본 연구는 경도인지장애가 동반된 파킨슨병 환자에 대하여 인지 기능 평가를 위한 서울신경심리검사와 뇌 자기공명영상에서 영역별 뇌실에 대한 체적 변화를 분석하여 경도인지장애가 동반된 파킨슨병에 대한 진단적 기준을 판단할 수 있는 가이드라인을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 파킨슨병으로 진단 받은 환자(경도인지장애군: 34명, 비인지장애군: 34명)를 대상으로 주의력, 언어, 기억력, 시공간, 그리고 전두엽 집행 기능에 대한 서울신경심리검사와 뇌 자기공명영상 검사를 시행하였다. 또한 영역별 뇌실에 대한 체적 변화를 비교하기 위하여 정상인 32명(정상 대조군)을 추가 선정하여 추가적으로 뇌 자기공명영상 검사를 시행하였으며 영역별 뇌실에 대한 체적 분석은 프리서퍼(Freesurfer Ver. 5.1, Boston MA, USA)를 통해 수행되었다. 결과적으로 경도인지장애군은 시공간 및 기억력에 대한 수행 능력이 비인지장애군과 비교하여 통계적으로 유의하게 감소되었다(p<0.05). 영역별 뇌실에 대한 체적 변화는 좌‧우측뇌실, 좌‧우하측뇌실, 제3뇌실에서 통계적으로 유의한 체적 변화를 나타내었으며 객관화된 비교를 위하여 정규화한 백분율을 적용한 체적의 변화는 비인지장애군보다 경도인도장애군에서 확장되어 나타났다. 특히 경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자의 좌‧우측뇌실의 확장은 서울신경심리검사에서 시공간 및 기억력 영역에 대하여 뚜렷한 양적 선형관계를 보였다(r>0.5, p<0.05). 따라서 뇌 자기공명영상에서 프리서퍼를 이용하여 영역별 뇌실의 체적 변화를 관찰하고 서울신경심리검사와 상관관계를 분석함으로써 경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자의 진단적 기준을 마련할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구는 경도인지장애가 동반된 환자를 대상으로 뇌 자기공명영상에서 인지 영역에 대한 대뇌 피질 두께를 측정하고 신경심리검사 결과와 비교하여 신경해부학적 상관관계를 규명하고자 하였다. 이를 위하여 파킨슨병으로 최초 진단 받고 신경심리검사를 시행한 78명(경도인지장애군: 39명; 비인지장애군: 39명)과 정상인 그룹 32명을 선정하였다. 신경심리검사에서 경도인지장애군과 비인지장애군의 상관관계와 신경심리검사와 뇌 자기공명영상에서 대뇌 피질 두께의 상관관계는 독립표본 T 검증 또는 피어슨 상관분석을 실시하였으며 수집된 자료의 유의 수준은 p<0.05에서 검증하였다. 결론적으로 경도인지장애를 동반한 파킨슨병 환자는 뇌 자기공명영상에서 양측 쐐기압소엽과 우하측두엽의 대뇌 피질 두께가 통계적으로 유의하게 감소하였으며 인지 기능 평가를 위한 신경심리검사에서 시공간 기능, 언어 및 시각 기억력 기능이 저하되었다. 특히 언어 및 시각 기억력 영역에 대한 신경심리검사와 신경해부학적으로 좌측 쐐기앞소엽에서 상관관계가 있었다.

