• 한국자기공명학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.126-140
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• 2006

Purpose: Contrary to the human study, it has rarely investigated metabolic alterations in the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) of depressed rats versus age and sex-matched controls using proton magnetic resonance spectroscopy (MRS). Thus, the purpose of this research was to verify the feasibility of metabolic differences between the normal rat and the depression model rat. Materials and Methods: A homogeneous group of 20 SD male rats was used for MRI and in vivo 1H MRS. To induce a depressed status in SD rats, we performed the forced swimming test (FST). Using image-guide, water suppressed in vivo 1H MRS with 4.7 T MRI/MRS system, NAA/Cr and Cho/Cr ratios were mainly measured between depressed rats and normal subjects. Results: In depressed rats, increased Cho/Cr ratio was measured versus control subjects. However, no significant group effect for NAA/Cr was observed between case-control pairs. Discussion and Conclusions: The present 1H MRS study shows significant brain metabolic alterations of dorsolateral prefrontal cortex with experimental depressed status of SD rat induced by FST compared to normal subjects. This result provides new evidence that in vivo 1 H MRS may be a useful modality for detecting localized functional neurochemical markers alterations in left DLPFC in SD rats.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.1-15
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• 2003

PURPOSE - To investigate neurometabolism from the brain destructive lesions and striatal putamen-pallidus regions to the clinically worst side in patients with Parkinson's disease after stereotactic functional neurosurgery. METHODS - Using proton magnetic resonance spectroscopy ($^1$H MRS), fifteen patients (7 males and 8 females; mean age 56.5 years; age range 43-67 years) with Parkinson's disease (PD) were studied to measure N-acetylaspartate (NAA), creatine (Cr), choline-containing compounds (Cho) and lactate (Lac) levels on the neurosurgical lesions of thalamus, globus pallidus and striatal putamen-pallidus regions in a brain. RESULTS - Brain destructive lesion and striatal putamen-pallidus region in PD compared with controls were highly and significantly related to NAA/Cho ratios reduction, respectively (P =0.002, P =0.04), but showed no difference from the same regions of PD prior to neurosergery (P =0.06, P =0.77). Increased lactate peaks at 1.3 ppm were present in all the cerebral lesions, and these resonances were confirmed at a long TE =136 ms, indicating that these signals distinguished from lipids. CONCLUSIONS - Our results suggest that NAA/Cho ratios may provide as a neurometabolite marker for neurochemical changes in brain surgical lesion, and the ratios might be related to functional change of neuropathophysiological status in the striatal putamen-pallidus region of PD. Increase of lactate signals, being remarkable in surgical lesions, could be consistent with a common consequence of surgical necrosis. Therefore, MR spectroscopy could be a sensitive diagnostic tool in monitoring neurometabolic changes in PD with neurosurgical treatment.

• Animal Bioscience
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• 제34권12호
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• pp.1930-1939
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• 2021

Objective: The aim of the study was to conduct metabolic profiling of dairy cattle serum and urine using proton nuclear magnetic resonance (¹H-NMR) spectroscopy and to compare the results obtained with those of other dairy cattle herds worldwide so as to provide a basic dataset to facilitate research on metabolites in serum and urine. Methods: Six dairy cattle were used in this study; all animals were fed the same diet, which was composed of total mixed ration; the fed amounts were based on voluntary intake. Blood from the jugular neck vein of each steer was collected at the same time using a separate serum tube. Urine samples were collected by hand sweeping the perineum. The metabolites were determined by ¹H-NMR spectroscopy, and the obtained data were statistically analyzed by performing principal component analysis, partial least squares-discriminant analysis, variable importance in projection scores, and metabolic pathway data using Metaboanalyst 4.0. Results: The total number of metabolites in the serum and urine was measured to be 115 and 193, respectively, of which 47 and 81, respectively were quantified. Lactate (classified as an organic acid) and urea (classified as an aliphatic acylic compound) exhibited the highest concentrations in serum and urine, respectively. Some metabolites that have been associated with diseases such as ketosis, bovine respiratory disease, and metritis, and metabolites associated with heat stress were also found in the serum and urine samples. Conclusion: The metabolites measured in the serum and urine could potentially be used to detect diseases and heat stress in dairy cattle. The results could also be useful for metabolomic research on the serum and urine of ruminants in Korea.

