비만은 여러 가지 질환을 유발하는데 이중에서도 뇌신경세포의 활성 및 생성에도 부정적인 영향을 미치는 것으로 보고되고 있어 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 본 연구는 과체중 및 비만 청소년의 BDNF 개선을 위한 운동 효과를 검증하고자 12주 복합운동에 따른 신체구성, 혈중지질, BDNF의 변화를 분석하였다. 이를 위해 과체중 및 비만 청소년 18명을 복합운동군 9명, 대조군 9명으로 무선표집하여 연구를 진행하였다. 연구 결과 통계적으로 집단간 차이를 보이며 체중(p<0.01), BMI (p<0.05), 체지방률(p<0.05), 체지방량(p<0.01)이 감소하고, 제지방률(p<0.05)이 증가하였다. 또한 TC와 LDL-C의 평균은 운동군이 대조군보다 더 많은 감소 경향을 나타내었고, HDL-C는 두 집단 모두 감소하는 경향을 보였으나 모두 집단간 차이는 나타나지 않았다. 또한 BDNF의 평균은 운동군이 대조군보다 더 많은 증가 경향을 나타내었으나 집단간 차이는 나타나지 않았다. 본 연구를 통하여 12주 복합운동 프로그램은 과체중 및 비만 남자 청소년의 체중, BMI, 체지방률, 체지방량, 제지방률은 개선시킬 수 있으나 혈중 지질 및 BDNF의 변화에는 영향을 미치지 못하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 12주 복합운동 프로그램은 과체중 및 비만 남자 청소년의 체중, BMI, 체지방률, 체지방량, 제지방률은 개선시킬 수 있으나 혈중 지질 및 BDNF의 변화에는 영향을 미치지 못하는 것을 알 수 있었다.
Purpose: To investigate environmental enrichment and nerve stimulation follows in application times with the change of BDNF & Trk-B receptor in the motor cortex and spinal cord. Methods: Experimental groups were divided into the five groups. Group I: normal control group, Group II: experiment control group, Group III: sciatic never electrical stimulation after MCAO, Group IV: application of only environmental enrichment after MCAO, Group V: never electrical stimulation with environmental enrichment after MCAO. Histologic observation and coronal sections were processed individually in goat polyclonal antibody phosphorylated BDNF and rabbit polyclonal antibody Trk-B receptor. Results: In immunohistochemistric response of BDNF and Trk-B, group II were showed that lower response effect at postischemic 1 days, 3 days, and 7 days. Group V were showed that increase response effect at postischemic 3 days, 7 days and 14 days. Specially showed that the most response effect at postischemic 14 days. In neurobehavioral assessment, group V were significantly difference from other groups on between-subject effects. Conclusion: The above results suggest that combined environmental enrichment with peripheral nerve electrical stimulation in focal ischemic brain injury were more improved that the change of BDNF & Trk-B receptor expression than non treatment.
Objectives : Peripheral nerve injuries are commonly encountered clinical problem and often result in severe functional deficits. The aim of this study is to evaluate the effects of aqueous extract of Achyranthes japonica(AJ) on functional recovery in sciatic nerve after crushed sciatic nerve injury. Methods : In the present study, the animals in the AJ-treated groups received the aqueous extract of AJ at the respective doses orally for 13 consecutive days. In order to assess the effects of the aqueous extract of AJ on function recovery in crushed sciatic nerve injury, sciatic functional index(SFI) was performed. c-Fos expression in the paraventricular nucleus(PVN) and ventrolateral periaqueductal gray(vIPAG), and neurofilament, and the expressions of brain-derived neurotrophic factor(BDNF), nerve growth factor(NGF) following crushed sciatic nerve injury in rats were investigated. For this, immunohistochemistry and western blot were performed. Results : In the present study, crushed sciatic nerve injury showed characteristic gait changes showing decrease of SFI value and treatment with the aqueous extract of AJ significantly enhanced the SFI value. Neurofilament expression in the sciatic nerve was decreased by crushed sciatic nerve injury and treatment with the AJ increased neurofilament expression. The expressions of BDNF and NGF in the sciatic nerve were increased following crushed sciatic nerve injury and treatment with the AJ significantly controlled the sciatic nerve injury-induced increment of BDNF and NGF expressions. c-Fos expressions in the PVN and vIPAG were increased following crushed sciatic nerve injury and treatment with the AJ significantly suppressed the sciatic nerve injury-induced increment of c-Fos expressions. Conclusions : These results suggest that AJ treatment after crushed sciatic nerve injury is effective in the functional recovery by enhancing axonal regeneration and suppressing of pain.
