• The Korean Journal of Pain
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• 제21권2호
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• pp.119-125
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• 2008

Background: Cerebral blood vessels are innervated by sympathetic nerves from the superior cervical ganglia (SCG), and these nerves may influence the cerebral blood flow. The purpose of the present study was to evaluate the neuroprotective effect of superior cervical sympathetic ganglion block in rats that were subjected to focal cerebral ischemia/reperfusion injury. Methods: Eighty male Sprague-Dawley rats (270-320 g) were randomly assigned to one of two groups (the ropivacaine group and a control group). In all the animals, brain injury was induced by middle cerebral artery (MCA) reperfusion that followed MCA occlusion for 2 hours. The animals of the ropivacaine group received $30{\mu}l$ of 0.75% ropivacaine, and their SCG. Neurologic score was assessed at 1, 3, 7 and 14 days after brain injury. Brain tissue samples were then collected. The infarct ratio was measured by 2.3.5-triphenyltetrazolium chloride staining. The terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP-biotin nick-end labeled (TUNEL) reactive cells and the cells showing caspase-3 activity were counted as markers of apoptosis at the caudoputamen and frontoparietal cortex. Results: The death rate, the neurologic score and the infarction ratio were significantly less in the ropivacaine group 24 hr after ischemia/reperfusion injury. The number of TUNEL positive cells in the ropivacaine group was significantly lower than those values of the control group in the frontoparietal cortex at 3 days after injury, but the caspase-3 activity was higher in the ropivacaine group than that in the control group at 1 day after injury. Conclusions: The study data indicated that a superior cervical sympathetic ganglion block may reduce the neuronal injury caused by focal cerebral ischemia/reperfusion, but it may not prevent the delayed damage.

• Applied Microscopy
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• 제39권3호
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• pp.261-266
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• 2009

본 연구는 잘 알려진 통증모델을 대상으로 척수신경절세포의 변성과정을 경시적으로 관찰하고자 하였다. 10주령된 Sprague-Dawley 계통의 랫드를 실험동물로 사용하였고, pentobarbital (50mg/kg)로 마취상태에서 다섯째 허리신경(L5)의 앞가지를 결찰한 후 1일, 3일, 7일 실험군으로 구분하였다. 실험 1일과 3일군에서 작은 신경절세포에서 퇴행성변화가 먼저 관찰되었고, 중간 및 큰 신경절세포에서는 그 변화가 미약했다. 7일 실험군에서는 작은 신경절세포의 수가 크게 감소하였던 반면, 중간 및 큰 신경절세포에서는 큰 변화가 없었다. 전자현미경 소견으로는 작은 신경절세포의 경우 초기 1일 및 3일군에서 미토콘드리아의 능선의 변형과 부종이 관찰되었으며, 세포질은 검게 변성되었다. 반면 큰 신경절세포의 경우 모든 실험군에서 변형된 세포가 관찰되지 않았으며, 소기관들도 잘 보존되었다. 이상의 결과를 요약하면, 척수신경 결찰에 의한 통증자극으로 랫드 척수신경절 내 작은 신경절세포는 다른 신경절세포에 비해 퇴행성변화가 빠르게 나타났으며, 미토콘드리아 등 세포질소기관의 부종을 동반한 암적화변성(dark degeneration)을 통해 사멸되었다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.237-247
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• 2021

신경염증(neuroinflammation)은 여러 신경 질환의 원인 인자로 확인되고있다. 중추 신경계에 발현되는 단백질 복합체인 NLRP3 인플라마좀은 미생물, 응집되고 잘못 접힌 단백질, ATP와 같은 광범위한 외인성 및 내인성 자극에 의해 감지되고 캐스페이즈-1(capase-1)을 활성화할 수 있다. 활성을 띠는 캐스페이즈-1은 IL-1b와 IL-18과 같은 염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)을 활성화시키고 급속한 세포사멸(파이롭토시스, pyroptosis)를 야기한다. IL-1b와 IL-18, 그리고 파이롭토시스를 통해 분비된 DAMPs은 다양한 신호 전달 경로를 통해 신경염증 반응을 유도하여 신경 손상을 유발한다. 따라서 NLRP3 인플라마좀은 신경염증으로 인한 여러 가지 신경질환 발병에 중요한 역할을 할 것으로 여겨진다. 본 리뷰 에서는 NLRP3 인플라마좀의 구조와 활성화에 대해 간략히 알아 보고 다양한 형태의 신경 질환에서 NLRP3 인플라마좀의 역할에 대해 논의하고자 한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권3호
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• pp.390-400
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• 2021

