• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제9권3호
• /
• pp.163-173
• /
• 1998

핵의학 단층촬영기를 이용하여 몸 안에서 일어나는 신진대사, 혈류량 공급, 생화학적 변화, 또는 뇌에서의 도파민 운반체, 수용체 등의 영상을 획득한 후 정량화할 수 있다면 환자의 조기진단뿐만 아니라 치료계획을 세우고 치료경과 등을 객관적으로 측정하는데 매우 유용할 것이다. 그러나 물리적 요소들인 감쇠, 산란, 부분용적 효과, 노이즈, 그리고 재구성 알고리즘 등은 SPECT 의 디자인에 관계없이 영상의 정성적 또는 정량적 결과에 영향을 미친다. 본 논문에서는 뇌 촬영용 단일 결정 SPECT와 뇌 모형 팬텀을 이용하여 물리적 요소들 중 특히 감쇠와 산란의 영향을 정량화하고 보정 방법에 따른 결과를 정량 분석하였다. 산란 보정은 주 에너지 창 140keV$\pm$10% (126～154 keV)와 산란에너지 창 119keV$\pm$6% (112～126keV)를 이용하여 데이터를 획득한 후 산란 에너지 창의 100%를 빼주는 방법을 적용하였다. 영상 재구성은 차단주파수 0.95cycles/cm와 차수 10을 적용한 저역통과 Butterworth 여과기로 여과하여 여과후 역투사 방법으로 재구성하였다. 감쇠 상수는 산란 보정을 하지 않은 경우와 한 경우에 따라 각각 0.12cycles/cm 와 0.15cycles/cm 를 적용하여 뇌 내에서의 균일한 감쇠계수로 가정하고 Chang 방법에 의하여 감쇠에 대한 보정을 하였다. 정량분석을 위해 기저핵이 뚜렷이 보이는 3개의 단층면을 선택하여 기저핵과 그 외 뇌 영역에 관심영역을 구하였다. 산란보정을 하지 않았을 때 감쇠보정을 한 후의 ROI 값은 감쇠 보정전 ROI 값에 비해 기저핵 2.20배 배후 방사능 2.10배였다. 반면에 감쇠보정 후와 감쇠보정 전의 기저핵과 배후방사능의 비율은 매우 비슷했다. 산란보정을 한 후 감쇠보정을 한 ROI 값은 감쇠보정 전 ROI 값과 비교할 때 기저핵 2.69 배 배후 방사능 2.64 배로 뇌 영상의 절대적 정량적 분석을 위해서는 반드시 감쇠 보정이 필요한 것을 보여준다. 기저핵과 배후 방사능의 참값 비율이 6.58, 4.68, 1.86 일 때 산란 보정과 감쇠보정을 한 경우는 참값의 76%, 80%, 82%로 측정하였고 감쇠보정을 하지 않은 경우는 75%, 81%, 81%로 측정하였다. 참값의 비율이 낮을수록 참값에 가깝게 측정하였으나 산란과 감쇠보정을 한 경우에도 참값에 비해 약 20% 의 과소평가를 볼 수 있었다. 이는 본 논문에서 자세히 다루지 않은 부분용적 효과와 재구성 알고리즘 그리고 위에서 적용한 대략적인 감쇠와 산란보정 방법의 원인으로 사료되며 앞으로 더욱 연구되어야 할 분야이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제12권1호
• /
• pp.87-95
• /
• 2008

