Evaluation and screening of vaccines against tuberculosis depends on development of proper cost effective disease models along with identification of different immune markers that can be used as surrogate endpoints of protection in preclinical and clinical studies. The objective of the present study was therefore evaluation of subcutaneous model of M.tuberculosis infection along with investigation of different immune biomarkers of tuberculosis infection in BALB/c mice. Groups of mice were infected subcutaneously with two different doses : high ($2{\times}10^6CFU$) and low doses ($2{\times}10^2CFU$) of M.tuberculosis and immune markers including humoral and cellular markers were evaluated 30 days post M.tuberculosis infections. Based on results, we found that high dose of subcutaneous infection produced chronic disease with significant (p<0.001) production of immune markers of infection like $IFN{\gamma}$, heat shock antigens (65, 71) and antibody titres against panel of M.tuberculosis antigens (ESAT-6, CFP-10, Ag85B, 45kDa, GroES, Hsp-16) all of which correlated with high bacterial burden in lungs and spleen. To conclude high dose of subcutaneous infection produces chronic TB infection in mice and can be used as convenient alternative to aerosol models in resource limited settings. Moreover assessment of immune markers namely mycobacterial antigens and antibodies can provide us valuable insights on modulation of immune response post infection. However further investigations along with optimization of study protocols are needed to justify the outcome of present study and establish such markers as surrogate endpoints of vaccine protection in preclinical and clinical studies in future.
This study was to examine whether the in vitro differentiated neural cells derived from human embryonic stem (hES, MB03) cells can be survived and expressed tyrosin hydroxylase(TH) in grafted normal or PD rat brain. To differentiate in vitro into neural cells, embryoid bodies (EB: for 5 days, without mitogen) were formed from hES cells, neural progenitor cells(neurosphere, for 7-10 days, 20 ng/㎖ of bFGF added N2 medium) were produced from EB, and then finally neurospheres were differentiated into mature neuron cells in N2 medium(without bFGF) for 2 weeks. In normal rat brain, neural progenitor cells or mature neuron cells (1×10/sup 7/ cells/㎖) were grafted to the striatum of normal rats. After 2 weeks, when the survival of grafted hES cells was examined by immunohistochemical analysis, the neural progenitor cell group indicated higher BrdU, NeuN+, MAP2+ and GFAP+ than mature neuron cell group in grafted sites of normal rats. This result demonstrated that the in vivo differentiation of grafted hES cells be increased simultaneously in both of neuronal and glial cell type. Also, neural progenitor cell grafted normal rats expressed more TH pattern than mature neuron cells. Based on this data, as a preliminary test, when the neural progenitor cells were grafted into the striatum of 6-hydroxydopamine lesioned PD rats, we confirmed the cell survival (by double staining of Nissl and NeuN) and TH expression. This result suggested that in vitro differentiated neural progenitor cells derived from hES cells are more usable than mature neuron cells for the neural cell grafting in animal model and those grafted cells were survived and expressed TH in normal or PD rat brain.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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v.14
no.2
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pp.121-126
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2007
Obesity is a major risk factor for cardiovascular disease. In our case study using animal models for disease states such as obesity or hypertension, we found that, Isaria sinclairii remarkably reduced body weight and ameliorated metabolic abnormalities in Zucker and SHR rats. Genetically obese (fa/fa) Zucker rats were one animal model chosen for this study. Four groups of rats received a standard diet and were treated orally with the following test samples daily for 8 weeks: saline (negative control), ethanol extracts of I. sinclairii, hot water extract of I. sinclairii, or $Xenical^{(R)}$ (30 mg/kg, positive control). Mild reductions (6.3%) in body weight gain were observed in the groups treated with the hot water extract of I. sinclairii compared to the control after 8 weeks. Interestingly, organ weight was greatly reduced by this Dongchunghacho (I. sinclairii), in parallel with the mild reductions in body weight gain and reductions in abdominal fat (adipose tissue). Also observed was a 4.1 % decrease in the ratio of heart weight/body weight compared to the control group. As a hypertensive animal model, SHR (spontaneously hypertensive rat) and WKY (Wistar Kyoto) rats were also administered these extracts for one month. Treatment with the hot water extract of I. sinclairii caused greater reductions in body weight gain for the SHR group (10.9%) compared to the WKY group's (5.2%). Based on these results, I. sinclairii extracts contain selective action for anti-obesity activity, naturally occurring candidate for regulation of body weight increase, as demonstrated in the present study.
