• 제목/요약/키워드: retinal degeneration

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개의 백내장 적출을 위한 수정체유화흡인술:85 안 (1999-2001) (Phacoemulsification for Cataract Extraction in Dogs: 85 eyes (1999-2001))

  • 김완희;권오경
    • 한국임상수의학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.411-414
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    • 2002
  • Eighty five canine eyes performed phacoemulsification for cataract extraction between January 1999 and December 2001 were reviewed. Mean age was 7.26 years old and main breed was poodle (37 dogs). Mature cataract was 51.76%, immature cataract 27.05% and hypermature 21.18%. Improvement of vision was detected in 75 (88.24%) of 85 eyes at 4 weeks after surgery. Postoperative complications were posterior capsular opacification(6), partial posterior synechia(5), glaucoma(3) and uveitis(2). Reasons for failure of visual improvement among the patients performed phacoemulsification were mainly related to development of postoperative anterior uveitis, secondary glaucoma and progressive retinal degeneration.

Human Apolipoprotein E2 Transgenic Mice Show Lipid Accumulation in Retinal Pigment Epithelium and Altered Expression of VEGF and bFGF in the Eyes

  • Lee, Sung-Joon;Kim, Jeong-Hun;Kim, Jin-Hyoung;Chung, Mi-Ja;Wen, Qingcheng;Chung, Hum;Kim, Kyu-Won;Yu, Young-Suk
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권6호
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    • pp.1024-1030
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    • 2007
  • We investigated the human apolipoprotein E2 (apoE2) transgenic mouse as an animal model system for age-related macular degeneration (AMD). Transgenic mice expressing human apoE2 and C57BL/6J mice were fed normal chow or a high-fat diet for 4 weeks. Eyes were collected from the mice and lipid deposits in retinal pigment epithelium (RPE) were assessed using electron microscopy. The expressions of apoE, vascular endothelial growth factor (VEGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), and pigment-epithelium derived factor (PEDF), which are molecular markers for angiogenesis, were assessed with immunohistochemistry. Eyes from apoE2 mice, regardless of diet, contained lipid accumulation in RPE under electron microscopy, whereas control C57BL/6J eyes did not. Lipid accumulation was found predominantly in the RPE and the Bruch's membrane and increased in the eyes of apoE2 mice after one month of a high-fat diet ($8{\pm}2\;per\;50{\mu}m^2$ for normal chow and $11{\pm}2\;per\;50\;{\mu}m^2,\;p<0.05)$. ApoE expression was similar in the apoE2 and control mice; however, VEGF and bFGF were overexpressed in the retinal pigment epithelium of apoE2 eyes compared with control eyes, and PEDF expression was slightly decreased. These expression patterns of VEGF, bFGF, and PEDF suggest angiogenesis is progressing in apoE2 eyes. In conclusion, the eyes of apoE2 mice develop typical lipid accumulations, a common characteristic of AMD, making them a suitable animal model for AMD. The expression profile of VEGF and bFGF on the retinal pigment epithelium suggests that apoE2 may induce neovascularization by altering angiogenic cytokines.

정상망막과 변성망막에서 전압자극 파라미터 변화에 따른 망막신경절세포의 반응 비교 (Comparison of Retinal Ganglion Cell Responses to Different Voltage Stimulation Parameters in Normal and rd1 Mouse Retina)

