• Journal of Acupuncture Research
• /
• 제20권4호
• /
• pp.85-92
• /
• 2003

목적 : 허혈시 발생되는 저산소중 상태에서는 세포독성을 유발한다고 알려져 있으나 정확한 기전은 아직 규명되지 않았다. 본 연구에서는 뇌허혈로 인한 세포독성의 기전을 유전자 발현을 통하여 살펴보고자 하였다. 방법 : 본 실험에서는 BV-2 microglia 세포주에 12시간 동안의 저산소 상태에서의 유전자 발현을 분석하기 위하여 마이크로에레이를 시행하였다. 결과 : 저산소 상태에서는 정상에 비하여 cathepsin F, growth factor independent 1, calcitonin/calcitonin-related poly, leucine-rich repeat LGI family membrane, dublecortin, cyclohydrolase 1, Ia-associated invariant chain, carbohydrate kinase-like과 erythrocyte protein band 4.1-like 3 등의 유전자 발현이 3배 이상 증가하였다. 한편 neuronal guanine nucleotide exchange factor, Bcl-2-related ovarian killer protein, chemokine (C-X-C motif) ligand 5, RNA binding motif protein 3, interleukin 2 receptor, alpha chain, crystallin zeta, cytochrome P450 subfamily IV B, asparagine synthetase과 moesin 등의 유전자 발현은 0.2배 이하로 감소하였다. 결론 : 이상의 결과는 저산소중에 관여하는 유전자 및 저산소중과 관련된 뇌경색 등의 질환의 기전을 밝히는데 기초적 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 대한한의학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.99-111
• /
• 2022

Objectives: Rehmanniae Radix Preparata (RRP) has been used as a traditional remedy to treat gynecology and endocrine diseases. Recently, studies on antioxidant and anti-inflammatory effects of RRP have been reported, so it was judged that RRP extracts would have an anti-depressive effect. Methods: We investigated the anti-neuroinflammatory and anti-depressive effect of RRP on lipopolysaccharide (LPS)-induced depression and LPS-stimulated BV2 microglia. RRP inhibited the LPS-stimulated excessive release of nitrite in the BV2 cells. RRP also significantly inhibited the inflammatory cytokines such as tumor necrosis factor (TNF)-alpha, interleukin (IL)-1beta and IL-6 in LPS-stimulated BV2 microglial cells. Results: RRP significantly suppressed the LPS-induced mitogen-activated protein kinase (MAPKs) and nuclear factor (NF)-𝜅B activation. In addition, administration of RRP not only inhibited the immobility time in the forced swimming test (FST) but also increased the total travel distance in the open field test (OFT). Also, RRP inhibited the elevation of TNF-alpha, IL-1beta, and IL-6 in brain of LPS-injected mice. Conclusions: Considering the overall results, our study showed that RRP exhibited the anti-neuroinflammatory and anti-depressive activities via deactivation of MAPKs and NF-𝜅B.

• 생명과학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.429-435
• /
• 2023

역학 연구에 따르면 임신 중 산모의 감염, 산모의 스트레스, 환경적 위험 요인이 태아의 인지 장애와 관련된 뇌 발달 이상 위험을 증가시키고 정신분열증 및 자폐 스펙트럼 장애에 대한 감수성을 증가시키는 것으로 나타났다. 여러 동물 모델은 모체 면역 활성화(MIA)가 태아와 자손의 비정상적인 뇌 발달 및 행동 결함을 유발하기에 충분하다는 것이 입증되었다. 모체 면역활성화 동물 모델에는 흔히 바이러스 모방 Poly I:C 또는 박테리아 유래물질 LPS 등을 임신한 어미에 도입시킴으로서 모체 면역이 활성화되며, 친염증성 사이토카인이 증가하고 자손의 뇌에서 미세아교세포 활성이 관찰되었다. 미세아교세포는 중추신경계에서 중재 역할을 하는 뇌 상주 면역 세포이다. 미세아교세포는 식균 작용, 시냅스 형성 및 분지, 혈관 신생과 같은 다양한 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. 여러 연구에서 미세아교세포가 모체면역활성화 자손에서 활성화되어 있고, 다양한 사이토카인과의 상호작용을 통해 자손 행동에 영향을 미침이 보고되었다. 또한 신경세포와 별아교세포와의 상호작용을 통해 뇌회로에서도 중요한 역할을 담당한다. 그러나 미세아교세포가 뇌 발달 및 행동 결함에 필수적인지에 대해서는 논란이 있으며 정확한 메커니즘은 아직 알려지지 않다. 따라서 뇌 발달 장애의 잠재적 진단 및 치료를 위해서는 모체면역활성화 동물 모델에서 미세아교세포 기능 연구의 필요성이 더욱 요구되고 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.455-462
• /
• 2023