외적 신호(external cue)의 제공은 파킨슨병 환자들의 운동 이상 증상을 완화시켜 수행의 향상을 유도하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 파킨슨병으로 진단은 받았으나 아직 어떠한 약물 치료도 받지 않은 초기(de novo) 파킨슨병 환자들(n=10)과 5년 이상 약물복용의 경험이 있는 중등도 파킨슨병 환자들 (n=10)을 대상으로 양팔 협응 움직임을 수행하는 동안 외적 신호의 제공 유무에 따라 양팔의 협응 수행능력에 어떠한 차이가 나타나는지 조사하였다. 연구 결과, 반대 위상 조건에서 외적 신호를 제공해 주었을 때 정상인 집단과 초기 파킨슨병 집단은 양팔 협응의 상대적 위상 오차값이 감소되어 수행의 향상을 나타내었으나 중등도 파킨슨병 집단의 경우 수행의 변화가 크게 나타나지 않았다. 이러한 결과는 협응동작 과제에서 양팔을 사용하여 비대칭적 동작을 수행하게 한 반대 위상 움직임과 같이 과제의 복잡성이나 난이도가 증가한 상황에서는 약물을 5년 이상 복용한 중등도 파킨슨병 환자의 경우 외적 신호의 제공이 수행 능력에 그리 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 외적 신호의 제공에 따른 동작 속도나 거리 조절 능력의 변화는 두 파킨슨병 집단 모두에게 나타났으나, 동작의 연속성 측정에서는 중등도 파킨슨병 환자 집단에서만 이상 증상의 완화가 관찰되었다. 이러한 연구 결과는 외적 신호의 제공에 따른 파킨슨병 환자의 운동 수행의 변화에 대한 기전을 밝히고 이를 근거로 실제적인 측면에서 파킨슨병 환자들의 진단과 치료를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 본다.

Mesenchymal stem cells constitute an potential cellular source to promote brain regeneration with Parkinson's disease. Mesenchymal stem cells have significant advantages over other stem cell types and greater potential for immediate clinical application. The purpose of this study was to investigate whether hMSCs from the human adipose tissue could be induced to differentiate into dopaminergic cells and to assess the developmental potential of hMSC for selectively replacing the midbrain dopamine neurons lost in Parkinson's disease in vitro and in vivo. MSCs were cultured under conditions that promote differentiation of dopaminergic neuron. Using media that include SHH, FGF8, and GDNF. the MSCs were induced in vitro to become dopaminergic neurons. The expressions of the LIM homeobox transcription factor 1, alpha (Lmx1a), tyrosine hydroxylase(TH) proteins were determined by immunofluorescence. Lmx1a has been shown sufficient to confer neurogenic activity on mesencephalic floor plate cells and to determine a mesencephalic dopaminergic neurons fate. This result suggests that hMSCs have the ability to differfentiate into dopaminergic neurons. hMSCs were then transplanted into the striatal in a rat model of Parkinson's disease. The rats were unilaterally lesioned in the substantia nigra with 6-hydroxydopamine and were tested for rotational apomorphine-induced behavior. Following differentiation of dopaminergic neuron, cells displayed dopaminergic morphology and that they expressed dopaminergic marks genes. Finally transplantation of hMSCs into the striatal of Parkinsonian rats resulted in improvement of their behavioral deficits by apomorphine-induced rotational behavior. The hMSCs transplanted rats were proved to be better than compared with the transplantation of PBS. Immunohistochemical analysis of grafted brains revealed that abundant hMSCs survived from the grafts and some of them displayed dopaminergic marks. Our results indicate that hMSC may serve as a good cell source for the treatment of neurodegenerative diseases and have high potential for being used in multiple applications. This cellular approach might become a restorative therapy in Parkinson's disease.

본 연구에서는 양팔을 사용한 협응패턴의 수행에 있어서 인체 활동에서의 중추적인 역할을 하는 것으로 여겨지는 대뇌기저핵(basal ganglia)과 관련된 질환인 파킨슨병의 효과를 좀 더 명확하고 구체적으로 규명하기 위해 항파킨슨 약물을 복용하지 않은 초기(de novo) 파킨슨질환 환자군(n=10)과 약물을 5년 이상 복용한 중증 파킨슨질환 환자군(n=10), 그리고 정상 대조군(n=10)을 대상으로 하여 파킨슨병환자의 유형에 따라 협응동작 과제의 수행 정확성과 안정성 등의 상위수준의 매개변인과 동작주기와 거리조절력, 그리고 동작의 연속성 등의 하위수준의 매개변인에 어떠한 차이가 있는지 조사하였다. 연구결과, 약물미복용 파킨슨환자집단은 양팔협응의 정확성, 일관성, 동작의 연속성에서 정상집단과 유사한 수행을 보인 반면, 약물복용 파킨슨환자집단은 나머지 두 집단에 비해 낮은 수행을 나타냈으며 과제의 복잡성이 더욱 증가된 반대위상 협응조건에서 운동장애 증상이 더욱 뚜렷이 나타났다. 이는 양팔협응 동작과 관련된 수행의 상위수준에서의 제어력 감소가 파킨슨병으로 인해 본태적으로 발생한 것이 아니라 병의 진행이나 약물에 의해 유발된 이상운동증(dyskinesia) 등과 같은 운동합병증에 의해 발생된다는 사실을 시사해 준다. 한편, 약물 미복용집단은 하위영역인 동작속도와 거리조절력에서는 정상인 집단보다 저조한 수행력을 보여 주었다. 이러한 결과는 약물미복용 파킨슨질환 집단의 경우 양팔협응 과제와 관련된 각 사지의 움직임에 있어서 정교하고 세부적인 운동계획과 실행에서는 다소 어려움을 나타내는 것으로 파악할 수 있다.

