• The Korean Journal of Pain
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• 제35권1호
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• pp.22-32
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• 2022

Background: Migraine headaches have been associated with sensory hyperactivity and anomalies in social/emotional responses. The main objective of this study was to evaluate the potential involvement of orexin 1 receptors (Orx1R) within the basolateral amygdala (BLA) in the modulation of pain and psychosocial dysfunction in a nitroglycerin (NTG)-induced rat model of migraine. Methods: Adult male Wistar rats were injected with NTG (5 mg/kg, intraperitoneal) every second day over nine days to induce migraine. The experiments were done in the following six groups (6 rats per group): untreated control, NTG, NTG plus vehicle, and NTG groups that were post-treated with intra-BLA microinjection of Orx1R antagonist SB-334867 (10, 20, and 40 nM). Thermal hyperalgesia was assessed using the hot plate and tail-flick tests. Moreover, the elevated plus maze (EPM) and open field (OF) tests were used to assess anxiety-like behaviors. The animals' sociability was evaluated using the three-chamber social task. The NTG-induced photophobia was assessed using a light-dark box. Results: We observed no change in NTG-induced thermal hyperalgesia following administration of SB-334867 (10, 20, and 40 nM). However, SB-334867 (20 and 40 nM) aggravated the NTG-induced anxiogenic responses in both the EPM and OF tasks. The NTG-induced social impairment was overpowered by SB-334867 at all doses. Time spent in the dark chamber of light-dark box was significantly increased in rats treated with SB-334867 (20 and 40 nM/rat). Conclusions: The findings suggest a role for Orx1R within the BLA in control comorbid affective complaints with migraine in rats.

• ALGAE
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• 제37권1호
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• pp.75-84
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• 2022

Intercellular nutrient and signal transduction are essential to sustaining multicellular organisms and maximizing the benefits of multicellularity. It has long been believed that red algal intercellular transport of macromolecules is prevented by the protein-rich pit plug within pit-connections, the only physical connection between cells. Fluorescein isothiocyanate-dextran and recombinant green fluorescence protein (rGFP) of various molecular sizes were injected into vegetative cells of Griffithsia monilis using a micromanipulator, and intercellular transport of the fluorescent probes was examined. Pit-connections were found to provide intercellular transport of tracers at rates comparable to plasmodesmata in other organisms. The time necessary for the transport to an adjacent cell was dependent on the molecular size and the direction of the transport. Fluorescent dextran of 3 kDa was transported to adjacent cells in 1-2 h after injection and migrated to all cells of the filament within 24 h, but fluorescent dextran of 10-20 kDa took 24 h to transfer to neighboring cells. The migration occurred faster towards adjacent reproductive cells and to apical cells than basally. Fluorescent tracers above 40 kDa and rGFP was not transported to neighboring cells, but accumulated near the pit plug. Our results suggest that pit-connections are conduit for macromolecules between neighboring cells and that these size-specific conduits allow intercellular communication between the vegetative cells of red algae.

• The Korean Journal of Pain
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• 제35권4호
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• pp.413-422
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• 2022

Background: The neocortex, including the medial prefrontal cortex (mPFC), contains many neurons expressing nitric oxide synthase (NOS). In addition, increasing evidence shows that the nitric oxide (NO) and opioid systems interact in the brain. However, there have been no studies on the interaction of the opioid and NO systems in the mPFC. The objective of this study was to investigate the effects of administrating L-arginine (L-Arg, a precursor of NO) and N(gamma)-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME, an inhibitor of NOS) into the mPFC for neuropathic pain in rats. Also, we used selective opioid receptor antagonists to clarify the possible participation of the opioid mechanism. Methods: Complete transection of the peroneal and tibial branches of the sciatic nerve was applied to induce neuropathic pain, and seven days later, the mPFC was cannulated bilaterally. The paw withdrawal threshold fifty percent (50% PWT) was recorded on the 14th day. Results: Microinjection of L-Arg (2.87, 11.5 and 45.92 nmol per 0.25 µL) increased 50% PWT. L-NAME (17.15 nmol per 0.25 µL) and naloxonazine (an antagonist of mu opioid receptors, 1.54 nmol per 0.25 µL) inhibited anti-allodynia induced by L-Arg (45.92 nmol per 0.25 µL). Naltrindole (a delta opioid receptor antagonist, 2.45 nmol per 0.25 µL) and nor-binaltorphimine (a kappa opioid receptor antagonist, 1.36 nmol per 0.25 µL) were unable to prevent L-Arg (45.92 nmol per 0.25 µL)-induced antiallodynia. Conclusions: Our results indicate that the NO system in the mPFC regulates neuropathic pain. Mu opioid receptors of this area might participate in pain relief caused by L-Arg.

