 쇄골하동맥과 양측 척추 동맥들의 기시부로부터 전장에 걸쳐 화질을 주관적으로 3등급(good; 명백히 정상소견을 보이는 경우, fair; 약간 낮은 신호를 보이나 정상으로 진단하기에 비교적 만족할 만한 경우, poor; 협착이 모호하거나, 인공물이나 너무 낮은 신호로 혈관을 볼 수 없어 카테터 혈관조영술을 요하는 경우)으로 나누어 평가하였으며, 양측 총경동맥의 분기(bifurcation) 부위에서는 고식적인 기법의 영상과 그 화질을 비교평가하였다. 또한 세가지 사용한 코일의 종류(CP body array 12예, CP neck array 9예, head-and-neck 8예)에 따른 화질 차이를 정성적 및 정량적(신호대 잡음비)으로 분석하였다. 결과 : 대동맥궁 주요 분지들의 전반적인 화질은 55% (16/29)에서 'good', 34%(10/29)에서 'fair'로 평가되어 대부분 고식적인 카테터 혈과조영술이 피요치 않을 정도로 만족할 만한 화질을 보였다. 양측 총경 동맥분지 부위에서는 65%(17/26)에서 고식적인 3D-TOF기법과 같거나 나은 영상을 보였다. CP body array 코일을 사용한 경우가 CP neck array 코일이나 head-and-neck 코일을 사용한 경우보다 정성적 및 정량적으로 유의하게 나은 영상을 보였다(p<0.05). 결론 : 고속 조영증강 MRA기법은 단시간내 (40-60초)에 대동맥구의 주요 분지들을 그 기시부위부터 두개골 저부에 이르기까지 대부분에서 잘 나타내주므로 선별검사로서 임상적으로 유용하리라 생각되며 CP body array 코일을 사용하였을 경우에 CP neck array 코일이나 head-and-neck 코일을 사용한 경우보다 좀더 나은 화질을 얻을 수 있으리라 생각된다.

• 대한한의학회지
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• 제24권3호
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• pp.51-64
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• 2003

Objective : This study investigated the alteration of neural activity and effect of Yanggyuksanhwa-tang (Lianggesanhuo-tang) on cerebral ischemia of rats. Methods : Considering age-related impact on cerebral ischemia, aged rats (18 months old) were used for this study. Ischemic damage was induced by the transient occlusion of bilateral common carotid arteries (BCAO) with hypotension. Yanggyuksanhwa-tang (Lianggesanhuo-tang) was administered twice a day orally. Then alterations of neural activities in the brain of aged BCAO rats were measured by the [$^{14}C$]2-deoxyglucose autoradiography method. Results : The BCAO in aged rats led to significant decrease of neural activity in the whole brain. Treatment with Yanggyuksanhwa-tang (Lianggesanhuo-tang) significantly attenuated the decrease of neural activity in the whole brain following BCAO ischemia. Treatment significantly attenuated the decrease of neural activity in the CA1, CA2, CA3, dentate gyrus of the hippocampus, activated barrel, barrel cortex, somatosensory cortex, cingulate cortex, caudate putamen, and medial septal nucleus following BCAO in aged rats. Treatment with Yanggyuksanhwa-tang (Lianggesanhuo-tang) also significantly attenuated the decrease of neural activity in the anteroventral thalamic nucleus, ventral anterior thalamic nucleus, arcuate nucleus, posterior hypothalamic area, medial mammillary nucleus, lateral periaqueductal gray, dorsal raphe nucleus, interpeduncular nucleus, median raphe nucleus, and medial pontine nucleus. Conclusion : It can be suggested that Yanggyuksanhwa-tang (Lianggesanhuo-tang) has a neuroprotecuve effect on cerebral ischemia through the control of glucose metabolic rate and cerebral blood flow.

