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      • KCI등재후보

        Experimental Fluid Percussion Brain Injury Induces Temporally and Regionally Specific Expressions of Heat Shock Protein Genes

        김영화(Younghwa Kim),김달수(Dal Soo Kim),박선화(Sun-Hwa Park),김태식(Tae Sik Kim),선웅(Woong Sun),김현(Hyun Kim),김창미(Changmee Kim) 대한해부학회 2004 Anatomy & Cell Biology Vol.37 No.1

        HSP유전자군은 다양한 스트레스 자극에 의해 발현이 유도되는 것으로 알려져 있음에도 불구하고 외상성 뇌 손상 후 hsp 유전자들의 발현양상에 대한 명확한 보고가 없다. 이 연구에서는 외상성 뇌손상 모델로써 유압출 뇌손상 동물모델을 사용하였으며, 외상성 뇌손상 스트레스에 의해 유도되는 hsp 유전자들의 발현양상은 in situ hybridization 방법을 사용하여 비교 분석하였다. 그 결과 hsp70 superfamily member인 hsp110, hsp70과 작은 hsp member인 hsp25의 발현 양상은 많은 차이를 보였다. Hsp110과 hsp70은 뇌손상 후 1시간 내에 발현하기 시작하여 손상 후 3시간에 최고의 발현을 보였으며, hsp25는 손상 후 6시간에 발현하기 시작하여 손상 후 6일까지 지속되었다. Hsp110과 hsp70은 손상부위에서 높은 발현을 보인 반면, hsp25는 손상 부위 뿐만 아니라 손상부위와 멀리 떨어진 같은 쪽 대뇌피질 전 영역에 걸쳐 발현하였다. 이러한 결과는 다양한 hsp유전자들을 조합하여 순차적으로 조작함으로써 급성 혹은 지연된 외상성 뇌 손상 후 세포사 및 신경학적 기능이상을 완화시킬 수 있을 가능성을 시사한다. Although the induction of various members of hsp (heat shock protein) gene family has been linked to the resistance to apoptosis by a range of diverse stress stimuli, detail information has not been available yet as to the temporal and spatial expression patterns of various hsp genes after traumatic brain injury. In the present study, using a lateral fluid percussion (FP) injury as a model of traumatic brain injury, expression profiles of stress induced hsp genes were comparatively evaluated in the adult rat brain by in situ hybridization (ISH). We found that the temporal and regional expression patterns between the hsp70 superfamily members, hsp110 and hsp70, and the small hsp member, hsp25 are distinct. While the hsp110 and hsp70 expression was observed as early as 1 hr after injury and maximally induced at 3 hr after injury, the hsp25 expression appeared 6 hr after injury and the expression sustained until 6 days after the injury. Moreover, the expression of hsp110 and hsp70 was localized primarily in the impact site, that of the small hsp25 was observed throughout the ipsilateral cortical area in the distant regions remote from the impact site as well as in the impact site following injury. These results suggest that the sequential and combinatorial manipulation of various hsp genes can be exploited in reducing acute and delayed post-traumatic apoptosis and associated neurological dysfunction.

      • KCI등재후보

        흰쥐 대뇌피질 발달단계에 따라 발현의 변화를 보이는 유전자들의 클로닝 및 특성규명

        김 현(Hyun Kim),황 금(Kum Hwang),전종례(Jongrye Jeon),서영석(Young-Suk Suh),김창미(Changmee Kim),유임주(Im Joo Rhyu),박선화(Sun-Hwa Park) 대한해부학회 1999 Anatomy & Cell Biology Vol.32 No.5