• Animal Bioscience
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• 제34권2호
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• pp.213-222
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• 2021

Objective: The metabolites that constitute the rumen fluid and milk in dairy cattle were analyzed using proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR) spectroscopy and compared with the results obtain for other dairy cattle herds worldwide. The aim was to provide basic dataset for facilitating research on metabolites in rumen fluid and milk. Methods: Six dairy cattle were used in this study. Rumen fluid was collected using a stomach tube, and milk was collected using a pipeline milking system. The metabolites were determined by 1H-NMR spectroscopy, and the obtained data were statistically analyzed by principal component analysis, partial least squares discriminant analysis, variable importance in projection scores, and metabolic pathway data using Metaboanalyst 4.0. Results: The total numbers of metabolites in rumen fluid and milk were measured to be 186 and 184, and quantified as 72 and 109, respectively. Organic acid and carbohydrate metabolites exhibited the highest concentrations in rumen fluid and milk, respectively. Some metabolites that have been associated with metabolic diseases (acidosis and ketosis) in cows were identified in rumen fluid, and metabolites associated with ketosis, somatic cell production, and coagulation properties were identified in milk. Conclusion: The metabolites measured in rumen fluid and milk could potentially be used to detect metabolic diseases and evaluate milk quality. The results could also be useful for metabolomic research on the biofluids of ruminants in Korea, while facilitating their metabolic research.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권1호
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• pp.8-19
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• 2008

목적 : 본 연구에서는 인체 뇌 대사물질에 대하여 2D MR 기술인 correlation spectroscopy (COSY) 와 nuclear Overhauser effect/enhancement spectroscopy (NOESY)를 직접 적용하고, 데이터를 획득하여 인체 뇌대사물질들간의 스칼라 짝지움 (coupling)과 쌍극자 (dipolar) 상호작용- NOE에 대한 분석을 통하여 결합연결관계 및 공간연결관계에 대한 정보를 획득하고자 하였다. 대상 및 방법 : 모든 2-D (dimensional) MR 실험 (즉, COSY와 NOESY)은 z축 능동차폐 펄스경사자장, 삼중공명 동결탐침기가 장착된 Bruker Avance 500 (11.8 T) 장비에서 298 K에 수행되었다. MRS상에서 뇌 대사물질과 유사하도록만든 희석액을 만들었고, 최종 MRS 샘플은 10% $D_2O$를 이용하였다. 2-D 스펙트라는 2048 복합 (complex) 데이터 포인트로서 총 320개 의 free induction decay (FID)를 평균화 (averaging)하였고, $H_2O$에서 얻어진 스펙트라는 8012 Hz 였다. 반복지연 (repetition delay) 시간은 2초, 각각의 FID는 4개의 평균화를 선택하였다. 얻어진 2D-COSY, 2D-NOESY 데이터는 Top Spin 2.0 소프트웨어에서 후 처리기법 (post-processing)에 의해 분석되었다. 분석 대상 대사물질은 N-acetyl aspartate (NAA), creatine (Cr), choline (Cho), glutamine (Gln), glutamate (Glu), myo-inositol (Ins), lactate (Lac)로서 총 7 가지 화학물로서 주요 목표 피크로 정했다. 결과 : 인체 뇌 대사물질에 대한 대칭형태의 2D-COSY와 2D-NOESY 스펙트럼을 획득하였고, COSY 스펙트럼상에서는 오직 1.0-4.5 ppm 사이에서만 교차피크들이 생성된 반면 NOESY 스펙트럼상에서는 1.0-4.5 ppm 외에도 7.9 ppm에서 공명 교차피크를 발견할 수 있었다. COSY 스펙트럼을 통하여 lactate에서 메틸 프로톤과 CH 프로톤의 COSY 크로스피크가 발견되었고, NAA에서 메틸렌 프로톤들간과 메틸렌 프로톤과 NH프로톤의 크로스피크가 발견되었고, Ins에서 CH 프로톤 들간의 크로스피크가 발견되었다. NOESY 스펙트럼을 통하여 NAA 분자내 NH 프로톤과 메틸 (-CH3) 프로톤과의 NOESY 크로스피크가 발견되었고, lactate에서 메틸 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Cr에서 메틸 프로톤과 메틸렌 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Glu에서 메틸렌 프로톤 들간과 또한 메틸렌 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Gln에서 메틸렌 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Ins에서 CH 프로톤 들간의 크로스피크가 발견되었다. 결론 : 본 연구에서는 in vitro 상태의 인체 뇌 대사물질에 2D-COSY와 2D-NOESY 기술을 직접 적용하고, 결합연결관계 및 공간연결관계에 대한 정보를 성공적으로 획득하여 분석하여 보았다. 본 연구 결과물은 향후 인체 내 in vivo 2D-COSY를 이용한 뇌 대사물질 연구에 매우 유용하리라 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권2호
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• pp.143-148
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• 2016

