Objectives: The present study was performed to evaluate the potential effects of Bupleuri radix (SH) on regenerative activities in the peripheral sciatic nerve after crushing injury in rats. Methods: Axonal regeneration after crush injury in rats was analyzed by immunofluorescence staining using anti-NF-200 antibody and retrograde tracing of DiI-axons. Changes in protein levels in the sciatic nerve axons and DRG tissue were analyzed by Western blot analysis and immunofluorescence staining. Effects of SH extract treatment on neurite outgrowth was examined by immunofluorescence staining for cultured DRG neurons. Results: Major findings on the effects of SH extract treatment on axonal regeneration are summarized as follows. 1. SH-mediated enhancement in axonal regeneration was identified by immuno- fluorescence straining of NF-200 protein and retrograde tracing of DiI-labeled axons. 2. Axonal GAP-43 protein levels were upregulated by SH not only in the injured axons but also in the DRG sensory neurons corresponding to sciatic sensory axons. 3. Phospho-Erk1/2 protein levels were increased in both injured axonal area and DRG sensory neurons by SH. Phospho-Erk1/2 was also found in non-neuronal cells in the injured axons. 4. SH elevated levels of Cdc2 protein produced in Schwann cells in the distal portions of injured sciatic nerves. 5. The neurite outgrowth of DRG sensory neurons in culture was augmented by SH, and these changes were positively associated with GAP-43 production levels in the DRG neurons. Conclusions: These data suggest that SH extract improves the regenerative responses of injured peripheral neurons, and thus may be useful for understanding molecular basis for the development of therapeutic strategies.
Objective : This study was carried out to understand effects of ginseng(hearinafter ; GS, Panax Ginseng) extract on regeneration responses on injured sciatic nerves in rats. Methods :Using white mouse, we damaged sciatic nerve & central nerve, and then applied GS to the lesion. Then we observed regeneration of axon and non-neuron. Results : 1. NF-200 protein immunostaining for the visualization of axons showed more distal elongation of sciatic nerve axons in GS-treated group than saline-treated control 3 and 7 days after crush injury. 2. GAP-43 protein was increased in the injured sciatic nerve and further increased by GS treatment. Enhanced GAP-43 protein signals were also observed in DRG prepared from the rats given nerve injury and GS treatment. 3. GS treatment in vivo induced enhanced neurite outgrowth in preconditioned DRG sensory neurons. In vitro treatment of GS on sensory neurons from intact DRG also caused increased neurite outgrowth. 4. Phospho-Erk1/2 protein levels were higher in the injured nerve treated with GS than saline. Phospho-Erk1/2 protein signals were mostly found in the axons in the injured nerve. 5. NGF and Cdc2 protein levels showed slight increases in the injured nerves of GS-treated group compared to saline-treated group. 6. The number of Schwann cell population was significantly increased by GS treatment in the injured sciatic nerve. GS treatment with cultured Schwann cells increased proliferation and Cdc2 protein signals. 7. GS pretreatment into the injured spinal cord generated increased astrocyte proliferation and oligodendrocytes in culture. In vitro treatment of GS resulted in more differentiated pericytoplasmic processes compared with saline treatment. 8. More arborization around the injury cavity and the occurrence at the caudal region of CST axons were observed in GS-treated group than in saline-treated group. Conclusion :GS extract may have the growth-promoting activity on regenerating axons in both peripheral and central nervous systems.
Extracellular matrix(ECM) 단백질이 SK-N-SH 및 IMR-32 세포주가 신경계 세포로 분화되는 데 미치는 영향을 조사하였다. Laminin과 collagen으로 도말한 배양기에서 7일간 배양했을 때 SK-N-SH세포는 잘 발달된 신경측색생장을 보였으나 IMR-32세포는 뚜렷한 형태변화를 나타내지 않았다. 왜 IMR-32세포가 ECM 단백질에 반응을 하지 않는가를 규명하기 위하여 ECM단백질에 의한 초기 신호전달기작을 두 세포주에서 분석하였다. ECM 단백질을 도말한 배양기에 세포를 깔았을 때 한시간 만에 tyrosine 인산화된 단백질이 두 세포 모두 증가함을 볼 수 있었다. 아울러 focal adhesion kinase(FAK)의 tyrosine 인산화도 두 세포주 모두에서 증가하였다. 이러한 결과는 두 세포주가 ECM 단백질에 의한 초기 신호전달체계가 정상임을 의미한다. 신경세포 분화과정에 증가한다고 알려진 Bcl-2 및 NSE의 량을 ECM 단백질 처리후 조사하였을 때 SK-N-SH 세포주는 두 단백질이 증가 했지만 IMR-32 세포주는 변화가 없었다. 이러한 결과는 IMR-32 세포주가 ECM 단백질에 반응하지 않는 것이 ECM 단백질에 의한 신호전달체계에 문제가 있다기 보다 신경계세포로 분화되는 데 필요한 유전인자의 발현조절에 문제가 있음을 시사한다.
