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흰쥐 시상하부에서 BDNF(Brain Derived Neurotrophic Factor)의 발현 및 분포에 관한 연구
이영일(Young-Il Lee),현정근(Jung-Keun Hyun) 대한해부학회 2009 Anatomy & Cell Biology Vol.42 No.2
BDNF belongs to the neurotrophin family and important molecular mediator of functional and structural plasticity. The highest levels of BDNF are found in the hippocampus and hypothalamus of the adult rat. Hypothalamus is important because of its high degree of plasticity, but little is known about distribution of BDNF in hypothalamic nuclei. Therefore, it is necessary to study distribution and expression pattern of BDNF in each hypothalamic nuclei to understand changes of BDNF through various neural damages including spinal cord injury. Through this experiment, we found specific BDNF expression pattern in some regions of hypothalamus and the results are as follows. 1) BDNF expressions were found in median eminence, arcuate nucleus, supraoptic nucleus, and periventricular nucleus of rat hypothalamus. 2) BDNF immunoreactive cells and nerve fibers were of various shapes and sizes. 3) Glial cells also express BDNF in certain hypothalamic nuclei. These results seem to be useful for future investigations of neurochemical changes in the hypothalamus induced by various neural trauma or degenerative changes. 본 연구에서는 흰쥐 시상하부에서 신경영양인자인 BDNF의 발현양상을 부위별로 분석함은 물론, 이중면역형광염색을 통해 신경세포뿐만 아니라 아교세포에서의 발현여부도 함께 살펴보았다. BDNF는 중추신경계통에서 특히 해마와 시상하부에 많이 분포하는 특징이 있으며, 본 연구의 결과로 나타난 시상하부에서의 발현양상은 다음과 같다. 1) 정중융기, 활꼴핵, 시각로위핵, 그리고 뇌실주위핵에서 BDNF의 발현이 확인되었다. 2) BDNF의 발현양상은 다양한 형태의 세포와 신경섬유를 통해 나타났다. 3) 시각로위핵과 활꼴핵의 일부분에서는 BDNF의 발현이 아교세포에서도 나타났다. 시상하부는 내외부적인 생리적 자극들에 끊임없이 대처해야 하므로 중추신경계통에서도 기능적 유연성이 많이 요구된다. 그리고 신경영양인자들 중에서도 BDNF는 특히 이에 관여하는 중요한 요소임에도 불구하고 시상하부에서의 부위별 발현양상에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다. 따라서 다양한 크기와 형태로 존재하는 각각의 시상하부핵에 대해 BDNF의 발현양상을 명확히 밝히는 것이 무엇보다 중요하다.
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여자 마라톤 선수의 완주 후 시상하부-뇌하수체-부신계열 축(HPAA)과 시상하부-뇌하수체-성호르몬 축(HPGA)의 기능 변화
김동희 ( Dong Hee Kim ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2002 체육과학연구 Vol.13 No.1
본 연구는 시상하부-뇌하수체-성 축과 시상하부-뇌하수체-부신 축에 대한 마라톤의 장·단기적인 효과를 살펴보고자 하였다. 본 연구의 피험자는 C도의 고교 및 대학교 여자 마라톤 선수 8명과 동일 연령군의 대조군 6명을 대상으로 마라톤 선수는 완주를 하도록 하며 대조군은 단축마라톤(10km)을 완주하여 탈진되게 한 후 완주 전, 완주 직후와 24시간 후의 내분비 기능을 알아본 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 시상하부-뇌하수체-부신의 호르몬 축의 변화에서 ACTH가 집단 간에는 완주 직후에 유의한 차가 나타났으며(p<.01), 시기별 변화에서도 두 집단 모두 유의한 차를 나타냈다(p<.05). COR와 HGH의 변화는 시기별에서만 실험군에서 유의한 차를 나타냈으며(p<.01), HGH는 상호작용효과에서도 유의한 차를 나타내었다(p<.01). 2. 시상하부-뇌하수체-성호르몬 축의 변화에서 PRL은 시기별로 두 집단 모두 유의한 차를 나타냈다(p<.01). FSH와 E2는 시기간과 상호작용효과에서 유의한 차를 나타내지 않았다. 그러나 E2는 집단 간에는 완주 직후에 유의한 차가 나타났다(p<.01). LH는 실험군에서 시기간의 유의한 차를 나타냈다(p<.05). 이상의 결과에서 HPAA의 경우 장기간 운동을 계속하는 선수군의 경우 안정시에 ACTH와 HGH가 활성화되어 있었고, 24시간 회복시에 소거가 효과적으로 나타나 이는 훈련의 적응 효과로 사료된다. 또 HPGA의 경우 장기간 운동을 계속하는 선수군의 경우 안정시에도 고프로락틴혈증(hyperprolactinemia)이 보이지 않지만 완주 직후 현저하였으며 gonadotrophins인 FSH와 LH는 큰 변화가 없었으나 LH는 안정시에 선수군이 높았다. 이러한 결과가 여자 선수들의 생리기능에 변화를 줄 수 있을 것으로 사료된다. This study was designed to measure the change that occurred in the HPAA and HPGA hormone levels in women at the immediate conclusion of a marathon and to compare the results with those in women on the university female students at the conclusion of a strenuous modified short-marathon course. It conducted experiment with 8 female marathoners in the experimental group and 6 subjects of the same age in the comparison group, making marathoners complete a marathon course and comparison group complete a shortening course(10km), and the results of comparing and analyzing the measurements of variables of functions of HPAA and those of HPGA hormone observed by groups and times before and after experiment and after 24 hours of recovery were as follows; 1. Changes of ACTH, COR and HGH hormones in hormones in HPAA were as follows; First, ACTH, COR, and HGH hormones of two groups showed more increase immediately after experiment than before experiment and decrease in recovery period compared to immediately after experiment. There was significant difference in measurement period(post: pre & post 24 hours) of experimental group(p<0.05 & p<0.01). Second, change of ACTH showed significant difference in the between groups at post-experiment of measurement period(p<0.01). Third, in the HGH, there was a significant difference in interactions(p<0.01). 