ROLE OF NF - kB IN NERVE CELL DEATH

곽병주(Byoung Joo Gwag),(Kye Yoon Park),(Hyuk Wan Ko),(Eun Chan Park) 생화학분자생물학회 1997 생화학분자생물학회 춘계학술발표논문집 Vol.- No.-

Effect of Extracellular Ca²+ and Ca²+-ATPase on the Acrosome Reaction of Spermatozoa

Kwak,Byoung-Ju,Shin,Hyung-Cheul,Chang,Jae-Ho,Jung,Noh-Pal,Choi,In-Ho,Oh,Yung-Keun THE KOREAN SOCIETY FOR BIOMEDICAL LABORATORY SCIEN 1998 Journal of biomedical laboratory sciences Vol.4 No.1

세포내, 외 Ca²+ 농도구배 유지에는 Ca²+-ATPase와 Ca²+-Na+ exachangers가 주요한 기능을 한다고 알려져 있는데 특히 Ca²+-ATPase의 기능에 대해 많은 연구가 행해지고 있다. Ca²+-ATPase는 체세포에서 세포막에 위치하고 있으며 Ca²+을 세포외부로 배출하는 기능을 함으로써 세포내부의 Ca²+농도를 낮게 유지할 수 있도록 하는 기능을 담당하고 있다. 이러한 Ca²+-ATPase는 포유동물의 정자에도 존재하고 있지만 그 기능에 대해서는 아직 많은 설명이 되어있지 않다. 본 연구에서 정자가 수정을 하기위한 기능적인 능력이 Ca²+농도와 관련된 변화와 얼마나 연관되어 있는가를 규명하고, 이러한 Ca²+농도 조절이 원형질막의 중요인자인 Ca²+-ATPase와는 어떠한 연관성이 있는가를 알기위해 시도한 결과, Ca²+-ATPase는 세포내, 외 Ca²+의 농도구배를 조절함으로써 세포내 Ca²+의 농도를 증가시켜 정자가 수정능 획득과정으로 빨리 전환하도록 유도하고 첨체반응에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되며, 세포외 Ca²+농도가 높게 유지될 경우에도 정자의 첨체반응이 유도됨으로써 난자와 용이하게 수정을 할 수 있는 생리적 환경이 제공될수 있다고 사료된다. This study has been designed in order to examine a physiological role of Ca²+ which has been known as an essential factor for capacitation, to confirm whether the enzyme activity of Ca²+-ATPase on capacitation is important or not, and to claarify relationship between various levels of the Ca²+ concentration and Ca²+-ATPase which has been known to be an important factor of the plasma membranes. In the present study applying quercetin, a Ca²+-ATPase inhibitor, the enzymatic effect of Ca²+-ATPase on capacitation was found to be remarkable: a significant increase of the transition from the original type (type A) to the type B and the type AR of the spematozoa. This finding suggests that Ca²+-ATPase plays an important role in the efflux and the influx of the Ca²+ which has been known to be an essential factor the capacitation and acrosome reaction, and that the inhibitory action of the Ca²+-ATPase might be a prerequsite step toward the acrosome reaction. The conclusion reached can be deduced as follows: increment of the intracelluar Ca²+ concentration occurred by controlling the slope of Ca²+ concentration through Ca²+-ATPase activities in both the intra- and extracelluar fluid may be an important procedure for capacitation and acrosome reaction, and ultimately for fertilization of the spematozoa and the ova.

