• International Journal of Oral Biology
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• 제46권3호
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• pp.119-126
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• 2021

Activation of transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1), a calcium permeable channel expressed in primary sensory neurons, induces the release of glutamate from their central and peripheral afferents during normal acute and pathological pain. However, little information is available regarding the glutamate release mechanism associated with TRPV1 activation in primary sensory neurons. To address this issue, we investigated the expression of vesicular glutamate transporter (VGLUT) in TRPV1-immunopositive (+) neurons in the rat trigeminal ganglion (TG) under normal and complete Freund's adjuvant (CFA)-induced inflammatory pain conditions using behavioral testing as well as double immunofluorescence staining with antisera against TRPV1 and VGLUT1 or VGLUT2. TRPV1 was primarily expressed in small and medium-sized TG neurons. TRPV1+ neurons constituted approximately 27% of all TG neurons. Among all TRPV1+ neurons, the proportion of TRPV1+ neurons coexpressing VGLUT1 (VGLUT1+/TRPV1+ neurons) and VGLUT2 (VGLUT2+/TRPV1+ neurons) was 0.4% ± 0.2% and 22.4% ± 2.8%, respectively. The proportion of TRPV1+ and VGLUT2+ neurons was higher in the CFA group than in the control group (TRPV1+ neurons: 31.5% ± 2.5% vs. 26.5% ± 1.2%, VGLUT2+ neurons: 31.8% ± 1.1% vs. 24.6% ± 1.5%, p < 0.05), whereas the proportion of VGLUT1+, VGLUT1+/TRPV1+, and VGLUT2+/TRPV1+ neurons did not differ significantly between the CFA and control groups. These findings together suggest that VGLUT2, a major isoform of VGLUTs, is involved in TRPV1 activation-associated glutamate release during normal acute and inflammatory pain.

• Applied Microscopy
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• 제38권4호
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• pp.375-382
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• 2008

삼차신경주감각핵에서 치수유래 일차들신경섬유의 종말과 그에 연접하는 연접이전신경종말에 함유된 연접소포들을 형태학적으로 비교하기 위하여 신경추적자(WGA-HRP)를 흰쥐 앞니의 치수강에 주입하여 치수 유래 일차들신경종말을 표식한 후, 투과형 전자현미경을 통한 미세구조적 정량 분석을 실시하였다. 표식된 치수유래 일차들신경종말은 직경이 $45{\sim}55\;nm$인 구형의 소포를 함유하고 있었으며, 일부 직경이 $80{\sim}120\;nm$ 큰 치밀소포가 관찰되기도 하였다. 또한 표식된 신경종말은 다형성 연접소포를 함유하고 있는 연접이전신경종말과 대칭연접을 이루고 있었다. 일차들신경종말의 연접소포들은 긴 지름에 대한 짧은 지름의 비율(form factor)이 $0.6{\sim}0.99$의 분포를 보인 반면, 연접이 전신경종말의 연접소포들은 $0.25{\sim}0.99$까지 다양하게 나타났다. 또한 대부분의 연접이전신경종말은 GABA에 대한 면역양성반응을 보였다. 이상의 결과는 표식된 신경종말과 그에 연접하는 연접이전신경종말의 연접소포는 서로 다른 형태를 보이고 있으며, 또한 그 연접이전신경종말이 억제성 신경전달물질인 GABA를 함유하고 있음을 나타낸다.

• Applied Microscopy
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• 제38권3호
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• pp.151-157
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• 2008

삼차신경계에서 $P2X_3$와 TRPV1 면역양성 일차들신경섬유는 통각정보의 전달에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 삼차신경절 및 삼차신경꼬리핵에서 $P2X_3$와 TRPV1 면역양성 신경세포의 형태학적 특성 및 투사양식을 이해하기 위하여, 흰쥐 삼차신경절 및 삼차신경꼬리핵에서 $P2X_3$와 TRPV1에 대한 항체를 사용하여 형광면역염색법 및 형태계측학적인 기법을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $P2X_3$ 면역양성 신경세포중 77.4%의 신경세포에서 (1,401/1,810) TRPV1이 동시에 발현되었으며, TRPV1 면역양성 신경세포중 51.9% (1,401/2,698)의 신경세포에서 $P2X_3$와 공존을 보였다. $P2X_3$와 TRPV1에 동시에 면역양성반응을 보이는 신경세포는 중간크기의 신경세포에서 주로 관찰되었으며, $P2X_3$ 혹은 TRPV1 면역양성 신경세포중 아주 작거나 큰 신경세포에서는 공존하지 않았다. 삼차신경꼬리핵에서 $P2X_3$ 면역양성 신경섬유 및 신경종말들은 제1층과 제2층에 분포하는데 주로 제2층의 안쪽부위에서 밀도가 높게 관찰되었으며, TRPV1 면역양성 신경섬유 및 신경종말들은 제1층과 제2층의 바깥쪽에서 밀도가 높게 관찰되었다. $P2X_3$와 TRPV1이 공존하는 신경섬유 및 신경종말들은 제2층의 안쪽과 바깥쪽의 경계부위에서 관찰되었다. 이러한 연구결과는 $P2X_3$와 TRPV1을 동시에 발현하는 신경세포는 구강안면영역에서 통각정보의 처리에 독특한 역할을 수행할 것이라는 것을 시사한다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제16권3호
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• pp.321-347
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• 1994