2. Changes of PRL, FSH, LH and E2 hormones in HPGA were as follows; First, PRL and LH showed more increase immediately after experiment than before experiment and decrease in recover period compared to immediately after experiment and vice versa in FSH and E2. There was significant difference in PRL of two groups and LH of experimental group among measurement period. Second, change of E2 showed significant difference in the between groups at post-experiment of measurement period (p<0.01). In summary, the present findings indicate that post-exercise HPAA and HPGA synthesis-secretion capacity is partially altered by long-term engagement in endurance training. Higher plasma ACTH, HGH and LH concentration in marathoners are due to modifications of hypothalamic-pituitary function. Further studies using intracellular level biochemistry are needed to evaluate relationship between distance running and endocrine function.
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성숙 흰쥐에 Capsaicin 투여가 시상하부의 vasopressin 분비세포와 oxytocin 분비세포에 미치는 영향
이종은(Jong Eun Lee),김연희(Youn Hee Kim),한후재(Hoo Jae Hann),이원택(Won Taek Lee),박경아(Kyung Ah Park) 대한해부학회 1999 Anatomy & Cell Biology Vol.32 No.6
붉은 고추에서 매운 맛을 내는 성분으로 알려져 있는 capsaicin은 일차 감각신경세포 및 섬유만을 선택적으로 파괴시켜 통증을 억제시키는 효과가 있는 것으로 알려져 있으나, 최근에 와서 중추신경계에도 영향을 미친다는 보고와 이에 대한 가능성이 계속 대두되어 왔다. 본 실험에서는 capsaicin이 중추신경계에도 영향을 줄 수 있다는 가정하에 capsaicin이 중추신경계 내에서 생성되는 호르몬에 미치는 영향을 조사하기 위하여 시상하부의 신경세포에서 분비되는 호르몬인 vasopressin과 oxytocin 생성 세포에 미치는 영향을 조사하였다. 성숙흰쥐에 capsaicin 50 mg/kg를 1회 피하주사로 투여한 후 시상하부에서 vasopressin와 oxytocin에 대한 면역조직화학 염색을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 시상하부의 뇌실옆핵과 시각로위핵에 존재하는 신경세포의 세포체의 면적을 계측한 결과, capsaicin은 일반 신경세포나 vasopressin 양성 반응 세포, oxytocin 양성 반응 세포 모두에서 세포체 면적의 감소를 초래하였다. 시상하부의 뇌실옆핵과 시각로위핵에서 vasopressin 양성 반응 세포와 oxytocin 양성 반응 세포들을 계수한 결과, capsaicin 주사 1개월 후부터 감소추세를 보이기 시작하여 주사후 2개월이 경과할 때까지 계속적으로 감소하는 양상을 보였다. 이상의 결과로 미루어 성숙흰쥐에 투여한 capsaicin은 시상하부의 뇌실옆핵과 시각로위핵의 vasopressin과 oxytocin 분비세포의 vasopressin과 oxytocin에 대한 면역반응성을 감소시키는 것으로 보아 시상하부의 신경분비세포들이 분비하는 vasopressin와 oxytocin의 발현에 영향을 미치는 것으로 생각되었다. Capsaicin, the pungent algesic substance of the red pepper is known to be a neurotoxic substance, interrupting the pain conducting pathway. To investigate the effects on the adult animals, immunohistochemical staining have been done after capsaicin treatment. Capsaicin 50 mg/kg was injected subcutaneously to the adult rats and after 1 week, 1 month and 2 months later, the morphometric change of vasopressin & oxytocin-secreting cells in supraoptic and paraventricular nuclei of the hypothalamic area were investigated. The count of vasopressin- and oxytocinimmunoreactive cells in supraoptic & paraventricular nuclei were decreasing from 1 month after capsaicin treatment and these decreasing was continued until 2 months. The area of neurons in the supraoptic & paraventricular nuclei were measured and they diminished in the all kinds of neurons. With the above results, capsaicin treatment in adult rats had no effects in central nervous system neurotransmitters, however, some part of the hypothalamus where blood brain barrier was not formed were affected. Therefore central nervous system could be affected by capsaicin depending upon the location.