Background: We recently showed that gintonin, an active ginseng ingredient, exhibits antibrain neurodegenerative disease effects including multiple target mechanisms such as antioxidative stress and antiinflammation via the lysophosphatidic acid (LPA) receptors. Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a spinal disease characterized by neurodegenerative changes in motor neurons with subsequent skeletal muscle paralysis and death. However, pathophysiological mechanisms of ALS are still elusive, and therapeutic drugs have not yet been developed. We investigate the putative alleviating effects of gintonin in ALS. Methods: The G93A-SOD1 transgenic mouse ALS model was used. Gintonin (50 or 100 mg/kg/day, p.o.) administration started from week seven. We performed histological analyses, immunoblot assays, and behavioral tests. Results: Gintonin extended mouse survival and relieved motor dysfunctions. Histological analyses of spinal cords revealed that gintonin increased the survival of motor neurons, expression of brain-derived neurotrophic factors, choline acetyltransferase, NeuN, and Nissl bodies compared with the vehicle control. Gintonin attenuated elevated spinal NAD(P) quinone oxidoreductase 1 expression and decreased oxidative stress-related ferritin, ionized calcium-binding adapter molecule 1-immunoreactive microglia, S100β-immunoreactive astrocyte, and Olig2-immunoreactive oligodendrocytes compared with the control vehicle. Interestingly, we found that the spinal LPA1 receptor level was decreased, whereas gintonin treatment restored decreased LPA1 receptor expression levels in the G93A-SOD1 transgenic mouse, thereby attenuating neurological symptoms and histological deficits. Conclusion: Gintonin-mediated symptomatic improvements of ALS might be associated with the attenuations of neuronal loss and oxidative stress via the spinal LPA1 receptor regulations. The present results suggest that the spinal LPA1 receptor is engaged in ALS, and gintonin may be useful for relieving ALS symptoms.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권2호
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• pp.140-154
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• 2023

본 연구에서는 15-20 cm 길이의 더덕순을 70% 에탄올로 추출하여 추출물 (CLBE)을 제조하고, H₂O₂로 산화적 스트레스를 유발한 SH-SY5Y세포에 전처리하여 신경세포 보호 효과를 평가하였다. 그 결과, CLBE는 H₂O₂로 자극된 세포에서 세포 손상 및 LDH 방출 억제, ROS 소거를 통하여 세포의 사멸을 막아주었다. 또한 CLBE는 Bcl-2와 Bax 단백질의 발현을 조절함으로써 caspase의 활성을 억제하여 신경세포를 보호하였다. 이상의 연구결과들을 종합할 때, CLBE는 산화적 스트레스에 대하여 신경세포 보호 효과가 있는 것으로 보이며, 향후 신경질환 연구를 위한 치료제 개발 및 고부가가치 식품 소재 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제17권5호
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• pp.899-916
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• 2023

BACKGROUND/OBJECTIVES: Oxidative stress is a fundamental neurodegenerative disease trigger that damages and decimates nerve cells. Neurodegenerative diseases are chronic central nervous system disorders that progress and result from neuronal degradation and loss. Recent studies have extensively focused on neurodegenerative disease treatment and prevention using dietary compounds. Heseperetin is an aglycone hesperidin form with various physiological activities, such as anti-inflammation, antioxidant, and antitumor. However, few studies have considered hesperetin's neuroprotective effects and mechanisms; thus, our study investigated this in hydrogen peroxide (H₂O₂)-treated SH-SY5Y cells. MATERIALS/METHODS: SH-SY5Y cells were treated with H₂O₂ (400 µM) in hesperetin absence or presence (10-40 µM) for 24 h. Three-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide assays detected cell viability, and 4',6-diamidino-2-phenylindole staining allowed us to observe nuclear morphology changes such as chromatin condensation and apoptotic nuclei. Reactive oxygen species (ROS) detection assays measured intracellular ROS production; Griess reaction assays assessed nitric oxide (NO) production. Western blotting and quantitative polymerase chain reactions quantified corresponding mRNA and proteins. RESULTS: Subsequent experiments utilized various non-toxic hesperetin concentrations, establishing that hesperetin notably decreased intracellular ROS and NO production in H₂O₂-treated SH-SY5Y cells (P < 0.05). Furthermore, hesperetin inhibited H₂O₂-induced inflammation-related gene expression, including interluekin-6, tumor necrosis factor-α, and nuclear factor kappa B (NF-κB) p65 activation. In addition, hesperetin inhibited NF-κB translocation into H₂O₂-treated SH-SY5Y cell nuclei and suppressed mitogen-activated protein kinase protein expression, an essential apoptotic cell death regulator. Various apoptosis hallmarks, including shrinkage and nuclear condensation in H₂O₂-treated cells, were suppressed dose-dependently. Additionally, hesperetin treatment down-regulated Bax/Bcl-2 expression ratios and activated AMP-activated protein kinase-mammalian target of rapamycin autophagy pathways. CONCLUSION: These results substantiate that hesperetin activates autophagy and inhibits apoptosis and inflammation. Hesperetin is a potentially potent dietary agent that reduces neurodegenerative disease onset, progression, and prevention.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권10호
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• pp.739-748
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• 2006

