• Biomolecules & Therapeutics
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• 제28권3호
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• pp.230-239
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• 2020

Previous studies have shown disrupted synaptic plasticity and neural activity in depression. Such alteration is strongly associated with disrupted synaptic structures. Chronic stress has been known to induce changes in dendritic structure in the basolateral amygdala (BLA) and medial prefrontal cortex (mPFC), but antidepressant effect on structure of these brain areas has been unclear. Here, the effects of imipramine on dendritic spine density and morphology in BLA and mPFC subregions of stressed mice were examined. Chronic restraint stress caused depressive-like behaviors such as enhanced social avoidance and despair level coincident with differential changes in dendritic spine structure. Chronic stress enhanced dendritic spine density in the lateral nucleus of BLA with no significant change in the basal nucleus of BLA, and altered the proportion of stubby or mushroom spines in both subregions. Conversely, in the apical and basal mPFC, chronic stress caused a significant reduction in spine density. The proportion of stubby or mushroom spines in these subregions overall reduced while the proportion of thin spines increased after repeated stress. Interestingly, most of these structural alterations by chronic stress were reversed by imipramine. In addition, structural changes caused by stress and blocking the changes by imipramine were corelated well with altered activation and expression of synaptic plasticity-promoting molecules such as phospho-CREB, phospho-CAMKII, and PSD-95. Collectively, our data suggest that imipramine modulates stress-induced changes in synaptic structure and synaptic plasticity-promoting molecules in a coordinated manner although structural and molecular alterations induced by stress are distinct in the BLA and mPFC.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2005년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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• pp.88-89
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• 2005

• 대한약리학회:학술대회논문집
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• 대한약리학회 2006년도 The 6th Congress of the Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies
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• pp.98.2-98.2
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• 2006

• Applied Microscopy
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• 제8권1호
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• pp.53-66
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• 1978

An attempt has been made to discriminate the synapses in the striatum consisting caudate nucleus, putamen and fundus striati of the cat with emphasis on the characteristic structures of axon terminals and postsynaptic profiles. The differentiation is based on the size and shape of vesicle in the bouton terminal, and the symmetrical or asymmetrical thickening the pre- and postsynaptic membrane. Four types of synapses could be differentiated: Type I: the bontons with asymmetrical,synaptic thickenings contain round 45 nm diameter vesicles and contact cell soma, dendritic shafts and dendritic spines (74%). Type II : the boutons contain round 45nm diameter vesicles and are associated with symmetrical membrane thickenings. These synapses are formed on the soma and dendritic shafts (6%). Type III: the boutons with symmetrical membrane thickenings contain 50-60 nm diameter pleomorphic vesicles, and contact soma and dendritic shafts (18%). Type IV: the terminals contain flattened vesicles ($25{\times}45 nm$) and are associated with symmetrical membrane thickenings. These synapses are found in contact with soma and dendritic shafts. Additionally, the bouton en passant, which is expanded from myelinated or unmyelinated axons containing round vesicles (45nm diameter) contacts the dendritic shaft or dendritic spine with asymmetrical membrane thickenings. Two unusual types of synapses, axo-axonic and dendro-dendritic, are found occasionally.

• Applied Microscopy
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• 제50권
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• pp.6.1-6.6
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• 2020

The cerebellum is a region of the brain that plays an important role in motor control. It is classified phylogenetically into archicerebellum, paleocerebellum and neocerebellum. The Purkinje cells are lined in a row called Purkinje cell layer and it has a unique dendritic branches with many spines. The previous study reported that there is a difference of synapse density according to the lobules based on large two-dimensional data. However, recent study with high voltage electron microscopy showed there was no differences in dendritic spine density of the Purkinje cell according to its phylogenetic lobule. We analyzed Purkinje cell density in the II, VI and X lobules by stereological modules and synaptic density was estimated by double disector based on Purkinje cell density in the molecular layer of each lobule. The results showed that there was significant difference in the Purkinje cell density and synapse number according to their phylogenetic lobules. The number of Purkinje cell in a given volume was larger in the archicerebellum, but synapse density was higher in the neocerebellum. These data suggest that cellular and synaptic organization of the Purkinje cell is different according to their phylogenetic background.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.806-817
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• 2021

우울증 발생 기전에 신경가소성의 손상이 관여한다. Sirtuin 1은 신경가소성의 조절에 중요한 역할을 담당하고 있다. 또한 mTORC1 신호전달의 활성화가 신경가소성을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 sirtuin 1이 mTORC1 신호전달을 통해 수상돌기 성장과 가시형성에 미치는지 영향을 조사하였다. 덱사메타손이 처치된 신경세포와 정상 배양 신경세포에 resveratrol (sirtuin 1 활성제)과 sirtinol (sirtuin 1 억제제)을 각각 처치하였다. Western blot 분석법을 사용하여, sirtuin 1 발현 및 ERK1/2, mTORC1, p70S6K의 인산화 양을 분석하였고, 면역형광측정법으로 수상돌기의 길이와 가시밀도를 분석하였다. Resveratrol은 덱사메타손 환경에서 농도 의존적으로 sirtuin 1의 발현을 증가시켰으며, ERK1/2 (sirtuin 1의 하위 타겟), mTORC1, 그리고 p70S6K (mTORC1의 하위 타겟)의 인산화를 유의하게 증가시켰다. 또한 resveratrol은 수상돌기 성장과 가시밀도를 증가시켰다. 반면, sirtinol은 정상 배양액에서 sirtuin 1의 발현을 유의하게 감소시켰으며, ERK1/2, mTORC1, p70S6K의 인산화 양을 농도 의존적으로 유의하게 감소시켰다. 또한 sitinol은 수상돌기 성장과 가시밀도를 유의하게 감소시켰다. 신경세포에 sirtuin 1의 siRNA를 transfection시켜 sirtuin 1을 knockdown 시켰을 때, ERK1/2 및 mTORC1의 인산화 양이 감소하였을 뿐만 아니라, 수상돌기 성장과 가시밀도도 감소하였다. 본 연구는 sirtuin 1이 ERK1/2-mTORC1 신호전달을 통해서 수상돌기 성장과 가시밀도를 변화시켜 신경가소성을 조절한다는 것을 보여주었다.

