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.
Microfluidics can provide unique experimental tools to visualize the development of neural structures within a microscale device, which is followed by guidance of neurite growth in the axonal isolation compartment. We utilized microfluidics technology to monitor the differentiation and migration of neural cells derived from human embryonic stem cells (hESCs). We co-cultured hESCs with PA6 stromal cells, and isolated neural rosette-like structures, which subsequently formed neurospheres in suspension culture. Tuj1-positive neural cells, but not nestin-positive neural precursor cells (NPCs), were able to enter the microfluidics grooves (microchannels), suggesting that neural cell-migratory capacity was dependent upon neuronal differentiation stage. We also showed that bundles of axons formed and extended into the microchannels. Taken together, these results demonstrated that microfluidics technology can provide useful tools to study neurite outgrowth and axon guidance of neural cells, which are derived from human embryonic stem cells.
Askarian-Amiri, Shaghayegh;Maleki, Solmaz Nasseri;Alavi, Seyedeh Niloufar Rafiei;Neishaboori, Arian Madani;Toloui, Amirmohammad;Gubari, Mohammed I.M.;Sarveazad, Arash;Hosseini, Mostafa;Yousefifard, Mahmoud
The Korean Journal of Pain
/
v.35
no.1
/
pp.43-58
/
2022
Background: Current therapies are quite unsuccessful in the management of neuropathic pain. Therefore, considering the inhibitory characteristics of GABA mediators, the present systematic review and meta-analysis aimed to determine the efficacy of GABAergic neural precursor cells on neuropathic pain management. Methods: Search was conducted on Medline, Embase, Scopus, and Web of Science databases. A search strategy was designed based on the keywords related to GABAergic cells combined with neuropathic pain. The outcomes were allodynia and hyperalgesia. The results were reported as a pooled standardized mean difference (SMD) with a 95% confidence interval (95% CI). Results: Data of 13 studies were analyzed in the present meta-analysis. The results showed that administration of GABAergic cells improved allodynia (SMD = 1.79; 95% CI: 0.87, 271; P < 0.001) and hyperalgesia (SMD = 1.29; 95% CI: 0.26, 2.32; P = 0.019). Moreover, the analyses demonstrated that the efficacy of GABAergic cells in the management of allodynia and hyperalgesia is only observed in rats. Also, only genetically modified cells are effective in improving both of allodynia, and hyperalgesia. Conclusions: A moderate level of pre-clinical evidence showed that transplantation of genetically-modified GABAergic cells is effective in the management of neuropathic pain. However, it seems that the transplantation efficacy of these cells is only statistically significant in improving pain symptoms in rats. Hence, caution should be exercised regarding the generalizability and the translation of the findings from rats and mice studies to large animal studies and clinical trials.
Amyloid precursor protein binding protein-1 (APP-BP1) binds to the carboxyl terminus of amyloid precursor protein and serves as a bipartite activation enzyme for the ubiquitin-like protein, NEDD8. Previously, it has been reported that APP-BP1 rescues the cell cycle S-M checkpoint defect in Ts41 hamster cells, that this rescue is dependent on the interaction of APP-BP1 with hUba3. The exogenous expression of APP-BP1 in neurons has been reported to cause DNA synthesis and apoptosis via a signaling pathway that is dependent on APP-BP1 binding to APP. These results suggest that APP-BP1 overexpression contributes to neurodegeneration. In the present study, we explored whether APP-BP1 expression was altered in the brains of Tg2576 mice, which is an animal model of Alzheimer's disease. APP-BP1 was found to be up-regulated in the hippocampus and cortex of 12 month-old Tg2576 mice compared to age-matched wild-type mice. In addition, APP-BP1 knockdown by siRNA treatment reduced cullin-1 neddylation in fetal neural stem cells, suggesting that APP-BP1 plays a role in cell cycle progression in the cells. Collectively, these results suggest that increased expression of APP-BP1, which has a role in cell cycle progression in neuronal cells, contributes to the pathogenesis of Alzheimer's disease.