• 한방재활의학과학회지
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• 제21권2호
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• pp.1-13
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• 2011

Objectives : We investigated the effect of Haein-tang(Hairen-tang) on short-term memory and apoptosis in dentate gyrus of the gerbils with transient global ischemia. Methods : For the induction of cerebral ischemia model in mice, common carotid arteries of gerbils were occluded with aneurysm clips for 5 min. One day after operation, Haein-tang(Hairen-tang) was administrated orally injected once a day for 15 consecutive days. Gerbils were randomly divided into four group(n=10 in each group): sham-operation group, ischemia-induction group, ischemia-induction and 50 mg/kg Haein-tang(Hairen-tang)-treated group, ischemia-induction and 100 mg/kg Haein-tang(Hairen-tang)-treated group, and ischemia-induction and 200 mg/kg Haein-tang(Hairen-tang)-treated group. The effect of Haein-tang(Hairen-tang) on memory function was investigated by using step-down avoidance task. Apoptosis was confirmed by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling(TUNEL) staining and immunohistochemistry for caspase-3. Western blot analysis for the expressions of Bax and Bcl-2 protein was also conducted. Results : 1. Haein-tang extract significantly enhanced short-term memory in step-down avoidance task and 100 mg/kg, 200 mg/kg Haein-tang-treated group. 2. Haein-tang extract significantly suppressed TUNEL-positive cells after transient global ischemia and 50 mg/kg, 100 mg/kg, 200 mg/kg Haein-tang-treated group. 3. Haein-tang extract significantly increased caspase-3 positive cells in the hippocampal dentate gyrus after transient global ischemia and 50 mg/kg, 100 mg/kg, 200 mg/kg Haein-tang-treated group. 4. Haein-tang extract significantly decreased Bax protein expressions in the hippocampus after transient global ischemia and 100 mg/kg, 200 mg/kg, Haein-tang-treated group. Haein-tang extract significantly increased Bcl-2 protein expressions in the hippocampal dentate gyrus after transient global ischemia and 50 mg/kg, 100 mg/kg, 200 mg/kg, Haein-tang-treated group. Haein-tang extract significantly decreased Ratio of Bax protein to Bcl-2 protein in the hippocampus after transient global ischemia and 100 mg/kg, 200 mg/kg Haein-tang-treated group. Conclusions : While Haein-tang(Hairen-tang) treatment improved short-term memory by suppressing on ischemia-induction apoptosis. In the present study, Haein-tang(Hairen-tang) shows protective effect on transient global ischemia.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제25권5호
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• pp.697-703
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• 2002

We investigated that the role of nitric oxide (NO) on ischemic rats in brain and heart. Ischemia was induced by both common carotid arteries (CCA) occlusion for 24h following reperfusion. Then tissue samples were removed and measured NOx. In brain, NOx was increased by about 40% vs. normal and it was significantly inhibited by aminoguanidine, selective iNOS inhibitor. This result showed that NOx concentration was increased by iNOS. We investigated the role of $Ca^{2+}$ during ischemia. Nimodipine, L-type calcium channel blocker, didn't inhibit the increases of NOx concentration during ischemia. It suggested that increased NOx was due to calcium-independent NOS. MK-801, which N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist, didn't significantly prevent the increases of NOx. In heart, ischemia caused NOx decrease and it is inconsistent with NOx increase in brain. Aminoguanidine and nimodipine didnt affect on NOx decrease. But MK-801 more lowered NOx concentration than those of ischemia control group. It seemed that $Ca^{2+}$ influx in heart partially occurred via NMDA receptor and inhibited by NMDA receptor antagonist. The mean arterial pressure (MAP) in ischemic rats after 24h of CCA occlusion was decreased when compared to normal value, whereas the heart rates (HR) was not different between two groups. Aminoguanidine or MK801 had no effect on MAP or HR, but nimodipine reduced MAP. There was no difference the effects of aminoguanidine, nimodipine, or MK-801, on MAP and HR between normal rats and ischemic rats. In summary, ischemic model caused an increase of NOx concentration, suggesting that this may be produced via iNOS, which is calcium independent in brain. However in heart, ischemia decreased NOx concentration and NMDA receptor was partially involved. The basal MAP was decreased in ischemic rats but HR was not different from normal control, suggesting that increased NOx in brain of ischemic rat may result in the hypotension.

