In the post-genome era, analysis of the cellular transcriptome using microarray or the cellular proteome using a 2-D gel electrophoresis and MALDI-TOF mass spectrometry are most widely used. Stroke is one of the most important causes of death along with cancer and cardiac disease. When pathological change of cells in developed from cerebral ischemia accompanied by stroke administration of neuroprotective drugs before stroke can decreases the degeneration of neuronal cells. The purpose of the present study was to assess the neuroprotective effect and protein expression after administration of P004, middle cerebral artery model of cerebral ischemia in rats. SD rats were subjected to middle cerebral artery occlusion. P004 (1,000 mg/kg) was administered 2 times at 0, 90 minutes after middle cerebral artery occlusion (MCAo). Rats were killed at 48 hours, and infarct area and volume were determined by histology and computerized image analysis. We investigated the protein expression profile on the global ischemia induced by MCAo. This proteomic analysis enable us to identify several proteins differently expressed in infarct brain tissue. The aims of this study were to do investigation comparing the neuroprotection activities of P004 and to understand the mechanism of acted as neuroprotective drug.
Current therapy for acute ischemic stroke is highly focused on neuroprotective agents, and many herbal medicines have been challenged for experimental models. The aim of this study is to investigate whether Angelicae gigantis Radix can protect nerve cells against ischemic neural damage of middle cerebral artery occlusion (MCAO) in rats' brains. Rats were treated with Angelicae gigantis Radix immediately after 2 hours of MCAO for 7 days. On the 7th day, the brains of the rats were sliced through the hippocampus and dyedby c-Fos immunohistochemistry stain and cresyl violet stain for microscopic examination. The number of viable neurons and c-Fos immunoreactive cells in CA1 regions was counted. MCAO caused significant decrease in density of neurons and c-Fos immunoreactive cells compared to those of sham-operated rats. Administration of Angelicae gigantis Radix significantly elevated MCAO-induced decrease in density of neurons and c-Fos immunoreactive cells. These results suggest that the neuroprotective effect of Angelicae gigantis Radix against focal cerebral ischemia is related to c-Fos gene expression. Thus, these findings indicate that Angelicae gigantis Radix can be used for treatment and prevention of cerebral ischemia.
Objectives: Uncariae Ramulus Et Uncus extract is clinically used in Korea to treat ischemic cerebral damage. The present study was undertaken to study the neuroprotective effect of Uncariae Ramulus Et Uncus extract in middle cerebral artery occlusion (MCAO) rats. Methods: Changes of extracellular levels of dopamine, DOPAC, HVA. and HIAA in striatum were collected at 20 minutes interval by in vivo microdialysis and then analyzed by HPLC (high performance liquid chromatography) in rats subjected to permanent focal cerebral ischemia induced by 2 hours of MCAO. Uncariae Ramulus Et Uncus extract was orally administrated before MCAO. Different animals were used for measurement of cerebral infarction volume induced by 24 hours of MCAO with TIC staining and image analysis. Results: Extracellular levels of dopamine decreased after treatment with Uncariae Ramulus Et Uncus extract, while extracellular levels of DOPAC and HVA significantly increased. Cerebral infarction volume also significantly decreased after treatment with Uncariae Ramulus Et Uncus extract. Conclusions: These results provided evidence that Uncariae Ramulus Et Uncus extract can produce a neuroprotective effect on cerebral ischemia by regulating extracellular excitatory neurotransmitters.
