• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제64권5호
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• pp.705-715
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• 2021

Objective : Through our previous clinical trials, the demonstrated therapeutic effects of MSC in chronic spinal cord injury (SCI) were found to be not sufficient. Therefore, the need to develop stem cell agent with enhanced efficacy is increased. We transplanted enhanced Wnt3-asecreting human mesenchymal stem cells (hMSC) into injured spines at 6 weeks after SCI to improve axonal regeneration in a rat model of chronic SCI. We hypothesized that enhanced Wnt3a protein expression could augment neuro-regeneration after SCI. Methods : Thirty-six Sprague-Dawley rats were injured using an Infinite Horizon (IH) impactor at the T9-10 vertebrae and separated into five groups : 1) phosphate-buffered saline injection (injury only group, n=7); 2) hMSC transplantation (MSC, n=7); 3) hMSC transfected with pLenti vector (without Wnt3a gene) transplantation (pLenti-MSC, n=7); 4) hMSC transfected with Wnt3a gene transplantation (Wnt3a-MSC, n=7); and 5) hMSC transfected with enhanced Wnt3a gene (1.7 fold Wnt3a mRNA expression) transplantation (1.7 Wnt3a-MSC, n=8). Six weeks after SCI, each 5×10⁵ cells/15 µL at 2 points were injected using stereotactic and microsyringe pump. To evaluate functional recovery from SCI, rats underwent Basso-Beattie-Bresnahan (BBB) locomotor test on the first, second, and third days post-injury and then weekly for 14 weeks. Axonal regeneration was assessed using growth-associated protein 43 (GAP43), microtubule-associated protein 2 (MAP2), and neurofilament (NF) immunostaining. Results : Fourteen weeks after injury (8 weeks after transplantation), BBB score of the 1.7 Wnt3a-MSC group (15.0±0.28) was significantly higher than that of the injury only (10.0±0.48), MSC (12.57±0.48), pLenti-MSC (12.42±0.48), and Wnt3a-MSC (13.71±0.61) groups (p<0.05). Immunostaining revealed increased expression of axonal regeneration markers GAP43, MAP2, and NF in the Wnt3a-MSC and 1.7 Wnt3a-MSC groups. Conclusion : Our results showed that enhanced gene expression of Wnt3a in hMSC can potentiate axonal regeneration and improve functional recovery in a rat model of chronic SCI.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.51-51
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• 2001

Cocaine and amphetamine-regulated transcript (CART) is a satiety factor that is regulated by leptin. It was reported that the mice intracerebroventricularly injected with CART showed behavioral changes resembled with the typical behavioral alterations found in the mice carrying disorders in the brain serotonergic (5-HT) system. Hence, this study was conducted to find out the relationships between CART and 5-HT. We first examined the mRNA levels of CART after the injections of para-chlorophenylalanine (pCPA, 300 mg/kg i.p., single injection or daily for three consecutive days) in the rat brains by in situ hybridization using the mouse CART cDNA probe cloned in our laboratory. Systemic administrations of pCPA, a potent inhibitor of tryptophan hydroxylase, the rate limiting enzyme of 5-HT biosynthesis, acutely depletes the brain 5-HT transporter (5-HTT) in the dorsal raphe nucleus (DRN), which reuptakes terminal 5-HT. Results indicated that the mRNA level of CART significantly decreased in the arcuate nucleus, paraventricular nucleus, and lateral hypothalamic nucleus by three days of daily injection with pCPA with no noticeable change detected 24 hrs after the single injection. The message levels of 5-HTT in DRN decreased in both single and three days of injections. Secondly, to investigate whether CART affect to 5-HT, mouse genomic CART gene, which is consist of 3 exons and 2 introns and mouse neurofilament light (NF-L) chain promoter were cloned. Then, we constructed neuron specific expression vector, which was transfected into HeLa cell using lipid-mediated transfection system. Expression of GFP and CART linked to NF-L-chain promoter in the transfected HeLa cell were detected by using fluorescent microscope and RT-PCR. These results confirmed normal expression of DNA constructs in vitro. Then, to increase brain specific expression of CART in vivo transgenic mice carrying CART gene controlled the deleted NF-L-chain promoter were generated by the DNA microinjection into pronuclei of fertilized embryos. Transgenic mice were detected by Southern blot. Further study is necessary to examine CART expression and 5-HTT in these transgenic mice. Therefore, these results suggest that there maybe a positive molecular correlation between CART and 5-HT in responding to the stimuli.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권4호
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• pp.389-397
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• 2001