교근의 근방추에서 유래하여 단일 연접성 고유수용성 악반사에 관여하는 구심성 신경섬유를 단일 축삭내 HRP 주입기법으로 염색해서 삼차신경 운동핵에서의 type I a 및 type II 신경 섬유 종말부의 미세 구조 및 연접양상을 분석한 결과는 다음과 같았다. ${\cdot}$ 대부분의 표식 종말지는 dome, 길쭉한 형태 혹은 둥근 모양을 나타내었으며, scalloped 형태 혹은 glomerulus 형태는 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ 표식 종말지는 다수의 균일한 형태 및 크기(49-52nm) 의 투명한 구형의 소포와 때때로 소수의 치밀소포(직경:87-114nm)를 함유하고 있었다. ${\cdot}$ 표식 종말지의 크기는 type I a가 장경($1.91{\pm}0.63{\mu}m$), 단경($0.94{\pm}0.28{\mu}m$) 및 평균 직경($1.42{\pm}0.40{\mu}m$)에서 type II보다 작았다(p<0.05). ${\cdot}$ 표식 종말지는 신경원체 혹은 가지돌기와 비대칭 연접을 이루었으며, 다형소포와 같은 연접소포들을 함유하는 종말부와의 연접은 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ 대부분의 type I a (94.9%) 및 type II(85.9%) 종말지는 단지 1개의 neuronal propile과 연접을 이루었으며, 4개 이상의 neuronal propile들과 연접을 이루는 경우는 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ type I a 종말지에 있어서 대부분(87.2%)은 신경원체 및 근심부 가지돌기와 연접을 이루는데 반해 type II 종말지는 다수가(64.8%) 원심부 가지돌기와 연접을 이루었으며 신경원체 및 근심부 가지돌기와 연접을 이루는 경우는 35.2%에 그쳤다. 이상을 종합해 보면 단일 연접성 악반사를 일으키는 구심성 신경섬유 종말부는 삼차운동신경핵에서, 동통 및 촉각 또는 감각분별등 복잡한 감각을 처리하는 감각핵에서 보다 연접후신경원에 강력한 흥분성 신호를 전달하며 또한 대단히 단순한 연접양상을 이루는 것으로 나타났다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제23권1호
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• pp.38-43
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• 1999

진세노사이드(ginseng total saponin)는 인삼의 주요 약리학적 성분이다. 본 연구는 척수강내로 투여된 진세노사이드가 캡사이신에 의하여 유도된 통증을 억제하는가를 연구하였다. 진세노사이드의 척수강내 전투여는 캡사이신에 의하여 유도되는 통증을 투여 용량에 의존적으로 억제하였다. 통증 억제 효과를 나타내는 $ED_{50}$은 43 ${mu}g/mouse$ 이었다. 흥분성 아미노산들도 척수 수준에서 통증전달에 포함되기 때문에 본 연구에서는 또한 진세노사이드가 흥분성 아미노산에 의하여 유도되는 아픈 행동(nociceptive behaviors)을 억제하는 가를 연구하였다. 진세노사이드와 NMDA를 같이 투여할 경우 NMDA를 단독 투여할 때 나타나는 아픈 행동을 억제하는 것으로 나타났다. 진세노사이드가 NMDA에 의하여 나타나는 아픈 행동을 억제하는 $ED_{50}$은 37 ${mu}g/mouse$ 이었다. 그러나 진세노사이드는 kainate투여에 의하여 나타나는 아픈 행동을 억제하지 않은 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과들은 진세노사이드에 의한 항통증 효능중의 하나는 척수 수준에서 통증 전달 물질에 의하여 유도되는 통증 전달 정보의 선택적 억제에 의하여 이루어진다는 것을 보여준다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제1권6호
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• pp.613-624
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• 1997

