Park, Un-Chul;Cho, Myung-Soo;Park, Jung-Hyun;Kim, Sang-Jin;Ku, Seung-Yup;Choi, Young-Min;Moon, Shin-Yong;Yu, Hyeong-Gon
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
/
v.38
no.4
/
pp.216-221
/
2011
Objective: To differentiate the human embryonic stem cells (hESCs) into the retinal pigment epithelium (RPE) in the defined culture condition and determine its therapeutic potential for the treatment of retinal degenerative diseases. Methods: The embryoid bodies were formed from hESCs and attached on the matrigel coated culture dishes. The neural structures consisting neural precursors were selected and expanded to form rosette structures. The mechanically isolated neural rosettes were differentiated into pigmented cells in the media comprised of N2 and B27. Expression profiles of markers related to RPE development were analyzed by reverse transcription-polymerase chain reaction and immunostaining. Dissociated putative RPE cells ($10^5$ cells/5 ${\mu}L$) were transplanted into the subretinal space of rat retinal degeneration model induced by intravenous sodium iodate injection. Animals were sacrificed at 1, 2, and 4 weeks after transplantation, and immnohistochemistry study was performed to verify the survival of the transplanted cells. Results: The putative RPE cells derived from hESC showed characteristics of the human RPE cells morphologically and expressed molecular markers and associated with RPE fate. Grafted RPE cells were found to survive in the subretinal space up to 4 weeks after transplantation, and the expression of RPE markers was confirmed with immunohistochemistry. Conclusion: Transplanted RPE cells derived from hESC in the defined culture condition successfully survived and migrated within subretinal space of rat retinal degeneration model. These results support the feasibility of the hESC derived RPE cells for cell-based therapies for retinal degenerative disease.
Background: Age-related macular degeneration (AMD) is a significant visual disease that induces impaired vision and irreversible blindness in the elderly. However, the effects of ginseng berry extract (GBE) on the retina have not been studied. Therefore, this study aimed to investigate the protective effects of GBE on blue light (BL)-induced retinal damage and elucidate its underlying mechanisms in human retinal pigment epithelial cells (ARPE-19 cells) and Balb/c retina. Methods: To investigate the effects and underlying mechanisms of GBE on retinal damage in vitro, we performed cell viability assay, pre-and post-treatment of sample, reactive oxygen species (ROS) assay, quantitative real-time PCR (qRT-PCR), and western immunoblotting using A2E-laden ARPE-19 cells with BL exposure. In addition, Balb/c mice were irradiated with BL to induce retinal degeneration and orally administrated with GBE (50, 100, 200 mg/kg). Using the harvested retina, we performed histological analysis (thickness of retinal layers), qRT-PCR, and western immunoblotting to elucidate the effects and mechanisms of GBE against retinal damage in vivo. Results: GBE significantly inhibited BL-induced cell damage in ARPE-19 cells by activating the SIRT1/PGC-1α pathway, regulating NF-kB translocation, caspase 3 activation, PARP cleavage, expressions of apoptosis-related factors (BAX/BCL-2, LC3-II, and p62), and ROS production. Furthermore, GBE prevented BL-induced retinal degeneration by restoring the thickness of retinal layers and suppressed inflammation and apoptosis via regulation of NF-kB and SIRT1/PGC-1α pathway, cleavage of caspase 3 and PARP, and expressions of apoptosis-related factors in vivo. Conclusions: GBE could be a potential agent to prevent dry AMD and progression to wet AMD.
Proceedings of the Microbiological Society of Korea Conference
/
2005.05a
/
pp.64-66
/
2005
Photosynthetic microbes possess a wealth of photoactive proteins including chlorophyll-based pigments, phototropin-related blue light receptors, phytochromes, and cryptochromes. Surprisingly, recent genome sequencing projects discovered additional photoactive proteins, retinal-based rhodopsins, in cyanobacterial and algal genera. Most of these newly found rhodopsin genes and retinal synthase have not been expressed and their functions are unknown. Analysis of the Anabaena and Chlamyrhodopsin with retinal synthase revealed that they have sensory functions, which, based on our work with haloarchaeal rhodopsins, may use a variety of signaling mechanisms. Anabaena rhodopsin is believed to be sensory, shown to interact with a soluble transducer and the putative function is either chromatic adaptation or circadian rhythm. Chlamydomonas rhodopsins are involved in phototaxis and photophobic responses based on electrical measurements by RNAi experiment. In order to analyze the protein, we developed a sensory rhodopsin expression system in E. coli. The opsin in E. coil bound endogenous all-trans retinal to form a pigment and can be observed on the plate. Using this system we could identify retinal synthase in Anabaena PCC 7120. We conclude that Anabaena D475 dioxygenase functions as a retinal synthase to the Anabaena rhodopsin in the cell.
Ran-binding protein family member, RanBP9 has been reported in various basic cellular mechanisms and neuropathological conditions including schizophrenia. Previous studies have reported that RanBP9 is highly expressed in the mammalian brain and retina; however, the role of RanBP9 in retinal development is largely unknown. Here, we present the novel and regulatory roles of RanBP9 in retinal development of a vertebrate animal model, zebrafish. Zebrafish embryos exhibited abundant expression of ranbp9 in developing brain tissues as well as in the developing retina. Yeast two-hybrid screening demonstrated the interaction of RanBP9 with Mind bomb, a component of Notch signaling involved in both neurogenesis and neural disease autism. The interaction is further substantiated by co-localization studies in cultured cells. Knockdown of ranbp9 resulted in retinal dysplasia with defective proliferation of retinal cells, downregulation of neuronal differentiation marker huC, elevation of neural proliferation marker her4, and alteration of cell cycle marker p57kip2. Expression of the $M{\ddot{u}}ller$ glial cell marker glutamine synthase was also affected in knockdown morphants. Our results suggest that Mind bomb-binding partner RanBP9 plays a role during retinal cell development of zebrafish embryogenesis.
