Baicalein (BA), a plant-derived active flavonoid present in the root of Scutellaria baicalensis, has been widely used for the treatment of stress-related neuropsychiatric disorders including depression. Previous studies have demonstrated that repeated restraint stress disrupts the activity of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis, resulting in depression. The behavioral and neurochemical basis of the BA effect on depression remain unclear. The present study used the forced swimming test (FST) and changes in brain neurotransmitter levels to confirm the impact of BA on repeated restraint stress-induced behavioral and neurochemical changes in rats. Male rats received 10, 20, or 40 mg/kg BA (i.p.) 30 min prior to daily exposure to repeated restraint stress (2 h/day) for 14 days. Activation of the HPA axis in response to repeated restraint stress was confirmed by measuring serum corticosterone levels and the expression of corticotrophin-releasing factor in the hypothalamus. Daily BA administration significantly decreased the duration of immobility in the FST, increased sucrose consumption, and restored the stress-related decreases in dopamine concentrations in the hippocampus to near normal levels. BA significantly inhibited the stress-induced decrease in neuronal tyrosine hydroxylase immunoreactivity in the ventral tegmental area and the expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) mRNA in the hippocampus. Taken together, these findings indicate that administration of BA prior to the repeated restraint stress significantly improves helpless behaviors and depressive symptoms, possibly by preventing the decrease in dopamine and BDNF expression. Thus, BA may be a useful agent for the treatment or alleviation of the complex symptoms associated with depression.
Bamboo salt has been used for the purpose of prevention and treatment of various diseases in Korea. Present study was carried out to ascertain the effects of purple bamboo salt upon anti-allergic effect, anti-inflammatory activity and immune-enhance effect as well. Purple bamboo salt significantly inhibited the ear swelling response and histamine release induced by compound 48/80 in mice and rat peritoneal mast cells. Purple bamboo salt (0.01 ∼ lg/kg) also dose-dependently inhibited the passive cutaneous anaphylaxis by oral administration. Purple bamboo salt (1 mg/mL) in hibited phorbol 12-myristate 13-acetate plus calcium ionophore A23187-stimulated tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, interleukin (IL)-1${\beta}$ and IL-6 secretion, by 67.04${\pm}$0.08%, 68.01${\pm}$1.85%, 69.48${\pm}$0.54%, respectively. In addition, purple bamboo salt inhibited the expression of TNF-${\alpha}$ mRNA in HMC-1 cells. Finally, we investigated the effect of purple bamboo salt in the forced swimming test (FST) and the change of purple bamboo salt-mediated cytokine production from MOLT-4 cells. At the 7th, immobility time was significantly decreased in the purple bamboo salt-administration group (35.4 ${\pm}$5.9 s for 1 g/kg) in comparison with the control group (93.2 ${\pm}$ 15.45). After FST, the content of glucose in the blood serum was increased and the levels of blood urea nitrogen, lactic dehydrogenase was decreased in purple bamboo salt-administration group. However, it had no effect on the elevation of CK and TP level. Purple bamboo salt (1 mg/mL) significantly increased the interferon (IFN)-${\gamma}$ and IL-2 level compared with media control (about 3.7-fold for IFN-${\gamma}$, about 3.5-fold for IL-2, p〈0.05) but did not affect the IL-4.
근육은 지속적인 수축운동 과정상에서 근육 세포내의 에너지원인 ATP가 고갈되고, 근육피로를 나타내는 물질이 축적되어 근력이 약해지고 피로도가 증가하게 된다. 지구력을 향상시키기 위하여 ATP의 합성 증가 및 근육내 피로 물질의 축적 방지 등이 요구되어지는데, 본 연구에서는 전통 생약재로부터 추출 증류한 조성물 JR-22를 이용하여 지구력 향상 효과를 확인하고자 하였다. JR-22를 4주간 실험 동물에게 투여한 이후 체중의 4-8%에 해당하는 무게를 부가하고 강제수영 시간을 통하여 지구력 향상효과를 확인한 결과 JR-22의 투여로 인하여 지구력이 향상되는 효과를 확인하였다 JR-22에 의한 지구력 향상효과의 기작을 관찰하기 위하여 체중의 4%에 해당하는 무게를 부가한 뒤 90분간 강제 수영시킨 실험 동물로부터 근육 피로 물질들과 근육내 ATP 함량을 측정한 결과 JR-22의 투여가 근육내 ATP 함량을 증가시키는 것으로 나타나 JR-22의 투여가 근육내 ATP를 증가시킴으로서 지구력을 향상시키는 효과를 나타내는 것으로 추측되었다. 또한 근육세포의 강화와 연관성이 있는 IGF-1과의 관련성을 알아보기 위하여 JR-22를 투여한 이후 혈액중의 IGF-1의 농도를 측정하였을 때도 JR-22에 의해서 유의성이 있는 IGF-1의 증가가 관찰되어 JR-22의 투여가 근력 강화에 도움을 줄 수 있다고 추측되었다. 이러한 운동 과정상에서 발생하는 체내의 산화적 손상은 JR-22의 투여를 통해 완화되고 있음을 확인하여 JR-22의 투여가 체내의 항산화력 증진에 도움을 줄 수 있는 것으로 추측되었다. 한편 JR-22를 4주 이상 투여하였을 경우에도 간독성 지표인 GOT, GPT를 비롯한 각종 혈액 생화학적 수치들의 변화가 나타나지 않았으며, 기타 이상 소견이 발견되지 않아 JR-22의 식용으로서의 안전성에도 문제가 없는 것으로 판단되었다. 이상의 결과에서 JR-22는 IGF-1의 증가 및 근육내 ATP 농도를 증가시킴으로서 지구력을 강화시키는 효과가 있을 뿐 아니라 운동시 발생하는 부작용중 하나인 산화적 손상을 억제시키는 항산화 효과 또한 겸비하고 있는 것으로 판단된다.