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이태후 ( Tae Hoo Yi ),박히준 ( Hi Joon Park ),임사비나 ( Sa Bi Na Lim ) 대한경락경혈학회 2004 Korean Journal of Acupuncture Vol.20 No.2
목적: 본 연구는 염증유발 내독소인 LPS 자극을 통한 면역 스트레스에 대한 약침의 치료효과와 기전을 알아보기 위해 설계되었다. LPS를 통한 염증반응은 다양한 기전을 통해 이루어지는 데 특히, 산화질소 (NO)를 생성하는 효소인 iNOS의 활성은 시상하부에서 NO의 생성을 촉진함으로써 염증반응을 발현시키는 중요한 역할을 하는데 약침이 LPS로 인해 활성화된 iNOS의 발현에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 실험방법: 흰쥐에 LPS를 투여하고 2시간 경과한 후 약침 (소염방, 대한약침학회)을 경혈 (합곡, 족삼리)에 좌,우 각각 0.2cc 씩 피하 투여하고 RT-PCR 방법을 통하여 면역활성에 중요한 역할을 하는 시상하부에서의 iNOS의 mRNA 발현을 알아 보았다. 실험결과: LPS 투여로 인하여 증가하였던 iNOS mRNA가 약침치료를 통해 현저하게 감소하였다. 그러나 비경혈점 (미추부위 임의혈)에 약침을 투여한 군과 경혈점에 생리식염수를 투여한 군에서는 iNOS mRNA 가 감소하지 않았다. 이는 약침이 LPS를 투여한 흰쥐의 시상하부에서 iNOS의 mRNA 발현에 조절 작용을 가지고 있는 것을 보여주는 결과로 약침이 면역활성에 중요한 역할을 하는 NO의 생성을 억제함으로써 면역 스트레스에 치료효과를 나타내는 것으로 보여진다. 결론: 본 연구는 약침치료가 면역반응의 중추기관인 시상하부에서 면역반응의 중요한 조절인자인 NO의 생성을 조절하는 기전을 통해 그 치료효과를 나타내는 것을 밝혔고 더 나아가 약침에 대한 현대과학적 연구에 중요한 발판을 마련했다는 점에서 그 의의를 가지고 있다고 사료된다.
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김미아,정우상,문상관,김영석,김창주,조기호,Kim, Mi-A,Jung, Woo-Sang,Moon, Sang-Kwan,Kim, Young-Suk,Kim, Chang-Ju,Cho, Ki-Ho The Society of Internal Korean Medicine 2013 大韓韓方內科學會誌 Vol.34 No.2
목 적 : 본 연구에서는 침치료가 비만치료의 주요방법인 식욕억제에 효과적인지 알아보기 위하여 굶긴 쥐 시상하부에서 NPY와 LR의 발현 변화를 실험을 통하여 연구하였다. 방 법 : 생후 6주 Sprague-Dawley rats를 한 군에 다섯 마리씩 배정하여 대조군-무치료, 대조군-이침치료, 대조군-족삼리치료, 대조군-임의혈치료, 실험군-무치료, 실험군-이침치료, 실험군-족삼리치료, 실험군-임의혈치료의 8군으로 분류하여 실험하였다. 실험군은 3일간 물만 공급하고 사료를 금식시켰고, 침자극은 하루 2회 3일간 시행하였다. 침은 직경 0.3 mm 이었고, 양측혈을 사용하였고, 2-4 mm 깊이로 자입 하였으며, 20분 유침하였다. 3일 후 pentobarbital로 마취하여 사망시켰고, 4% paraformaldehyde로 조직을 고정한 후 뇌조직을 관상으로 $40{\mu}m$두께로 잘랐다. 식욕조절중후인 시상하부의 paraventricular nucleus(PVN)에서 NPY와 LR의 발현을 면역조직법으로 보았다. 결 과 : 굶기지 않은 대조군에 비하여 굶긴 실험군에서 시상하부 PVN 에서 NPY의 증가와 LR 감소가 나타났다. 굶긴 실험군에 이침, 족삼리, 임의혈 자침시 시상하부 PVN 에서 NPY의 감소가 나타났으며, 이침이 타침 자침에 비하여 NPY의 감소를 더욱 크게 나타냈다. 굶기지 않은 정상상태에서 이침, 족삼리, 임의혈 자침시 NPY의 증가가 있었으며 이는 자침에 의한 스트레스로 인한 것으로 보여진다. 굶긴 실험군에 이침 자침 시에만 시상하부 PVN에서 LR의 증가가 있었으며 정상상태에서 자침시 LR 발현의 변화는 없었다. 결 론 : 이상의 연구결과로서 이침치료가 식욕을 억제하는데 가장 유의한 효과가 있는 것으로 나타났다. Objectives : This study aimed to find out whether acupuncture at various acupoints shows any effects on appetite by regulating neurotransmitters in the hypothalamus through the expression of NPY and LR in the PVN via immunohistochemistry. Methods : Male Sprague-Dawley rats were divided into eight groups of five mice each. The rats in the acupuncture groups were treated with acupuncture at respective acupoints, twice per a day for 3 days. The animals were sacrificed 72 h after commencement of the experiment, the brains being dissected into serial coronal sections. Expressions of