Chaenomeles speciose Nakai (CSP) or Chaenomeles sinensis Koehne (CSS) (Rosaceae) has been used, traditionally, to treat muscle problems and gastric dampness in eastern Asia countries. Therefore, many studies have focused on investigating its active compounds and effects on muscle pain, arthritis and gastro-intestinal diseases. Recently, several studies reported that CSS extract degrade amyloid plaques and enhance synaptic acetylcholine level in vivo and in vitro. Although these two Chaenomeles species are used without differences, CSP is reported to contains more phenolic compounds which are known to enhance memory. Therefore, in this study, we investigated the memory ameliorating effects of CSP by employing the passive avoidance test, Y-maze task and novel object recognition test. CSP (30 or 100 mg/kg) ameliorated the declined memory induced by scopolamine injection and enhanced the brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels along with post synaptic density protein 95 (PSD 95) levels at the hippocampus of the scopolamine-injected mouse brain. These results suggested that CSP alleviates the cognition declines caused by cholinergic blockade via enhancing BDNF levels and PSD 95, and that it would enhance memory formation and be useful for treating memory declines.
뇌 추출 신경성장인자(BDNF)의 서방성 전달체로써 락타이드-글리콜라이드 공중합체(PLGA) 용액에 탈미네랄화된 골분(DBP) 및 히알루론산(HA)를 균일하게 혼합하여 얼음입자추출법으로 다공성 지지체를 제조하였다. ELISA로 BDNF 방출량을 확인하였으며 SEM으로 방출에 따른 지지체의 다공 특성을 관찰하였다. PLGA지지체와 비교시 DBP/HA/PLGA 지지체에서 지속적으로 일정량이 방출됨을 확인하였으며 BDNF의 양이 증가할수록 빠르고 많은 양이 방출되는 패턴을 보였다. 얼음입자추출법으로 제조된 DBP/HH/PLGA 지지체는 BDNF 등의 수용성 사이토카인의 포접이 용이하고, 생분해성 고분자분해 특성에 의해서 방출이 조절되며, 신경손상부분에 이식시 BDNF가 서방화되어 신경재생에 도움을 줄 것으로 기대된다.
To investigate effects of cognitive function improvement whether against Taegeuk ginseng on scopolamine-induced memory impairment in rats. All experiments were conducted in three groups: the control group (CTR), the scopolamine 0.4mg/kg (SCP), and the scopolamine (SCP+T) treated with Taegeuk ginseng 100 mg/kg. Taegeuk ginseng 100 mg/kg daily was orally administered for one month and treated with scopolamine was only for 7 consecutive days on the Morris water maze task. 3 weeks after oral administration of Taegeuk ginseng, subjects were performed the Morris water maze test for 8 days and then the open-field exploration test which to assessed for cognitive function improvement. After behavioral testing, subjects were sacrificed and microdissected brains for neurochemical analysis. In the cognitive-behavioral test, long-term administration of Taegeuk ginseng improved spatial navigation learning task compared with the impeded by scopolamine treatment. In neurochemistry, the expression of the synaptic marker PSD95 (postsynaptic density protein 95) was increased in the hippocampus compared to the scopolamine group. Also, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression was significantly increased in the taegeuk ginseng administration group. These data suggested that long-term administration of taegeuk ginseng might improve cognitive-behavioral functions on hippocampal related spatial learning memory, and it was correlated with neurotropic and synaptic reinforcement. In conclusion, treatment with taegeuk ginseng may positive outcome on learning and memory deficit disorders.
Objective: This study was to examine the in vitro neural cell differentiation patterns of human embryonic stem (hES) cells following treatment of various neurotrophic factors [basic fibroblast growth factor (bFGF), retinoic acid (RA), brain derived neurotrophic factor (BDNF) and transforming growth factor (TGF)-$\alpha$], particulary in dopaminergic neuron formation. Methods: The hES cells were induced to differentiate by bFGF and RA. Group I) In bFGF induction method, embryoid bodies (EBs, for 4 days) derived from hES were plated onto gelatin dish, selected for 8 days in ITSFn medium and expanded at the presence of bFGF (10 ng/ml) for another 6 days followed by a final differentiation in N2 medium for 7, 14 and 21 days. Group II) For RA induction, EBs were exposed of RA ($10^{-6}M$) for 4 days and allowed to differentiate in N2 medium for 7, 14 and 21 days. Group III) To examine the effects of additional neurotrophic factors, bFGF or RA induced cells were exposed to either BDNF (10 ng/ml) or TGF-$\alpha$ (10 ng/ml) during the 21 days of final differentiation. Neuron differentiation and dopamine secretion were examined by indirect immunocytochemistry and HPLC, respectively. Results: The bFGF or RA treated hES cells were resulted in similar neural cell differentiation patterns at the terminal differentiation stage, specifically, 75% neurons and 11% glial cells. Additionally, treatment of hES cells with BDNF or TGF-$\alpha$ during the terminal differentiation stage led to significantly increased tyrosine hydroxylase (TH) expression of a dopaminergic neuron marker, compared to control (p<0.05). In contrast, no effect was observed on the rate of mature neuron (NF-200) or glutamic acid decarboxylase-positive neurons. Immunocytochemistry and HPLC analyses revealed the higher levels of TH expression (20.3%) and dopamine secretion (265.5 $\pm$ 62.8 pmol/mg) in bFGF and TGF-sequentially treated hES cells than those in $\alpha$ RA or BDNF treated hES cells. Conclusion: These results indicate that the generation of dopamine secretory neurons from in vitro differentiated hES cells can be improved by TGF-$\alpha$ addition in the bFGF induction protocol.