• The Korean Journal of Pain
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• 제36권2호
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• pp.163-172
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• 2023

Background: Synaptic plasticity contributes to nociceptive signal transmission and modulation, with calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMK II) playing a fundamental role in neural plasticity. This research was conducted to investigate the role of CaMK II in the transmission and regulation of nociceptive information within the nucleus accumbens (NAc) of naïve and morphine-tolerant rats. Methods: Randall Selitto and hot-plate tests were utilized to measure the hindpaw withdrawal latencies (HWLs) in response to noxious mechanical and thermal stimuli. To induce chronic morphine tolerance, rats received intraperitoneal morphine injection twice per day for seven days. CaMK II expression and activity were assessed using western blotting. Results: Intra-NAc microinjection of autocamtide-2-related inhibitory peptide (AIP) induced an increase in HWLs in naïve rats in response to noxious thermal and mechanical stimuli. Moreover, the expression of the phosphorylated CaMK II (p-CaMK II) was significantly decreased as determined by western blotting. Chronic intraperitoneal injection of morphine resulted in significant morphine tolerance in rats on Day 7, and an increase of p-CaMK II expression in NAc in morphine-tolerant rats was observed. Furthermore, intra-NAc administration of AIP elicited significant antinociceptive responses in morphine-tolerant rats. In addition, compared with naïve rats, AIP induced stronger thermal antinociceptive effects of the same dose in rats exhibiting morphine tolerance. Conclusions: This study shows that CaMK II in the NAc is involved in the transmission and regulation of nociception in naïve and morphine-tolerant rats.

• 한국동물생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.143-150
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• 2023

Background: The successful production of superior or transgenic offspring from in vitro produced embryos in cattle relies heavily on the quality of blastocyst stage embryos. In order to enhance the developmental competency of these embryos, a novel culture method was devised. Methods: This study utilized stem cell culture medium (SCM) from hESCs as a supplement within the culture medium for bovine in vitro produced embryos. To gauge the efficacy of this approach, in vitro fertilized embryos were subjected to culture in CR1aa medium enriched with one of three supplements: 0.3% BSA, 10% FBS, or 10% SCM. Results: The blastocyst development and hatching rates of one-cell zygotes cultured in CR1aa medium supplemented with SCM (23.9% and 10.2%) surpassed those cultured in CR1aa medium supplemented with BSA (9.3% and 0.0%) or FBS (3.1% and 0.0%) (p < 0.05). Furthermore, post-zygotic gene activation, cleaved embryos cultured in CR1aa medium supplemented with SCM (57.8% and 34.5%) exhibited notably higher rates (p < 0.05) compared to those cultured with BSA (12.9% and 0.0%) or FBS (45.7% and 22.5%) supplementation. Furthermore, the microinjection of SCM into the cytoplasm or pronucleus of fertilized zygotes resulted in elevated blastocyst development and hatching rates, particularly when the microinjected embryos were subsequently cultured in CR1aa medium supplemented with SCM from the 8-cell embryo stage onwards (p < 0.05), in contrast to those cultured with FBS supplementation. Conclusions: In conclusion, this study conclusively demonstrated that the incorporation of SCM into the culture medium significantly enhances the developmental progress of preimplantation embryos.

• 한국수산과학회지
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• 제57권1호
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• pp.41-52
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• 2024

Serotransferrin cDNA from the Siberian sturgeon Acipenser baerii was isolated and its expression patterns during early life intervals were characterized. It contained an ORF encoding a 708-aa-long polypeptide, including a 19-aa signal peptide. Bioinfomatic analysis and 3D modeling indicated a typical bi-lobal structure with conserved iron-coordinating residues. During embryonic development, the potential transition of maternally provisioned transcripts to zygotically de novo transcribed ones occurred around blastula stage. The transferrin mRNA levels peaked at stages responsible for pronephros, heart and erythropoietic component differentiation. After hatching, the transferrin mRNA expression gradually increased at early ontogenic phases (0 to 3 DPH) corresponding to the periods in which prolarvae exhibited increased blood circulation and liver differentiation. The expression decreased at subsequent stages in which prolarvae exhibited benthic movement. The tissue distribution assay indicated liver-predominant expression at fingerling stage. From the microinjection-based challenge with Aeromonas hydrophila at day-0 and day-7, the transcriptional response was modulated toward upregulation, in which the amounts induced at 6, 12 and 24 HPI were greater in prolarvae injected at day-7 than at day-0. Therefore, transferrin plays important roles in both early development and host protective responses to pathogens in the Siberian sturgeon.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1383-1391
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• 2016

