• 제목/요약/키워드: Trigeminal ganglion neurons

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흰쥐의 삼차신경절에서 Transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1)의 발현 특성에 관한 연구 (Characterization of Trigeminal Ganglion Neurons Expressing Transient Receptor Potential Ankyrin 1 (TRPA1) in the Rat)

  • 백상규;나연경;김윤숙
    • Applied Microscopy
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    • 제42권1호
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    • pp.27-33
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    • 2012
  • Transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1)은 $17^{\circ}C$보다 낮은 유해한 온도 및 자극적인 화합물에 의해 활성화되며 통각을 조절한다. 그러나 TRPA1에 의한 통각정보가 어떻게 처리되는지에 대한 정보는 많이 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 흰쥐의 삼차신경절에서 TRPA1을 발현하는 신경세포의 특성을 규명하기 위해서, 면역형광기법을 사용하여 TRPA1을 발현하는 신경세포에서 다른 통각수용기들에서 발현되며, 특징적인 기능을 수행하는 수용기인 transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)와 $P2X_3$와의 발현양상을 조사하였다. TRPA1을 발현하는 신경세포에서 열감각수용기이며, 통각표지자인 TRPV1과의 공존을 조사해 본 결과, TRPA1 면역양성 신경세포 중에서 58.8% (328/558)가 TRPV1을 동시에 발현하였으며, 41.2% (230/558)가 TRPA1만 발현하고 TRPV1을 발현하지 않았다. TRPA1을 발현하는 신경세포 중 TRPV1을 동시에 발현하는 신경세포는 대부분 작거나 중간크기였다. 또한 TRPA1과 조직의 손상, 그리고 염증 시 분비되는 ATP와 결합하는 $P2X_3$와의 공존을 조사해 본 결과, TRPA1 면역양성 신경세포 중에서 26.1% (310/1186)의 신경세포에서 $P2X_3$을 동시에 발현하였으며, 73.9% (876/1186)의 신경세포에서 TRPA1만 발현하였다. TRPA1을 발현하는 신경세포 중 $P2X_3$을 동시에 발현하는 신경세포는 대부분 작거나 중간크기였다. 이러한 결과는 TRPA1을 발현하는 신경세포가 TRPV1 또는 $P2X_3$를 동시에 발현함으로써 동일한 신경세포가 구강안면영역에서의 냉통각 및 열통각을 조절할 뿐 아니라, 냉통각 및 염증성동통을 동시에 전달하는 등 하나의 신경세포가 여러 가지 통각의 전달에 관여하는 것을 시사한다.

Peptides derived from high voltage-gated calcium channel β subunit reduce blood pressure in rats

  • Hyung Kyu Kim;Jiyeon Jun;Tae Wan Kim;Dong-ho Youn
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제27권5호
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    • pp.481-491
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    • 2023
  • The β subunits of high voltage-gated calcium channels (HGCCs) are essential for optimal channel functions such as channel gating, activation-inactivation kinetics, and trafficking to the membrane. In this study, we report for the first time the potent blood pressure-reducing effects of peptide fragments derived from the β subunits in anesthetized and non-anesthetized rats. Intravenous administration of 16-mer peptide fragments derived from the interacting regions of the β1 [cacb1(344-359)], β2 [cacb2(392-407)], β3 [cacb3(292-307)], and β4 [cacb4(333-348)] subunits with the main α-subunit of HGCC decreased arterial blood pressure in a dose-dependent manner for 5-8 min in anesthetized rats. In contrast, the peptides had no effect on the peak amplitudes of voltage-activated Ca2+ current upon their intracellular application into the acutely isolated trigeminal ganglion neurons. Further, a single mutated peptide of cacb1(344-359)-cacb1(344-359)K357R-showed consistent and potent effects and was crippled by a two-amino acid-truncation at the N-terminal or C-terminal end. By conjugating palmitic acid with the second amino acid (lysine) of cacb1(344-359)K357R (named K2-palm), we extended the blood pressure reduction to several hours without losing potency. This prolonged effect on the arterial blood pressure was also observed in non-anesthetized rats. On the other hand, the intrathecal administration of acetylated and amidated cacb1(344-359)K357R peptide did not change acute nociceptive responses induced by the intradermal formalin injection in the plantar surface of rat hindpaw. Overall, these findings will be useful for developing antihypertensives.