• 대한한방내과학회지
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• 제24권2호
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• pp.337-347
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• 2003

This study investigated the effect of Yanggyuksanhwa-tang on cerebral ischemia of the rats. Considering age-related impact on cerebral ischemia, aged rats (18 months old) were used for this study. Ischemic damage was induced by the transient occlusion of bilateral common carotid arteries(BCAO) under the hypotension. Yanggyuksanhwa-tang was administered twice orally. Then changes of immunohistochemical expression of c-fos and c-jun in ischemic damaged hippocampus were observed. The BCAO in aged rats led significant increase of c-fos expression in CA1 and DG of hippocampus. While the treatment of Yanggyuksanhwa-tang significantly attenuated the increase of c-fos expression in CA1 hippocampus following BCAO ischemia. Depending on changes of the normalized optical density(NOD) of immunohistochemical c-fos expression, the treatment of Yanggyuksanhwa-tang significantly attenuated the increase of NOD in CA1 and DG of hippocampus. And there was not changes in CA2 and CA3 hippocampus with respect to the control BCAO group. The BCAO in aged rats led significant increase of c-jun expression in CA1 hippocampus. While the treatment of Yanggyuksanhwa-tang significantly attenuated the increase of c-jun expression in CA1 hippocampus following BCAO ischemia. Depending on changes of the NOD of immunohistochemical c-jun expression, the treatment of Yanggyuksanhwa-tang significantly attenuated the increase of NOD in CA1 hippocampus. And there was not changes in CA2, CA3 and DG of hippocampus with respect to the control BCAO group.

• International Journal of Molecular Medicine
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• 제44권3호
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• pp.939-948
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• 2019

Chemokine C-X3-C motif ligand 1 (CX3CL1) and its sole receptor, CX3CR1, are known to be involved in neuronal damage/death following brain ischemia. In the present study, time-dependent expression changes of CX3CL1 and CX3CR1 proteins were investigated in the hippocampal CA1 field following 5 min of transient global cerebral ischemia (tgCI) in gerbils. To induce tgCI in gerbils, bilateral common carotid arteries were occluded for 5 min using aneurysm clips. Expression changes of CX3CL1 and CX3CR1 proteins were assessed at 1, 2 and 5 days after tgCI using western blotting and immunohistochemistry. CX3CL1 immunoreactivity was strong in the CA1 pyramidal cells of animals in the sham operation group. Weak CX3CL1 immunoreactivity was detected at 6 h after tgCI, recovered at 1 day after tgCI and disappeared from 5 days after tgCI. CX3CR1 immunoreactivity was very weak in CA1 pyramidal cells of the sham animals. CX3CR1 immunoreactivity in CA1 pyramidal cells was significantly increased at 1 days after tgCI and gradually decreased thereafter. On the other hand, CX3CR1 immunoreactivity was significantly increased in microglia from 5 days after tgCI. These results showed that CX3CL1 and CX3CR1 protein expression levels in pyramidal cells and microglia in the hippocampal CA1 field following tgCI were changed, indicating that tgCI-induced expression changes of CX3CL1 and CX3CR1 proteins might be closely associated with tgCI-induced delayed neuronal death and microglial activation.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권3호
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• pp.317-325
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• 2006

