Objective : Transient anterograde amnesia is occasionally observed in a number of conditions, including migraine, focal ischemia, venous flow abnormalities, and after general anesthesia. The inhalation anesthetic, isoflurane, is known to induce transient anterograde amnesia. We examined the involvement of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and its receptor tyrosine kinase B (TrkB) in the underlying mechanisms of the isoflurane-induced transient anterograde amnesia. Methods : Adult male Sprague-Dawley rats were divided into three groups : the control group, the 10 minutes after recovery from isoflurane anesthesia group, and the 2 hours after recovery from isoflurane anesthesia group (n=8 in each group). The rats in the isoflurane-exposed groups were anesthetized with 1.2% isoflurane in 75% nitrous oxide and 25% oxygen for 2 hours in a Plexiglas anesthetizing chamber. Short-term memory was determined using the step-down avoidance task. BDNF and TrkB expressions in the hippocampus were evaluated by immunofluorescence staining and western blot analysis. Results : Latency in the step-down avoidance task was decreased 10 minutes after recovery from isoflurane anesthesia, whereas it recovered to the control level 2 hours after isoflurane anesthesia. The expressions of BDNF and TrkB in the hippocampus were decreased immediately after isoflurane anesthesia but were increased 2 hours after isoflurane anesthesia. Conclusion : In this study, isoflurane anesthesia induced transient anterograde amnesia, and the expressions of BDNF and TrkB in the hippocampus might be involved in the underlying mechanisms of this transient anterograde amnesia.
The purpose of this study is to characterize canine mesenchymal stem cells (MSCs) derived from bone marrow (BM) for use in research on the applications of stem cells in canine models of development, physiology, and disease. BM was harvested antemortem by aspiration from the greater tubercle of the humerus of 30 normal beagle dogs. Canine BM-derived MSCs were isolated according to methods developed for other species and were characterized based on their morphology, growth traits, cell-surface antigen profiles, differentiation repertoire, immunocytochemistry results, and neurotrophic factor expression in vitro. The canine MSCs exhibited a fibroblast-like morphology with a polygonal or spindle-shaped appearance and long processes; further, their cell-surface antigen profiles were similar to those of their counterparts in other species such as rodents and humans. The canine MSCs could differentiate into osteocytes and neurons on incubation with appropriate induction media. RT-PCR analysis revealed that these cells expressed NGF, bFGF, SDF-1, and VEGF. This study demonstrated that isolating canine MSCs from BM, stem-cell technology can be applied to a large variety of organ dysfunctions caused by degenerative diseases and injuries in dogs. Furthermore, our results indicated that canine MSCs constitutively secrete endogenous factors that enhance neurogenesis and angiogenesis. Therefore, these cells are potentially useful for treating dogs affected with various neurodegenerative diseases and spinal-cord injuries.
Purpose : This study aimed to evaluate the effects of a cognitive enhancement brain yoga program on short-term memory and serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels according to the cognitive state in men aged 20-29 years. Methods : Thirty healthy volunteers aged 20-29 years were divided into four groups: brain yoga group, yoga group, combined exercise group, and control group. Seven people were assigned randomly per group. A single-session intervention was conducted over 50 min and consisted of three parts: warm-up, main exercise (brain yoga, yoga, combined exercise, or non-exercise), and cool-down. Serum BDNF levels were measured using enzyme-linked immunosorbent assay, and short-term memory was evaluated using the forward number span test before and after the intervention. Results : BDNF levels significantly increased within the brain yoga group after the intervention (from 28874.37±5185.57 to 34074.80±7321.12, p=.003), whereas there were no significant differences pre-and post-intervention in the other groups. The inter-group comparison showed a significant interaction between the brain yoga group and the combined exercise group (p=.036) but no significant interaction between any of the other groups. Forward number span scores were significantly increased in the brain yoga group (from 9.43±9.83 to 23±7.92, p=.012) and theyoga group after the intervention (from 13.43±9.41 to 24.14±8.45, p=.011), whereas there were no significant changes after the intervention in any other groups. Conclusion : Our findings showed that a single-session, 50-minute brain yoga exercise improved short-term memory and increased serum BDNF levels in healthy men aged 20-29 years and that yoga improved only short-term memory in healthy men of this age group.