본 연구에서는 MRS 정량적 분석 중 jMRUI AMARES방법의 관찰자의 의존적 원인 요소를 숙련자와 비숙련자의 측정을 통하여 파악하고 하였다. 실험용 10주령 수컷 쥐의 간 부분을 3T MRI 장치를 활용하여 point resolved spectroscopy 펄스시퀀스를 이용하여 자기공명분광 데이터를 획득하였다. 획득된 데이터는 기준 값으로 사용하기 위해서 LCModel software 이용하여 1.3 ppm의 메틸렌 양성자와 4.7 ppm의 물 분자 양성자의 정량 비를 계산하였다. 7명의 비숙련 관찰자는 jMRUI AMARES 방법으로 총 지질을 1, 2주 간격으로 측정한 후 측정된 값을 SPSS를 이용하여 interclass correlation coefficient를 시행하였다. 관찰자 사이 간 측정치의 일관성의 신뢰도 분석을 표현한 크논바 알파 계수는 0.1 미만으로 나타났다. 1주차 데이터 값과 2주차 데이터 값의 평균값은 $0.096{\pm}0.038$로 LCModel의 분석 값보다 0.048로 50% 높게 관찰되었다. jMRUI AMARES분석 방법이 LCModel과 동일한 결과를 얻기 위해서는 정확한 대사물질의 개요를 숙지하고 획득된 그래프의 형태를 잘 파악하여 잔존 대사물질를 최소화 하여야 한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권1호
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• pp.31-38
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• 2003

목적 : 실험적으로 토끼 대퇴부에 유발한 농양에서 연속적 추적검사를 통하여 MRS 스펙트럼의 특징과 항생제 치료에 따른 대사산물의 변화를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 토끼 10마리의 대퇴부에 흰쥐의 대변으로부터 추출한 용액을 주사하여서 농양을 유발시켰고, 대조군 5마리와 항생제 치료군 5마리로 나누어 4주 동안 1주 간격으로 MRI와 MRS로 추적 검사를 하였다 MRI에서는 농양의 모양과 크기를 분석하였으며, 기존 문헌을 참조하여 MRS에서 보이는 대사산물의 스펙트럼을 분류하였다. N-acetyl alanine을 외적기준으로, lipid를 내적기준으로 하여 각 대사산물을 정량 분석하였고, 정량화된 값들이 농양의 시기에 따라 대조군과 치료군 사이에 차이가 있는지를 분석하였다. 결과 : MRI에서 농양 10 예 모두는 낭성 종괴로 보였으며, 크기는 22-77 mm였다. MRS에서는 감염을 시사하는 acetate, succinate와 여러 종류의 아미노산 peak가 대조군, 치료군 모두에서 여러 가지 조합으로 검출되었다. 그 중 1.92 ppm의 acetate(70%)가 가장 흔하게 보였다. Lipid peak에 대한 acetate peak 비율과 외적기준의 peak에 대한 acetate peak 비율은 대조군에서는 시기에 따라 큰 변화가 없는 반면에 치료군에서는 감소하는 경향이 있었다. 결론 : MRS는 농양에서 감염을 시사하는 대사산물을 검출함으로써 진단에 도움을 줄 수 있을 뿐 아니라 acetate peak는 농양의 진행 및 항생제 치료에 의해 영향을 받아서 농양의 활동도 지표로서 유용한 가치가 있을 것으로 사료된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제16권9호
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• pp.864-869
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• 1995

Investigation of the structures of the gangliosides has proven to be very important in the understanding of their biological roles such as regulation of differentiation and growth of cells. We used nuclear magnetic resonance spectros-copy in order to investigate the structure of GA1. In order to do this, the assignment of spectra is a prerequisite. Since GA1 does not have polar sialic acid, the spectral overlap is severe. In order to solve this problem, we use 2D NMR spectroscopy and heteronuclear 1H/13C correlated spectroscopy in this study. Here, we report the complete assignment of the proton and the carbon spectra of the GA1 in DMSO-d6-D20 (98:2, v/v). These assignments will be useful for interpreting 1H and 13C NMR data from uncharacterized oligosaccharides and for determining the linkage position, the number of sugar rings, and the sequence of new ganglioside. Amide proton in ring Ⅲ shows many interring nOes and has intramolecular hydrogen bonding. This appears to be an important factor in tertiary folding of GA1. Based on this assignment, determination of three dimensional structure of GA1 will be carried out. Studies on the conformational properties of GA1 may lead to a better understanding of the molecular basis of its functions.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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• pp.96-96
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• 2003

To know the differences of proton MR spectroscopic features between recurrent rectal cancer and fibrosis in post-operative period, and to evaluate the possibility to discriminate recurrent rectal cancer from post-operative fibrosis by analysis of proton MR spectra.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 1996년도 추계학술대회 초록집
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• pp.23-23
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• 1996