We have investigated the effect of glucosamine on the retinal cells after continuous infusion into cerebroventricle by using osmotic minipump to avoid peripheral effect. Continuous intracerebroventricular (i.c.v) infusion of glucosamine with the rate of 0.1 ${\mu}mol$/10 ${\mu}l$/hr for 7 days resulted in morphological changes of the optic nerve in electron microscopic level as well as morphological changes of the retina in light microscopic level. Retinal sections were immunostained for the detection of morphological changes of astrocytes. GFAP immunoreactivity appeared not only in the Muller cells but also many of the radial processes of Muller cells. The optic nerve showed deformed axon and slight lamellar separation of myelin sheath after continuous infusion of glucosamine in observing with electron microscope. Interestingly, vacuoles were observed in deformed axons and retinal layers were folded and detached. These results suggested that glucosamine plays a role in induction of morphological dysfunction in retina and optic nerves.
Retinal prosthesis is regarded as the most feasible method for the blind caused by retinal diseases such as retinitis pigmentosa or age-related macular degeneration. One of the prerequisites for the success of retinal prosthesis is the optimization of the electrical stimuli applied through the prosthesis. Since electrical characteristics of degenerate retina are expected to differ from those of normal retina, we investigated differences of the retinal waveforms in normal and degenerate retina to provide a guideline for the optimization of electrical stimulation for the upcoming prosthesis. After isolation of retina, retinal patch was attached with the ganglion cell side facing the surface of microelectrode arrays (MEA). $8{\times}8$ grid layout MEA (electrode diameter: $30{\mu}m$, electrode spacing: $200{\mu}m$, and impedance: 50 $k{\Omega}$ at 1 kHz) was used to record in-vitro retinal ganglion cell activity. In normal mice (C57BL/6J strain) of postnatal day 28, only short duration (<2 ms) retinal spikes were recorded. In rd/rd mice (C3H/HeJ strain), besides normal spikes, waveform with longer duration (~100 ms), the slow wave component was recorded. We attempted to understand the mechanism of this slow wave component in degenerate retina using various synaptic blockers. We suggest that stronger glutamatergic input from bipolar cell to the ganglion cell in rd/rd mouse than normal mouse contributes the most to this slow wave component. Out of many degenerative changes, we favor elimination of the inhibitory horizontal input to bipolar cells as a main contributor for a relatively stronger input from bipolar cell to ganglion cell in rd/rd mouse.
KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
/
v.4C
no.4
/
pp.160-164
/
2004
In this study, we demonstrate for the first time a bio-inspired Cell-Microsystem to manipulate and detect living cells. Cultured retinal pigment epithelial cell line (ARPE-19) was directed to grow in a pre-defined Cell-Microsystem. The three-dimensional micropillars of 5 ${\mu}{\textrm}{m}$ in height and diameter of the Cell-Microsystem were fabricated. Inhibited DNA synthesis and transformed cell morphology were observed throughout the culture period. The demonstration of manipulating and detecting living cells by the surface topography is a new approach, and it will be very useful for the future design of cell-based biosensors and bioactuators.
Retinal ganglion cells transmit visual scene as an action potential to visual cortex through optic nerve. Conventional recording method using single intra- or extra-cellular electrode enables us to understand the response of specific neuron on specific time. Therefore, it is not possible to determine how the nerve impulses in the population of retinal ganglion cells collectively encode the visual stimulus with conventional recording. This requires recording the simultaneous electrical signals of many neurons. Recent advances in multi-electrode recording have brought us closer to understanding how visual information is encoded by population of retinal ganglion cells. We examined how ganglion cells act together to encode a visual scene with multi-electrode array (MEA). With light stimulation (on duration: 2 sec, off duration: 5 sec) generated on a color monitor driven by custom-made software, we isolated three functional types of ganglion cell activities; ON (35.0$\pm$4.4%), OFF (31.4$\pm$1.9%), and ON/OFF cells (34.6$\pm$5.3%) (Total number of retinal pieces = 8). We observed that nearby neurons often fire action potential near synchrony (< 1 ms). And this narrow correlation is seen among cells within a cluster which is made of 6~8 cells. As there are many more synchronized firing patterns than ganglion cells, such a distributed code might allow the retina to compress a large number of distinct visual messages into a small number of ganglion cells.
Eph receptors and their ligands, ephrins, mediate cell-to-cell contacts in a specific brain region and their bidirectional signaling is implicated in the regulation of apoptosis during early brain development. In this report, we used the alpha(${\alpha}$)-Cre transgenic line to induce ephrin-A5 over-expression in the distal region of the neural retina. Using this double transgenic embryo, we show that the over-expression of ephrin-A5 was responsible for inducing massive apoptosis in both the nasal and temporal retinas. In addition, the number of differentiated retinal neurons with the exception of the bipolar neuron was significantly reduced, whereas the laminar organization of the mature retina remained intact. Consistent with this finding, an analysis of the mature retina revealed that the size of the whole retina-particularly the nasal and temporal regions-is markedly reduced. These results strongly suggest that the level of ephrin-A5 expression plays a role in the regulation of the size of the retinal progenitor pool in the neural retina.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.