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저자정보
김재영 (연세대학교) 김종율 (연세대학교) 김재환 (연세대학교) 정호성 (연세대학교) 이원택 (연세대학교) 이종은 (연세대학교)
저널정보
한국뇌신경과학회 Experimental Neurobiology Experimental Neurobiology Vol.28 No.1
발행연도
2019.1
수록면
85 - 103 (19page)

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Cell replacement therapy using neural progenitor cells (NPCs) following ischemic stroke is a promising potential therapeutic strategy, but lacks efficacy for human central nervous system (CNS) therapeutics. In a previous in vitro study, we reported that the overexpression of human arginine decarboxylase (ADC) genes by a retroviral plasmid vector promoted the neuronal differentiation of mouse NPCs. In the present study, we focused on the cellular mechanism underlying cell proliferation and differentiation following ischemic injury, and the therapeutic feasibility of NPCs overexpressing ADC genes (ADC-NPCs) following ischemic stroke. To mimic cerebral ischemia in vitro, we subjected the NPCs to oxygen–glucose deprivation (OGD). The overexpressing ADC-NPCs were differentiated by neural lineage, which was related to excessive intracellular calcium-mediated cell cycle arrest and phosphorylation in the ERK1/2, CREB, and STAT1 signaling cascade following ischemic injury. Moreover, the ADC-NPCs were able to resist mitochondrial membrane potential collapse in the increasingly excessive intracellular calcium environment. Subsequently, transplanted ADC-NPCs suppressed infarct volume, and promoted neural differentiation, synapse formation, and motor behavior performance in an in vivo tMCAO rat model. The results suggest that ADC-NPCs are potentially useful for cell replacement therapy following ischemic stroke.
#Ischemic stroke #Cell replacement therapy #Neural progenitor cells #Arginine decarboxylase #Cell cycle arrest #Neural differentiation

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Bacigaluppi M / 2016 / Neural stem cell transplantation induces stroke recovery by upregulating glutamate transporter GLT-1in astrocytes / J Neurosci 36:10529~10544 google schola Blurton-Jones M / 2009 / Neural stem cells improve cognition via BDNF in a transgenic model of Alzheimer disease / Proc Natl Acad Sci U S A 106:13594~13599 google schola Braccioli L / 2017 / Delayed administration of neural stem cells after hypoxia-ischemia reduces sensorimotor deficits, cerebral lesion size, and neuroinflammation in neonatal mice / Pediatr Res 81:127~135 google schola Daadi MM / 2010 / Human neural stem cell grafts modify microglial response and enhance axonal sprouting in neonatal hypoxic-ischemic brain injury / Stroke 41:516~523 google schola Martino G / 2006 / The therapeutic potential of neural stem cells / Nat Rev Neurosci 7:395~406 google schola

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