• Biomolecules & Therapeutics
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• 제16권4호
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• pp.328-335
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• 2008

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.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권6호
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• pp.584-590
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• 2019

Luteolin, a widespread flavonoid, has been known to have neuroprotective activity against various neurologic diseases such as epilepsy, and Alzheimer's disease. However, little information is available regarding the hypnotic effect of luteolin. In this study, we evaluated the hypnotic effect of luteolin and its underlying mechanism. In pentobarbital-induced sleeping mice model, luteolin (1, and 3 mg/kg, p.o.) decreased sleep latency and increased the total sleep time. Through electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) recording, we demonstrated that luteolin increased non-rapid eye movement (NREM) sleep time and decreased wake time. To evaluate the underlying mechanism, we examined the effects of various pharmacological antagonists on the hypnotic effect of luteolin. The hypnotic effect of 3 mg/kg of luteolin was not affected by flumazenil, a GABAA receptorbenzodiazepine (GABAAR-BDZ) binding site antagonist, and bicuculine, a GABAAR-GABA binding site antagonist. On the other hand, the hypnotic effect of 3 mg/kg of luteolin was almost completely blocked by caffeine, an antagonist for both adenosine A1 and A2A receptor (A1R and A2AR), 8-Cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine (DPCPX), an A1R antagonist, and SCH-58261, an A2AR antagonist. From the binding affinity assay, we have found that luteolin significantly binds to not only A1R but also A2AR with $IC_{50}$ of 1.19, $0.84{\mu}g/kg$, respectively. However, luteolin did not bind to either BDZ-receptor or GABAAR. From these results, it has been suggested that luteolin has hypnotic efficacy through A1R and A2AR binding.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제27권4호
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• pp.55-65
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• 2010

목적 : 기존 연구에서 신문혈 자침은 알코올 및 코카인을 자가섭취하는 동물 모델에서 효과적이라는 점이 밝혀졌으며, 또한 모르핀 자가섭취를 억제할 수 있음이 밝혀졌다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 자침의 효과가 얼마나 지속될 수 있는지 알아보았다. 재료 및 방법 : 체중 270~300g의 수컷 SD계 흰쥐를 이용하였다. 먹이섭취 훈련을 통과한 후 오른쪽 경정맥에 관을 삽입하는 수술을 거쳐, 0.1mg/kg의 모르핀을 매일 1시간, 총 3주 동안 자가섭취 하도록 하였다. 모르핀을 일정하게 섭취한 동물에게는 다음날 침술을 시행하였다. 두 번째 실험에서는 GABAA 및 GABAB 길항제를 자침 30분 전에 투여하여 침술의 효능과 GABA 수용체계 사이의 관계를 검증하였다. 결과 : 모르핀 자가섭취를 억제하는 신문혈 자침의 효과는 매일 비슷하게 나타나지 않았으며, 4일째에는 유의한 효과가 없는 것으로 나타났다. 그러나 5일째와 6일째에는 다시 유의한 효과가 나타나 뒤집어진 U 자형 곡선을 나타내었다. 또한 GABA 수용체의 길항제들은 자침의 효과가 유의하게 나타났을 때 이를 차단하는 결과를 보였다. 결론 : 모르핀 중독 치료에서 침술의 효과는 항상 비슷하게 발휘되는 것이 아니므로 침 치료는 적어도 1주일에 2회 이상 받을 필요가 있다. 아울러 보다 심도 있는 연구를 위하여 뇌신경 체계에 대한 연구가 이루어질 필요가 있는 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제14권2호
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• pp.59-69
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• 2010

