• 동의신경정신과학회지
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• 제24권3호
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• pp.281-292
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• 2013

Objectives : A growing body of evidence has suggested that the dysfunction of glutamatergic systems plays a pivotal role in major depressive disorder (MDD). This study was performed to investigate the antidepressant-like effects of the ethanolic extract of Gastrodia elata Bl (GE) in mouse models and to investigate the role of ${\alpha}$-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid (AMPA) receptors in producing these antidepressant-like effects. Methods : The forced swim test (FST) and tail suspension test (TST) were used to investigate GE's behavioral effects in mice. Additional biochemical and behavioral experiments with NBQX, an AMPA receptor antagonist, were undertaken to determine whether the antidepressant-like properties of GE are involved in AMPA receptor throughput. Results : Oral administration of GE extract (1,600 mg/kg) 1h prior to testing significantly reduced the immobility times in the FST and TST. These antidepressant-like effects of GE extract were increased dose-dependently. Pre-treatment with NBQX significantly attenuated the reduction in immobility time induced by the GE extract in the FST and TST. Conclusions : The ethanolic extract of GE may exert antidepressant-like effects with involvement of AMPA receptor.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제4권5호
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• pp.347-353
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• 2000

It has been well documented that a massive release of not only glutamate but also other neurotransmitters may modulate the final responses of nerve cells to the ischemic neuronal injury. But there is no information regarding whether the release of monoamines is directly associated with synaptic vesicular proteins under ischemia. In the present study, it was investigated whether synapsin 1, syntaxin and SNAP-25 are involved in the release of 5-hydroxytryptamine $([^3H]5-HT)$ in glucose/oxygen deprived (GOD) rat hippocampal slices. And, the effect of NMDA receptor using DL-2-amino-5-phosphonovaleric acid (APV) on ischemia- induced release of 5-HT and the changes of the above proteins were also investigated. GOD for 20 minutes enhanced release of $[^3H]5-HT,$ which was in part blocked by the NMDA receptor antagonist, APV. The augmented expression of synapsin 1 during GOD for 20 minutes, which was also in part prevented by APV. In contrast, the expression of syntaxin and SNAP-25 were not altered during GOD. These results suggest that ischemic insult induces release of $[^3H]5-HT$ associated with synapsin 1, synaptic vesicular protein, via activation of NMDA receptor in part.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제7권2호
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• pp.85-89
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• 2003

The basic mechanism for the excitation of the peripheral vestibular receptors following acute hypotension induced by sodium nitroprusside (SNP) or hemorrhage was investigated in anesthetized rats. Electrical activity of the afferent vestibular nerve was measured after pretreatment with kynurenic acid, an NMDA receptor antagonist. The activity of the vestibular nerve at rest following acute hypotension induced by SNP or simulating hemorrhage was a greater increase than in control animals. The gain of the vestibular nerve with sinusoidal rotation following acute hypotension increased significantly compared to control animals. The acute hypotension induced by SNP or hemorrhage did not change the activity of the afferent vestibular nerve after kynurenic acid injection. These results suggest that acute hypotension produced excitation of the vestibular hair cells via glutamate excitotoxicity in response to ischemia.

• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.532-537
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• 2009