만능성 인간 배아줄기세포로부터 확립된 신경줄기세포 또는 신경전구세포는 퇴행성 신경질환 세포치료제로 이용될 수 있는 다양한 종류의 신경세포로 분화 유도될 수 있다. 하지만, 인간 배아줄기세포로부터 신경세포를 생산하기 위한 기술은 아직 많은 장애를 가지고 있다. 인간 배아줄기세포 유래 신경전구세포에서 특징적으로 나타나는 신경관 유사로제트에 대한 이해는 인간 배아줄기세포 신경 분화의 효율을 높이는데 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다. 일반적으로 신경로제트(neural rosette)는 분화 중인 배아체를 부착 배양함으로써 유도하지만, 이 방법은 시간이 걸리고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 신경로제트가 부착배양을 하지 않고 부유배양으로 형성될 수 있는지 조사하였다. 우선적으로, 배아체 형성 및 신경분화에 인간 배아줄기세포 클럼프(clump) 크기가 영향을 주는지를 조사하였고, 사방 $500\;{\mu}m$ 크기의 인간 배아줄기세포 클럼프가 신경 분화 유도에 가장 효과적임을 확인하였다. 로제트 형성을 유도하기 위해, 사방 $500\;{\mu}m$ 크기의 인간 배아줄기세포 클럼프를 1주일 동안 EB 배양배지에 부유 배양함으로써 균일한 크기의 배아체를 얻은 후, NES 배양 배지에서 부가적으로 $1{\sim}2$주 동안 계속 부유 배양한 결과, $7{\sim}10$일 사이에 신경관 유사 로제트가 형성됨을 확인하였다. 로제트 형성 세포의 신경전구세포로서 특성은 RT-PCR과 면역형광염색법을 이용한 신경전구세포 특이적 마커(vimentivi, nestin, MSI1, MSI2, Sox1, Tuj1) 발현을 통해 확인하였다. 또한, 성장인자를 제외한 NES 배양 배지에서 신경로제트를 $2{\sim}6$주 동안 지속적으로 배양하면 성숙 신경세포로의 말단 분화가 유도됨을 확인하였다. 신경세포 특이적 마커(Tuj1, MAP2, GABA)와 신경아교 특이적 마커($S100{\beta}$, GFAP)는 $2{\sim}3$주 또는 4주 후에 각각 발현이 유도됨을 확인하였고, 희소 돌기아교 특이적 마커(O1과 CNPase)는 $5{\sim}6$주 후에 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구결과는 신경로제트가 부유 배양시스템에서 성공적으로 형성됨을 보여주고 있으며, 이는 인간 배아줄기세포의 신경 분화를 이해하고, 신경전구세포 유도 과정을 단순화하는데 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
• /
• 제15권4호
• /
• pp.131-137
• /
• 2000

최근 독성 유해물질의 환경으로의 방출로 인해 인간 및 생태계에 대한 위해성 문제가 심각하게 제기되고 있다. 독성화학물질을 포함한 여러 환경 오염물질의 위해성평가는 화학물질의 유해성과 노출량 측정을 동시에 측정함으로써 가능한데 이 경우 생물지표(biomarker)가 최근 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 동물의 행동에 관련된 신경전달물질의 생성에 결정적 역할을 하는 tyrosine hydroxylase(TH)및 그 유전자가 생물지표로서 이용 가능성이 있는지를 검토하였다. Ovary cDNA library의 PCR 스크리닝을 통한 송사리 TH유전자를 부분적으로 를론하였으며(327 bp), DNA염기서열 분석 결과 쥐 (rat)의 TH유전자와 동일한 염기서열을 보였다. 그리고 다이아지논 처리구 및 무처리구에서 송사리의 머리부분(head)및 몸통 부분(body)에서 추출된 총RNA에 TH mRNA가 존재함을 RT-PCR를 통하여 확인하였다. 그러나 다이아지논의 처리효과가 송사리의 행동에 미치는 영향을 보기 위해서는 TH의 발현을 보다 정량적으로 검토할 필요가 있을 것으로 판단된다. 생물지표로서 TH의 활성 및 mRNA의 기관별 또는 조직별 검출은 독성물질에 영향을 받는 어류 신경행동 변화를 모니터링 할 수 있는 유용한 수단이 될 것이다. 나아가 환경관리에 있어서 신경화학물질과 분자생물학적 상관관계를 통한 이상반응행동의 분석은 환경 위해성평가에 상당히 기여할 것이다.