Jin Saem Lee;Jeoung Eun Lee;Shin-Hye Yu;Taehoon Chun;Mi-Yoon Chang;Dong Ryul Lee;Chang-Hwan Park
International Journal of Stem Cells
/
v.17
no.1
/
pp.59-69
/
2024
Human pluripotent stem cells (hPSCs) such as human embryonic stem cells (hESCs), induced pluripotent stem cells, and somatic cell nuclear transfer (SCNT)-hESCs can permanently self-renew while maintaining their capacity to differentiate into any type of somatic cells, thereby serving as an important cell source for cell therapy. However, there are persistent challenges in the application of hPSCs in clinical trials, where one of the most significant is graft rejection by the patient immune system in response to human leukocyte antigen (HLA) mismatch when transplants are obtained from an allogeneic (non-self) cell source. Homozygous SCNT-hESCs (homo-SCNT-hESCs) were used to simplify the clinical application and to reduce HLA mismatch. Here, we present a xeno-free protocol that confirms the efficient generation of neural precursor cells in hPSCs and also the differentiation of dopaminergic neurons. Additionally, there was no difference when comparing the HLA expression patterns of hESC, homo-SCNT-hESCs and hetero-SCNT-hESCs. We propose that there are no differences in the differentiation capacity and HLA expression among hPSCs that can be cultured in vitro. Thus, it is expected that homo-SCNT-hESCs will possess a wider range of applications when transplanted with neural precursor cells in the context of clinical trials.
It is suggested that FGF/Ras/MEK/Erk signaling plays crucial roles in specification and cell division of the mesodermal precursor cells in ascidian embryos. To investigate how the number of cell division in tissue precursor cells is determined, we have characterized Wee1 homolog, Hr-Wee1 of the ascidian Halocynthia roretzi. We found that the Hr-Wee1 mRNA is expressed both maternally and zygotically. Maternal transcript is localized to the cytoplasm in the animal cells, while zygotic expression is seen in cells of the endoderm lineage from 32-cell to 110-cell stages. Zygotic in situ signal is detected in the A-line neural plate cells of neurulae, and in epidermal cells of the head region of tailbud embryos. Embryos treated with MEK signaling inhibitor showed a similar pattern to normal embryos in expression of Hr-Wee1. Therefore, it is likely that MEK signaling does not affect the maternal and zygotic expression of Hr-Wee1.
Notch signaling plays fundamental roles in various animal development. It has been suggested that Hr-Notch, a Notch homologue in the ascidian Halocynthia roretzi, is involved in the formation of peripheral neurons by suppressing the neural fates and promoting the epidermal differentiation. However, roles of Notch signaling remain controversial in the formation of nervous system in ascidian embryos. To precisely investigate functions of Notch signaling, we have isolated and characterized Hr-Numb, a Numb homologue which is a negative regulator of Notch signaling, in H. roretzi. Maternal expression of Hr-Numb mRNAs was detected in egg cytoplasm and the transcripts were inherited by the animal blastomeres. Its zygotic expression became evident by the early neurula stage and the transcripts were detected in dorsal neural precursor cells. Suppression of Hr-Numb function by an antisense morpholino oligonucleotide resulted in larvae with defect in brain vesicle and palps formation. Similar results have been obtained by overexpression of the constitutively activated Hr-Notch forms. Therefore, these results suggest that Hr-Numb is involved in Notch signaling during ascidian embryogenesis.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
v.38
no.6
/
pp.343-353
/
2012
Objectives: This aim of this study was to effectively isolate mesenchymal stem cells (hSMSCs) from human submandibular skin tissues (termed hSMSCs) and evaluate their characteristics. These hSMSCs were then chemically induced to the neuronal lineage and analyzed for their neurogenic characteristics in vitro. Materials and Methods: Submandibular skin tissues were harvested from four adult patients and cultured in stem cell media. Isolated hSMSCs were evaluated for their multipotency and other stem cell characteristics. These cells were differentiated into neuronal cells with a chemical induction protocol. During the neuronal induction of hSMSCs, morphological changes and the expression of neuron-specific proteins (by fluorescence-activated cell sorting [FACS]) were evaluated. Results: The hSMSCs showed plate-adherence, fibroblast-like growth, expression of the stem-cell transcription factors Oct 4 and Nanog, and positive staining for mesenchymal stem cell (MSC) marker proteins (CD29, CD44, CD90, CD105, and vimentin) and a neural precursor marker (nestin). Moreover, the hSMSCs in this study were successfully differentiated into multiple mesenchymal lineages, including osteocytes, adipocytes, and chondrocytes. Neuron-like cell morphology and various neural markers were highly visible six hours after the neuronal induction of hSMSCs, but their neuron-like characteristics disappeared over time (24-48 hrs). Interestingly, when the chemical induction medium was changed to Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) supplemented with fetal bovine serum (FBS), the differentiated cells returned to their hSMSC morphology, and their cell number increased. These results indicate that chemically induced neuron-like cells should not be considered true nerve cells. Conclusion: Isolated hSMSCs have MSC characteristics and express a neural precursor marker, suggesting that human skin is a source of stem cells. However, the in vitro chemical neuronal induction of hSMSC does not produce long-lasting nerve cells and more studies are required before their use in nerve-tissue transplants.
