해마신경세포에서 기분안정제가 수상돌기 성장 및 시냅스 단백질 발현에 미치는 영향 Effects of Mood-stabilizing Drungs on Dendritic Outgrowth and synaptic Proteins levels in the Primary Hippocampal Neurons원문보기
목적: Lithium과 valproate 같은 기분안정제는 조증과 우울증의 반복 삽화를 보이는 양극성장애 치료제로 많이 사용되고 있다. Lithium은 신경 영양성 및 신경보호작용을 가지며, 이런 작용으로 인해 신경가소성을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 기분안정제들이 lithium과 같은 유사한 작용을 보이는지를 1차 해마신경세포에서 조사하였다. 방법: Lithium, valproate, ...
목적: Lithium과 valproate 같은 기분안정제는 조증과 우울증의 반복 삽화를 보이는 양극성장애 치료제로 많이 사용되고 있다. Lithium은 신경 영양성 및 신경보호작용을 가지며, 이런 작용으로 인해 신경가소성을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 기분안정제들이 lithium과 같은 유사한 작용을 보이는지를 1차 해마신경세포에서 조사하였다. 방법: Lithium, valproate, carbamazepine, lamotrigine이 해마의 수상돌기 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 Western blotting 기법으로 BDNF, PSD-95, neuroligin 1, β-neurexin, synaptophysin과 같은 시냅스 단백질의 발현을 조사하였다. 세포 배양액에서 B27을 제거하여 해마신경세포의 사멸이 유도된 세포독성 조건에서 시냅스 단백질의 발현이 조사되었다. 결과: Lithium (0.5-2 mM), valproate (0.5-2 mM), carbamazepine (0.01-0.1 mM), lamotrigine (0.01-0.1 mM)은 수상돌기 성장을 유의하게 증가시켰다 (p < 0.05 또는 p < 0.01). Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), extracellular signal-regulated kinase (ERK), protein kinase A의 신호전달을 각각 차단 시켰을 때 lithium과 valproate의 신경 영양성작용이 감소되었으나 (p < 0.05 또는 p < 0.01), 다른 기분안정제들은 이들 신호전달에 아무런 영향을 미치지 않았다. 또한 lithium, valproate, carbamazepine은 B27 제거로 인한 BDNF, PSD-95, neuroligin 1, β-neurexin, synaptophysin의 발현감소를 유의하게 증가시켰다 (p < 0.05 또는 p < 0.01). 반면, lamotrigine은 이 시냅스 단백질 발현에 아무런 영향을 미치지 않았다. 결론: Lithium, valproate, carbamazepine, lamotrigine은 수상돌기 성장을 촉진시킴으로써 신경 영양성작용을 나타내었다. 그러나, PI3K, ERK, PKA 신호전달이 이들 약물의 작용에 공통적으로 관여하지 않았다. 또한 일부 기분안정제는 해마신경세포의 신경독성에 대해서 시냅스 단백질 발현을 증가시킴으로써 신경보호작용을 가진다고 추정되었다. 중심단어: 기분안정제, 신경가소성, 수상돌기, 시냅스 단백질, 신호전달
목적: Lithium과 valproate 같은 기분안정제는 조증과 우울증의 반복 삽화를 보이는 양극성장애 치료제로 많이 사용되고 있다. Lithium은 신경 영양성 및 신경보호작용을 가지며, 이런 작용으로 인해 신경가소성을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 기분안정제들이 lithium과 같은 유사한 작용을 보이는지를 1차 해마신경세포에서 조사하였다. 방법: Lithium, valproate, carbamazepine, lamotrigine이 해마의 수상돌기 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 Western blotting 기법으로 BDNF, PSD-95, neuroligin 1, β-neurexin, synaptophysin과 같은 시냅스 단백질의 발현을 조사하였다. 세포 배양액에서 B27을 제거하여 해마신경세포의 사멸이 유도된 세포독성 조건에서 시냅스 단백질의 발현이 조사되었다. 결과: Lithium (0.5-2 mM), valproate (0.5-2 mM), carbamazepine (0.01-0.1 mM), lamotrigine (0.01-0.1 mM)은 수상돌기 성장을 유의하게 증가시켰다 (p < 0.05 또는 p < 0.01). Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), extracellular signal-regulated kinase (ERK), protein kinase A의 신호전달을 각각 차단 시켰을 때 lithium과 valproate의 신경 영양성작용이 감소되었으나 (p < 0.05 또는 p < 0.01), 다른 기분안정제들은 이들 신호전달에 아무런 영향을 미치지 않았다. 또한 lithium, valproate, carbamazepine은 B27 제거로 인한 BDNF, PSD-95, neuroligin 1, β-neurexin, synaptophysin의 발현감소를 유의하게 증가시켰다 (p < 0.05 또는 p < 0.01). 반면, lamotrigine은 이 시냅스 단백질 발현에 아무런 영향을 미치지 않았다. 결론: Lithium, valproate, carbamazepine, lamotrigine은 수상돌기 성장을 촉진시킴으로써 신경 영양성작용을 나타내었다. 그러나, PI3K, ERK, PKA 신호전달이 이들 약물의 작용에 공통적으로 관여하지 않았다. 또한 일부 기분안정제는 해마신경세포의 신경독성에 대해서 시냅스 단백질 발현을 증가시킴으로써 신경보호작용을 가진다고 추정되었다. 중심단어: 기분안정제, 신경가소성, 수상돌기, 시냅스 단백질, 신호전달
Objective: Mood-stabilizing drugs, such as lithium (Li) and valprate (VPA), are widely used for the treatment of bipolar disorder, a disease marked by recurrent episodes of mania and depression. Growing evidence suggests that Li exerts neurotrophic and neuroprotective effects, leading to an increase...