토끼의 25분간의 척수허혈 모델에서 cyclosporin A의 신경보호효과를 신경병리학적 연관성과 면역조직화학적분석을 통하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 몸무게가 3.0 kg 전후의 뉴질랜드산 토끼를 이용하였고 복부 대동맥을 25분간 차단하였다. 32마리의 토끼를 무작위로 4군으로 나누어 대조군인 12군(n=8)과 17군(n=8)은 복부 대동맥 차단만 시행한 후 12군은 2일째, 17군은 7일째 희생시켜 신경학적 평가와 조직학적 검사를 시행하였다. 실험군인 Cs2군(n=8)과 Cs7군(n=8)은 복부 대동맥을 차단 후 재관류 15분 후에 cyclosporin A (25 mg/kg)를 정맥 주입한 후 Cs2군은 2일째, Cs7군은 7일째 희생시켜 신경학적 평가와 조직학적 검사를 시행하였다. 결과: 모든 토끼가 술 후 생존하였으며 술 후 2일째 신경학적 평가에 있어서는 군들 간 차이가 얼었으나 술 후 7일째 시행한 평가에서 복부대동맥 허혈 후 cyclosporin A를 투여한 Cs7군의 Tarlov score가 평균 $2.75{\pm}0.89$로 투여하지 않은 17군의 $1.25{\pm}1.39$에 비해 의미 있게 높아 신경학적 평가상 덜 손상을 받았음을 알 수 있었다(p<0.05). 또한 대조군 17군에서는 신경학적 평가가 2일째보다 7일째 악화하는 경향이었으나 통계학적으로 의미 있는 차이는 없었고 실험군 Cs7군에 있어서는 신경학적 평가가 2일째 $1.87{\pm}0.83$에 비해 7일째 $2.75{\pm}0.89$로 의미 있게 호전되었다(p<0.05). 모든 군을 조직학적으로 손상의 정도에 따라 등급을 매겼으며 신경학적 평가와의 상관관계를 분석하였는데 상관계수 -0.44로 조직학적 손상정도와 신경학적 평가사이에 유의한 관계가 있었다(p=0.009). 병리조직학적 등급을 4군 간 비교하였을 때 2일째 희생시킨 대조군과 실험군 사이에는 유의한 차이가 없었으나 7일째 희생시킨 17군은 조직학적 등급이 $2.13{\pm}1.36$이었으나 Cs7군은 $1.0{\pm}0.53$으로 두 군 간 유의한 차이가 있어 병리학적으로도 cyclosporin A를 투여한 실험군 Cs7군이 대조군 17군에 비해 덜 손상을 받았음을 알 수 있었다(p=0.039). 12군과 Cs2군에서 TUNEL 염색에 양성반응을 보이는 신경세포의 수는 12군이 $17.5{\pm}22.6$개였고 Cs2군이 $12.5{\pm}11.1$개로 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. Heat shock protein-70 (HSP70)과 neuronal nitric oxide synthase (nNOS)에 대한 면역조직화학검사에서 실험군 Cs2군의 신경세포가 대조군 12군에 비해 HSP70과 nNOS의 과발현을 보였으며, 이는 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). nNOS와 HSP70의 발현은 강한 연관성을 보였고(상관계수 0.91, p=0.000), nNOS를 발현하는 세포가 동시에 HSP70도 발현함을 확인할 수 있었다. 결론: 우리는 cyclosporin A가 토끼의 25분간의 척수허혈에 대해 척수보호 효과가 있었으며 이는 HSP70의 과발현과 연관이 있으리라 생각한다.

• Applied Microscopy
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• 제30권4호
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• pp.347-355
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• 2000