The biocompatibility of materials used for biomedical applications depends on chemical composition, mechanical stiffness, surface energy, and roughness. The plasma treatment and etching process is a very important technology in the biomedical fields due to possibility of controlling the surface chemistry and properties of materials. In this work, $N_2/H_2$ plasma were treated on single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) paper and characterization of treated SWCNTs paper was carried out. Also we investigated neurite outgrowth from SH-SY5Y on treated SWCNTs paper. The results indicated that $N_2/H_2$ plasma-modified SWCNTs paper enhanced neuronal cell adhesion, viability, neurite outgrowth and branching in vitro and exerted a positive role on the health of neural cells.
Ya-Jen Chiu;Yu-Shan Teng;Chiung-Mei Chen;Ying-Chieh Sun;Hsiu Mei Hsieh-Li;Kuo-Hsuan Chang;Guey-Jen Lee-Chen
Biomolecules & Therapeutics
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제31권3호
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pp.285-297
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2023
Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease with progressive memory loss and the cognitive decline. AD is mainly caused by abnormal accumulation of misfolded amyloid β (Aβ), which leads to neurodegeneration via a number of possible mechanisms such as down-regulation of brain-derived neurotrophic factor-tropomyosin-related kinase B (BDNF-TRKB) signaling pathway. 7,8-Dihydroxyflavone (7,8-DHF), a TRKB agonist, has demonstrated potential to enhance BDNF-TRKB pathway in various neurodegenerative diseases. To expand the capacity of flavones as TRKB agonists, two natural flavones quercetin and apigenin, were evaluated. With tryptophan fluorescence quenching assay, we illustrated the direct interaction between quercetin/apigenin and TRKB extracellular domain. Employing Aβ folding reporter SH-SY5Y cells, we showed that quercetin and apigenin reduced Aβ-aggregation, oxidative stress, caspase-1 and acetylcholinesterase activities, as well as improved the neurite outgrowth. Treatments with quercetin and apigenin increased TRKB Tyr516 and Tyr817 and downstream cAMP-response-element binding protein (CREB) Ser133 to activate transcription of BDNF and BCL2 apoptosis regulator (BCL2), as well as reduced the expression of pro-apoptotic BCL2 associated X protein (BAX). Knockdown of TRKB counteracted the improvement of neurite outgrowth by quercetin and apigenin. Our results demonstrate that quercetin and apigenin are to work likely as a direct agonist on TRKB for their neuroprotective action, strengthening the therapeutic potential of quercetin and apigenin in treating AD.
For many years, it has been demonstrated that neurotrophins regulate the adult nervous system, implicating their potential as therapeutic agents for the treatment of neurodegenerative diseases. We generated adenoviral vectors encoding brain-derived neutotrophin factor (BDNF) and neurotrophin-3 (NT3) and tested either separately or together for the ability to induce differentiation of neuronal precursor cells with two different origins. Separate transduction of adenovirus delivering BDNF (BDNF-Ad) or NT3 (NT3-Ad) induced the neuronal differentiation in hippocampal and cortical precursor cells. NT3-Ad infected cells extended short neurites, whereas BDNF-Ad infected cells had longer neurites. In the early differentiation of hippocampal precursor cells, simultaneous infection of BDNF-Ad and NT3-Ad promoted further differentiation and neurite elongation compared with the separate infection of each virus. In contrast, simultaneous infection did not show the synergistic effect in the cortical precursor cells, suggesting that the neurotrophins play distinct roles in different regions of the brain. However, the numbers of neurites and spines per differentiated cells were markedly increased in cortical as well as hippocampal precursor cells, indicating the promotion of efficient neurite elongation and formation of dendritic spine, when BDNF-Ad and NT3-Ad were co-infected. These results suggest more studies in the effect of a combinatorial use of neurotrophins on different sites of brain need to be carried out to develop gene therapy protocols for neurodegenerative diseases.