• 대한약리학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 1990

본 연구에서는 흰쥐 태아 뇌간의 일차 세포배양을 이용하여 중추 serotonin(5-HT) 신경세포의 연구에 적합한 in vitro 모델을 확립하고, 여기에서 5-HT 대사의 전반적인 과정을 살펴보고자 하였다. 배양세포의 5-HT 및 5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA)함량을 high performance liquid chromatography-electrochemical detection (HPLC-EC)방법 으로 측정함으로써 흰쥐태아(태령 14-15일)뇌간으로 부터 얻은 5-HT 신경세포가 배양상에서 2주까지 발달함을 추적할 수 있었고 아울러 이들 세포에서 5-HT의 합성, 저장, 대사의 각 과정을 몇가지 약물들을 이용하여 확인하였다. 배양 14일에 5-HT의 함량이 13ng/mg protein으로서 성숙한 흰쥐 뇌속에 존재하는 5-HT의 값과 유사하였다. 5-HT 합성의 속도조절효소인 tryptophan hydroxylase(TPH)의 상경적 억제제인 p-chlorophenylalanine (PCPA)처리시 aromatic L-amino acid decarboxylase (AADC)억제제인 3-hydroxybenzylhydrazine NSD 1015보다 5-HT 및 5-HIAA 함량을 더 많이 감소시켰다. TPH의 기질인 tryptophan은 5-HT의 합성을 현저히 (200%) 증가시켰으며 이 증가는 PCPA로 상당히 둔화되었다. 5-HIAA의 변화도 유사한 양상을 보였다. 5-hydroxytryptophan처리시 5-HT 및 5-HIAA 함량이 현저히 증가하였으며 이 증가는 NSD 1015로 거의 차단되었다. 5-HT 대사 경로인 monoamine oxidase (MAO)의 비특이적 억제제인 pargyline과 MAO A의 특이적 억제제인 LY-51641을 처리한 결과 5-HT 함량은 각각 대조군의 295% 및 140%로 증가하여 pargyline이 LY-51641보다 현저한 작용을 나타내었다. 그러나 5-HIAA의 함량은 반대로 현저히 감소하여 pargyline 및 LY-51641에 의해서 각각 대조군의 50% 및 40%의 함량을 나타내었다. 이상의 결과로 보아 5-HT 신경세포는 일차 세포배양상에서 활발한 5-HT대사가 이루어짐을 HPLC-EC 방법으로 확인할 수 있었으며 따라서 본 in vitro system은 중추 5-HT 신경세포에 대한 전반적인 약리 및 독성 연구에 매우 유용하게 사용될 수 있다고 사료된다.

• 대한약리학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.71-81
• /
• 1988

Glutamate와 aspartate는 단가 양이온과 칼슘에 대한 세포막의 투과성을 증가시키는 것으로 시사되고 있다. 그러나 칼슘 유입이 voltage에 의존적인 칼슘 통로에 의하여 또는 흥분성 아미노산에 활성적인 통로에 의하여 이루어지는가는 분명하지 않다. 더우기, 신경세포의 칼슘 유입에 미치는 흥분성 아미노산의 영향과 세포의 마그네슘에 대한 이들의 반응이 다른 것으로 추정하고 있다. Synaptosome에서 포타슘에 의한 칼슘 흡수는 세포외 마그네슘에 의존적이었으나 10 mM 농도에서는 그 이하의 농도에서보다 오히려 감소하였다. 소듐이 주된 반응액에서 glutamate와 aspartate에 의한 칼슘 흡수는 마그네슘에 의하여 용량에 비의존적인 양상으로 증가하였다. 그러나 NMDA의 작용은 2 mM 이상의 마그네슘에 의하여 억제되었다. 포타슘과 glutamate에 의한 칼슘 흡수는 2,4-dinitrophenol, chorpromazine과 verapami에 의하여 억제되었으나 tetraethylammonium chloride의 영향은 받지 아니하였다. Tetrodotoxin은 효과적으로 glutamate의 작용을 억제하였으나 $K^+$의 작용에는 영향을 주지 않았다. NMDA의 작용은 2,4-dinitrophenol과 tetrodotoxin에 의하여 억제되었고 verapamil에 의하여 약간 억제되었으며 tetraethylammonium chloride의 영향은 받지 아니하였다. 소듐이 주된 반응액에서 glutamate,, aspartate와 NMDA에 의한 synaptosome의 탈분극은 관찰되지 않았으나 이들은 mitochondria에서 칼슘 유입에 따른 탈분극을 초래하였다. 한편, 흥분성 아미노산은 synaptosoine의 ATPase활성도에 영향을 나타내지 않았다. 이상의 결과로부터 glutamate 또는 NMDA에 의한 synaptosome의 칼슘 흡수는 세포외 마그네슘에 각기 다른 양상을 나타내며 이들에 의한 칼슘 흡수는 포타슘을 제외한 소듐과 칼슘에 대한 세포막 투과성의 증가 그리고 이에 따른 탈분극에 연관이 있을 것으로 시사되있다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제45권7호
• /
• pp.958-965
• /
• 2016