본 연구에서는 저열량식이요법의 부작용 증세중 체력저하를 개선할 수 있도록 동의보감의 처방중 체력 증진과 연관된 보음(補陰), 보혈(補血) 기능을 갖는 사물탕(四物楊)을 기반으로 하여 개발된 생약 조성물의 체력 증진 기능을 규명하고자 실시하였다. 저열량식이요법의 모델로서 섭취 식이량의 50%를 제한하는 제한식이를 2주간 실시한 결과 제한식이를 섭취한 군은 강제 수영 모델에서 총 수영 시간이 감소하고 근육내 ATP 함량의 감소, 혈액중 젖산 함량의 증가가 나타나 식이 제한에 의해서 체력 감소가 나타남을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 사용된 산야초 추출물을 동일하게 식이제한을 한 실험동물에게 섭취시킨 결과 총수영시간의 증가와 근육내 ATP의 증가, 젖산 함량의 감소가 나타나 저열량식이에 의한 부작용인 체력 저하를 산야초 추출물이 완화시킬 수 있는 기능이 있음을 확인 할 수 있었다. 또한, 산야초 추출물의 투여는 체력과 높은 연관성이 있는 것으로 알려진 혈중 IGF-1의 농도를 증가시키는 것이 관찰되어 체력 향상에 도움을 주는 것으로 추측된다. 식이 제한 환경에서 나타날 수 있는 천연물 추출물의 독성을 확인하기 위하여 간기능 지표인 GOT, GPT를 측정한 결과 특별한 변화가 나타나지 않아 산야초 추줄물의 안전성을 확인할 수 있었다.
크로마틴 리모델링은 후성유전기전을 통해 유전자 발현을 조절한다. 비정상적인 히스톤 변형이 우울증 발생에 관여하는 것으로 알려져 있다. p11 (S100A10)은 인간과 설치류에서 우울증의 병태생리에 관여한다고 보고되었다. 본 연구는 우울증 동물모델인 장기간 예측 불가능한 스트레스가 마우스 해마에서 p11 유전자 promoter의 히스톤 변형에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. C57BL/6 마우스에 21일 동안 스트레스를 가하고, 강제수영검사를 수행하여 우울 유사 행동 양상을 측정하였다. Real time PCR 및 Western blotting 분석법으로 p11 발현 변화를 조사하였으며, 염색질 면역침전분석법을 수행하여 p11 promoter의 히스톤 H3 아세틸화 및 메틸화 양을 측정하였다. 장기간 예측 불가능한 스트레스는 강제수영검사에서 부동시간을 증가시켜 우울 유사 행동을 나타내었으며, 해마의 p11 mRNA 및 단백질 발현을 유의하게 감소시켰다. 또한 p11 promoter의 히스톤 H3 아세틸화(Ac-H3) 및 H3-K4 트리메틸화(H3K4met3)를 유의하게 감소시켰으며, H3-K27 트리메틸화(H3K27met3)를 증가시켰다. 본 연구결과는 만성 스트레스가 해마에서 p11 유전자의 후성유전적 억제를 야기하여 p11 유전자의 발현을 감소시킴을 시사한다.
생애 초기 유해 경험은 우울증의 위험성을 높이며, 성인기 스트레스의 민감성에 영향을 미칠 수 있다. 출생 후 모성 분리(MS)로 인한 성인기 스트레스(장기간 예측 불가능한 스트레스; CUS)의 취약성에 p11 유전자의 후성유전기전이 영향을 미치는 지를 확인하였다. 출생 직후부터 21일 동안 하루 3시간 동안 새끼 생쥐를 어미 생쥐로부터 분리시켜 새끼 생쥐가 성체가 되었을 때 CUS를 3주 동안 매일 적용하였다. Real time PCR기법으로 해마의 p11 발현 양을 측정하였고, 염색질 면역 침전 분석법으로 p11 promoter의 히스톤 H3 아세틸화 및 메틸화 양을 측정하였다. 강제수영검사에서 우울 유사 행동을 측정하였다. MS군 및 CUS군은 p11 mRNA 발현 양을 유의하게 감소시켰으며, MS+CUS군은 CUS군에 비해 p11 발현 양을 유의하게 증가시켰다. 또한 MS+CUS군은 CUS군에 비해 H3 아세틸화를 감소시켰다. 이러한 감소는 HDAC5 mRNA 발현 증가와 일치하였다. MS+CUS군은 CUS군에 비해 H3K4 메틸화를 감소시켰으며, H3K27 메틸화를 증가시켰다. 강제수영검사에서 p11 발현이 가장 많이 감소된 MS+CUS군이 대조군에 비해 더 긴 부동 시간을 나타내었다. 출생 후 모성 분리를 경험하고 성체 기간에 스트레스를 함께 받은 생쥐는 성체기간에만 스트레스를 받은 생쥐보다 훨씬 더 큰 후성유전 변화를 보여주었다. 생애 초기 유해 경험은 해마에서 p11 유전자의 히스톤 변형을 통해 성체 스트레스 효과를 더 악화시키는 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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