Animal models of osteoarthritis (OA) have played a key role in understanding the etiology of OA and in the development of new therapeutic strategies. Although pigs have an advantage as an animal disease model due to their similarity to humans, there are few studies on the induction of OA in minipigs. Therefore, this study aimed to characterize disease progression of OA in total medial meniscectomy (TMM)-operated skeletally mature minipigs, up to day 180 postoperatively. There were no significant alterations in vital signs or hematological indices throughout the observation period. However, clinical manifestations of OA in the medial femoral condyles of TMM-operated minipigs were progressive, depending on postoperative duration, with respect to osteophytes formation and roughened surfaces on radiological observation, cartilage erosion under macroscopic examination, and severe cartilage defects including fibrillation, vertical fissures, and cartilage denuding on histopathological observation, with the highest score indicating late-stage OA on day 180 and without indicating apparent variation between subjects. In particular, the lateral femoral condyles were also degenerated, possibly due to localization of weight-bearing from both menisci to the lateral meniscus. Therefore, TMM in minipigs is suitable for reproducible induction of degenerative changes in the femorotibial joints that closely resemble late-stage OA, and is suitable for use in further research.
Purpose: We examined the effects of Dansam (Salvia miltiorrhiza Bunge, SM) and Dansam-eum (DSE) on gastroesophageal reflux disease (GERD) and reflux esophagitis by comparing the inhibitory effects of SM and DSE with the representative treatment of PPI Omeprazole to determine if the effects of the prescription DSE based on Korean medicine are better than those of a single-use of SM. Methods: We performed experiments using both animal models and cancer cells. Results: Comparison of SM and DSE with PPI in the animal model tests revealed that the effects were superior for SM and DSE than for PPI in all categories (8-OHdG, p-IκB, PAR2, COX-1, cathelicidin, p-JNK, Caspase 3, ATP6V1B1, GRPR, serotonin, and NPY). In three categories (COX-1, serotonin, and NPY), SM and DSE showed superior results over the Controls. In the animal model tests, DSE was superior to SM in all categories except for serotonin. The anti-cancer effects observed in cancer cell tests revealed that SM and DSE had meaningful results in terms of cytotoxicity and cell movement rate, as well as in cancer cell apoptosis. Conclusions: We confirmed that SM and DSE can have effects on reflux esophagitis through the regulation of oxidative stress, inflammation, mucosal protection, apoptosis, proton pumping, and the enteroendocrine system in the stomach and esophagus. We also confirmed that SM and DSE have superior effects to those of PPI on all aspects, especially gastric mucosa protection and enteroendocrine system control. We also confirmed that SM and DSE have anti-cancer effects. Above all, we confirmed that DSE has superior effects on almost all aspects compared to using SM alone.
Lactiplantibacillus plantarum DSR330 (DSR330) has been examined for its antimicrobials production and probiotics. In this study, the hepatoprotective effects of DSR330 were examined against nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) in a high-fat diet (HFD)-fed C57BL/6 mouse model. To induce the development of fatty liver, a HFD was administered for five weeks, and then silymarin (positive control) or DSR330 (108 or 109 CFU/day) was administered along with the HFD for seven weeks. DSR330 significantly decreased body weight and altered serum and hepatic lipid profiles, including a reduction in triglyceride, total cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol levels compared to those in the HFD group. DSR330 significantly alleviated HFD-related hepatic injury by inducing morphological changes and reducing the levels of biomarkers, including AST, ALT, and ALP. Additionally, DSR330 alleviated the expression of SREBP-1c, ACC1, FAS, ACO, PPARα, and CPT-1 in liver cells. Insulin and leptin levels were decreased by DSR330 compared to those observed in the HFD group. However, adiponectin levels were increased, similar to those observed in the ND group. These results demonstrate that L. plantarum DSR330 inhibited HFD-induced hepatic steatosis in mice with NAFLD by modulating various signaling pathways. Hence, the use of probiotics can lead to hepatoprotective effects.