The present study was aimed to explore the neuroprotective role of imatinib in global ischemia-reperfusion-induced cerebral injury along with possible mechanisms. Global ischemia was induced in mice by bilateral carotid artery occlusion for 20 min, which was followed by reperfusion for 24 h by restoring the blood flow to the brain. The extent of cerebral injury was assessed after 24 h of global ischemia by measuring the locomotor activity (actophotometer test), motor coordination (inclined beam walking test), neurological severity score, learning and memory (object recognition test) and cerebral infarction (triphenyl tetrazolium chloride stain). Ischemia-reperfusion injury produced significant cerebral infarction, impaired the behavioral parameters and decreased the expression of connexin 43 and phosphorylated signal transducer and activator of transcription 3 (p-STAT3) in the brain. A single dose administration of imatinib (20 and 40 mg/kg) attenuated ischemia-reperfusion-induced behavioral deficits and the extent of cerebral infarction along with the restoration of connexin 43 and p-STAT3 levels. However, administration of AG490, a selective Janus-activated kinase 2 (JAK2)/STAT3 inhibitor, abolished the neuroprotective actions of imatinib and decreased the expression of connexin 43 and p-STAT3. It is concluded that imatinib has the potential of attenuating global ischemia-reperfusion-induced cerebral injury, which may be possibly attributed to activation of JAK2/STAT3 signaling pathway along with the increase in the expression of connexin 43.
Kizmazoglu, Ceren;Aydin, Hasan Emre;Sevin, Ismail Ertan;Kalemci, Orhan;Yuceer, Nurullah;Atasoy, Metin Ant
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제58권6호
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pp.508-512
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2015
Background : Cerebral ischemia is as a result of insufficient cerebral blood flow for cerebral metabolic functions. Resveratrol is a natural phytoalexin that can be extracted from grape's skin and had potent role in treating the cerebral ischemia. Apoptosis, a genetically programmed cellular event which occurs after ischemia and leads to biochemical and morphological changes in cells. There are some useful markers for apoptosis like Bcl-2, bax, and p53. The last reports, researchers verify the apoptosis with early markers like Annexin V. Methods : We preferred in this experimental study a model of global cerebral infarction which was induced by bilateral common carotid artery occlusion method. Rats were randomly divided into 4 groups : sham, ischemia-reperfusion (I/R), I/R plus 20 mg/kg resveratrol and I/R plus 40 mg/kg resveratrol. Statistical analysis was performed using Sigmastat 3.5 ve IBM SPSS Statistics 20. We considered a result significant when p<0.001. Results : After administration of resveratrol, Bcl-2 and Annexin levels were significantly increased (p<0.001). Depending on the dose of resveratrol, Bcl2 levels increased, p53 levels decreased but Annexin V did not effected. P53 levels were significantly increased in ishemia group, so apoptosis is higher compared to other groups. Conclusion : In the acute period, Annexin V levels misleading us because the apoptotic cell counts could not reach a certain level. Therefore we should support our results with bcl-2 and p53.
뇌의 허혈-재관류 손상에 있어서 혈소판 활성인자 (PAF, platelet activating factor)의 관련을 증명하기 위하여 흰쥐와 생쥐에서 양측 총경동맥을 10분간 결찰하고 그후 6시간동안 재관류시켜 허혈-재관류 손상을 야기시켰다. 생쥐에 PAF 길항제인 BN52021과 CV6209 (각각 1 mg/kg, i.p.)를 총경동맥결찰 10분전 또는 재관류 시작 1시간 후에 투여시 McGram stroke index는 심하게 억제되었다. 흰쥐와 생쥐에서 뇌허혈-재관류에 의한 뇌수분함량의 증가는 BN52021 또는 CV6209 전처치에 의하여 유의하게 억제되었다. BN52021 전처치는 허혈 후의 혈압변동을 개선시켰을 뿐만 아니라 뇌연막동맥의 확장지연에 대하여도 효과가 있었다. 이러한 실험결과로 보아 PAF가 뇌허혈-재관류 손상의 발생에 내인성 인자로서 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 나아가 PAF 길항제가 뇌허혈후의 병리학적 후휴증의 개선 내지는 예방에 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.