타목시펜과 같은 항에스트로젠은 ER 양성의 초기 유방암 환자에게 사용되고 있다. 그러나 대부분의 환자에서 이 항에스트로젠에 대한 내성 발현은 불가피하게 발생한다. BCAR3 유전자는 사람의 에스트로젠 의존성 유방암에서 tamoxifen 내성유도를 야기하는 단백질로 발견되었다. 우리들은 이전에 이 BCAR3 유전자가 세포주기 진행과 EGF와 인슐린에 의한 DNA 합성 신호전달경로를 조절한다고 보고하였다. 본 연구에서는, 비종양성 정상적인 인간유방상피세포인 MCF-12A세포에서 c-Jun 전자의 조절에 대한 BCAR3유전자의 기능적인 역할을 조사하였다. BCAR3의 일시적인 발현 또는 지속적인 발현이 c-Jun mRNA와 단백질의 발현을 증가하는 것을 발견하였다. 또한 BCAR3 발현 유전자의 미세주사에 의해 세포 증식이 증가하였다. 이 c-Jun의 발현 증가는 promoter의 활성화를 통해 일어난다. 또한 BCAR3에 의한 c-Jun 발현 유도가 억제성 Ras, Rac, Rho에 의해 억제되었다. 다음으로 EGF 성장인자에 의한 c-Jun 발현 유도에 대한 BCAR3의 영향을 단일 세포 미세주사법에 의해 조사하였다. BCAR3 항체, BCAR3의 siRNA와 같은 BCAR3의 기능을 억제할 수 있는 물질들을 세포로 미세주사하면 EGF에 의한 c-Jun의 발현을 억제하였지만, IGF-1 성장인자에 의한 c-Jun 발현은 억제하지 않았다. 이러한 결과들로부터 BCAR3는 c-Jun 단백질 발현 유도와 세포 증식에 중요한 역할을 하며, 여기에는 Ras, Rac, Rho와 같은 GTPase들이 필요하다는 것을 발견하였다.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.571-578
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• 2006

Mitochondrial serine protease로 알려진 human HtrA2 (hHtrA2)는 apoptosis 유도 과정에서 중요한 역할을 담당하고 있을 뿐만 아니라 hHtrA2가 motor neuron degeneration과 관련이 있다는 최근 연구 결과가 있으나, hHtrA2의 생리적 기능은 아직 명확하게 밝혀져 있지 않다. 이와 같이 생체내에서 필수적인 업무를 담당하는 hHtrA2의 기능을 심도 있게 연구하기 위해서는 적절한 동물모델 시스템이 필요하나 이에 대한 연구도 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 hHtrA2의 기능 분석을 위한 기본적인 실험으로 zebrafish라는 동물모델을 선택하여 hHtrA2의 발현 시스템을 정립하였다. 먼저 zebrafish에 hHtrA2를 발현시키기 위하여 zebrafish에서 일반적으로 사용되는 발현 시스템인 pCS2+ vector에 hHtrA2와 GFP를 cloning하고 plasmid를 HEK293 cell에 transfection한 후, hHtrA2-GFP fusion 단백질의 발현을 immunoblot과 immunofluorescence staining assay로 확인한 바 약 64 kDa의 hHtrA2 단백질의 발현을 확인할 수 있었다. Zebrafish에서 hHtrA2-GFP fusion 단백질의 발현양상은 immunofluorescence microscope으로 확인하였다. hHtrA2-GFP DNA와 mRNA를 zebrafish embyro에 microinjection하여 두 가지 component의 발현을 비교 분석한 결과, DNA는 dot 형태로 mRNA는 몸 전체에 퍼져보이는 형태로 발현 양상의 차이는 있었으나 둘 다 zebrafish embryo에서 잘 발현되는 것을 알 수 있다. 다음 DNA를 주 component로 microinjection하여 zebrafish embryo에서 발현을 확인한 결과 hHtrA2는 72 hpf 까지 발현이 지속되는 것을 확인하였다. 본 연구에서 정립한 hHtrA2의 zebrafish 발현 조건은 앞으로 zebrafish에서 hHtrA2의 생리적 기능을 심도있고 정확하게 연구하는 데 있어 기본적인 자료로 활용 할 수 있을 것이다.