  • 예장희;류상백;김경환;구용숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권2호
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    • pp.209-217
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    • 2010
  • 색소성망막염(retinitis pigmentosa: RP)이나 연령관련 황반변성(age-related macular degeneration: AMD)과 같은 망막질환으로 인해 실명한 환자를 위해 인공시각장치가 개발되고 있다. 인공시각장치의 동작원리는 전기자극을 주어 신경세포의 활동도를 조절하는 것이므로 시각정보를 제대로 인코딩하기 위해 최적의 전기자극을 인가하는 것은 인공시각장치의 실용화를 위해 매우 중요한 요소이다. 그러므로 본 연구에서는 전압자극의 크기와 자극시간을 변화시켜 가면서 정상망막과 변성망막에 인가한 후 자극에 의해 유발된 망막신경절세포 반응을 분석하고 역치전하밀도를 비교함으로써 최적의 전기자극 조건을 찾아보고자 하였다. 이를 위하여 정상마우스와 rd1 마우스의 망막을 in vitro 상태로 분리한 후 망막의 신경절세포층이 전극을 향하여 부착되도록 한 후 망막신호를 기록하였다. rd1 마우스에서 얻은 변성망막의 망막신경절세포에서도 전압펄스를 인가시 정상망막의 망막신경절세포처럼 전압자극의 크기와 자극시간 변조에 대하여 반응하였다. 그러나 정상망막과 변성망막에서 망막신경절세포 반응의 시간적 패턴은 매우 달랐다: 정상망막의 망막신경절세포 반응은 전기자극 후 약 100 ms 내에서 1개의 피크만 나타나는 반면, 변성망막에서는 이보다 긴 400 ms 구간에서 약 10 Hz의 진동리듬을 가진 다수의 피크(~4개)들이 나타나는 것을 확인하였다. 또한 변성망막에서 망막신경절세포의 반응을 유발하기 위한 역치 전하밀도가 정상망막에서 보다 크게 상승하였다: 자극세기를 변화시켰을 때 정상망막의 역치 전하밀도는 $37.23{\sim}61.65\;{\mu}C/cm^2$, rd1 마우스에서는 $70.50{\sim}99.87\;{\mu}C/cm^2$로 2배가량 높은 것을 확인하였다. 자극시간을 변화시켰을 때 정상망막의 역치 전하밀도는 $22.69{\sim}37.57\;{\mu}C/cm^2$, rd1 마우스에서는 $120.5{\sim}170.6\;{\mu}C/cm^2$로 5배가량 높은 것을 확인하였다.

Oxya chinensis sinuosa (OC) Extracts Protects ARPE-19 Cells against Oxidative Stress via Activation of the Mitogen-Activated Protein Kinases (MAPKs)/Nuclear Factor-κB (NF-κB) Pathway

  • Bong Sun Kim;Ra-Yeong Choi;Haeyong Kweon;Joon Ha Lee;In-Woo Kim;Minchul Seo
    • 한국축산식품학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.699-709
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    • 2024
  • Oxya chinensis sinuosa (OC) is a well-known edible insect. Several researches on the health benefits of OC consumption have been performed to date; however, their effect on eye health remains largely unknown. This study aimed to assess the protective effects of OC extracts on the oxidative stress on the retinal pigment epithelium (RPE) cells. Oxidative damage has been identified as one of the key regulatory factors in agerelated macular degeneration. H2O2-induced reactive oxygen species (ROS) production, a well-known oxidative stress factor, can cause cell death in retinal pigment epithelia cells. In this study, we found that three OC extracts effectively prevented H2O2-induced ROS production and subsequent death of ARPE-19 cells in a dose-dependent manner. In addition, the OC extracts inhibited the phosphorylation of mitogen-activated protein kinases including p38, JNK, and ERK. The OC extracts restored IκBα degradation induced by H2O2, indicating that OC extracts suppressed the activation of nuclear factorκB. Furthermore, the three OC extracts were shown to have antioxidant effects by upregulating the intracellular expression of key antioxidant proteins such as SOD, NQO, and HO-1. Here we demonstrated the antioxidant and anti-apoptotic effects of the OC extracts on ARPE-19, indicating their potential role in improving eye health. These results suggest that three OC extracts plays a critical role in oxidative stress-induced cell death protects in ARPE-19 cells.

정상 망막과 변성 망막을 위한 전기자극 파라미터 (Electrical Stimulation Parameters in Normal and Degenerate Rabbit Retina)