Objectives : Increasing evidence supports the biological and pharmacological activities of essential oils on the central nervous system such as pain, anxiety, attention, arousal, relaxation, sedation and learning and memory. The purpose of present work is to investigate the protective effect and molecular mechanism of cypress essential oil (CEO) against scopolamine (SCO)-induced cognitive impairments in C57BL/6 mice. Methods : A series of behavior tests such as Morris water maze, passive avoidance, and fear conditioning tests were conducted to monitor learning and memory functions. Immunoblotting and RT-PCR were also performed in the hippocampal tissue to determine the underlying mechanism of CEO. Results : SCO induced cognitive impairments as assessed by decreased step-through latency in passive avoidance test, relatively low freezing time in fear conditioning test, and increased time spent to find the hidden platform in Morris water maze test. Conversely, CEO inhalation significantly reversed the SCO-induced cognitive impairments in C57BL/6 mice comparable to control levels. To elucidate the molecular mechanisms of memory enhancing effect of CEO we have examined the expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the hippocampus. CEO effectively elevated the protein as well as mRNA expression of BDNF via activation of cAMP response element binding protein (CREB). Conclusions : Our findings suggest that CEO inhalation effectively restored the SCO-impaired cognitive functions in C56BL/6 mice. This learning and memory enhancing effect of CEO was partly mediated by up-regulation of BDNF via activation of CREB.
Background: Garlic oil is a rich source of organosulfur compounds including diallyl disulfide and diallyl trisulfide. There have been studies showing the neuroprotective actions of these organosulfur compounds. However, the potential of these organosulfur compounds in neuropathic pain has not been explored. The present study was aimed at investigating the pain attenuating potential of diallyl disulfide and diallyl trisulfide in chronic constriction injury (CCI)-induced neuropathic pain in rats. The study also explored their pain-attenuating mechanisms through modulation of H2S, brain-derived neurotrophin factor (BDNF) and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). Methods: The rats were subjected to CCI injury by ligating the sciatic nerve in four places. The development of neuropathic pain was measured by assessing mechanical hyperalgesia (Randall-Selittotest), mechanical allodynia (Von Frey test), and cold allodynia (acetone drop test) on 14th day after surgery. Results: Administration of diallyl disulfide (25 and 50 mg/kg) and diallyl trisulfide (20 and 40 mg/kg) for 14 days led to a significant reduction in pain in CCI-subjected rats. Moreover, treatment with these organosulfur compounds led to the restoration of H2S, BDNF and Nrf2 levels in the sciatic nerve and dorsal root ganglia. Co-administration of ANA-12 (BDNF blocker) abolished pain attenuating actions as well as BDNF and the Nrf2 restorative actions of diallyl disulfide and diallyl trisulfide, without modulating H2S levels. Conclusions: Diallyl disulfide and diallyl trisulfide have the potential to attenuate neuropathic pain in CCI-subjected rats possibly through activation of H2S-BDNF-Nrf2 signaling pathway.
Neuroinflammation is an important process underlying a wide variety of neurodegenerative diseases. Carvacrol (CAR) is a phenolic monoterpene commonly used as a food additive due to its antibacterial properties, but it has also been shown to exhibit strong antioxidative, anti-inflammatory, and neuroprotective effects. Here, we sought to investigate the effects of CAR on inflammation in the hippocampus and prefrontal cortex, as well as the molecular mechanisms underlying these effects. In our study, lipopolysaccharide was injected into the lateral ventricle of rats to induce memory impairment and neuroinflammation. Daily administration of CAR (25, 50, and 100 mg/kg) for 21 days improved recognition, discrimination, and memory impairments relative to untreated controls. CAR administration significantly attenuated expression of several inflammatory factors in the brain, including interleukin-1β, tumor necrosis factor-α, and cyclooxygenase-2. In addition, CAR significantly increased expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) mRNA, and decreased expression of Toll-like receptor 4 (TLR4) mRNA. Taken together, these results show that CAR can improve memory impairment caused by neuroinflammation. This cognitive enhancement is due to the anti-inflammatory effects of CAR medicated by its regulation of BDNF and TLR4. Thus, CAR has significant potential as an inhibitor of memory degeneration in neurodegenerative diseases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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