알코올 의존과 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체와 밀접한 관계가 있을 수 있다는 연구들이 있는데, 즉 NMDA 수용체가 알코올의 금단, 내성의 발생과 관련이 있다는 연구 결과들이다. 그러나 NMDA 수용체 길항제가 알코올 의존의 재발 예방에 효과가 있을 것이라는 것에 대해서는 아직 논란이 되고 있다. 본 연구는 유전적으로 알코올을 선호하는 C57BL/6형 생쥐를 이용하여 유한접근법으로 NMDA 수용체 길항제인 memantine을 5, 25, 50 mg/kg으로 각각 투여하였을 때 알코올 섭취량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 알코올 의존화된 C57BL/6형 수컷 생쥐를 5군으로 나눈 뒤, 12일간 각 군에 vehicle, naltrexone 1.0 mg/kg, memantine 5, 25, 50 mg/kg으로 각각 투여하면서 알코올의 섭취량, 물 섭취량, 사료 섭취량 및 체중을 조사하였다. 본 연구의 결과, 2시간 알코올 섭취량의 12일간 변화에 대해 vehicle 투여군과 naltrexone, memantine 5, 25, 50 mg/kg 투여군 각각의 군을 repeated measure ANOVA를 이용하여 비교하였을 때, naltrexone (df=4, F=11.827, p<0.01), memantine 5 mg/kg (df=4, F=7.999, p<0.01), memantine 25 mg/kg (df=4, F=6.199, p<0.05) 및 memantine 50 mg/kg (df=4, F=10.522, p<0.01) 투여군에서 각각 유의한 군과 일수의 상호작용을 보였다. 그러나 22시간 물 섭취량, 24시간 사료섭취량 및 체중의 12일간 변화에 대해서는 vehicle 투여군과 memantine 투여군 3군 각각에서 유의한 상호작용이 없었다. 한편, vehicle 투여군과 naltrexone 투여군 간에는 체중의 변화에서 유의한 군과 일수의 상호작용을 보였고, 22시간 물 섭취량 및 24시간 사료 섭취량에서는 유의한 상호 작용이 없었다. 이상의 결과는 NMDA 수용체 길항제인 memantine을 생쥐에게 투여하였을 때 알코올 섭취량에 영향을 줄 수 있다는 것을 의미한다. 이는 앞으로 부작용은 적으면서 치료 효과는 우수한 알코올 의존 재발 예방 치료제 개발의 가능성을 제안하고 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제44권3호
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• pp.148-152
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• 2001

본 연구에서는 유기인제에 의한 뇌 손상유발에 있어서 흥분성 아미노산계의 역할을 규명하고자 하였다. Djisopropylfluorophosphate(DFP)를 투여하여 뇌 손상을 유발한 흰쥐에 있어서, 뇌 해마부위에서의 aspartate 및 glutamate의 농도를 측정함으로써 경련유발에 따른 신경전달계의 변화와, 이에 따른 신경조직의 변화를 관찰하였다. 치료약물로 항콜린 약물인 atropine과 NMDA 수용체 길항제인 procyclidine을 각각 단독 또는 병합 투여하여 DFP에 의한 뇌신경독성에 대한 방어효과를 관찰하였다. DFP를 투여한 흰쥐는 경련유발과 더불어 해마부위 에서의 현저한 aspartate와 glutamate의 농도 증가를 보였으며, 병리조직학적으로 해마의 신경세포 감소를 보였다. DFP에 의하여 상승되어진 해마부위의 aspartate와 glutamate의 수준은 procyclidine에 의하여 현저히 억제 되었으나, atropine에 의하여는 DFP 투여군과 유의한 차이를 보이지 않았다. Procyclidine과 atropine 병합 투여 시에는 procyclidine 단독 투여시와 동일한 효과를 관찰할 수 있었다. 조직염색소견에서도 DFP에 의하여 현저하게 소실되어진 신경세포는 atropine 단독 투여시보다 procyclidine 단독 투여군 또는 atrpopine과 procyclidine 병합 투여군에서 뚜렷한 신경세포의 손상 및 소실을 방어하는 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 DFP에 의하여 유발된 경련은 흥분성 아미노산 신경전달계를 활성화시키고 이에 따라 뇌신경의 손상이 유발되는 것으로 생각된다. 특히 procyclidine은 DEP에 의한 경련유발과 뇌 세포손상을 효과적으로 방어할 수 있었으며, 이는 흥분성 아미노산계 중 NHDA수용체가 DFP에 의한 뇌 손상기전에 관여됨을 시사한다. 이상의 결과로 DFP에 의하여 유발된 경련은 일차적으로 콜린성 신경계를 과도하게 자극하여 이에 따른 흥분성 아미노산의 과도한 분비를 유발하고 특히 NMDA 수용체를 활성화하여 뇌의 손상을 가져온다고 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제11권1호
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• pp.1-7
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• 2007