Zinc는 인체 내에 철$(Fe^{2+})$다음으로 많은 trace element로서 200여개 효소의 기능에 필수적일 뿐만 아니라 신경계통내에서는 신경조절물질로 작용한다. 뿐만 아니라 허혈, 간질 및 퇴행성 뇌질환의 주요 병리기전에도 관여되어 있다. 그러나 대부분의 Zinc는 단백질에 결합되어 (bound form)신경세포의 세포질 및 핵질내에 존재하고, 10% 이하의 Zinc는 이온상태(free form, $Zn^{2+}$)로 신경종말 (Zinc enriched terminal)에 있는데 , 후자만이 조직화학법으로 가시화된다. 최근까지 새로 개발된 조직화학법으로 Zinc enriched(ZEN)neurons의 분포에 관한 연구가 각광받고 있으나, 국내에서는 이에 대한 연구가 전무한 실정이다. 이에 본 연구자는 고전적인 조직화학법의 기본 원리를 소개하고, 렛드 중추신경계통내 Zinc의 분포를 광학 및 전자현미경으로 관찰하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Wistar 계통의 랫드(10주령)와 BALB/c 마우스이며, 마취제로는 Pentobarbital(50mg/kg)을 이용하였다. 생체 뇌조직내 이온상태의 $Zinc(Zn^{2+})$를 침전시키기 위하여 selenium(10mg/kg, i.p.)을 처리하였고, 1시간 후 3% Glutaraldehyde액으로 관류고정하여 동물을 희생시켰다. 뇌와 척수를 꺼내어 sucrose에 가라앉을때 까지 담가두었다가 Dry Ice를 이용하여 얼리고, Freezing microtome위에서 $30{\mu}m$두께의 절편을 작성하였다. 조직절편내 $Zn^{2+}$을 동정하기 위한 조직화학법으로는 autometallography (AMG) (Danscher, 1985)를 이용하였다. 광학현미경하에서 밝혀진 Zinc의 분포는 해마복합체를 비롯한 종뇌의 여러부위에 고농도로 분포하였고, 척수에는 중간정도, 그리고 소뇌 및 뇌간에는 매우 낮은 농도로 분포하였다. 전자현미경에서 관찰된 AMG염색과립(silver grains)은 신경종말에 있는 연접소포에 국한되었으며, 이러한 ZEN terminals은 주위 여러 신경세포의 돌기(dendrites)및 세포체 (soma)에 특이한 연접을 이루고 있었다. 즉 후각망울을 포함한 종뇌에서는 주로 비대칭연접 (asymmetrical synapses)이 관찰되었던 반면에, 척수에서는 대칭연접(symmetrical synapses)을 이루고 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 신경종말내 연접소포에 Zinc를 함유하고 있는 소위 ZEN terminals은 중추신경계통에 광범위하게 분포하고 있으며 또한 신경부위에 따라 다양한 분포와 미세구조의 차이를 보였다. 이러한 사실은 중추신경계통내에서 Zinc가 영위하는 신경생물학적 기능이 신경부위에 따라 다양할 것임을 시사한다.

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

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제45권12호
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• pp.1551-1558
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• 2002

목 적 : 중증 측두엽간질환자와 kainic acid(KA)로 처리한 측두엽간질 동물모델에서 해마 치아이랑의 사이신경세포가 소실된다. 측두엽간질 마우스모델인 마우스해마의 기관형 배양에 의한 KA 간질모델에서 parvalbumin(PV)항체를 이용한 면역조직화학법으로 치아이랑에 분포하는 PV 면역반응성 사이신경세포를 감별염색하여 세포체 및 그 가지돌기의 형태학적 변화를 관찰함으로써 측두엽간질의 병태생리의 일단을 규명하고자 한다. 방 법 : 실험적 간질 모델은 C57/BL6 마우스의 해마박편을 이용한 기관형 배양에서 $10{\mu}M$ KA 투여로 유발시켰으며, PV 항체를 이용한 광학현미경적 면역조직화학법으로 치아이랑에 분포하는 PV 면역반응성 사이신경세포를 감별염색하여 형태학적 차이를 관찰하였고, 또한 이들 세포의 세포수를 계측하고 KA처리 후 배양하면서 시간경과(8, 24, 48, 72시간)에 따라 PV 면역반응성 사이신경세포의 형태학적 변화를 관찰하였다. 결 과: KA 처리를 하지 않고 배양된 해마조직박편(대조군)의 치아이랑에서 PV 면역반응성 세포는 가지돌기 나무가 잘 발달되어 있고 사이신경세포로서 이들은 주로 과립층과 이층 밑의 다형층에 산재하였다. $10{\mu}M$ KA에 1시간 정도 노출되었을 때 PV 면역반응성 사이신경세포의 돌기에는 염주상이 형성되었고 가지돌기는 가늘어져 있었다. PV 면역반응성 사이신경세포는 KA 처리 후 배양액에서 KA를 제거한 뒤 시간이 경과함에 따라 형태학적 회복을 보여주었다. KA 제거 후 8시간 회복군에서 세포돌기의 염주상은 볼 수 없었으며 가지돌기는 가늘어져 있었다. KA 제거 후 24, 48, 72시간 회복군에서도 염주상은 거의 볼 수가 없었으며 가지돌기의 두께도 회복되었다. PV 면역반응성 사이신경세포의 수는 대조군에 비하여 KA 처리군과 KA 제거 후 8시간 회복군에서는 통계학적으로 유의한 세포수의 감소가 있었으나 KA 제거 후 24시간 회복군, KA 제거 후 48시간 회복군 및 KA 제거 후 72시간 회복군에서는 대조군과 차이가 없 었다. 결 론: 이러한 결과는 KA에 의하여 유발된 치아이랑 사이신경세포의 세포소실이 일시적이며 가역적인 현상임을 말해주는 것이다.