Cellular and Molecular Pathways of Ischemic Neuronal Death

원석준,곽병주,DooYeonKim 한국생화학분자생물학회 2002 BMB Reports Vol.35 No.1

할로페리돌로 유도한 신경세포 고사에 대한 신경성장인자 및 인슐린 유사 성장인자의 억제효과

강효정,강지윤,곽병주,정영기,노재성 大韓神經精神醫學會 2000 신경정신의학 Vol.39 No.5

연구목적: 본 연구는 생쥐 태자의 대뇌피질 세포 일차 배양을 이용하여 할로페리돌로 유도한 신경세포의 사멸에 대해 신경 성장인자인 brain-dervied neurtrophic factor(BDNF), Neurotrophin 4/5(NT 4/5)와 인슐린 유사 성장인자인 insulin-like growth factor Ⅰ(IGF-Ⅰ)및 IGF-Ⅱ의 조절효과를 실험한 것이다. 방법: 생쥐 태자의 신경세포를 배양한 후 할로페리돌을 처리하여 신경세포의 사멸을 유도하고 이에 대한 성장인자의 효과를 정량적으로 분석하였다. 결과: 30M의 할로페리돌을 배양한 일차 대뇌 신경세포에 24시간 처리하면 광범위한 신경세포의 사멸이 유도된다. 이때 신경세포는 세포의 응축, DNA의 단편화와 응집, 세포막보다 핵막의 이른 붕괴 등 고사 형태의 신경세포 사멸 특성을 보인다. 할로페리돌과 더불어 신경성장인자인 BDNF, NT 4/5 및 인슐린 유사 성장 인자인 IGF-Ⅰ 혹은 IGF-Ⅱ를 동시에 처리할 경우 용량 의존적으로 신경세포의 사멸을 억제한다. 결론: 본 연구의 결과는 할로페리돌에 의한 신경독성이 성장인다들에 의해 억제될 수 있음을 보여주는 것이며, 장기적인 항정신병약물의 사용 후에 발생하는 부작용인 지발성 운동장애의 한가지 원인 가설로 대두되고 있는 항정신병 약물에 의한 신경독성을 신경성장인자에 의해 억제할 수 있을 가능성을 제시하는 것이다. 중심단어:할로페리돌·고사·세포사멸·고사·BDNF·NT-4/5·IGF-Ⅰ·IGF-Ⅱ. Objectives: We examined the effects of neurotrophins and insulin-like growth factors on cell death induced by haloperidol, a typical anti-psychotic agent. Method: Neocortices from 14- or 5-daysold fetal mice for neuron-glia co-cultures were used for this experiment. Result: Twenty-four hours treatment of mouse cortical cell cultures with 30 M haloperidol-induced wide spread neuronal apoptosis characterized by cell body shrinkage, DNA frag-mentation and condensation. Concurrent treatment with growth factors, BDNF, NT4/5, IGF-Ⅰand IGF-Ⅱ, protect the neurons from the haloperidol-induced neuronal apoptosis(HINA) in a dose dependent manner(10-100ng/ml). Conclusion: The present study suggests the possibility that haloperidol toxicity can be hampered with growth factors. Further study about the mechanism underlying the protective capacity of the growth factors on HINA may lead to the development of the new protective strategy for tardive dyskinesia. KEY WORDS:Haloperidol·Apoptosis·Neuronal death·BDNF·NT4/5·IGF-Ⅰ·IGF-Ⅱ.

고려인삼에 대한 제초제 2,4-D의 반응에 관한 연구 II. 2,4-D의 처리시기가 인삼의 생육에 미치는 영향

조재성,원준연,곽병주 한국작물학회 1989 한국작물학회 학술발표대회 논문집 Vol.1989 No.-

CDE diet 유도 궤사성 췌장염에서 ND-07의 예방 효능 및 약리 작용 (초)

이진환,손위식,안춘산,곽병주,정현식,백현욱,박상운,함기백 대한내과학회 2008 대한내과학회 추계학술대회 Vol.2008 No.-

대뇌 피질 신경 세포 일차 배양에서 6-hydroxydopamine에 의한 신경세포사멸의 특성

정재훈,강효정,손성향,정영기,곽병주,노재성 大韓神經精神醫學會 2000 신경정신의학 Vol.39 No.3

연구목적 : 본 연구는 생쥐 태자 대뇌 피질 세포 일차 배양에서 파킨슨씨병의 동물 모델을 만드는데 사용되는 신경독성 물질인 6-hydroxydopamine(6-OHDA)에 의한 신경세포 사멸의 특성을 관찰한 것이다. 방 법 : 생쥐태자의 신경세포를 배양하여 6-OHDA를 처리하고 이와 더불어 여러가지 신경세포 사멸에 영향을 주는 물질을 투여하여 신경세포의 사멸을 정량적으로 분석하고 형태학적 분석을 전자현미경을 통하여 관찰하였다. 결 과 : 배양한 신경세포에 6-OHDA를 처리하면 투여 양에 비례하여 신경세포의 사멸이 증가하여 50μM 66-OHDA를 24시간 투여하여 일으킨 신경세포 사멸의 형태학적 특징은 세포질의 수축 및 염색질의 응축(nuclear chromatin condensation) 및 핵질의 fragmentation을 동반하는 고사(apoptosis) 형태이다. 이 때의 신경세포의 사멸은 항고사 물질인, 1㎍/ml cycloheximide와 caspase 억제제인 10μMzVAD-fmk에 의해 약화되었으나 글루타메이트 길항제(10μM MK-801 혹은 50μM CNQX)나 항산화제 (100μM trolox 혹은 100μM N-acetyl-cysteine)는 6-OHDA에 의한 신경세포의 사멸을 막지 못했다. 결 론 : 이상의 형태학적 및 약물학적 특징은 6-OHDA가 고사성 신경세포 사멸을 유도한다는 것을 의미하고, 항산화제들이 효과가 없다는 것과 caspase 억제제가 보호효과가 있다는 것은 6-OHDA에 의한 고사성 신경세포 사멸에는 산화적 스트레스보다는 caspase cascade와 관여된 기전이 기여한다는 것을 시사한다. 또한 6-OHDA에 의한 신경세포의 사며른 도파민성 신경세포에 선택적이지 않으며, 일차 대뇌피질 신경세포 배양 시스템이 6-OHDA에 의한 신경세포사멸인구에 사용될 수 있음을 보여준다 Objectives : We examined the patterns of cell death induced by the 6-hydroxydopamine, a selective dopaminergic toxin that used to produce Parkinson's disease model. Method : Neocortices from 14 - or 15-day-old fetal mice for neuron-glia co-cultures were used for this experiments. Results : Cortical cell cultures exposed to 10-100μM 6-hydroxydopamine for 24 hr underwent neuronal death without injuring glia. The degenerating neurons showed hallmark of apoptosis featuring cell body shrinkage, nuclear chromatin condensation and aggregation, nuclear membrane disintegration with intact plasma membrane, and prominent internucle- osomal DNA fragmentation. Neither the glutamate antagonists (10μM MK-801 and 50μM CNQX) nor antioxidants(trolox, 100μM, N-acetyl-cysteine, 100μM prevented the 6-OHDA induced neuronal injury. The death was attenuated by addition of two different anti-apoptotic agents, 1㎍/ml cycloheximide and caspase inhibitor(100μM zVAD-fmk). Conclusion : These features suggest that 6-OHDA induced apoptotic type of neuronal death in cortical neuronal culture. Considering the protective effect of caspase inhibitors, a mechanism involing caspase cascade rather than oxidative stress is responsible for the 6-OHDA-induced neuronal apoptosis. In addition, our results showed that 6-OHDA-induced apoptosis is not confined to dopaminergic neurons and the primary cortical culture system so this system is suitable for the study of 6-OHDA-induced neuronal apoptosis.