본 연구는 산업 부산물의 이용성 증진을 위하여 폐자원인 녹차씨껍질 추출물의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과에 관하여 평가하였다. 녹차씨껍질로부터 유용성 성분을 얻기 위하여 에탄올 추출을 한 결과 약 1.44%의 추출물의 수율을 얻을 수 있었고, 항산화 활성에 관하여 평가하기 위하여 라디칼 소거능 및 xanthine oxidase 저해능, 환원력을 평가한 결과, 녹차씨껍질 추출물의 농도가 증가할수록 항산화 활성이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 이러한 녹차씨껍질 추출물의 뇌신경세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 생쥐의 해마 유래 뇌신경세포에 녹차씨껍질 추출물을 처리한 후 $H_2O_2$로 산화적인 스트레스를 유도하여 세포독성에 관하여 알아본 결과, 녹차씨껍질 추출물의 처리는 농도 의존적으로 뇌신경 세포의 생존율을 증가시켰으며, 이에 따라 항산화 효소인 SOD 활성이 증가하고 지질과산화 생성물인 MDA level이 감소한 것을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 녹차씨껍질 추출물의 항산화 활성 및 뇌신경세포 보호 효과에 관하여 확인할 수 있었으며, 추후 어떤 메커니즘으로 신경세포를 보호하는지 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각한다. 또한, 이러한 결과를 활용하여 녹차씨껍질을 기능성 소재로 활용한다면 폐자원인 녹차씨껍질을 재활용하는 차원에서 그 경제적 가치가 매우 클 것으로 생각한다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제45권7호
• /
• pp.938-947
• /
• 2016

본 연구는 한국 고유 식용 자원인 황칠나무의 잎을 이용한 항산화 효과 및 고혈당으로 인한 신경/뇌신경세포 보호 효과를 알아보고자 실시하였다. 황칠나무 잎 추출물의 총폴리페놀 함량, ABTS와 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였으며 활성이 가장 높은 80% 에탄올 추출물을 이용하여 극성 정도에 따라 분획을 하였다. 이들 중 ethyl acetate 분획물이 총 항산화력(FRAP assay)과 지질과산화물(MDA) 생성 억제 활성이 다른 분획물에 비하여 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 이용하여 신경세포로서의 PC12 세포와 인간 뇌조직 유래 뇌신경세포로서의 MC-IXC 세포에서 $H_2O_2$와 고혈당에 의한 세포생존율을 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 산화적 스트레스로부터의 효과적인 세포 보호 효과를 나타냈다. 또한, 뇌신경말단에서 신경전달물질(ACh)의 분해를 유발하는 효소(AChE)의 저해 효과를 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 유의적인 AChE 저해 효과를 보였다. 마지막으로 황칠나무 잎 ethyl acetate 분획물의 생리활성 물질을 확인하고자 HPLC 분석을 하였으며, 주요 생리활성 물질은 rutin으로 추정되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 고려할 때 황칠나무 잎 추출물은 천연 항산화제의 역할을 가지고 있을 뿐만 아니라 이를 통해 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 등을 효과적으로 보호할 수 있으며 더불어 AChE 저해 활성을 통한 인지기능 개선 가능 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