Jeong, Jin Kwon;Kim, Han Rae;Hwang, Seong Mun;Park, Jeong Woo;Lee, Byung Ju
Molecules and Cells
/
v.26
no.2
/
pp.186-192
/
2008
NELL2, a neural tissue-enriched protein, is produced in the embryo, and postembryonically in the mammalian brain, with a broad distribution. Although its synthesis is required for neuronal differentiation in chicks, not much is known about its function in the adult mammalian brain. We investigated the distribution of NELL2 in various regions of the adult rat brain to study its potential functions in brain physiology. Consistent with previous reports, NELL2-immunoreactivity (ir) was found in the cytoplasm of neurons, but not in glial fibrillary acidic protein (GFAP)-positive glial cells. The highest levels of NELL2 were detected in the hippocampus and the cerebellum. Interestingly, in the cerebellar cortex NELL2 was observed only in the GABAergic Purkinje cells not in the excitatory granular cells. In contrast, it was found mainly in the hippocampal dentate gyrus and pyramidal cell layer that contains mainly glutamatergic neurons. In the dentate gyrus, NELL2 was not detected in the GFAP-positive neural precursor cells, but was generally present in mature neurons of the subgranular zone, suggesting a role in this region restricted to mature neurons.
Objective : Recently, regenerative therapies have been used in clinical trials (heart, cartilage, skeletal). We don't make use of these treatments to spinal cord injury (SCI) patients yet, but regenerative therapies are rising interest in recent study about SCI. Neural precursor/stem cell (NPSC) proliferation is a significant event in functional recovery of the central nervous system (CNS). However, brain NPSCs and spinal cord NPSCs (SC-NPSCs) have many differences including gene expression and proliferation. The purpose of this study was to investigate the influence of neural growth factor (NGF) on the proliferation of SC-NPSCs. Methods : NPSCs ($2{\times}10^4$) were suspended in $100{\mu}L$ of neurobasal medium containing NGF-7S (Sigma-Aldrich) and cultured in a 96-well plate for 12 days. NPSC proliferation was analyzed five times for either concentration of NGF (0.02 and 2 ng/mL). Sixteen rats after SCI were randomly allocated into two groups. In group 1 (SCI-vehicle group, n=8), animals received 1.0 mL of the saline vehicle solution. In group 2 (SCI-NGF group, n=8), the animals received single doses of NGF (Sigma-Aldrich). A dose of 0.02 ng/mL of NGF or normal saline as a vehicle control was intra-thecally injected daily at 24 hour intervals for 7 days. For Immunohistochemistry analysis, rats were sacrificed after one week and the spinal cords were obtained. Results : The elevation of cell proliferation with 0.02 ng/mL NGF was significant (p<0.05) but was not significant for 2 ng/mL NGF. The optical density was increased in the NGF 0.02 ng/mL group compared to the control group and NGF 2 ng/mL groups. The density of nestin in the SCI-NGF group was significantly increased over the SCI-vehicle group (p<0.05). High power microscopy revealed that the density of nestin in the SCI-NGF group was significantly increased over the SCI-vehicle group. Conclusion : SC-NPSC proliferation is an important pathway in the functional recovery of SCI. NGF enhances SC-NPSC proliferation in vitro and in vivo. NGF may be a useful option for treatment of SCI patients pending further studies to verify the clinical applicability.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.