  • 진계환;구용숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권1호
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    • pp.73-79
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    • 2008
  • 망막색소변성(retinitis pigmentosa: RP)과 연령 관련 황반변성(age-related Macular Degeneration: AMD)은 망막변성으로 인해 실명에 이르는 대표적인 질환이며 망막이식장치의 개발을 통해 치료될 수 있다고 간주되고 있다. 최근에 국내에서도 망막이식장치 개발을 위한 연구팀이 조직되었다. 성공적인 망막이식장치 개발을 위하여 여러 가지 선결요소가 필요하지만 그 중 한 가지가 이식장치에 인가할 전기자극을 최적화하는 것이다. 변성망막의 전기적 특성은 정상 망막과 다르리라 예측되므로 우리는 장차 개발될 망막 이식장치에 인가할 전기자극 최적화를 위한 가이드라인을 제공하기 위해 정상 망막과 변성 망막의 전압자극 파라미터에 관한 실험을 하였다 망막을 분리한 후 망막절편을 신경절세포 층이 다채널전극의 표면을 향하게 하여 전극에 붙인다 in-vitro 상태에서 망막 신경절세포의 전기신호를 기록하기 위해 전극 직경: $30{\mu}m$, 전극간 거리: $200{\mu}s$, 전극 임피던스 1kHz 에서 $50k{\Omega}$인 8행 8열의 다채널전극을 사용하였다. 다채널전극의 60채널 중 두 채널을 자극전극과 접지로 사용하여 단극전기자극을 인가하였고 나머지 전극을 기록전극으로 사용하였다. 가한 전기자극은 전압자극으로 전하균형을 맞춘 이상성자극을 아노딕 사각파를 먼저 주고 캐쏘딕 사각파가 나중에 나오는 형태로 두 사각파간의 지체는 없도록 하였으며 동일한 자극을 2초 간격으로 50회 반복하여 인가하였다. 다양한 전기자극을 사용하였는 바 첫째는 사각파의 크기를 달리하였다 $(0.5{\sim}3V)$. 둘째는 사각파의 시간을 달리하였다 $(100{\sim}1,200{\mu}s)$. 전하밀도는 옴의 법칙과 쿨롱의 법칙을 이용하여 계산하였다. 전기자극으로 유발된 반응은 50회 자극에 대한 평균치를 얻은 후 자극 후 히스토그램(PSTH)을 그려 분석하였다. 전압자극의 크기를 $0.5{\mu}3V$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극은 1.5V이었고 이때 계산된 전하밀도의 역치는 $2.123mC/cm^2$이었다. 전압의 크기를 2V로 고정하고 자극 지속시간을 $100{\sim}1,200{\mu}s$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극의 역치는 $300{\mu}s$에서 관찰되었다. 이때 계산된 전하밀도의 역치는 $1.698mC/cm^2$이었다. L-(1)-2-amino-4-phosphonobutyric acid (APB)을 사용하여 ON-경로를 차단한 후에 전기자극을 인가하였을 때도 자극에 의해 망막신경절 세포의 반응이 유발되는 것을 확인하였다. APB-변성망막에서 전압의 크기를 2V로 고정하고 자극 지속시간을 $100{\sim}1,200{\mu}s$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극의 역치는 $300{\mu}s$에서 관찰되었으며 이는 정상망막의 결과와 같았다. 추후 APB-변성망막을 가지고 좀더 실험이 진행되어야 정상망막과 변성망막의 전하밀도에 관한 명료한 비교가 가능할 것이다.

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Donating Otx2 to support neighboring neuron survival

  • Kim, Hyoung-Tai;Prochiantz, Alain;Kim, Jin Woo
    • BMB Reports
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    • 제49권2호
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    • pp.69-70
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    • 2016
  • Mutations of orthodentricle homeobox 2 (OTX2) in human and mice often cause retinal dystrophy and nyctalopia, suggesting a role of OTX2 in mature retina, in addition to its functions in the development of the eye and retina. In support of this, the number of bipolar cells in Otx2+/− post-natal mouse retina was found to be significantly lower than normal. Degeneration of the cells becomes greater as the mice age, leading to the loss of vision. Especially, the type-2 OFF-cone bipolar cells, which do not express Otx2 mRNA but carry Otx2 protein, are most sensitive to Otx2 haplodeficiency. Interestingly, this bipolar cell subpopulation imports Otx2 protein from photoreceptors to protect itself from glutamate excitotoxicity in the dark. Moreover, in the bipolar cells, the exogenous Otx2 relocates to the mitochondria to support mitochondrial ATP synthesis. This novel mitochondrial activity of exogenous Otx2 highlights the therapeutic potential of Otx2 protein transduction in retinal dystrophy.