CART는 leptin에 의해 조절되는 포식인자이며 섭식과 운동 습성에 관계된 것으로 알려져 있다. 사람의 CART Leu34Phe 돌연변이는 비만의 표현형을 나타내었지만, 생쥐의 CART 돌연변이는 일반사료의 섭취 후 급격한 체중증가를 나타내지는 않았다 생체 내 신경세포에서 CART의 역할을 확인하기 위한 새로운 형질전환 모델을 확립하고자 분화하는 신경세포의 유전자 발현을 조절하는 NF-L promoter와 CART의 재조합 발현 벡터를 구축하였다. 형질전환 생쥐는 유전자 미세 주입법에 의하여 생산되었으며, PCR과 Southern blot의 방법으로 확인하였다. 이러한 형질전환 생쥐에서 CART의 과 발현을 수정 후 13.5일째 초기 배아와 생후 6주째 형질전환 생쥐의 뇌와 척수에서 확인하였다. 본 연구의 결과는 섭식 관련 유전자들이 상호 연관된 섭식행동에서 CART의 역할을 연구하는데 모델 동물로써 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.154-161
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• 2024

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal motor neuron disorder that causes progressive paralysis. L-Citrulline is a nonessential neutral amino acid produced by L-arginine via nitric oxide synthase (NOS). According to previous studies, the pathogenesis of ALS entails glutamate toxicity, oxidative stress, protein misfolding, and neurofilament disruption. In addition, L-citrulline prevents neuronal cell death in brain ischemia; therefore, we investigated the change in the transport of L-citrulline under various pathological conditions in a cell line model of ALS. We examined the uptake of [¹⁴C]L-citrulline in wild-type (hSOD1wt/WT) and mutant NSC-34/ SOD1^G93A (MT) cell lines. The cell viability was determined via MTT assay. A transport study was performed to determine the uptake of [¹⁴C]L-citrulline. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis was performed to determine the expression levels of rat large neutral amino acid transported 1 (rLAT1) in ALS cell lines. Nitric oxide (NO) assay was performed using Griess reagent. L-Citrulline had a restorative effect on glutamate induced cell death, and increased [¹⁴C]L-citrulline uptake and mRNA levels of the large neutral amino acid transporter (LAT1) in the glutamate-treated ALS disease model (MT). NO levels increased significantly when MT cells were pretreated with glutamate for 24 h and restored by co-treatment with L-citrulline. Co-treatment of MT cells with L-arginine, an NO donor, increased NO levels. NSC-34 cells exposed to high glucose conditions showed a significant increase in [¹⁴C]L-citrulline uptake and LAT1 mRNA expression levels, which were restored to normal levels upon co-treatment with unlabeled L-citrulline. In contrast, exposure of the MT cell line to tumor necrosis factor alpha, lipopolysaccharides, and hypertonic condition decreased the uptake significantly which was restored to the normal level by co-treating with unlabeled L-citrulline. L-Citrulline can restore NO levels and cellular uptake in ALS-affected cells with glutamate cytotoxicity, pro-inflammatory cytokines, or other pathological states, suggesting that L-citrulline supplementation in ALS may play a key role in providing neuroprotection.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제15권4호
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• pp.281-301
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• 1993

단일축삭내 HRP 주입기법에 의해 서순응형 치근막 기계적자극수용기에서 오는 일차구심성 신경섬유증 무수축삭에 의해 연결되어 있는 종말지의 시냅양상 및 미세구조에 대한 연구결과는 다음과 같았다. 1. 표식된 stem collateral은 첫 bouton을 형성할 때까지는 수질을 함유하고 있었으며, 그 직경은 약 $0.81-1.38{\mu}m$이었고, 각 terminal bouton은 특징적으로 모두가 무수축삭에 의해 연결되어 있었다. 2. 대부분의 표식 bouton은 dome형태를 나타내었으며, 때때로 길쭉한 모양 혹은 둥근모양의 bouton도 다소 관찰되었으나 scalloped 형태 혹은 glomerulus 형태의 bouton은 전혀 나타나지 않았으며 각 표식 bouton은 균일한 형태 및 크기(직경 $47.60{\pm}3.58{\mu}m$)를 가진 밝은 타원 및 원형의 소포들을 함유하고 있었다. 3. 표식 bouton은 평균직경 $1.15{\pm}0.24{\mu}m$로서 비교적 작았고 평균 $1.11{\pm}0.31$개의 다른 neuronal propile과 시냅스를 이루었는데 그중 단 1개의 neuronal propile과 시냅스를 이루는 것이 89.4%, 2개의 neuronal propile과 시냅스를 이루는 것이 10.6%로서 대단히 단순한 형태의 시냅스를 이루는 것이 특징적으로 나타났으며, 그중 대부분(80.03%)이 dendritic shaft 혹은 spine과만 시냅스를 이루었으며 p-ending과 시냅스를 이루는 것은 6.1%였고 synaptic triad는 전혀 관찰되지 않았다.