• 한국전자현미경학회:학술대회논문집
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• 한국현미경학회 2005년도 제36차 춘계학술대회 및 제3회 HVEM 이용자 워크샵
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• pp.116-117
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• 2005

• Applied Microscopy
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• 제31권1호
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• pp.1-8
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• 2001

신경세포 가지돌기가시의 형태를 분석하는 것은 신경세포의 기능을 이해하는데 중요하다. 가지돌기가시는 광학현미경 해상도의 한계근처에 있는 구조물로 투과전자현미경 및 공초점헌미경 등을 이용한 연구들이 보고 되고 있다. 고압전자현미경은 높은 해상도와 투과능력 덕분에 두꺼운 절편의 관찰이 용이하여 신경세포의 가지돌기가시 등을 관찰하는데 유용한 것으로 알려져 있다. 고압전자현미경을 이용하여 신경세포의 가지돌기가시를 효과적으로 관찰하는방법을 확인하고 기본적인 형태학적 자료를 축적하고자 하였다. 생쥐 소뇌에 위치하는 조롱박세포의 가지돌기가시를 anti-calbindin 28kD항체 및 Golfi 염색으로 표지한 후 $4{\mu}m$두께의 절편을 제작하여 impregnation방법으로 각각 처리하여 표본을 제작한 후, 초고압전자현미경으로 관찰하여 효과적인 관찰방법을 찾고, 영상분석 기법을 이용하여 가지돌기가시의 밀도와 가시의 길이를 측정하였다. 초고압전자현미경 관찰 결과, 면역조직화학법과 Golgi법 모두 조롱박세포의 가지돌기가시를 관찰할 수 있었으나 Golgi법으로 준비된 표본이 가시를 정량적으로 분석하기에 더욱 적합하였다. 명상분석 결과로는 가지돌기 가시의 평균밀도가 $24.5{\pm}3.6$개/$10{\mu}m$였고, 가시의 평균길이는 $1.12{\pm}0.22{\mu}m$였다. 본 연구를 통해서 Gogli 법으로 염색된 조롱박세포를 고압전자현미경으로 관찰할 경우, 가지돌기가시를 정량적으로 관찰할만한 만족스러운 영상을 얻을 수 있었고, 추후 경사를 주어 촬영한 두 장의 사진을 이용하여 3차원적으로 분석하면 좀 더 정확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단되며, 이는 소뇌의 신경가소성을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이다.

• 운동영양학회지
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• 제23권4호
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• pp.32-35
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• 2019

[Purpose] Fibronectin type III domain containing 5 (FNDC5)/irisin is an exercise-induced myokine, which contributes to cognitive functions. However, the relationship between the neuroprotective effects of FNDC5/irisin and hippocampal dendritic remodeling and astrocyte-secreted factors remains unclear. Therefore, we explored whether subchronic recombinant irisin treatment affected hippocampal morphology and some astrocyte-derived molecules. [Methods] Mice were intraperitoneally injected with irisin (0.5 μg/kg/day) for seven days, followed by their sacrifice two days later. Hippocampal morphometric parameters were analyzed and pgc-1a, fndc5, bdnf, and some astrocyte-derived factors mRNA levels were measured. [Results] Dendritic length, arborization, and spine density were enhanced by irisin regimen in hippocampal CA1 and CA3 areas. Hippocampal pgc-1a, fndc5, and bdnf mRNA levels were significantly increased by irisin treatment. Moreover, hevin mRNA levels were significantly enhanced, whereas tgf-b1 levels downregulated by irisin treatment. [Conclusion] FNDC5/irisin has dendritogenic activity probably through hevin induction and TGF-β1 suppression.

• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1062-1066
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• 2009

N-Acetylglucosamine kinase (GlcNAc kinase or NAGK; EC 2.7.1.59)는 GlcNAc를 인산화하여 GlcNAc-6-phosphate를 만드는 효소이다. 효소자체에 대한 자세한 연구에도 불구하고 포유류에서NAGK의 표현에 대한 연구는 거의 없다. 배양한 흰쥐의 해마신경세포에서 NAGK은 세포체/가지돌기 영역에서 클러스터(cluster)를 형성한다. 본 연구에서는 가지돌기의 긴 축에서부터 가쪽으로 돌출되는 NAGK 클러스터에 대하여 연구하였다. 배양한 해마신경세포를 NAGK와 다양한 연접표지단백질에 대한 항체로 이중염색한 결과 NAGK 클러스터가 가지돌기의 바닥에는 있었지만 억제성 연접후부위에는 존재하지 않았다. 또한 흰쥐 전뇌(forebrain)의 균질액(homogenate, BH), 연접체(synaptosome, S), 연접후치밀질(postsynaptic density, PSD) 분획을 NAGK 항체로 면역염색한 결과 NAGK는 연접체에는 있었지만 PSD 분획에는 존재하지 않았다. 이러한 결과들은 NAGK가 가지돌기가시(spine)의 바닥쪽으로 돌출됨을 의미한다.