습성 연령관련황반변성 환자에서 안구 방수 내 비타민 D 분석 (Analysis of 25-Hydroxy Vitamin D in the Aqueous Humor of Age-related Macular Degeneration Patients)

  • 송원석;윤원태;김용규;박성표
    • 대한안과학회지
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    • 제59권11호
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    • pp.1024-1029
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    • 2018
  • 목적: 습성 연령관련황반변성 환자의 방수 내 비타민 D 농도를 측정하여, 체내 비타민 D 농도가 질병의 임상 양상과 어떠한 관련성을 보이는지 알아보고자 한다. 대상과 방법: 50세 이상의 습성 연령관련황반변성 환자 34명 52안과, 망막 질환이 없는 백내장수술 환자 17명 23안에서 안구 방수를 채취하여 비타민 D 농도를 측정하고 비교하였다. 환자군을 안구 방수 내 비타민 D 수치의 중간값을 기준으로 수치가 높은 군과 낮은군으로 나누어 황반변성과 관련된 여러 임상 양상과의 관련성을 살펴보았다. 결과: 황반변성군에서 대조군에 비해 안구 방수 내 비타민 D 농도가 유의하게 낮았다(황반변성군 $10.03{\pm}10.1ng/mL$ vs. 대조군 $40.8{\pm}16.4ng/mL$, p<0.001). 환자군 내에서 비타민 D 수치가 높은 군은 낮은 군에 비해 섬유혈관성 망막색소상피박리 유형의 비율이 높았다(높은 군 65% vs. 낮은 군 27%, p=0.003). 다중 선형 회귀 분석 결과 안구 방수 내 비타민 D 수치와 6개월 이내 총 주사 횟수와 유의한 관련성을 보였다(standardize coefficient ${\beta}=-0.336$). 결론: 습성 연령관련황반변성 환자는 대조군에 비해 안구 방수 내 비타민 D 수치가 유의하게 낮았다. 하지만 환자군 내에서는 비타민 D 수치가 낮을 시 더 많은 유리체강 내 주사치료 횟수와 관련되는 한편, 수치가 높은 경우 섬유혈관성 망막색소상피박리 및 더 낮은 시력과 관련을 보이는 등 관련성은 일정하지 않았다. 눈에서의 국소적인 비타민 D 수치와 질환과의 관련성에 대한 추가 연구가 필요하겠다.

국내 한의학 학술지에 게재된 망막과 시신경질환 관련 논문들의 경향성 분석 (The Analysis on Trend of Articles about Retina and Optic Nerve Disease in Journal of Korean Medicine)

  • 최나연;서형식;김태권;권강
    • 한방안이비인후피부과학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.26-44
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    • 2023
  • Objectives : This study was designed to examine and analyze the recent trend of Korean medicine research on retinal and optic nerve diseases, which is increasing. Methods : This study examines papers related to diseases occurring in the retina and optic nerve that were published in Korean journals of Korean medicine, and analyzes the results of research so far by classifying them by year, journal, disease type and type of paper. Results : 1. Since it was first published in 1995, a total of 17 articles have been published until 2018, with 2 articles(11.1%) each in 1997, 2014 and 2018, and 1 article(5.6%) each in other years. 2. The number of searched journals was 17 paper; 4 review articles, 1 original articles, 12 case reports. 3. Distribution of journals; the percentage of Journal of Korean Medicine Ophthalmology and Otolaryngology and Dermatology ranked the highest(41.2%). 4. Classification of 12 case reports into three categories; 7 retinal diseases, 3 optic nerve diseases, 2 other diseases. Conclusions : Currently, researches on retinal and optic nerve involvement in the Korean medicine journals have been conducted mainly through case reports. In the future, more clinical research and case reports are necessary to give practical application to patients.

SD rat 망막신경절세포의 생후 성숙기간에 따른 빛 자극 반응 특성 (Characteristics of Light-evoked Retinal Ganglion Cell Activity with Postnatal Maturation in SD Rat)