Dorsal root ganglion (DRG) is composed of neuronal cell bodies of primary afferents with diverse functions. Various types of ion channels present on DRG neurons may reflect those functions. In the present study, voltage-gated potassium currents in DRG neurons of neonatal rats were characterized by whole-cell voltage clamp method. Two types of delayed rectifier and three types of transient potassium currents were identified according to their electrophysiological properties. The delayed rectifier currents were named $I_{Ke}$ (early inactivating) and $I_{K1}$ (late inactivating). Steady state inactivation of $I_{Ke}$ began from -100 mV lasting until -20 mV. $I_{K1}$ could be distinguished from $I_{Ke}$ by its inactivation voltage range, from -70 mV to +10 mV. Three transient currents were named $I_{Af}$ (fast inactivation), $I_{Ai}$ (intermediate inactivation kinetics), and $I_{As}$ (slow inactivation). $I_{Af}$ showed fast inactivation with time constant of $10.6{\pm}2.0$ msec, $I_{Ai}$ of $36.9{\pm}13.9$ msec, and $I_{As}$ of $60.6{\pm}2.9$ msec at +30 mV, respectively. They also had distinct steady state inactivation range of each. Each cell expressed diverse combination of potassium currents. The cells most frequently observed were those which expressed both $I_{K1}$ and $I_{Af}$, and they had large diameters. The cells expressing $I_{Ke}$ and expressing $I_{Ke}$, $I_{Ai}$, and $I_{As}$ usually had small diameters. Judging from cell diameter, capsaicin sensitivity or action potential duration, candidates for nociceptor were the cells expressing $I_{Ke}$, expressing $I_{Ke}$ and $I_{Ai}$, and expressing $I_{Ke}$ and $I_{As}$. The types and distribution of potassium currents in neonatal rat DRG were similar to those of adult rat DRG (Gold et al, 1996b).

• The Korean Journal of Pain
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• 제19권1호
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• pp.33-44
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• 2006

Background: Peripheral nerve injury leads to neuropathic pain, including mechanical hyperalgesia (MH). Nerve discharges produced by an injury to the primary afferents cause the release of glutamate from both central and peripheral terminals. While the role of centrally released glutamate in MH has been well studied, relatively little is known about its peripheral role. This study was carried out to determine if the peripherally conducting nerve impulses and peripheral glutamate receptors contribute to the generation of neuropathic pain. Methods: Rats that had previously received a left L5 dorsal rhizotomy were subjected to a spinal nerve lesion (SNL) or brief electrical stimulation (ES, 4 Hz pulses for 5 min) of the left L5 spinal nerve. The paw withdrawal threshold (PWT) to von Frey filaments was measured. The effects of an intraplantar (i.pl.) injection of a glutamate receptor (GluR) antagonist or agonist on the changes in the SNL- or ES-produced PWT was investigated. Results: SNL produced MH, as evidenced by decrease in the PWT, which lasted for more than 42 days. ES also produced MH lasting for 7 days. MK-801 (NMDAR antagonist), DL-AP3 (group-I mGluR antagonist), and APDC (group-II mGluR agonist) delayed the onset of MH when an i.pl. injection was given before SNL. The same application blocked the onset of ES-induced MH. NBQX (AMPA receptor antagonist) had no effect on either the SNL- or ES-induced onset of MH. When drugs were given after SNL or ES, MK-801 reversed the MH, whereas NBQX, DL-AP3, and APDC had no effect. Conclusions: Peripherally conducting impulses play an important role in the generation of neuropathic pain, which is mediated by the peripheral glutamate receptors.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제22권5호
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• pp.539-546
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• 2018

Botulinum toxin type A (BoNT/A) has been used therapeutically for various conditions including dystonia, cerebral palsy, wrinkle, hyperhidrosis and pain control. The substantia gelatinosa (SG) neurons of the trigeminal subnucleus caudalis (Vc) receive orofacial nociceptive information from primary afferents and transmit the information to higher brain center. Although many studies have shown the analgesic effects of BoNT/A, the effects of BoNT/A at the central nervous system and the action mechanism are not well understood. Therefore, the effects of BoNT/A on the spontaneous postsynaptic currents (sPSCs) in the SG neurons were investigated. In whole cell voltage clamp mode, the frequency of sPSCs was increased in 18 (37.5%) neurons, decreased in 5 (10.4%) neurons and not affected in 25 (52.1%) of 48 neurons tested by BoNT/A (3 nM). Similar proportions of frequency variation of sPSCs were observed in 1 and 10 nM BoNT/A and no significant differences were observed in the relative mean frequencies of sPSCs among 1-10 nM BoNT/A. BoNT/A-induced frequency increase of sPSCs was not affected by pretreated tetrodotoxin ($0.5{\mu}M$). In addition, the frequency of sIPSCs in the presence of CNQX ($10{\mu}M$) and AP5 ($20{\mu}M$) was increased in 10 (53%) neurons, decreased in 1 (5%) neuron and not affected in 8 (42%) of 19 neurons tested by BoNT/A (3 nM). These results demonstrate that BoNT/A increases the frequency of sIPSCs on SG neurons of the Vc at least partly and can provide an evidence for rapid action of BoNT/A at the central nervous system.