임신 중 감염에 의한 산모의 면역 활성화는 조현병과 자폐 스펙트럼 장애를 포함한 신경 발달 질환의 위험을 증가시킨다. 여러 연구에서 poly (I:C) 또는 LPS를 사용하여 모체 면역 활성화 유도한 자손에서 비정상적인 행동과 뇌 발달을 관찰하였다. 또한 최근 뇌에 상주하며 면역 세포로 기능하는 미세아교세포가 MIA 유발 자손의 행동 이상과 뇌 발달에 중요한 역할을 한다는 것이 보고되고 있으나 아직 메커니즘은 명확하지 않다. 본 연구에서는 GPCR의 구성원인 GPR56의 미세아교세포 특이적 억제가 행동 이상과 뇌 발달을 유발하는지 여부를 조사하였다. 먼저, MIA 유도는 발달 중인 뇌의 미세아교세포 집단에 영향을 미치지 않으나, 미세아교세포를 분리하여 GRP56의 발현을 조사한 결과, MIA 유도 태아에서 성별에 관계 없이 E14.5와 E18.5 사이에서 GPR56 발현이 억제됨을 관찰하였다. 그리고 미세아교세포 특이적 GPR56 억제는 MIA 유도 자손에게서 나타나는 사교성 결손, 반복적인 행동 패턴 및 증가된 불안 수준과 같은 비정상적인 행동을 관찰하였다. 미세아교세포 GPR56 억제 마우스에서는 MIA 유도 자손과 같은 비정상적인 피질 발달이 관찰되지 않았지만, c-fos 염색을 통해 뇌 활동이 관찰되었다. 따라서 본 연구는 미세아교세포 특이적 GPR56 결핍이 이상 행동을 유발함을 시사하며, 추후 연구를 통해 MIA 자손의 행동 결손 진단 및/ 치료 표적을 위한 바이오마커로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 대한본초학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.93-102
• /
• 2008

Objectives : Forsythiae Fructus (Forsythia koreana Nakai) has been used anti-inflammatory, diuretics, antidote, and antibacterials in traditional herbal medicine. The present study is focused on the inhibitory effect of Forsythiae Fructus ethanol extract (FF-E) on the production of inflammatory mediators such as NO, iNOS and proinflammatory cytokines ($TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ and IL-6) in LPS-stimulated BV-2 cells, a mouse microglial cell line, and investigated the scavenging activity of FF-E. Methods : BV-2 cells were pre-incubated with FF-E for 30 min and then stimulated with LPS (1 ${\mu}g/m{\ell}$) at indicated times. Cell toxicity of GCF was determined by MTT assay. The levels of NO, PGE2 and cytokines were measured by Griess assay and ELISA. The mRNA and protein expressions of iNOS and cytokines were determined by RT-PCR and Western blotting. Free radical scavenging activity of GCF was determined by DPPH assay in tube test. Results : FF-E significantly inhibited the excessive production of NO, $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$, and $IL-1{\beta}$ in LPS-stimulated BV-2 cells. In addition, FF-E attenuated the mRNA and protein expressions of iNOS, and proinflammatory cytokines. FF-E also significantly scavenged the DPPH free radicals in a dose-dependent manner. Conclusions : These results indicate that FF-E exhibits anti-inflammatory property by suppressing the transcription of inflammatory mediator genes, suggesting the anti-inflammatory property of FF-E may make it useful as a therapeutic agent for the treatment of human neurodegenerative diseases.

• 한방재활의학과학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.1-11
• /
• 2021

Objectives Hwanggeumjakyak-tang (HJT) has traditionally been used to treat gastrointestinal inflammatory diseases; however, its protective effects against neuronal inflammation are still undiscovered. Methods We investigated the anti-neuroinflammatory effects of HJT water extract on lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 mouse microglia cells. BV2 cells were treated with LPS (1 ㎍/mL) 1 hour prior to the addition of HJT. We measured cell viability using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay and nitrite production using the Griess assay. We performed a reverse transcription-polymerase chain reaction assay to measure messenger RNA expression of inflammatory cytokines including interleukin (IL)-1β, IL-6, and tumor necrosis factor (TNF)-α. Western blot analysis was performed to determine protein expression of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and inhibitor of nuclear factor kappa B (NF-κB)α. Results HJT inhibited excessive nitrite release in LPS-stimulated BV2 cells and also significantly inhibited inflammatory cytokines such as IL-1β, IL-6, and TNF-α in LPS-stimulated BV2 cells. Moreover, HJT significantly suppressed LPS-induced MAPK and NF-κB activation and inhibited the elevation of IL-1β, IL-6, and TNF-α in the brain of LPS-injected mice. Conclusions Our study highlights the anti-neuroinflammatory effects of HJT via MAPK and NF-κB deactivation.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제26권2호
• /
• pp.93-100
• /
• 2018

Carbon monoxide (CO) is a gaseous molecule produced from heme by heme oxygenase (HO). Endogenous CO production occurring at low concentrations is thought to have several useful biological roles. In mammals, especially humans, a proper neurovascular unit comprising endothelial cells, pericytes, astrocytes, microglia, and neurons is essential for the homeostasis and survival of the central nervous system (CNS). In addition, the regeneration of neurovascular systems from neural stem cells and endothelial precursor cells after CNS diseases is responsible for functional repair. This review focused on the possible role of CO/HO in the neurovascular unit in terms of neurogenesis, angiogenesis, and synaptic plasticity, ultimately leading to behavioral changes in CNS diseases. CO/HO may also enhance cellular networks among endothelial cells, pericytes, astrocytes, and neural stem cells. This review highlights the therapeutic effects of CO/HO on CNS diseases involved in neurogenesis, synaptic plasticity, and angiogenesis. Moreover, the cellular mechanisms and interactions by which CO/HO are exploited for disease prevention and their therapeutic applications in traumatic brain injury, Alzheimer's disease, and stroke are also discussed.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제17권1호
• /
• pp.70-78
• /
• 2009