목 적 : 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상의 병태 생리에서 nitric oxide(NO)가 급성 저산소성 허혈(hypoxia-ischemia, HI) 후 재산소-재관류기(reoxygenation-reperfusion, RR)에 대뇌의 혈역학 및 에너지 대사에 미치는 영향을 규명하기 위하여, NO 합성 억제제인 NG-monomethyl-L-arginine(L-NMMA)와 NO 합성 촉진제인 L-arginine(L-Arg) 투여를 통하여 뇌신경 세포에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 방 법 : 생후 3일 이내의 신생자돈 28마리를 대상으로 무작위로 나누어, Sham 처치만 받은 정상 대조군(n=9), HI와 RR만 유발한 실험 대조군(n=7), HI 이후 RR 직전에 L-NMMA 투여군(n=6)과 L-arginine 투여군(n=6) 등 4군으로 구분하였다. 실험은 ether을 흡입 시킨 후 thiopental을 정주하고, 기관 삽관 후 인공호흡기 등의 처지를 끝낸 후, HI를 유발하기 위하여 실험군에서 수술 겸자로 양측 경동맥을 폐쇄한 후 8% 산소로 30분간 흡입하였고, RR을 시행하기 위하여 경동맥 폐색을 풀고 흡입 산소농도를 60%로 올려 1시간까지 투여하면서 관찰하였다. 생리적 변수로 혈압과 동맥혈 가스 소견을 관찰하였고, 뇌의 혈역학적 변화와 에너지 상태는 near infrared spectroscopy(NIRS)를 이용하여 대뇌의 산화 헤모글로빈($HbO_2$), 환원헤모글로빈(Hb), 환산 헤모글로빈(HbD), 싸이토크롬 $aa_3$(Cyt $aa_3$) 등을 지속적으로 관찰하여 비교하였다. 또한 실험 종료 시 얻은 뇌조직에서 $Na^+$, $K^+$-ATPase의 활성도 및 지질 대사산물인 conjugated dienes, 고에너지 인분자인 ATP(adeninetriphosphate)와 phosphocreatine(PCr)을 비교하였다. 결 과 : 생리적 변수의 변화에서는 실험군 모두에서 정상 대조군에 비하여 혈압, 동맥혈 산소 분압, pH, base excess 등이 유의하게 감소하였고(P<0.05), 젖산은 유의하게 증가하였다(P<0.05). L-NMMA와 L-Arg군에서 실험 대조군과 유의한 차이는 없었다. 실험군에서 RR 1시간 후 pH를 제외한 혈압, 동맥혈 산소 분압, base excess 등의 이상소견은 모두 기저치로 회복되었고, 실험군간에 유의한 차이가 없었다. NIRS 소견에서 $HbO_2$와 HbD는 HI 동안 정상 대조군에 비하여 실험군 모두에서 유의하게 감소하였으나(P<0.05), RR 직후 기저치로 회복되었으며, $HbO_2$는 RR 40분 이후 정상 대조군에 비해 유의하게 감소하였다(P<0.05). Hb은 정상 대조군을 제외한 모든 실험군에서 HI 동안 유의하게 증가하였다가(P<0.05), RR 직후 기저치로 회복되었다. 산화 Cyt $aa_3$는 HI 동안 실험군 모두에서 감소하는 경향을 보였고, RR 이후 다시 증가하였다. 정상 대조군과 각 실험군간에 유의한 차이는 없었다. 뇌의 $Na^+$, $K^+$-ATPase 활성도와 conjugated dienes은 실험군 모두에서 정상 대조군(제1군)에 비하여 유의하게 감소하였다(P<0.05). 뇌의 ATP, phosphocreatine은 실험군 모두에서 정상 대조군과 차이가 없었고, 또한 실험군간에도 유의한 차이가 없었다. 결 론 : 신생 자돈에서 급성 저산소성 허혈 이후 재산소-재관류기 동안 NO 합성 억제제인 L-NMMA나 NO 생성 촉진제인 L-arginine이 뇌 혈역학이나 뇌의 에너지 대사에는 특별한 변화를 일으키지 않았다. 따라서 급성 저산소성 허혈성 뇌손상에서 재산소화 재관류기 초기에는 NO가 뇌손상의 주요한 기전으로 작용하지 않을 것으로 사료된다. 또한 뇌혈역학 및 생화학적 검사 결과 등에서 급성기에는 에너지 부전 상태가 주요한 세포손상 기전이 아니고, 이온 농도의 변화에 의한 뇌부종, 산소유리기에 의한 뇌세포 손상이 저산소성 허혈성 뇌손상의 급성기에 주로 작용하는 뇌세포 손상의 주요 기전임을 시사한다. 따라서 NO 생성 억제제 혹은 생성 전구물질인 L-Arg은 뇌신경 세포 보호 효과를 보이지 않아 급성 주산기 가사의 치료제로서 제한이 됨을 알 수 있었다. 그러나 좀 더 명확한 효과를 보기 위하여 선택적 억제제의 사용, 제제의 용량 및 투여시기, 손상 후 좀더 긴 시간 이후의 변화에 대한 연구가 필요하다.

