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학술저널
저자정보
서태범 (제주대학교) 조영현 (제주대학교) 사공혁 (제주대학교) 김영표 (제주대학교)
저널정보
한국운동재활학회 Journal of exercise rehabilitation Journal of exercise rehabilitation Vol.17 No.6
발행연도
2021.12
수록면
403 - 409 (7page)
DOI
10.12965/jer.2142626.313

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The effect of combined approach of exercise training and bone marrow stromal cell (BMSC) engraftment on activation of brain-derived neuro-trophic factor (BDNF)-extracellular signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK1/2)-cyclic adenosine monophosphate response element-binding protein (CREB) signaling pathway after sciatic nerve injury (SNI) was investigated. Sixty male Sprague-Dawley rats divided into the normal control, nonexercise (NEX), exercise training (EX), BMSC transplanta-tion (TP), and exercise training+BMSC transplantation (EX+TP) groups 4 weeks after SCI. Exercise training was carried out on the treadmill de-vice at 5?10 m/min for 20 min for 4 weeks. Single dose of 5×106 harvest-ed BMSC was injected into the injury area of the injured sciatic nerve. In order to evaluate induction levels of BDNF-ERK1/2-CREB signaling molecules in the whole cell and nuclear cell lysates of the injured sciat-ic nerve, we applied Western blot analysis. BDNF was significantly in-creased only in EX+TP compared to NEX, EX, and TP groups. Phospho-inositide-dependent kinase-1 was more increased in EX, TP, and EX+TP groups than NEX group, but EX+TP group showed the most upregula-tion of phosphorylated protein kinase B compared to other groups. In addition, in the whole cell lysate, phosphorylated ERK1/2, but not acti-vating transcription factor-3 (ATF-3) and phosphorylated CREB, was sig-nificantly increased in TP and EX+TP groups. In the nuclear cell lysate, ATF-3 and phosphorylated CREB were strongly activated in EX+TP group compared to EX group. Regular exercise training combined with BMSC engraftment would seem to be more effective in controlling activation of regeneration-related signaling pathway after SNI.
#Sciatic nerve #Bone marrow stromal cell #Treadmill exercise #Brain-derived neurotrophic factor

목차

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Abbas OL / 2019 / Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation enhances nerve regeneration in a rat model of hindlimb replantation / Plast Reconstr Surg 143:758e~768e google schola Allodi I / 2012 / Specificity of peripheral nerve regeneration : interactions at the axon level / Prog Neurobiol 98:16~37 google schola Bałkowiec-Iskra E / 2011 / Tumor necrosis factor-α increases brain-derived neurotrophic factor expression in trigeminal ganglion neurons in an activity-dependent manner / Neuroscience 180:322~333 google schola Gómez-Pinilla F / 2002 / Voluntary exercise induces a BDNF-mediated mechanism that promotes neuroplasticity / J Neurophysiol 88:2187~2195 google schola Hei WH / 2017 / Adenovirus vector-mediated ex vivo gene transfer of brain-derived neurotrophic factor(BDNF)tohuman umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells(UCB-MSCs)promotescrush-injured rat sciatic nerve regeneration / Neurosci Lett 643:111~120 google schola

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