The brain maintains homeostasis and normal microenvironment through dynamic interactions of neurons and neuroglial cells to perform the proper information processing and normal cognitive functions. Recent post-mortem investigations and animal model studies demonstrated that the various brain areas such as cerebral cortex, hippocampus and amygdala have abnormalities in neuroglial numbers and functions in subjects with mental illnesses including schizophrenia, dementia and mood disorders like major depression and bipolar disorder. These findings highlight the putative role and involvement of neuroglial cells in mental disorders. Herein I discuss the physiological roles of neuroglial cells such as astrocytes, oligodendrocytes, and microglia in maintaining normal brain functions and their abnormalities in relation to mental disorders. Finally, all these findings could serve as a useful starting point for potential therapeutic concept and drug development to cure unnatural behaviors and abnormal cognitive functions observed in mental disorders.
In the past decade, structural, molecular, and functional changes in glial cells have become a major focus in the search for the neurobiological foundations of schizophrenia. Glial cells, consisting of oligodendrocytes, astrocytes, microglia, and nerve/glial antigen 2-positive cells, constitute a major cell population in the central nervous system. There is accumulating evidence of reduced numbers of oligodendrocytes and altered expression of myelin/oligodendrocyte-related genes that might explain the white matter abnormalities and altered inter- and intra-hemispheric connectivities that are characteristic signs of schizophrenia. Astrocytes play a key role in the synaptic metabolism of neurotransmitters ; thus, astrocyte dysfunction may contribute to certain aspects of altered neurotransmission in schizophrenia. Increased densities of microglial cells and aberrant expression of microglia-related surface markers in schizophrenia suggest that immunological/inflammatory factors are of considerable relevance to the pathophysiology of psychosis. This review describes current evidence for the multifaceted role of glial cells in schizophrenia and discusses efforts to develop glia-directed therapies for the treatment of the disease.
Objectives : This in vitro research was conducted to investigate the effect of the Ginseng Radix plus Crataegi Fructus. on the cytokine protein release and Nitric oxide release in releted to Alzheimer's disease. Methods : Specifically, the effects of the Ginseng Radix plus Crataegi Fructus extract on $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$ of BV2 microglia cell line treated with lipopolysacchride. Results: The Ginseng Radix plus Crataegi Fructus extract suppressed the production of inflammatory cytokine protein $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$ and in BV2 microglia cell line treated with lipopolysacchride. Conclusion: These results suggest that the Ginseng Radix plus Crataegi Fructus extract may be effective for the prevention and treatment of Alzheimer's disease. Investigation into the clinical use of the Gin-CHF extract for Alzheimer's disease is suggested for future research.
Alzheimer's disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder and is expected to become more and more widespread as life expectancy increases. New therapeutic target, as well as the identification of mechanisms responsible for pathology, is urgently needed. Recently, microglial actin cytoskeleton has been proposed as a beneficial role in axon regeneration of brain injury. This review highlights in understanding of the characteristics of microglial actin cytoskeleton and discuss the role of specific actin-interacting proteins and receptors in AD. The precise mechanisms and functional aspects of motility by microglia require further study, and the regulation of microglial actin cytoskeleton might be a potential therapeutic strategy for neurological diseases.