• Applied Microscopy
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• 제32권1호
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• pp.67-80
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• 2002

좌골신경 재생에 미치는 녹용의 효과를 알아보기 위해 300 gm 내외의 수컷 Sprague-Dawley계 랫드에 체중 100 gm당 1.5 ml의 수용성 녹용추출물을 각각 1주, 2주, 3주간 매일 1회씩 경구 투여한 후 양쪽 하지의 좌골신경을 절단하였다. 6시간 경과 후 절단부의 근위부에서 절취한 좌골신경을 통상적인 전자현미경기법으로 처리하여 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정상대조군의 좌골신경은 신경마디에서 axonal sprouting이 관찰되지 않았고, 전자밀도가 높은 축삭막의 돌출구조가 종종 관찰되었다. 2. 생리식염수 투여군의 좌골신경의 신경마디에서 axonal sprouts의 형성이 관찰되었으며, 그 길이는 대부분 짧았고, 내부에 많은 소포와 공포를 함유하고 있었으며 일부에서는 신경세사를 비롯한 세포소기관을 가지고 있었다. 각각 100개씩의 세로절단된 신경마디에서 sprouts 의 존재여부를 계수한 바 1주 투여군에서 29개(29%), 2주 투여군에서 32개 (32%), 3주 투여군에서 30개 (30%)로 각각 나타났다. 3. 녹용 투여군의 좌골신경의 신경마디에서 axonal sprouts의 형성이 관찰되었고 대부분 그 길이가 짧았으나 2주 투여군과 3주 투여군에서 종종 긴 sprouts가 관찰되었다. Sprouts의 내부에는 많은 소포와 공포를 함유하고 있었고 종종 신경세사, 사립체 등의 소기관을 함유하고 있는 경우도 있었다. 각각 100개씩의 세로절단된 신경마디에서 계수한 sprouts의 수는 1주 투여군에서 38개 (38%), 2주 투여군에서 46개 (46%), 3주 투여군에서 48개(48%)로 각각 나타났다. 이상의 결과로부터 녹용추출물의 선투여는 절단좌골신경의 sprout 형성을 촉진함을 알 수 있었고, 이는 녹용이 말초신경의 재생에 효과가 있음을 시사한다고 생각된다.와 전자밀도가 낮은 소포들이 혼합된 형과 전자밀도가 낮은 소포들로만 이루어진 연접체 등 두 종류를 소지하고 있어 두 종간 차이가 확인되었다.흰쥐 전뇌 기저부 Meynert기저핵에서의 ChAT면역반응 신경세포들은 출생 후 발생과정에서 세포소기관과 신경돌기들의 분화에 따른 세포체 부피의 증가, 분화된 세포형들의 출현 율의 증가 및 세포의 손실이 없는 상태에서 세포 응축 등의 과정을 통하여 세포들이 분화한다고 생각된다.\mu}m$정도로 세포질 대비 매우 컸다. 이들은 다양한 크기의 전자밀도가 높은 둥근 과립(직경 $1\sim0.2{\mu}m$)을 소지하고 있었으며, 세포의 표면은 여러 형태의 사상족(filopodia)들을 뻗어 노쇠한 세포들을 포식하였다. 신경망(neuropiles)들은 신경분비세포를 둘러싸고 있었으며, 신경섬유 속에서 다양한 종류의 연접소포들(synaptic vesicles)이 관찰되었는데, 전자밀도, 크기 그리고 모양에 따라 6종류로 분류되었다.로 확인되었다. 방사대는 외측에 않은 homogeneous layer와 내측에 2개의 두꺼운 helicoidal layers (zona radiata interna and zona radials externa)총 3개의 구조물로 구성되어 있었다. 정상적인 환경조건에서 볼 때 난포는 난형성과 생식소에서 분비되는 스테로이드 흐르몬의 생성에 충분할 만큼 조직의 발달과 호르몬의 주기적인 분비에 영향을 주는 것으로 나타났다.%o보다 20%o, 30%o에 적응(適應)된 개체의 신장조직(腎臟組織)에서 더많이 발생되었다. 틸라피아의 신사구체(腎絲球體)는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로 나타났다. 30%o의 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 평균 신사구체(腎絲球體)의 면적은