Altered environmental gravity, including both hypo- and hypergravity, may result in space adaptation syndrome. To explore the characteristics of this adaptive plasticity, the expression of immediate early gene c-fos mRNA in the vestibular related tissues following an exposure to hypergravity stimulus was determined in rats. The animals were subjected to a force of 2 g (twice earth's gravity) for 1, 3, or 12 h, and were examined poststimulus at 0, 2, 6, 12, and 24 h. RT-PCR (reverse transcription polymerase chain reaction) and real-time quantitative RT-PCR were adopted to analyze temporal changes in the expression of c-fos mRNA. The hypergravity stimulus increased the expression of c-fos mRNA in the vestibular ganglion, medial vestibular nucleus, inferior vestibular nucleus, hippocampus, cerebellum, and cortex. The peak expression occurred at 0 h poststimulation in animals stimulated with hypergravity for 1 h, and at 6 h poststimulus in those stimulated for 3 h. In contrast, those stimulated for 12 h exhibited dual peaks at 0 and 12 h poststimulus. Bilateral labyrinthectomy markedly attenuated the degree of c-fos mRNA expression. Glutamate receptor antagonist also dramatically attenuated the degree of c-fos mRNA expression. These results indicate that expression of c-fos mRNA in response to hypergravity occurs in the vestibular related tissues of the central nervous system, in which peripheral vestibular receptors and glutamate receptors play an important role. The temporal pattern of c-fos mRNA expression depended on the duration of the hypergravity stimulus.

• Toxicological Research
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• 제20권3호
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• pp.241-250
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• 2004

We previously found that bisphenol A (BPA) caused neurotoxic behavioral alteration. Since disturbance of calcium homeostasis is an implicated contributor in the neurotoxic mechanism of environmental toxicants, we investigated whether BPA alters calcium homeostasis. Unlike other neurotoxic agents which cause increase of intracellular calcium level, BPA decreased $[Ca^{2+}]_i$ dose-dependently in PC12 cells and cortical neuronal cells regardless of the calcium existence in buffer. BPA at greater concentrations than 100 $\mu\textrm{M}$ reduced cell viability significantly in both types of cells. BPA also suppressed L-glutamate (L-type channel activator, 30 mM) and trifluoperazine (calmodulin antagonist, 30 $\mu\textrm{M}$)-induced increase of $[Ca^{2+}]_i$. BPA further lowered caffeine (RYR activator, 100 $\mu\textrm{M}$)-decreased $[Ca^{2+}]_i$, but did not alter dantrolene (RYR inhibitor, 100 $\mu\textrm{M}$), heparin (IP3 inhibitor, 200 units/ml) and xestospongin C (IP3 inhibitor, 5 $\mu\textrm{M}$)-decreased $[Ca^{2+}]_i$. Cell viability was not directly related to intracellular calcium change by bisphenol A that alternation of intracellular calcium may not be a direct causal factor of BPA-induced neuronal cell death.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제12권5호
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• pp.253-258
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• 2008

Somatostatin (SOM) is a widely distributed peptide in the central nervous system and exerts a variety of hormonal and neural actions. Although SOM is assumed to play an important role in spinal nociceptive processing, its exact function remains unclear. In fact, earlier pharmacological studies have provided results that support either a facilitatory or inhibitory role for SOM in nociception. In the current study, the effects of SOM were investigated using anesthetized cats. Specifically, the responses of rostrally projecting spinal dorsal horn neurons (RPSDH neurons) to different kinds of noxious stimuli (i.e., heat, mechanical and cold stimuli) and to the $A{\delta}$ -and C-fiber activation of the sciatic nerve were studied. Iontophoretically applied SOM suppressed the responses of RPSDH neurons to noxious heat and mechanical stimuli as well as to C-fiber activation. Conversely, it enhanced these responses to noxious cold stimulus and $A{\delta}$-fiber activation. In addition, SOM suppressed glutamate-evoked activities of RPSDH neurons. The effects of SOM were blocked by the SOM receptor antagonist cyclo-SOM. These findings suggest that SOM has a dual effect on the activities of RPSDH neurons; that is, facilitation and inhibition, depending on the modality of pain signaled through them and its action site.

• 대한약리학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-9
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• 1995