Biphenyl dimethyl dicarboxylate (DDB) is a by-product produced in process of synthesizing Schizandrin-C. Generally, DDB has known to protect hepatocytes and to decrease the index of liver enzyme (e.g. GOT and GPT) in chronic hepatitis. The present study was aimed to demonstrate whether DDB can protect the brain cell, especially the Alzheimer brain in vitro. As Alzheimers disease can be induced by activated microglia, a macrophage in the brain, through Abeta peptide (A$\beta$) produced from amyloid precursor protein (APP). (omitted)
$\beta$-amyloid (A$\beta$) peptide produced from amyloid precursor protein (APP) is a major cause of Alzheimer's disease (AD). Therefore, in early phase of AD, imbalance of the production and the clearance of $A\beta$ is regarded as an important factor to progressive AD presenting senile plaque, a hallmark of AD. In the present study, we wanted to verify whether Rg3 can playa role in helping microglia engulfing $A\beta$ peptides. Validations for the study was conducted by using DiI-Ac-LDL, which attached only on type A macrophage scavenger receptor (MSR-A) and ligands for he receptor, fucoidan. (omitted)
Cho, Hee Kyung;Kim, So-Yeon;Choi, Mi Jung;Baek, Seung Ok;Kwak, Sang Gyu;Ahn, Sang Ho
Journal of Korean Neurosurgical Society
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v.59
no.2
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pp.98-105
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2016
Objective : Lumbar disc herniation can induce sciatica by mechanical compression and/or chemical irritation. The aim of this study was to compare the effects of GCSB-5 (Shinbaro$^{(R)}$) and NSAIDs on pain-related behavior and on the expressions of microglia, astrocytes, CGRP, TRPV1, IL-6, and CX3CL1 in a rat model of lumbar disc herniation. Methods : 112 male Sprague-Dawley rats underwent implantation of nucleus pulposus to a dorsal root ganglion (DRG). Rats were divided into five groups as follows; a saline group (the vehicle control group) (n=27), a 10 mg/kg aceclofenac group (the aceclofenac group) (n=22), and 100, 300 or 600 mg/kg GCSB-5 groups (the GCSB-5 100, 300, or 600 groups) (n=21 for each group). Rats were tested for mechanical allodynia at 3 days after surgery and at 1 day, 3 days, 7 days, 14 days, 21 days, 28 days, 35 days, 42 days, 49 days, and 56 days after treatment commencement. Immunohistochemical staining of microglia (Iba1), astrocytes (GFAP), CGRP, and TRPV1, and PCR for IL-6 and CX3CL1 were performed on spinal dorsal horns and DRGs at 56 days after medication commencement. Results : After 56 days of GCSB-5 300 administration, mechanical withdrawal thresholds were significantly increased (p<0.05), and immunohistochemical expressions of Iba1, GFAP, CGRP, and TRPV1 were reduced than other groups, but this difference was not statistically significant. Conclusion : These results indicate GCSB-5 reduces mechanical allodynia and downregulates neuroglial activity and the expressions of CGRP and TRPV1 in the spinal segments of a rat model of lumbar disc herniation.
Park, Cheol;Cha, Hee-Jae;Hong, Su-Hyun;Kim, Suhkmann;Kim, Heui-Soo;Choi, Yung Hyun
Journal of Marine Bioscience and Biotechnology
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v.12
no.1
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pp.29-39
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2020
In this study, we investigated the inhibitory potential of an ethanol extract of Carpomitra costata (EECC) (Stackhouse) Batters, a brown alga, against neuroinflammatory responses in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 microglia. Our results showed that EECC significantly suppressed the LPS-induced secretion of pro-inflammatory mediators, including nitric oxide (NO) and prostaglandin E2, with no significant cytotoxic effects. EECC also inhibited the LPS-induced expression of their regulatory enzymes, such as inducible NO synthase and cyclooxygenase-2. In addition, EECC downregulated the LPS-induced expression and production of the proinflammatory cytokines, tumor necrosis factor-α and interleukin-1β. In the mechanistic assessment of the antineuroinflammatory effects, EECC was found to inhibit the nuclear translocation and DNA binding of nuclear factor-kappa B (NF-κB) by disrupting the degradation of the κB-α inhibitor in the cytoplasm. Moreover, EECC effectively suppressed the enhanced expression of Toll-like receptor 4 (TLR4) and myeloid differentiation factor 88, as well as the binding of LPS to TLR4 in LPS-treated BV2 cells. Furthermore, EECC markedly reduced the LPS-induced generation of reactive oxygen species (ROS), demonstrating a strong antioxidative effect. Collectively, these results suggest that EECC repressed LPS-mediated inflammatory action in the BV2 microglia through the inactivation of NF-κB signaling by antagonizing TLR4 and/or preventing ROS accumulation. While further studies are needed to fully understand the anti-inflammatory effects associated with the antioxidant activity of EECC, the current findings suggest that EECC has a potential advantage in inhibiting the onset and treatment of neuroinflammatory diseases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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