Objective: Mood-stabilizing drugs, such as lithium (Li) and valprate (VPA), are widely used for the treatment of bipolar disorder, a disease marked by recurrent episodes of mania and depression. Growing evidence suggests that Li exerts neurotrophic and neuroprotective effects, leading to an increase in neural plasticity. The present study investigated whether other mood-stabilizing drugs produce similar effects in primary hippocampal neurons. Methods: Effects of the mood-stabilizing drugs Li, valproate (VPA), carbamazepine (CBZ), and lamotrgine (LTG) on hippocampal dendritic outgrowth were examined. Western blotting analysis was used to measure the expression of synaptic proteins, i.e., brain-derived neurotrophic factor (BDNF), postsynaptic density protein-95 (PSD-95), neurolignin 1 (NLG 1), β-neurexin, and synaptophysin (SYP), under toxic conditions induced by B27 deprivation, which causes hippocampal cell death. Results: Li (0.5-2 mM), VPA (0.5-2 mM), CBZ (0.01-0.1 mM), and LTG (0.01-0.1 mM) significantly increased dendritic outgrowth (p < 0.05 or p < 0.01). The neurotrophic effect of Li and VPA was blocked by inhibition of phosphatidylinositol3-kinase (PI3K), extracellular signal-regulated kinase (ERK), and protein kinase A (PKA) signaling (p < 0.05 or p < 0.01); the effects of CBZ and LTG were not affected by inhibition of these signaling pathways. Li, VPA, and CBZ significantly prevented B27 deprivation-induced decreases in BDNF, PSD-95, NLG1, β-neurexin, and SYP levels (p < 0.05 or p < 0.01), whereas LTG did not. Conclusion: Taken together, these results suggest that Li, VPA, CBZ, and LTG exert neurotrophic effects by promoting dendritic outgrowth; however, the mechanism of action differs. Furthermore, certain mood-stabilizing drugs may exert neuroprotective effects by enhancing synaptic protein levels against cytotoxicity in hippocampal cultures. Keywords: Mood-stabilizing drugs, Neural plasticity, Dendritic outgrowth, Synaptic proteins, Signaling
Objective: Mood-stabilizing drugs, such as lithium (Li) and valprate (VPA), are widely used for the treatment of bipolar disorder, a disease marked by recurrent episodes of mania and depression. Growing evidence suggests that Li exerts neurotrophic and neuroprotective effects, leading to an increase in neural plasticity. The present study investigated whether other mood-stabilizing drugs produce similar effects in primary hippocampal neurons. Methods: Effects of the mood-stabilizing drugs Li, valproate (VPA), carbamazepine (CBZ), and lamotrgine (LTG) on hippocampal dendritic outgrowth were examined. Western blotting analysis was used to measure the expression of synaptic proteins, i.e., brain-derived neurotrophic factor (BDNF), postsynaptic density protein-95 (PSD-95), neurolignin 1 (NLG 1), β-neurexin, and synaptophysin (SYP), under toxic conditions induced by B27 deprivation, which causes hippocampal cell death. Results: Li (0.5-2 mM), VPA (0.5-2 mM), CBZ (0.01-0.1 mM), and LTG (0.01-0.1 mM) significantly increased dendritic outgrowth (p < 0.05 or p < 0.01). The neurotrophic effect of Li and VPA was blocked by inhibition of phosphatidylinositol3-kinase (PI3K), extracellular signal-regulated kinase (ERK), and protein kinase A (PKA) signaling (p < 0.05 or p < 0.01); the effects of CBZ and LTG were not affected by inhibition of these signaling pathways. Li, VPA, and CBZ significantly prevented B27 deprivation-induced decreases in BDNF, PSD-95, NLG1, β-neurexin, and SYP levels (p < 0.05 or p < 0.01), whereas LTG did not. Conclusion: Taken together, these results suggest that Li, VPA, CBZ, and LTG exert neurotrophic effects by promoting dendritic outgrowth; however, the mechanism of action differs. Furthermore, certain mood-stabilizing drugs may exert neuroprotective effects by enhancing synaptic protein levels against cytotoxicity in hippocampal cultures. Keywords: Mood-stabilizing drugs, Neural plasticity, Dendritic outgrowth, Synaptic proteins, Signaling
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