• 한국가축번식학회지
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• 제21권2호
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• pp.167-176
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• 1997

본 연구는 수정란을 수란우에 이식하기 이전에 형질전환가능 수정란을 선발할 수 있다면 형질전환동물의 생산에 크게 도움이 되므로 3.2 kb $\beta$-actin promoter (lacZ/n대) DNA를 미세주입하여 배반포기배에서의 발현을 확인하여 이들을 선발할 수 있는가를 규명하고자 하엿다. 채란된 난포란은 10%FBS, 5$\mu\textrm{g}$/ml LH, 0.5$\mu\textrm{g}$/ml FSH, 100 unit/ml penicillin 및 100 $\mu\textrm{g}$/ml streptomycin이 함유된 TCM199에 22~24 시간동안 체외성숙을 유도후 5$\mu\textrm{g}$/ml heparin으로 수정능획득을 유도한 1$\times$106 sperm/ml의 정자로 체외수정을 시켰다. 체외수정후 18~20시간째에 vortexing에 의해 과립막세포를 제거하고 원심분리시켜 자/웅전핵이 확인되는 수정란의 핵에 3~4 ng/${\mu}\ell$ lacZ/neo DNA를 미세주입하였다. 모든 수정란의 배양은 3 mg/ml BSA, 20${\mu}\ell$/ml NEM AMINO acids 및 40${\mu}\ell$/ml BME amino acids가 함유되어 있는 CR1aa 배양액에 neo/DNA로 transfected 된 BRL 단층에서 실시하였다. G418에 대한 적정농도를 찾기 위하여 정상적인 수정란에 0, 50, 100 및 200 $\mu\textrm{g}$/ml G418를 첨가하여 배양한 결과 8일째에 30.3%(44/145), 8.7%(13/150), 0.7%(1/151) 및 0% (0/134)의 수정란이 배반포기까지 발달하였다. 그래서 본 실험에서는 일정하게 100$\mu\textrm{g}$/ml G418을 첨가하여 배양하였다. 총 1,127개의 수정란을 미세주입후 G418 없는 배양액에서 710개 (63.0%)가 분할하였다. 미세주입후 48시간째에 2-세포기이상 분할된 수정란을 대조구 및 100$\mu\textrm{g}$/ml G418처리구를 무작위로 할당하여 배양하였으며, 또한 740개의 정상수정란도 같은 반복수로 배양을 실시하였다. 미세주입한 수정란은 8일 후 11.6%(26/255) 및 5.2% (14/267)가 대조구 및 G418 처리구에서 배반포기까지 발달하였으며 정상수정란은 27.2% (151/740)가 배반포기 배까지 발달하였다. 미세주입후 대조구에서는 23.1$\pm$2.6/70.7$\pm$4.7 (32.7%)의 할구가 $\beta$-Gal 활력을 보였고, 반면에 100$\mu\textrm{g}$/ml G418 처리구에서는 40.3$\pm$4.1/48.8$\pm$7.5 (82.6%)가 $\beta$-Gal 활력을 보였다. 비록 mosaic 형태로 외래유전자가 발현되었지만 대조구에서 87.0% (26/30개) 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보인 반면, G418 처리구에서는 모든 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보였다 (P<0.05). 그러나 대조구 및 G418 처리구의 ICM colony에서는 영양배엽과 내배엽을 제외한 epiblast에서는 확인되지 않았다. 그러나 이 결과로부터 $\beta$-actin promoter/lacZ gene이 integration되지 않는 것인지 또는 다만 염색 확인이 되지 않는 것인지를 판단할 수는 없다. 이상의 결과는 미세주입후 G418에서 배양한 배반포기배에서는 대부분의 할구에서 주입된 gene을 발현하고 있었으나 ICM colony에서는 특히 epiblast에서는 발현되지 않거나 침묵하고 있었다. 비록 G418 처리구에서 훨씬 더 높은 비율로 주입된 gene이 발현되고 있으나 총세포수는 유의적으로 감소하여 이후 형질전환동물의 생산과 ES like-cell의 설립에는 감소될 것으로 사려된다. 그러나 형질전환 수정란의 선발 및 형질전환동물의 생산능력에 관해서는 더 많은 연구가 필요하다고 사려된다.

• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.538-544
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• 2012

에탄올은 사람에 대한 발암물질로 잘 알려져 있다. 또한 여러 조직이나 세포에서의 에탄올에 의한 세포증식억제효과도 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 여러 암세포에서 에탄올에 의한 세포증식억제 효과를 조사하였는데 특히 발암원성 $ras$로 형질전환되거나 미세주입된 세포에서의 영향을 조사하였다. 에탄올은 여러 정상세포들의 증식을 억제하였다. 반면에 여러 암세포나 발암원성 Ras에 의한 세포증식은 억제하지 못 하였다. 또한 발암원성 단백질의 세포내 미세주사에 의한 DNA합성 유도도 에탄올에 의해 억제 되지 않았다. 이러한 에탄올의 세포증식억제 효과는 $N$-acetylcysteine이나 4-methylpyrazole과 같은 항산화제에 의해 제거되었다. 이러한 실험 결과는 에탄올에 의한 세포증식억제 효과는 Ras단백질의 upstream에 있거나 또는 Ras와 독립적으로 작용하며, 활성산소 형성과 밀접한 관계가 있다는 것을 알려준다.