Neural cell survival is an essential concern in the aging brain and many diseases of the central nervous system. Neural transplantation of the stem cells are already applied to clinical trials for many degenerative neurological diseases, including Huntington's disease, Parkinson's disease, and strokes. A critical problem of the neural transplantation is how to reduce their apoptosis and improve cell survival. Neurotrophic factors generally contribute as extrinsic cues to promote cell survival of specific neurons in the developing mammalian brains, but the survival factor for neural stem cell is poorly defined. To understand the mechanism controlling stem cell death and improve cell survival of the transplanted stem cells, we investigated the effect of plausible neurotrophic factors on stem cell survival. The neural stem cell, HiB5, when treated with PDGF prior to transplantation, survived better than cells without PDGF. The resulting survival rate was two fold for four weeks and up to three fold for twelve weeks. When transplanted into dorsal hippocampus, they migrated along hippocampal alveus and integrated into pyramidal cell layers and dentate granule cell layers in an inside out sequence, which is perhaps the endogenous pathway that is similar to that in embryonic neurogenesis. Promotion of the long term-survival and differentiation of the transplanted neural precursors by PDGF may facilitate regeneration in the aging adult brain and probably in the injury sites of the brain.
Ha, Young Jun;Lee, Tae Hyun;Subedi, Lalita;Kim, Hye Ryeong;Moon, Gyuri;Kim, Sun Yeou;Kim, Chung Sub
Natural Product Sciences
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제28권1호
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pp.1-5
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2022
Two 2H-1-benzopyran derivatives, methyl 8-hydroxy-2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran-5-carboxylate (1) and methyl 8-hydroxy-2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran-6-carboxylate (2), including a new compound (1) were isolated from the twigs of Chaenomeles sinensis. Their chemical structures were characterized based on analysis of NMR data including 1H and 13C, COSY, HSQC, and HMBC and HRMS data. The isolated compounds (1 and 2) were assessed for their anti-neuroinflammatory activity by measuring inhibition levels of nitric oxide (NO) production in lipopolysaccharide (LPS)-activated BV-2 cells and for their neurotrophic activity by the secretion of nerve growth factor (NGF) in C6 cells. Compounds 1 and 2 exhibited powerful anti-neuroinflammatory effects with IC50 values of 17.14 and 19.30 μM, respectively, without cell toxicity, and also showed moderate effects on the stimulation of NGF secretion levels with 113.15 ± 3.54 and 130.20 ± 8.03%, respectively. The biosynthetic pathway of 1 and 2 was proposed that they would be derived from a protocatechuic acid and an isoprenyl unit.
Joo, Wan Seok;Nam, Eun-Joo;Im, Heh-ln;Jung, Jin-Ah;Lee, Eun-Sun;Hwang, Yu-Jin;Kim, Yong-Sik
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제8권5호
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pp.245-251
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2004
The effects of fetal mesencephalic cell grafts on the restoration of nigrostriatal dopaminergic function were studied in the intrastriatal 6-hydroxydopamine-lesioned rats. Four weeks after lesioning, transplantation of ventral mesencephalic cells from embryonic day 14 fetuses showed the number of tyrosine hydroxylase (TH) positive cells and fiber outgrowth in the grafted striatum, and significantly ameliorated symptomatic motor behavior of the animals, as determined by apomorphine-induced rotation. Furthermore, in substantia nigra pars compacta (SNc), the numbers of TH + cells and fibers were markedly restored. Dopamine content of ipsilateral SNc was close to that of contralateral SNc $(91.9{\pm}9.8%)$ in the transplanted animals, while the ratio was approximately 32% in sham-grafted animals. These results indicate that grafted cells restored the activity for the dopaminergic neurons located in SNc, although they were transplanted into striatum. In addition, we showed that the implanted fetal cells expressed high level of glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF), suggesting that the transplanted fetal cells might serve as a dopamine producer and a reservoir of neurotrophic factors. These results may be helpful in consideration of the therapeutic transplantation at early stage of PD.
This study was aimed to investigate the memory enhancing effect of Jeongjihwan against scopolamine-induced amnesia in C57BL/6 mice. To determine the effect of Jeongjihwan on the memory and cognitive function, we have injected scopolamine (1 mg/kg, i.p.) into C57BL/6 mice 30 min before beginning of behavior tests. We have conducted Y-maze, Morris water-maze, passive avoidance and fear conditioning tests to compare learning and memory functions. Scopolamine-induced behavior changes of memory impairment were significantly restored by oral administration of Jeongjihwan (100 or 200 mg/kg/day). To elucidate the molecular mechanism underlying the memory enhancing effect of Jeongjihwan, we have examined the antioxidant defense system and neurotrophic factors. Jeongjihwan treatment attenuated intracellular accumulation of reactive oxygen species and up-regulated mRNA and protein expression of antioxidant enzymes as assessed by RT-PCR and western blot analysis, respectively. Jeongjihwan also increased protein levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) compared with those in the scopolamine-treated group. Furthermore, as an upstream regulator, the activation of cAMP response element-binding protein (CREB) via phosphorylation was assessed by Western blot analysis. Jeongjihwan elevated the phosphorylation of CREB (p-CREB), which seemed to be mediated partly by extracellular signal-regulated kinase1/2 (ERK1/2) and protein kinase B/Akt. These findings suggest that Jeongjihwan may have preventive and therapeutic potential in the management of amnesia.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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