        흰쥐 대뇌겉질 (대뇌피질) 발달에 관여하는 새로운 유전자를 발굴하기 위하여, 발달단계별로 흰쥐 대뇌겉질을 이용한 ordered differential display PCR (ODD-PCR)을 시행하고 흰쥐 대뇌겉질에서 발현의 변화를 보이는 유전자들을 클로닝한 후 염기서열을 분석하고 Blast search를 통해서 새로운 유전자들을 선별하였다. 또한, 이들 유전자의 기능을 일차적으로 조사하기 위하여 발달과정 및 성숙 흰쥐 뇌조직절편에서 in situ hybridization 조직화학법을 시행하여 대뇌겉질 발달에 따른 발현양상을 관찰하였다. InEGA primer와 TEAC primer를 이용한 ODD-PCR을 시행하여 대뇌겉질의 발달에 따라 발현의 변화를 보이는 cDNA띠 41개의 염기서열을 분석하여 20가지의 새로운 유전자를 가려내었으며 그 중에서 대뇌겉질의 발달과정에서 특이한 발현을 보이는 5가지의 유전자를 In situ hybridization 조직화학법으로 확인하였다. 즉 한 유전자 (20-E14-2)는 대뇌겉질에서 신경세포들이 생성되는 시기에 높게 발현하였고, 세 유전자들 (20-E16-1, 20-E20-6b, 20-P0-5)은 대뇌겉질 신경세포의 이동시기와 일치하여 높은 발현을 보였으며, 다른 한 유전자 (20-P0-8b)는 대뇌겉질 신경세포의 신경연접 형성시기에 높은 발현을 보였다. 이상의 결과와 같이, ODD-PCR과 in situ hybridization 조직화학법을 이용한 연구 방법은 대뇌겉질 발달에 관여하는, 또는 관여할 가능성이 높은, 새로운 유전자 발굴에 효과적인 방법임을 알 수 있었으며 이들 새로운 유전자는 향후 대뇌겉질 발달에 관한 연구에 시금석이 되어 그 기능 및 작용기전을 밝혀내는 연구를 통해서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다. The structural complexity and heterogeneity of cerebral cortex have been obvious since the earliest days of light microscopy. In fact, if there is one word that captures many of the key attributes of cortical structures, it is diversity. Neurodevelopmental approach is the one of the effective ways to understand complicated structures of cerebral cortex. In this experiment, as a first step to clone the genes related with development of cerebral cortex, the developmentally differentially expressed genes were cloned from developing rat brain with ordered differential display PCR(ODDPCR). Novel genes were screened from these cloned genes by sequencing and sequence analysis with blast search program. The developmental expression patterns of novel genes in the cerebral cortex were investigated with in situ hybridization histochemistry on the developing and adult rat brain sections. Among the forty one developmentally differentially expressed cDNA bands, amplified with InEGA primer and TEAC primer by ODD PCR, twenty novel genes were screened by sequencing and sequence analysis with blast search program. Through the investigation of developmental expression pattern with in situ hybridization histochemistry, specific expression of five novel genes in the developing rat cerebral cortex was identified. 20-E14-2 was highly expressed in the cerebral cortex during the period of neurogenesis. The expression of 20-E20-1, 20-E20-6b, and 20-P0-5 was relatively well matched with neuronal cell migration in the cerebral cortex. And the strong expression of 20-P0-8b was observed in the neuronal cells of cerebral cortex during the period of syanptogenesis. From these results, it may be suspected that the five novel genes play roles in the development of cerebral cortex.

      • KCI등재후보

        흰쥐 소뇌 발달과정에서 발현의 변화를 보이는 glutamate_aspartate transporter (GLAST) 유전자 클로닝 및 발현양상 규명

        장윤정(Yoon-Jeong Chang),심재호(Jae Ho Shim),김창미(Changmee Kim),김 현(Hyun Kim),유임주(Im Joo Rhyu),서영석(Young-Suk Suh),전용혁(Yong-Hyuck Chun) 대한해부학회 2000 Anatomy & Cell Biology Vol.33 No.4

        Ordered differential display PCR로 흰쥐 뇌 발달과정에서 발현의 변화를 보이는 유전자를 분리하여 GLAST(L -glutamate/L-aspartate transporter) 유전자인 S59158과 동일한 유전자임을 확인하였으며, 이 유전자의 특성 규명을 위해 흰쥐 뇌 발달과정에서의 발현양상 및 glutamate 아나로그인 kainic acid를 처리한 흰쥐 뇌에서의 유전자 발현양상을 in situ hybridization 조직화학법으로 확인하였다. GLAST S59158은 신경조직 특이적인 발현양상을 보였으며, 특히 출생 후 소뇌 발달과정에 따라 현저한 발현의 변화를 보였다. S59158은 신경아교세포 생성이 왕성하게 일어나는 시기인 배자기 14일에서 20일 사이에 신경아교세포 생성이 일 어나는 부위인 뇌실밑부분 (subventricular zone)에서 높게 발현하였다. 출생 후에는 뇌실밑부분에서의 발현이 현저히 감소한 반면, 소뇌 조롱박세포층 (purkinje cell layer)의 Bergmann 세포에서 매우 강한 발현을 보였으며, 해마 (hippocampus), 치아이랑 (dentate gyrus) 및 후각망울 (olfactory bulb)에서는 중등도의 발현을 보였다. 이상의 결과에서 GLAST(S59158) 가 흰쥐 신경계의 발달 과정에서 신경아교세포의 생성과 관계가 있음을 생각할 수 있으며, 세포 외 glutamate 농도 증가에 의해 발현이 증가하는 것을 예상할 수 있다. In this study, S59158, a gene of GLAST(L -Glutamate/L-Aspartate transporter), was cloned by ordered differential display PCR with developing rat brains. The mRNA expression of this gene in the developing rat brain and the effect of kainic acid (KA), glutamate analogue, on this gene were investigated with in situ hybridization histochemistry. The expression of S59158 was restricted to nervous system and observed from E12 (embryonic day 12), peaked at E20, and gradually decreased to adult level. In embryos, S59158 was prominently expressed in the subventricular zones throughout the brain. After birth, strong expression was observed in the purkinje cell layer of cerebellum and moderate level of expression was observed in the subventricular zone, olfactory bulb, hippocampal formation, and cerebral cortex. In the KA treated rat brains, the expression of S59158 was significantly increased in dentate gyrus, hippocampus, and cerebral cortex. From these results, it may be suspected that S59158 is related to the development of the brain and is induced by increased extracellular glutamate level.

      • KCI등재후보
      • SCOPUSKCI등재

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