• Neonatal Medicine
• /
• 제17권2호
• /
• pp.181-192
• /
• 2010

목적: 비경쟁적 NMDA 길항제인 dizocilpine (MK-801)는 저산소성 허혈성 뇌병증, 외상성 뇌손상, 흥분독성과 같은 신경 질환의 동물 모델에서 보호 효과가 있다고 발표되고 있지만 주산기 가사로 인한 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료제로서 그 기전이 명확하게 밝혀지지 않았다. 저자들은 dizocilpine을 이용하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료제로서 항 세포사멸사을 통한 기전을 알아보고자 하였다. 방법: 생체외 실험으로 재태기간 19일된 태아 흰쥐의 대뇌피질 세포를 배양하여 3군(정상산소군, 저산소군, 뇌손상 전dizocilpine 투여군)으로 나누었다. 정상산소군은 5% $CO_2$ 배양기(95% air, 5% $CO_2$)에 두었고, 저산소군과 뇌손상 전 dizocilpine 투여군($10{\mu}g/mL$)은 1% $O_2$ 배양기(94% $N_2$, 5% CO2)에서 16시간 동안 뇌세포손상을 유도하였다. 생체내 실험으로 저산소성 허혈성 뇌병증의 동물 모델에서는 생후 7일된 신생백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 6개 군(정상산소군, 수술 없이 저산소군, sham 수술 후 저산소군, 수술 후 저산소군, vehicle 투여후 저산소군, dizocilpine 투여 후 저산소군)으로 나누었고, 저산소 손상은 특별히 제작한 통속에서 2시간 동안 8% $O_2$에 노출시켰다. Dizocilpine은 뇌손상 전후 30분에 체중 kg당 10 mg를 투여하였고, 저산소 손상 후 7일째 조직을 실험하였다. 생체외 내 실험 모두 세포사멸사와 관련된 Bcl-2, Bax, caspase-3항체와 primer를 이용하여 western blots과 실시간 중합효소연쇄반응을 실시하였다. 결과: 세포사멸사와 관련된 생체외 내 실험에서 Bcl-2의 발현은 저산소군에서 정상산소군보다 감소하였으나 dizocilpine 투여군에서 저산소군보다 증가하였다. 그러나 Bax와 caspase-3 발현 및 Bax/Bcl-2의 비는 반대로 표현되었다. 결론: 본 연구에서 dizocilpine은 항 세포사멸사를 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

• 한국임상수의학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.485-505
• /
• 1994