Chronic asthma is considered as an incurable disease in modern society. This study focused on development of an animal model for the chronic asthma to investigate new drugs from traditional herbal medicine. And we tested the animal model with a typical prescription, Chungsangboha-tang and tried to find biochemical markers such as catecholamines and cAMP in serum, and as densities of beta-receptor in lung tissues. SD rats were actively sensitized by exposure to ovalbumine (OA). Ten days after sensitization, rats were challenged with OA aerosol by nebulizer six times every three days. Mucin was increased in bronchoalveolar lavages (BALs) after antigen (OA) challenge. Serum concentration of epinephrine was decreased significantly although there were not changed much in serum concentration of cAMP and the densities of beta-receptor in lung tissues. Chungsangboha-tang (5 g/kg/day) was given orally to ovalbumin-sensitized rats (n=8) for 15 days. Mucin in bronchoalveolar lavages (BALs) was increased significantly after treatment of Chungsangboha-tang although concentrations of epinephrine and cAMP were not changed significantly. The densities of beta-receptor in lung tissues were not different from those of controls. These results suggest that the ovalbumin-sensitized rats can be a good animal model of chronic asthma and Chungsangboha-tang is a possible drug in the treatment of chronic asthma.
Kim, Young Sook;Cho, Yong Wan;Lim, Hye-Won;Sun, Yonghua
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.39
no.3
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pp.442-453
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2022
Various animal models have been used to study the efficacy and action mechanisms of human diseases and medicines. Zebrafish (Danio rerio) is increasingly and successfully used as a model in translational research on human diseases. We obtained necessary information from original peer reviewed articles published in scientific 54 journals, such as Pubmed, Google Scholar, Scopus scince their inception until Dec, 2020 using the following terms: zebrafish animal models, herbal medicine, in vivo screening. In this review, we discuss the recent contributions of the various zebrafish disease models to study of herbal medicines. We focused on cancer, eye diseases, vascular diseases, diabetes and its complications, and cosmetic dermatology. We also highlight the molecular action mechanisms of medicines against these disease, demonstrated using zebrafish embryo. Zebrafish can be pivotal in bridging the gap from lab to clinical bedside. It is used as a model to understand human diseases pathogenies with further scope for drug development. Furthermore, zebrafish can reduce rat and mouse animals in biomedical research.
Static blood (SB) is a traditional Korean medicine disease symptom caused by a blood amassment, which refers to a pathological product of blood circulating poorly or accumulating in the interior. The growth and denaturalization of various organizations, inflammatory response and blood circulation disorder are regarded pathological conditions of SB. Endometrial hyperplasia (EH) is a state of excessive proliferation of the cells of the endometrium. Therefore, we suggest the EH mouse model as the experimental animal model of SB.
Objective: To assess induction effects of Chlamydia pneumoniae (Cpn) on lung cancer in rats. Methods: A lung cancer animal model was developed through repeated intratracheal injection of Cpn (TW-183) into the lungs of rats, with or without exposure to benzo(a)pyrene (Bp). Cpn antibodies (Cpn-IgA, -IgG, and -IgM) in serum were measured by microimmunofluorescence. Cpn-DNA or Cpn-Ag of rat lung cancer was detected through polymerase chain reaction or enzyme-linked immunosorbent assay. Results: The prevalence of Cpn infection was 72.9% (35/48) in the Cpn group and 76.7% (33/43) in the Cpn plus benzo(a)pyrene (Bp) group, with incidences of lung carcinomas in the two groups of 14.6% (7/48) and 44.2% (19/43), respectively (P-values 0.001 and <0.000 compared with normal controls). Conclusions: A rat model of lung carcinoma induced by Cpn infection was successfully established in the laboratory for future studies on the treatment, prevention, and mechanisms of the disease.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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