허혈, NMDA, Kainate 에 의한 망막손상과 이에 대한 MK801과 CNQX 의 보호효과

최준섭(Jun Jub Choi),곽병주(Byung Joo Gwag),김성주(Seong Ju Kim),주천기(Choun Ku Joo) 대한안과학회 1998 대한안과학회지 Vol.39 No.8

대뇌 피질 신경세포 일차 배양에서 리튬의 FeCl2에 의한Free Radical Injury 증강 기전 연구

이승혜,이영애,변한열,곽병주,정영기,노재성 대한정신약물학회 2006 대한정신약물학회지 Vol.17 No.5

Objectives: For the past half century, lithium has been used for the acute and prophylactic treatment of bipolar disorder and recurrent depression. Recently, new pharmacological effects of Li+ have appeared, showing that Li+ can influence neuronal injury. We tested the effects of Li+ on free radical induced neuronal injury in primary murine cortical cell cultures. Methods: Cortical cells were prepared from fetal mice (embryonic day 15) and exposed to 30μM Fe2+ alone or with 5mM Li+ or 5mM Li+ alone for 24 hrs at Days in vitro (DIV) 14. Neuronal death was analyzed by measuring lactate dehydrogenase (LDH) release into media. The fluorescence of 2',7'-dichlorofluorescin (DCF) was measured in as a mean of estimating the formation of reactive oxygen species (ROS). Results: Li+ alone does not produce neuronal injury itself but it potentiates Fe2+-induced neuronal injury through increasing the production of free radical. Conclusion: This study suggests that the effects of Li+ on neuronal survivorship may be injury type dependent and Li+ potentiate the free radical injury. Therefore in practice clinician should be cautious in using the lithium in the treatment of brain injured patients. 목 적 :리튬은 조울증 및 반복적 우울증의 급성기 치료 및 유지기의 재발 방지를 위해 가장 많이 쓰이는 약물이다. 이러한 리튬의 기분 안정에 대한 연구들 뿐만 아니라 신경 세포 보호에 대한 연구들이 늘어나고 있다. 하지만 리튬이 신경 세포사의 형태에 따라 특이적으로 작용하여 세포 자멸사(apoptosis)는 억제하지만 괴사(necrosis)를 더 증강 시킨다는 연구가 보고 되고 있어 본 연구에서는 리튬이 괴사(necrosis)를 더 증강시킨다는 가설을 세웠고 그 기전에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 :임신 15일 된 횐 쥐를 사용하여 14일 간 배양된 대뇌 피질 세포에 24시간동안 Fe2+30 μM, Li+5 mM을 각각 단독처리하고 Fe2+30 μM에 Li+5 mM를 처리하였다. 신경 세포사는 죽은 세포로부터 배지로 분비되는 lactate dehydrogenase(LDH)의 활성을 측정하여 분석하였다. 세포내 fre radicals은 reactive oxy gen species(ROS)에 의해 산화된 dichlorodihydrofluorescein diacetate(DCDHF-DA)의 fluorescent signal를 통해 측정하였다. 결 과 :리튬 자체로 fre radical을 형성하여 신경 세포사를 유발하지는 않지만 Fe2+에 의해 유도된 free radical의 생산을 증가시킴으로써 괴사를 더욱 증강시킴을 알 수 있었다.

구연순서 : CDE diet 유도 궤사성 췌장염에서 ND-07의 예방 효능 및 약리 작용 (초)

이진환,손위식,안춘산,곽병주,정현식,백현욱,박상운,함기백 대한내과학회 2008 대한내과학회지 Vol.75 No.1S