흰쥐 삼차신경감각핵에서 $P2X_3$와 TRPV1의 공존에 관한 연구 (Coexpression of $P2X_3$ with TRPV1 in the Rat Trigeminal Sensory Nuclei)

  • 문용석;류창현;조이슬;김홍태;박매자;백상규;문제일;김윤숙;배용철
    • 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.

백서 삼차신경절내 신경세포체의 치아이동에 따른 CGRP 면역염색성의 변화 (Changes of CGRP immunoreactivity in rat trigeminal ganglion neurons during tooth movement)

  • 박효상;박국필;성재현
    • 대한치과교정학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.607-621
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    • 1997
  • 이 연구의 목적은 중추신경계에서는 동통의 전달을 조절하며 말초조직에서는 혈관 이완, 면역체계의 조절, 탐식기능 조절 등의 염증에 관여되며 골 생성에도 관여하여 치아이동시 중요한 기능을 할 것으로 추측되고 있는 CGRP의 생성 장소인 삼차신경절내의 세포체의 크기에 따른 CGRP면역 반응성의 변화를 관찰하여 삼차 신경절내 CGRP면역양성을 띄는 각 크기의 세포들의 치아이동의 시간 경과에 따른 반응을 밝혀보고자 하는 것이다. 생후 9 주령의 Sprague-Dawley계 백서 30 마리를 정상 대조군 6 마리, 3 시간 교정력 적용군 5 마리, 12 시간군 4마리, 1 일군 5마리, 3 일군 5 마리, 7 일군 5 마리로 나누어 실험군은 각 해당 시간동안 상악 우측 제 1대구치에30gm내외의 교정력을 가한 후 희생시켰다. 희생시킨 백서의 삼차 신경절을 적출 하여 냉동 절편을 형성한 후 토끼의 항체를 이용하여 면역화학 염색을 시행하였다. 삼차 신경절의 CGRP 면역양성 신경세포체를 크기에 따라 소형 ($20{\mu}m$ 미만), 중형($20-35{\mu}m$), 대형($35{\mu}m$ 초과)으로 나누어 교정력 적용시간에 따른 변화를 관찰하였다. 1. 삼차 신경절내 전 신경세포체중 CGRP면역양성 신경세포체가 차지하는 비율은 정상 대조군이 33.0%였으며 교정력 적용후 1 일 후에는 24.5%로 감소하였으나 7 일 후에는 41.8%로 증가하였다. 2. 정상 대조군에서 CGRP 면역양성 신경세포체중 소형, 중형, 대형은 각각 51.4%, 44.0%, 4.7%였다. 3. 소형의 CCRP 면역양성 신경세포체는 3시간, 12시간 군에서 높게 나타났다. 4. 중형의 CGRP면역양성 신경세포체는 3일, 7일군에서 대형의 CGRP면역양성 신경세포체는 7 일군에 높게 나타났다. 위를 종합하여 볼 때 치아이동 초기에는 CGRP 면역양성 신경세포체중 소형의 세포가, 후기에는 중형, 대형의 세포가 반응한다는 것을 알 수 있었다.

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Effect of carbamazepine on tetrodotoxin-resistant Na+ channels in trigeminal ganglion neurons innervating to the dura

  • Han, Jin-Eon;Cho, Jin-Hwa;Nakamura, Michiko;Lee, Maan-Gee;Jang, Il-Sung
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제22권6호
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    • pp.649-660
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    • 2018
  • Migraine is a neurological disorder characterized by recurrent and disabling severe headaches. Although several anticonvulsant drugs that block voltagedependent $Na^+$ channels are widely used for migraine, far less is known about the therapeutic actions of carbamazepine on migraine. In the present study, therefore, we characterized the effects of carbamazepine on tetrodotoxin-resistant (TTX-R) $Na^+$ channels in acutely isolated rat dural afferent neurons, which were identified by the fluorescent dye DiI. The TTX-R $Na^+$ currents were measured in medium-sized DiIpositive neurons using the whole-cell patch clamp technique in the voltage-clamp mode. While carbamazepine had little effect on the peak amplitude of transient $Na^+$ currents, it strongly inhibited steady-state currents of transient as well as persistent $Na^+$ currents in a concentration-dependent manner. Carbamazepine had only minor effects on the voltage-activation relationship, the voltage-inactivation relationship, and the use-dependent inhibition of TTX-R $Na^+$ channels. However, carbamazepine changed the inactivation kinetics of TTX-R $Na^+$ channels, significantly accelerating the development of inactivation and delaying the recovery from inactivation. In the current-clamp mode, carbamazepine decreased the number of action potentials without changing the action potential threshold. Given that the sensitization of dural afferent neurons by inflammatory mediators triggers acute migraine headaches and that inflammatory mediators potentiate TTX-R $Na^+$ currents, the present results suggest that carbamazepine may be useful for the treatment of migraine headaches.