Impairment in spinal inhibition caused by quantitative alteration of GABAergic elements following peripheral nerve injury has been postulated to mediate neuropathic pain. In the present study, we tested whether neuropathic pain could be induced or reversed by pharmacologically modulating spinal GABAergic activity, and whether quantitative alteration of spinal GABAergic elements after peripheral nerve injury was related to the impairment of GABAergic inhibition or neuropathic pain. To these aims, we first analyzed the pain behaviors following the spinal administration of GABA antagonists ($1{\mu}g$ bicuculline/rat and $5{\mu}g$ phaclofen/rat), agonists ($1{\mu}g$ muscimol/rat and $0.5{\mu}g$ baclofen/rat) or GABA transporter (GAT) inhibitors ($20{\mu}g$ NNC-711/rat and $1{\mu}g$ SNAP-5114/rat) into naive or neuropathic animals. Then, using Western blotting, PCR or immunohistochemistry, we compared the quantities of spinal GABA, its synthesizing enzymes (GAD65, 67) and its receptors (GABAA and GABAB) and transporters (GAT-1, and -3) between two groups of rats with different severity of neuropathic pain following partial injury of tail-innervating nerves; the allodynic and non-allodynic groups. Intrathecal administration of GABA antagonists markedly lowered tail-withdrawal threshold in naive animals, and GABA agonists or GAT inhibitors significantly attenuated neuropathic pain in nerve-injured animals. However, any quantitative changes in spinal GABAergic elements were not observed in both the allodynic and non-allodynic groups. These results suggest that although the impairment in spinal GABAergic inhibition may play a role in mediation of neuropathic pain, it is not accomplished by the quantitative change in spinal elements for GABAergic inhibition and therefore these elements are not related to the generation of neuropathic pain following peripheral nerve injury.

• 한국안광학회지
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• 제20권3호
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• pp.391-396
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• 2015

목적: 본 연구에서는 한국관박쥐 망막에서의 시각계를 이해하기 위하여 한국관박쥐의 망막 내 글루타메이트 및 ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA), 아세틸콜린과 같은 중추신경계의 주요 신경전달물질과 수용체, 신경교세포인 뮬러세포의 분포를 분석하였다. 방법: 성체 한국관박쥐의 망막을 대상으로 하였다. 망막을 수직 절편한 다음, 표준면역세포화학법을 적용하였다. 공초점 현미경을 사용하여 면역형광이미지 내 면역반응성을 확인하였다. 결과: 한국관박쥐의 망막에서 글루타메이트에 대한 면역반응성을 나타내는 신경세포들은 주로 신경절세포층에 존재하였다. GABA에 대한 면역반응성을 가지는 신경세포들은 내핵층에 주요하게 분포했으며, GABA의 수용체들은 내망상층에 존재하였다. 아세틸콜린의 면역반응성 신경세포들은 주로 내핵층에 위치하고 있었으며, 니코틴성 아세틸콜린 수용체 각각의 면역반응성들은 대부분 내망상층에 밀집해 있었다. 한국관박쥐의 망막에서 신경교세포 중 하나인 뮬러세포는 신경절 세포층에서 외핵층까지 길게 뻗어 있었다. 결론: 본 연구를 통하여 한국관박쥐의 망막에도 다른 포유동물의 망막에 있는 주요 신경전달물질 및 수용체, 뮬러세포가 존재한다는 것이 밝혀졌다. 이와 같은 연구결과는 한국관박쥐는 조직화된 망막 신경회로를 가지는 기능적 망막을 가지고 있음을 의미한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권5호
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• pp.767-773
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• 2012

괴각 추출물의 항불안 효능을 탐색하기 위하여 elevated plus-maze, horizontal wire test 및 open field test와 같은 동물행동실험을 통하여 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. Elevated plus-maze를 이용한 본 연구에서 괴각 추출물의 100 mg/kg, 200 mg/kg 및 400 mg/kg 투여군에서 대조군에 비하여 open arm에서 머무른 시간의 백분율이 증가하였고, open arm으로의 출입 백분율 또한 증가하였다. Elevated plus-maze를 이용한 길항실험에서는 benzodiazepine 수용체의 antagonist인 flumazenil에 의해 괴각 추출물 400 mg/kg의 항불안 효능이 차단되는 것이 관찰되었다. Locomotor activity 측정에서도 괴각 추출물의 모든 용량에서 총 이동거리의 변화가 없었으며, 또한 horizontal wire test에서도 대조군과 괴각 추출물 투여군 사이에 차이를 나타내지 않았다. 결론적으로, 본 연구의 결과에서 괴각의 메탄올 추출물이 elevated plus-maze test, horizontal wire test 및 open field test를 통하여 locomotor activity 및 근육이완이나 진정 등의 부작용이 없으면서 우수한 항불안 작용을 가지는 천연물이라고 생각되어지며 이러한 작용이 특히 GABA 신경계와 관련이 있음을 시사하고 있다. 향후 괴각의 항불안 작용의 평가를 위하여 다양한 실험모델의 개발이 필요할 것으로 생각되며 또한 이러한 작용에 대한 기전 연구가 포괄적이고 다각적으로 진행되어져야 할 필요성이 있다고 사료된다.