• 대한약리학회지
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• 제32권3호
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• pp.335-345
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• 1996

허혈/재관류 뇌손상에서 활성산소류의 역할이 중요시되고 있다. 본 연구에서는 모래쥐의 총경동맥을 묶었다 풀어줌으로써 실험적 허혈/재관류 손상을 유도하고 산화성 스트레스 발생 유무와 이러한 산화성 스트레스가 세포손상으로 연결되는지를 알아보고자 하였다. 해마는 뇌조직 중에서도 특히 산화성 스트레스에 취약한 부분이므로 해마에서 얻은 조직을 대뇌피질에서 얻은 조직과 비교분석하였다. 또한, 이들 부위에서 heat shock protein 70(HSP70)의 발현이 허혈/재관류 손상에 미치는 영향도 검색하고자 하였다. 허혈/재관류에 의한 산화성 스트레스의 지표로써 글루타치온 산화정도, GSSG/(GSH+2xGSSG)를 측정하였을 때 주로 해마에서 산화지표가 상승됨을 관찰하였다. 한편 산화성 스트레스가 세포손상으로 연결되는지를 알아보고자 지질과산화물을 측정하였다. 두 부위 모두에서 지질과산화물 형성의 증가가 있었으며 대뇌피질에서보다 해마에서 더 증가됨을 알 수 있었다. 지질과산화물 형성의 정도나 시간적 변화양상이 글루타치온 산화의 그것들과 유사하였다. 이러한 결과들은 허혈/재관류에 의해 산화성 스트레스가 형성되며 동시에 이러한 산화성 스트레스가 세포 손상을 초래함을 보여준다. 또한 산화성 스트레스 및 산화성 세포손상 정도가 대뇌피질보다는 해마에서 더 큰 것을 알 수 있었다. 그러나, 피질과 해마에서 HSP70의 기초발현(basal level) 정도는 차이가 없었다. 이는 해마의 취약성이 HSP70 발현 결핍에 기인하지 않았음을 나타낸다. 반면 허혈/재관류에 의한 HSP70의 발현유도는 해마조직에서 제대로 이주어지지 않았고 northern blot결과 이는 전사단계에서의 부친에 의한 것으로 나타났다. 이러한 결과들로 볼 때 허혈/재관류에 의한 뇌손상에서 HSP70 유도정도를 측정하는 것이 세포의 취약성을 예측할 수 있는 지표로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권8호
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• pp.789-794
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• 2003

목 적: 신생 흰쥐의 뇌에 저산소-허혈을 유발하여 선조체 monoamine과 그 대사물들의 변화를 관찰하여, 저산소-허혈 손상 시 dopamine과 monoamine의 역할을 관찰하고자 하였다. 방 법 : 생후 5-6일 된 신생 흰쥐의 우측 총경동맥을 결찰 후 우측 선조체에 microdialysis probe를 삽입하였다. 2시간 동안의 안정기를 거친 후, probe를 통해 기저치를 수집하고, 바로 8% 산소에 2시간 동안 노출시키고, 2시간 동안 회복시키며 20분 간격으로 수집한 샘플을 HPLC를 통해 분석하였다. 결 과 : 1) Dopamine은 저산소-허혈기에 급격히 증가하는 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다(P>0.05). 2) DOPAC은 저산소-허혈 동안 기저치의 $23.0{\pm}4.2%$까지 감소하였다가, 재산소화 동안에 기저치의 $120.8{\pm}54.9%$까지 증가하였다(P<0.05). 3) HVA는 DOPAC과 같은 변화를 보였으나 덜 현저하였고, 저산소-허혈 동안 기저치의 $35.3{\pm}7.6%$까지 감소하였다가 재산소화 동안에 $105.8{\pm}32.3%$까지 회복되었다(P<0.05). 4) NE은 저산소-허혈 노출과 재산소화 동안 유의한 변화를 보이지 않았다(P>0.05). 5) 5-HIAA는 저산소-허혈 동안 서서히 감소하였다가 재산소화 동안 증가하였고, 그 변화는 통계적으로 유의하였다(P<0.05). 6) 실험 중 serotonin은 검출되지 않았다. 결 론: 저산소-허혈은 미성숙 신생 횐쥐의 뇌 선조체의 monoamine 대사에 영향을 끼쳤으며, 이 결과는 monoamine, 특히 dopamine과 그 대사물들이 신생 흰쥐 뇌의 저산소-허혈손상의 기전에 중요한 역할을 할 수 있다는 가능성을 제시한다.