In order to investigate pharmacological properties of New Woohwangchungsimwon Pill (NWCH) and Woohwangchungsimwon Pill(WCH), effects of NWCH and WCH on cerebral ischemia and central nervous system were compared. Cerebral ischemia insult was performed using unilateral carotid artery occlusion in Mongolian gerbils. The histological observations showed preventive effect of NWCH and WCH treatments with ischemia-induced brain damage. The ATP in brain tissue was decreased in vehicle-treated ischemic gerbils. This decrease was prevented by NWCH and WCH treatment. In contrast to what was seen with ATP, the lactate and lipid peroxide were both elevated in vehicle-treated ischemic gerbils. This elevation was inhibited by NWCH and WCH treatments. In central nervous system, NWCH and WCH had sedative effect in rotarod and spontaneous activity test, but no effects on the hexobarbital-induced sleeping time. And, NWCH and WCH had weak anticonvulsion effects in electric shock- and pentetrazol-induced convulsion test. NWCH and WCH increased the respiration rate, but decreased the respiration depth in rats. Furthermore, NWCH and WCH showed antistress effect. Our findings suggest that the pharmacological profiles of NWCH on cerebral ischemia and central nervous system are similar to that of WCH.
Cerebral ischemia is the important cause of worldwide disability and mortality, that is one of the obstruction of blood vessels supplying to the brain. In early stage, glutamate excitotoxicity and high level of intracellular calcium (Ca2+) are the major processes which can promote many downstream signaling involving in neuronal death and brain tissue damaging. Moreover, autophagy, the reusing of damaged cell organelles, is affected in early ischemia. Under ischemic conditions, autophagy plays an important role to maintain energy of the brain and its function. In the other hand, over intracellular Ca2+ accumulation triggers excessive autophagic process and lysosomal degradation leading to autophagic process impairment which finally induce neuronal death. This article reviews the association between intracellular Ca2+ and autophagic process in acute stage of ischemic stroke.
Lee, Jae Hoon;Kam, Eun Hee;Kim, Jeong Min;Kim, So Yeon;Kim, Eun Jeong;Cheon, So Yeong;Koo, Bon-Nyeo
Biomolecules & Therapeutics
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제25권2호
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pp.149-157
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2017
The interleukin-1 receptor antagonist (IL-1RA) is a potential stroke treatment candidate. Intranasal delivery is a novel method thereby a therapeutic protein can be penetrated into the brain parenchyma by bypassing the blood-brain barrier. Thus, this study tested whether intranasal IL-1RA can provide neuroprotection and brain penetration in transient cerebral ischemia. In male Sprague-Dawley rats, focal cerebral ischemia was induced by middle cerebral artery occlusion (MCAO) for 1 h. The rats simultaneously received 50 mg/kg human IL-1RA through the intranasal (IN group) or intraperitoneal route (IP group). The other rats were given 0.5 mL/kg normal saline (EC group). Neurobehavioral function, infarct size, and the concentration of the administered human IL-1RA in the brain tissue were assessed. In addition, the cellular distribution of intranasal IL-1RA in the brain and its effect on proinflammatory cytokines expression were evaluated. Intranasal IL-1RA improved neurological deficit and reduced infarct size until 7 days after MCAO (p<0.05). The concentrations of the human IL-1RA in the brain tissue 24 h after MCAO were significantly greater in the IN group than in the IP group (p<0.05). The human IL-1RA was confirmed to be co-localized with neuron and microglia. Furthermore, the IN group had lower expression of $interleukin-1{\beta}$ and tumor necrosis $factor-{\alpha}$ at 6 h after MCAO than the EC group (p<0.05). These results suggest that intranasal IL-1RA can reach the brain parenchyma more efficiently and provide superior neuroprotection in the transient focal cerebral ischemia.
대한약학회 2002년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2
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pp.305.1-305.1
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2002
The temporal profiles of the changes of dopaminergic cell and microglial activation induced by transient cerebral ischemia was investigated in the substantia nigral region which lay outside ischemic areas of rat brain after middle cerebral artery occlusion (MCAO). Transient cerebral ischemia was induced by intraluminal occlusion of the right middle cerebral artery for 2 hand reperfusion was continued for 1, 2. 3. 7. 10. 14. 30, 60. and 120 days. Activated microglial cells were visualized with immunohistochmistry using OX-43 antibody. (omitted)
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