Coptis japonica (C. japonica) is a perennial medicinal plant that has anti-inflammatory activity. C. japonica contains numerous biologically active alkaloids including berberine, palmatine, epi-berberine, and coptisine. The most well-known anti-inflammatory principal in C. japonica is berberine. For example, berberine has been implicated in the inhibition of iNOS induction by cytokines in microglial cells. However, the efficacies of other alkaloids components on microglial activation were not investigated yet. In this study, we investigated the effects of three alkaloids (palmatine, epi-berberine and coptisine) from C. japonica on lipopolysaccharide (LPS)-induced microglial activation. BV2 microglial cells were immunostimulated with LPS and then the production of several inflammatory mediators such as nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) were examined as well as the phosphorylation status of Erk1/2 mitogen activated protein kinase (MAPK). Palmatine and to a lesser extent epi-berberine and coptisine, significantly reduced the release of NO, which was mediated by the inhibition of LPS-stimulated mRNA and protein induction of inducible nitric oxide synthase (iNOS) from BV2 microglia. In addition to NO, palmatine inhibited MMP-9 enzymatic activity and mRNA induction by LPS. Palmatine also inhibited the increase in the LPS-induced MMP-9 promoter activity determined by MMP-9 promoter luciferase reporter assay. LPS stimulation increased Erk1/2 phosphorylation in BV2 cells and these alkaloids inhibited the LPS-induced phosphorylation of Erk1/2. The anti-inflammatory effect of palmatine in LPS-stimulated microglia may suggest the potential use of the alkaloids in the modulation of neuroinflammatory responses, which might be important in the pathophysiological events of several neurological diseases including Alzheimer's disease (AD), multiple sclerosis (MS), Parkinson's disease (PD) and stroke.

• 생명과학회지
• /
• 제23권12호
• /
• pp.1532-1540
• /
• 2013

Tbr2는 T-box family 전사인자의 하나로써 뇌의 발달, 전구세포의 증식, 그리고 CD8+ T 세포와 자연살상세포의 분화와 기능에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 마우스에서 pilocarpine을 이용하여 경련중첩증을 유도한 후 나타나는 병리기전에 Tbr2의 연관성을 확인하였다. 경련중첩증은 해마의 CA3, hilus 그리고 조롱박피질 등에서 뚜렷한 신경세포의 손상을 유발하였다. 흥미롭게도 Tbr2를 이용한 조직 염색에서 경련중첩증 2일 후에 CA3와 조롱박피질에서 면역반응성이 뚜렷하게 증가하는 것을 관찰하였다. 또한 CA3와 조롱박피질에서 Tbr2를 발현하는 세포는 미세아교세포와 단핵구, CD8+ T세포 또는 자연살상세포 등 백혈구의 표지물질인 CD11b 와 이중염색되는 것을 발견하였다. Tbr2와 CD11b에 동시에 염색된 세포는 아메바 모양의 형태를 갖추고 있는 것을 발견하였다. 게다가 혈관 내피세포에서 발혈되는 platelet endothelial cell adhesion molecule-1(PECAM-1)과 이중 염색한 결과 Tbr2를 발현하는 세포가 CA3 지역의 혈관내에 다량 존재하는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합할 때 Tbr2를 발현하는 세포는 뇌 조직으로 이주하는 백혈구일 가능성이 높음을 보여준다. 이러한 결과는 경련중첩증에 따른 신경병리기전에 Tbr2가 관여할 가능성이 높음을 처음으로 제시하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1332-1338
• /
• 2018

뇌신경 질환의 주요 원인이 되는 것으로 알려진 미세아교세포의 과도한 활성화에 의한 신경염증반응에서 풀무치 에탄올 추출물이 미세아교세포의 염증 반응에 미치는 영향을 검토하였다. 미세아교세포의 활성화를 유도하기 위해 LPS를 사용하였으며, LPS 처리에 의해 신경염증반응의 지표인 NO의 생성량과 이들을 조절하는 iNOS, COX-2의 발현이 증가됨을 확인 할 수 있었다. 그러나 풀무치 에탄올 추출물을 1시간 전처리 한 후 LPS를 처리한 경우 추출물의 농도에 의존적으로 이들의 발현량이 현저히 감소되는 것을 확인 하였다. 또한 LPS 처리로 인해 분비되는 염증성 cytokine들의 생성량도 풀무치 에탄올 추출물에 의해 현저히 억제 됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 미세아교세포의 과도한 활성화로 인해 발생되는 뇌 신경질환의 치료 소재로서 풀무치 에탄올 추출물의 활성 가능성을 제시하였다.