The purpose of this study is to evaluate an efficacy of in vitro differentiated human embryonic stem (hES, MB03) cells expressing Nurr1 in relief of symptomatic motor behavior of Parkinson's disease (PD) animal models MB03 was genetically modified to express Nurr1 protein and was induced to differentiate according to 2-/4+ protocol using retinoic acid and ascorbic acid. The differentiation-induced cells were selected for 10 to 20 days thereafter in N2 medium. Upon selection, cells expressing GFAP, TH, or NF200 were 38.8%, 11%, and 20.5%, respectively. in order to examine therapeutic effects of the differentiated cells in PD animal model, rats were unilaterally lesioned by administration of 6-kydroxydopamine HCI (6-OHDA) into medial forebrain region (MFB, AP -4.4 mm, ML 1.2 mm, DV 78 mm with incision bar set at -2.4 mm), as a reference to bregma and the surface of the skull. Confirmation of successful lesion by apomorphine-induced rotational behavior, differentiated cells were transplanted into the striatum (AP 1.0, ML 3.5, DV -5.0; AP 0.6, ML 2.5, DV -4.5). Improvements of asymmetric motor behavior by the transplantation were examined every two weeks after the surgery. In two weeks, numbers of rotation by the experimental rats were (P<0.05) of the number before transplantation, however, the ratio increased slightly to in six weeks. In contrast, the ratio of sham-grafted animals ranged from 112.3+8.5% to 139.2+28.9% during the examination. Immunohistochemical studies further confirmed the presence, survival, migration, and expression of TH of the transplanted human cells.

Main strategy for a treatment of Parkinson's disease (PD), due to a progressive degeneration of dopaminergic neurons, is a pharmaceutical supplement of dopamine derivatives or ceil replacement therapy. Both of these protocols have pros and cons; former exhibiting a dramatic relief but causing a severe side effects on long-term prescription and latter also having a proven effectiveness but having availability and ethical problems Embryonic stem (ES) cells have several characteristics suitable for this purpose. To investigate a possibility of using ES cells as a carrier of therapeutic gene(s), human ES (hES, MB03) cells were transfected with cDNAs coding for tyrosine hydroxylase (TH) in pcDNA3.1 (+) and the transfectants were selected using neomycin (250 ). Expression of TH being confirmed, two of the positive clone (MBTH2 & 8) were second transfected with GTP cyclohydrolase 1 (GTPCH 1) in pcDNA3.1 (+)-hyg followed by selection with hygromycin-B (150 ) and RT-PCR confirmation. By immune-cytochemistry, these genetically modified but undifferentiated dual drug-resistant cells were found to express few of the neuronal markers, such as NF200, -tubulin, and MAP2 as well as astroglial marker GFAP. This results suggest that over-production of BH4 by ectopically expressed GTPCH I may be involved in the induction of those markers. Transplantation of the cells into striatum of 6-OHDA- denervated PD animal model relieved symptomatic rotational behaviors of the animals. Immunohistochemical analyses showed the presence of human cells within the striatum of the recipients. These results suggest a possibility of using hES cells as a carrier of therapeutic gene(s).