neuropeptide Y and leptin receptor in the hypothalamus were assessed by immunohistochemistry. Results : NPY expression in the PVN was enhanced and LR expression in the PVN was decreased by food deprivation. NPY immunoreactivity in the PVN of the food-derived rats was decreased by acupuncture at the auricular acupoint, Zusanli-acupoint, a and non-acupoint. However, acupuncture at the auricular acupoint showed most potent suppressing effect on NPY expression in the PVN of food-deprived rats. LR expression in the PVN decreased following food deprivation, and auricular acupuncture increased LR expression in the PVN of food-deprived rats. In normal conditions (fed state), LR expression in the PVN was not changed by acupuncture treatment at several sites. Conclusions : From this study, we have shown that acupuncture at the auricular acupoint exerts the most potent appetite suppressing effect on the food restriction state.
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개의 시상하부에서의 VIP(vasoactive intestinal polypeptide) 신경세포의 분포에 관한 면역조직화학적 연구
이동섭,차중익,황덕호,장가용,이혜성 이화여자대학교 생명과학연구소 1990 생명과학연구논문집 Vol.1 No.-
개의 시상하부에서의 면역조직화학적 방법을 이용한 VIP(vasoactive intestinal polypeptide)함유신경세포의 분포에 관한 관찰결과는 다음과 같다. 1. 시교차상핵의 복외측 부위에서 진한 염색성을 띠는 세포와 신경섬유가 관찰되었고 배내측부위에서는 신경섬유만이 관찰되었다. 2. 시삭상핵과 방실핵의 거대세포부분에서 많은 신경세포와 신경섬유들이 진하게 염색되었다. 3. 정중융기의 내층에서 많은 신경섬유가 염색되었으며, 외층에서도 일부 섬유가 염색 되었으며 특히 혈관주위에서도 일부 관찰되었다. 4. 내측시속전야의 거대세포부분에서도 많은 신경세포와 신경섬유가 관찰되었다. 5. 이상의 관찰소견은 VIP가 시상하부-뇌하수체측에서 신경내분비적인 기능을 하리라는 보고들에 대한 형태학적 근거가 될 수 있다. In order to observe the distribution of the vasoactive intestinal polypeptide(VIP) immunoreactive neurons in the hypothalamus of the dog, hypothalamus of the four dogs were studied by immunohistochemical methods using ABC method. Densely immunoreactive cell bodies and fibers were found in the suprachiasmatic nucleus of the canine hypothalmus largely in accordance with the previous descriptions in rats and mouses. In addition, unlike previous reports in rats and mouses, there were strong immunoreactive cell bodies and fibers in the magncellular portion of the supraoptic and paraventricular nucleus and also many immunoreactive fibers in the internal layer of the median eminence. Some scattered fibers were seen in the external layer of the median eminence and a few fibers around the blood vessels. VIP immunoreactive cells were also seen in the magnocelluar portion of the medial preoptic area. These findings were largely consistent with previous biochemical studies and presented the morphological evidence that VIP had some neuroendocrinological functions especially in the gypothalamo-neurophpophysial system.
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