흰쥐에서 WGA-HRP와 pseudorabies virus를 이용한 정관의 신경로에 대한 연구 (Neural pathway innervating ductus Deferens of rats by pseudorabies virus and WGA-HRP)

  • 이창현;정옥봉;고병문;이봉희;김수명;김인식;양홍현
    • 대한수의학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.11-24
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    • 2003
  • This experimental studies was to investigate the location of PNS and CNS labeled neurons following injection of 2% WGA-HRP and pseudorabies virus (PRY), Bartha strain, into the ductus deferens of rats. After survival times 4-5 days following injection of 2% WGA-HRP and PRV, the rats were perfused, and their brain, spinal cord, sympathetic ganglia and spinal ganglia were frozen sectioned ($30{\mu}m$). These sections were stained by HRP histochemical and PRY inummohistochemical staining methods, and observed with light microscope. The results were as follows ; 1. The location of sympathetic ganglia projecting to the ductus deferens were observed in pelvic ganglion, inferior mesenteric ganglion and L1-6 lwnbar sympathetic ganglia. 2. The location of spinal ganglia projecting to the ductus deferens were observed in T13-L6 spinal ganglia. 3. The PRY labeled neurons projecting to the ductus deferens were observed in lateral spinal nucleus, lamina I, II and X of cervical segments. In thoracic segments, PRY labeled neurons were observed in dorsomedial part of lamina I, II and III, and dorsolateral part of lamina IV and V. Densely labeled neurons were observed in intermediolateral nucleus. In first lumbar segment, labeled neurons were observed in intermediolateral nucleus and dorsal commisural nucleus. In sixth lumbar segment and sacral segments, dense labeled neurons were observed in sacral parasympathetic nuc., lamina IX and X. 4. In the medulla oblongata, PRV labeled neurons projecting to the ductus deferens were observed in the trigeminal spinal nuc., A1 noradrenalin cells/C1 adrenalin cells/caudoventrolateral reticular nuc., rostroventrolateral reticular nuc., area postrema, nuc. tractus solitarius, raphe obscurus nuc., raphe pallidus nuc., raphe magnus nuc., parapyramidal nuc., lateral reticular nuc., gigantocellular reticular nuc.. 5. In the pons, PRV labeled neurons projecting to the ductus deferens were ohserved in parabrachial nuc., Kolliker-Fuse nuc., locus cooruleus, subcooruleus nuc. and AS noradrenalin cells. 6. In midbrain, PRV labeled neurons projecting to the ductus deferens were observed in periaqueductal gray substance, substantia nigra and dorsal raphe nuc.. 7. In the diencephalon, PRV labeled neurons projecting to the ductus deferens were observed in paraventricular hypahalamic nuc., lateral hypothalamic nuc., retrochiasmatic nuc. and ventromedial hypothalamic nuc.. 8. In cerebrum, PRV labeled neurons projecting to the ductus deferens were observed in area 1 of parietal cortex. These results suggest that WGA-HRP labeled neurons of the spinal cord projecting to the rat ductus deferens might be the first-order neurons related to the viscero-somatic sensory and sympathetic postganglionic neurons, and PRV labeled neurons of the brain and spinal cord may be the second and third-order neurons response to the movement of smooth muscles in ductus deferens. These PRV labeled neurons may be central autonomic center related to the integration and modulation of reflex control linked to the sensory and motor system monitaing the internal environment. These observations provide evidence for previously unknown projections from ductus deferens to spinal cord and brain which may be play an important neuroanatornical basic evidence in the regulation of ductus deferens function.