The effect of protein constituents of six-year old fresh Panax ginseng root on chick embryonic brain, spinal cord and skeletal muscle dissociation cultures was studied. The protein constituents showed the enhancing effect on cultured brain, spinal cord and skeletal muscle cells. The neurite formation from brain and spinal cord cells and the outgrowth of neurite seemed to be enhanced by almost all of the protein constituents employed for this study. The maturation of skeletal muscle cells was stimulated by the protein constituents. This enhancing effect of the protein constituents was more vivid when brain, spinal cord and skeletal muscle cells were cultured with a medium which did not contain chick embryonic extracts known as an essential component for primary cell culture. The protein fraction having molecular weight range of 1,000 to 5,000 out of all the protein fractions employed for this study showed the most stimulatory effect on cultured brain, spinal cord and skeletal muscle cells.
Alzheimer's disease(AD) is a geriatric dementia that is widespread in old age. In the near future AD will be the commom disease in public health service. Although a variety of oriental presciptions in study POD(Polygala tenuifolia extracted from dichlorometan) have been traditionally utilized for the treatment of AD, their pharmacological effects and action mechanisms have not yet fully elucidated. It has been widely believed that AP peptide divided from APP causes apoptotic neurotoxicity in AD brain. However, recent evidence suggests that CT105, carboxy terminal 105 aminoacids peptide fragment of APP, may be an important factor causing neurotoxicity in AD. SK-N-SH cells expressed with CT105 exhibited remarkable apoptotic cell damage. Based on morphological observations by phase contrast microscope and NO formation in the culture media, the CT105-induced cell death was significantly inhibited by POD. In addition, AD is one of brain degeneration disease. So We studied on herbal medicine that have a relation of brain degeneration. From old times, In Oriental Medicine, PO water extract has been used for disease in relation to brain degeneration. We were examined by ROS formation, neurite outgrowth assay and DPPH scravage assay. Additionally, we investigated the association between the CT105 and neurite degeneration caused by CT105-induced apoptotic response in neurone cells. We studied on the regeneratory and inhibitory effects of anti-Alzheimer disease in pCT105-induced neuroblastoma cell lines by POD. Findings from our experiments have shown that POD inhibits the synthesis or activities of CT105, which has neurotoxityies and apoptotic activities in cell line. In addition, treatment of POD(>50 ㎍/㎖ for 12 hours) partially prevented CT(105)-induced cytotoxicity in SK-N-SH cell lines, and were inhibited by the treatment with its. POD(>50 ㎍/㎖ for 12 hours) repaired CT105-induced neurite outgrowth when SK-N-SH cell lines was transfected with CT105. As the result of this study, In POD group, the apoptosis in the nervous system is inhibited, the repair against the degerneration of Neuroblastoma cells by CT105 expression is promoted. Decrease of memory induced by injection of scopolamin into rat was also attenuted by POD, based on passive avoidance test. Taken together, POD exhibited inhibition of CT105-induced apoptotic cell death. POD was found to reduce the activity of AchE and induced about the CA1 in rat hippocampus. Base on these findings, POD may be beneficial for the treatment of AD.
한국잠사학회 2003년도 International Symposium of Silkworm/Insect Biotechnology and Annual Meeting of Korea Society of Sericultural Science
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pp.58-65
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2003
This study was carried out to investigate active constituents of Bombysis corpus on the neurite outgrowth from PCl2 cells led to isolate three phospholipids (4 6) and three aromatic amines (13) were obtained from the methanol extract of Bombycis corpus. Based on spectral data, their structures have been elucidated as nicotiamide (1), cytidine (2), adenine (3), 1-O-(9Z-octadecenoyl)-2-O-(8Z, 11Z-octadecadienoyl)-sn-glycero-3-phosphorylcholine(4), 1, 2-di-O-hexadecanoyl-sn-glycero-3-phosphorylcholine(5) and 1, 2-di-O-9Z-octadecenoyl-sn-glycero-3-phosphorylcholine(6). (omitted)
한국독성학회 2001년도 International Symposium on Signal transduction in Toxicology
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pp.168-168
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2001
The mycotoxin, ochratoxin A (OTA) has been known to induce microcephaly in animals and in vitro whole embryo. Cytotoxic effect and inhibition of cell differentiation were proposed as underlying mechanisms responsible for OTA-induced microcephaly.(omitted)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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