고양이에서 납중독에 따른 육안적 조직병리학적 변화를 밝히고 납투여 용량과 조직남종도와의 관계를 규명하기 위하여 42마리의 고양이를 대상으로 체중에 따라 0(대조군), 10, 100(저용량), 1000, 2000, 4000(고용량)ppm의 lead acetate를 경구적으로 투여하여 납독성을 평가하였다. 준임상형 납중독에서 흡수된 납의 80% 이상이 뼈에 침착되었다. 반면에 심급성 납중독에서 흡수된 납의 42%가 뼈에, 36%와 20%가 신장과 간장에 각각 침착되었다. 간장은 황갈색조를 보였고 신경계에는 육안적 병변이 관찰되지 않았다. 가장 두드러진 조직병리학적 소견은 대뇌에 신경원괴사였다. 한마리의 고용량 투여 고양이에서 성상세포 증식이 관찰되었다. 6마리에 고용량투여 고양이의 대뇌피질에서 신경교증이 관찰되었다. 2마리의 고용량 투여 고양이 대뇌 피질 회백질에서 가장 깊은 층에 수초탈락이 있었고 혈관주위에 적혈구의 유출과 공동화가 한마리의 고용량 투여 고양이의 대뇌에서 관찰되었다. 6마리의 고용량투여 고양이에서 소뇌의 Purkinje cell의 변성을 보였다. 말초신경의 현미경적 소견은 분명하지 않았다. 심급성 중독에서 7마리의 고양이의 신장 근위곡세뇨관 상피세포와 5마리 고양이의 간장 간세포에 납봉입체가 관찰되었다. 이들 봉입체는 H&E 염색에서 볼 수 있으며 orcein 염색에서 더 잘 관찰된다. 2 마리의 고용량 투여 고양이에서 신장의 세뇨관간에 공포화와 결합조직 증식이 있었다. 22마리의 고양이 간장에 문맥주위 간세포의 공동화가 관찰되었다. 5마리의 처치 고양이 고환에 정세관의 공포화와 정조 포수의 감소가 관찰되었다. 3마리의 고용량 투여 고양이에 난소낭종이 있었으며 2마리의 고양이에서 난자발생이 좋지 않았다. 고양이에서 납중독은 조직병리학적 변화에 근거하여 의심할 수 있고 이 소견들은 진단에 도움이 된다. 또한 사후 조직내 납분석은 납중독 진단에 도움이 된다.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제41권4호
• /
• pp.447-456
• /
• 2008

배경: 인체에서 세포증식과 세포자멸사(apoptosis)과정에서의 불균형은 악성 종양의 발생과 그 예후에 중요하게 작용한다. 본 연구는 세포자멸사에 관계하는 세포내 신호전달 경로에 중요하게 작용하는 cysteine protease의 일종인 caspase-3 단백과 많은 종류의 암에서 세포분열 혹은 세포자멸사 모두에 관여하는 것으로 알려진 c-myc oncogene 단백의 발현과 폐암과의 연관성을 관찰하고, 완전 절제된 원발성 비소세포 폐암 환자에서 caspase-3와 c-myc 단백의 발현과 임상적인 예후 인자로서의 의의를 알아보고자 했다. 대상 및 방법: 1996년 5월부터 2003년 12월까지 원발성 비소세포 폐암으로 수술 전 항암화학요법이나 방사선 요법을 시행 받은 환자를 제외하고, 완전 절제술을 시행 받은 총 130명의 환자를 대상으로 하였다. 추적 조사 기간은 중앙값 50개월($3{\sim}128$개월)로 연구시점에서 수술후 최소 3년 이상 경과 된 환자를 대상으로 하였다. 폐암조직에서 caspase-3과 c-myc 단백의 발현은 면역조직화학적으로 염색하여 관찰하고 환자의 임상 및 병리 정보를 후향적으로 조사 비교하였다. 결과: Caspase-3와 c-myc 단백의 발현율은 각각 68% (88/130)과 59% (77/130)으로 caspase-3와 c-myc 단백의 발현율 사이에 유의한 상관 관계가 있었다(p=0.025). Caspase-3와 c-myc 단백의 발현 여부가 전체 수술 환자와의 생존율과의 관계에 유의한 차이는 없었지만, IIIa군 환자에서 caspase-3 단백의 발현과 생존율 간에 유의한 차이를 보였다(중앙생존기간 35 vs. 10개월, p=0.021). 다변량 분석에 의한 예후인자로 전체 대상환자에서 병리조직학적인 병기(p=0.024), IIIa군 환자에서 caspase-3 단백발현(p=0.005), 암세포 분화도가 좋은 경우(p=0.003), 그리고 암세포가 현미경학적으로 신경침습이 얼는 경우(p=0.004)에 좋은 예후를 보였다. 걸론: 비소세포 폐암에서 caspase-3와 c-myc 단백은 비교적 흔히 발현하고 폐암발생 과정에 관여하는 것으로 추정되며, 완전 절제된 진행성 병기(IIIa군)의 폐암 환자에서 면역조직화학염색법을 이용한 caspase-3 단백의 발현은 양호한 예후를 나타내는 임상적인 예후의 지표가 될 수 있다.