외상성 척추신경손상후에 병리조직학적 변화가 서서히 일어나며, 손상부위가 안정화되는데 걸리는 시간이 길어서 2차 손상과정이 최초의 기계적 손상을 악화시킴이 오래전부터 잘 알려져 있다. 이러한 2차 손상과정의 개입은 척추신경손상을 약리학적으로 조절하는 시도에 대한 논리적 배경을 제공하고 있다. 흥분성 아미노산은 척수의 정상기능뿐아니라 허혈성 및 외상성 손상에 의한 세포사망에 관여함이 알려져 있어 외상성 척수손상의 2차 손상과정에 이 흥분성 아미노산 수용체가 관여할 것임이 시사되고 있다. Dextrorphan은 화학적으로 우선성 morphinan계통의 약물로 흥분성 아미노산 수용체의 하나인 NMDA 수용체의 선택적 길항제이고 임상적으로 사용가능성이 조사되고 있는 약물이다. 본 연구는 dextrorphan의 처리가 쥐의 척수신경손상후에 나타나는 후지운동기능의 회복과정 및 조직학적 변화에 어떻게 영향을 미치는지를 관찰하여 척수손상 후 일어나는 2차 손상과정에 NMDA 수용체의 개입여부를 확인하고자 하였다. 후지운동기능 회복은 open field test(21 point scale)를 사용하였으며 조직학적 손상의 크기는 손상 8주후에 정량적 조직병리학 방법을 사용하였다. 성숙 자성 Long-Evans 쥐 (무게 $250{\sim}300gm$)를 pentobarbital sodium 마취 (복강내, 40 mg/kg)하에서 9번째 및 10번째 흉추부위의 추궁절재술을 시행하여 10g 무게의 막대를 25mm의 높이에서 노출된 경막에 떨어뜨려 척추손상을 유발하였다. 대조군 (n=15)은 생리식염수를 약물투여군 (각 n=10)은 dextrophan 15 mg/kg, 30mg/kg을 척수손상유발 15분전에 복강내로 투여하였다. Dextrorphan 처리는 척수손상에 의한 동맥압 변동 및 동맥혈액 가스치 (pH, $Pco_2,\;Po_2$)에 영향을 미치지 않았다. 척수손상 2일부터 open field test를 시작하여 일주일에 두번씩 술후 8주간 시행하였다. 첫 $2{\sim}3$일 후에는 후지운동을 전혀 관찰할 수 없었으며 그후 2주일까지 약간 빠른 회복을 보여 후지관절의 운동을 보이고 몸무게를 지탱하였으며 $4{\sim}5$주에는 일부 동물에서는 비정상적인 걸음을 보였다. 그 이후에는 더 이상의 후지운동기능의 회복은 볼 수 없었다. Dextrorphan 투여는 이러한 후지운동회복기능 뿐 아니라 조직손상의 크기에도 전혀 영향이 없었다. 이상의 결과는 NMDA 수용체는 외상성 척추손상 후 일어나는 2차 손상과정에 관여하지 않음을 시사하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1103-1109
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• 2015

뇌 해마의 콜린성 신경분포는 학습과 기역에 연관성이 있는 것으로 알려져 있으며 이의 작용제인 carbachol 투여 시 장기기억 저하가 유도됨이 알려져 왔다. 그러나 이러한 콜린성 자극에 의한 해마 신경세포의 시냅스 내 변화기작은 완전히 알려지지 않고 있다. 본 연구에서는 아세틸콜린 수용체의 활성에 의하여 유도되는 장기기억 저하 현상에 있어 alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionate (AMPA) 수용체가 후시냅스 표면으로부터 사라지는 현상과 이의 조절기작에 대하여 알아보고자 한다. 이를 위하여 쥐 해마의 일차세포를 추출하고 체외에서 배양한 성숙 신경세포에 carbachol 을 투여하여 장기기억 저하를 유도 하였으며, 후시냅스의 표면으로부 터 AMPA 수용체의 아단위체인 GluA2가 M1 무스카린 수용체의 길항제에 의하여 저해 되었다. 또한 콜린성 자극 에 의한 GluA2의 내재화 현상의 작용기작 연구를 위하여 쥐 해마 절편에 carbachol 투여 후 GluA2와 직접적인 상호작용을 하는 Glutam내재화 되었음을 확인하였다. 이러한 현상은 ate receptor-interacting protein 1 (GRIP1) 과 clathrine 단백질이 매개하는 세포내이입 작용을 하는 adaptin-α 단백질의 결합 변화를 관찰하였다. GluA2는 carbachol 자극에 의해 세포내이입 과정에서 adaptin-α 와의 결합이 증가하였으며 반대로 GRIP1과는 해리되었다. 이는 아세틸콜린의 수용체의 자극에 의하여 GluA2의 내제화 작용이 수반되며, 이의 작용기작으로 GluA2의 후시 냅스 표면 발현시에 결합하고 있는 GRIP1과 해리 되면서 장기기억 저하 현상이 유도됨을 의미한다.