• 한국동물학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-11
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• 1996

GABA antagonist인 SR 95531이 닭의 pretectum nuclei (nucleus Superficialis Synencephali nSS) 또는 nBOR (nucleus Ectomammilaris nEM)속에 미량 주입되었다. 단안의 optokinetic nystagmus는 한쪽 뇌의 내부에 약품을 주입하기 전후에 탐색 코일 테크닉에 의해서 기록되었다. 한쪽 nSS 또는 nEM 속에 SR 95531를 미량 주입하면 자극의 양방향에 대하여 반대쪽 눈에 의해서 유도된 단안의 OKN속도 게인이 가역적으로 증가하였다. 이때 nSS속에 주입하면 N-T 성분의 속도 게인보다 T-N 성분의 속도 게인을 더욱 강하게 증가시킴으로써 방향적 불균형성이 더욱 증가되었다. 한편 nEM 속에 약품을 주입하게 되면 T-N 성분의 속도 게인보다 N-T 성분의 속조 게인이 더욱 강하게 증가함으로써 방향적 불균형성을 제거했다. 이것으로부터 우리는 nSS 특히 N-T 자극에 방응에 단안의 OKN이 관련되어 있고, nEM은 N-T 자극에 대한 OKN 반응에 더욱 관련되어 있는 것으로 유추할 수 있었다. 이 결과는 그 약품이 중뇌 수준에서 OKN에 관련된 GABAergic 메카니즘의 억제작용을 제거한다는 것을 암시한다. 미량 주입된 핵에 대하여 같은쪽 눈에 의해서 유도된 OKN의 게인의 증가는 수평적 OKN에 관련된 이들 중뇌 구조들 사이에 강한 상호작용이 존재한다는 것으로 설명된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권1호
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• pp.86-95
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• 2020

Background: Ginsenoside Rb1 (Rb1), one of the most abundant protopanaxadiol-type ginsenosides, exerts excellent neuroprotective effects even though it has low intracephalic exposure. Purpose: The present study aimed to elucidate the apparent contradiction between the pharmacokinetics and pharmacodynamics of Rb1 by studying the mechanisms underlying neuroprotective effects of Rb1 based on regulation of microflora. Methods: A pseudo germ-free (PGF) rat model was established, and neuroprotective effects of Rb1 were compared between conventional and PGF rats. The relative abundances of common probiotics were quantified to reveal the authentic probiotics that dominate in the neuroprotection of Rb1. The expressions of the gamma-aminobutyric acid (GABA) receptors, including GABAA receptors (α2, β2, and γ2) and GABAB receptors (1b and 2), in the normal, ischemia/reperfusion (I/R), and I/R+Rb1 rat hippocampus and striatum were assessed to reveal the neuroprotective mechanism of Rb1. Results: The results showed that microbiota plays a key role in neuroprotection of Rb1. The relative abundance of Lactobacillus helveticus (Lac.H) increased 15.26 fold after pretreatment with Rb1. I/R surgery induced effects on infarct size, neurological deficit score, and proinflammatory cytokines (IL-1β, IL-6, and TNF-α) were prevented by colonizing the rat gastrointestinal tract with Lac.H (1 × 10⁹ CFU) by gavage 15 d before I/R surgery. Both Rb1 and Lac.H upregulated expression of GABA receptors in I/R rats. Coadministration of a GABA_A receptor antagonist significantly attenuated neuroprotective effects of Rb1 and Lac.H. Conclusion: In sum, Rb1 exerts neuroprotective effects by regulating Lac.H and GABA receptors rather than through direct distribution to the target sites.