  • 예장희;구용숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권4호
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    • pp.214-219
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    • 2005
  • 한국형 인공시각장치 개발 목적으로 토끼망막을 사용하여 차후 개발될 인공시각장치에 인가하기 위한 적절한 전기자극 파라미터를 추출하는 실험을 수행하였다. 유전적 망막변성모델인 RD mouse (rd/rd (C3H/HeJ))를 망막질환모델로 사용하기 앞서 본 연구에서는 SD rat을 사용하여 설치류의 생후성숙기간 동안 변화하는 망막신경절세포의 빛 자극에 대한 변화 양상을 전반적으로 파악하는 control 실험을 하였다. 망막신경절세포의 흥분파는 8${\times}$8의 MEA (multi- electrode array)로 기록하였다. 개안 이전시기(pre-eye opening period)인 생후 15일까지는 망막신경절세포의 자발적 집단발사현상 (moving spontaneous bursts)이 옮겨 다니는 것을 발견하였다. 이 시기의 쥐들은 시각기능이 완성되지 않아 빛 자극에 의해 유발되는 흥분파를 보이지 않으며 오로지 이들의 촉각(tactile sense)에 의하여서만 이동하는 것을 관찰하였다. 그러나 생후 2주(post-eye opening period)가 지나면, 빛 자극에 의해 ON, OFF, ON/OFF 반응이 유발됨을 확인할 수 있었다. 전체적인 ON, OFF, 그리고 ON/OFF 망막신경절세포의 양상은 각각 $40\%,\;50\%,\;5\%$였으며, 이들 세포가 확인된 안구에서의 해부학적인 위치는 등쪽 관자방향(dorso-temporal)이 $50\%$, 배쪽 방향(ventral)이 $37.5\%$, 그리고 등쪽 코 방향(dorso-nasal)이 $12.5\%$로 나타났다. 설치류 망막을 대상으로 빛 자극에 의한 반응을 알아보는 실험을 할 때 생후 2${\~}$3주령이 가장 적합한 시기임을 확인하였다. 것이 바람직하다고 판단되었다.의한 발아촉진 효과는 종피의 탈색과 부식으로 인한 광흡수의 증대에서 기인되는 것으로 추측된다.3월 8일과 3월 15일 피복처리구의 그린업이 가장 효과적이었다. 한국잔디 및 한지형 잔디의 비닐 피복으로 인한 초봄 그린업 촉진시 유의할 점은 충분한 수분 유지를 위해 비닐 피복전에 관수를 하거나 비온 후에 비닐 피복하는 것이 좋으며, 비닐 제거시 잔디의 일소현상의 피해를 줄이기 위해 흐린날 비닐을 제거하는 것이 좋을 것으로 판단되었다.유발식이 급여로 $524\%$가 증가된 동맥경화지수는 질경이 에틸아세테이트 분획 병합투여로 대조군에 비하여 $40.2\%,\;51.2\%$가 감소됨으로써 동맥경화 발병 위험율이 대조군에 비하여 감소되었다. HDL-콜레스테롤 함량/총콜레스테롤 함량 비는 고콜레스테롤혈증 유발 식이 급여로 정상군보다 $73.9\%$가 감소됐으나 질경이 에틸아세테이트 분획 병합투여로 대조군에 비하여 유의한 증가를 나타냈다. 26두가 발정 반응($96.3\%$)을 나타내어 2.75${\~}$3.5의 경우가 2.50 이하의 경우에 비하여 높은 발정반응을 나타내었다.osterone과 0.40의 정의 상관이었고 근내지방도와 creatinine 농도간에는 -0.55의 비교적 높은 음의 상관계수가 추정되었으나 유의성은 인정되지 않았다. 6. 한우 비거세우의 도살시 혈청 성분 농도와 도체형질과의 상관에서 육량지수는 연령에 대해 보정한 HDLC 농도와 -0.71의 음의 상관이었으며, 도체율은 globulin과 0.70의 높은 정의 상관이었고, 등지방두께는 연령으로 보정된 HDLC와 0.69로 정의 상관관계를 보였다. 도체중은 triglyceride와 0.51의 정의 상관, 배최장근단면적은 testosterone과 -0.91,

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심층 컨볼루션 신경망을 이용한 OCT 볼륨 데이터로부터 AMD 진단 (AMD Identification from OCT Volume Data using Deep Convolutional Neural Network)

  • 권오흠;정유진;송하주
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.1291-1298
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    • 2017
  • Optical coherence tomography (OCT) is the most common medical imaging device with the ability to image the retina in eyes at micrometer resolution and to visualize the pathological indicators of many retinal diseases such as Age-Related Macular Degeneration (AMD) and diabetic retinopathy. Accordingly, there have been research activities to analyze and process OCT images to identify those indicators and make medical decisions based on the findings. In this paper, we use a deep convolutional neural network for analysis of OCT volume data to distinguish AMD from normal patients. We propose a novel approach where images in each OCT volume are grouped together into sub-volumes and the network is trained by those sub-volumes instead of individual images. We conducted an experiment using public data set to evaluate the performance of the proposed approach. The experiment confirmed performance improvement of our approach over the traditional image-by-image training approach.