• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제29권4호
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• pp.279-288
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• 2007

In the present study, we focused on stem cells in the dental papilla of the tooth germ. The tooth germ, sometimes called the tooth bud, is the primordial structure from which a tooth is formed. The tooth germ consists of the enamel organ, the dental papilla, and the dental follicle. The dental papilla lies below a cellular aggregation of the enamel organ. Mesenchymal cells within the dental papilla are responsible for formation of dentin and pulp of a tooth. Tooth germ disappears as a tooth is formed, but that of a third molar stays in the jawbone of a human until the age of 10 to 16, because third molars grow slowly. Impacted third molar tooth germs from young adults are sometimes extracted for orthodontic treatment. In the present study, we evaluated the osteogenic activity and mineralization of cultured human dental papilla-derived cells. Dental papillas were harvested from mandible during surgical extraction of lower impacted third molar from 3 patients aged 13-15 years. After passage 3, the dental papilla-derived cells were trypsinized and subsequently suspended in the osteogenic induction DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 50 g/ml L-ascorbic acid 2-phosphate, 10 nM dexamethasone and 10 mM -glycerophosphate at a density of $1\;{\times}10^6\;cells/dish$ in a 100-mm culture dish. The dental papilla-derived cells were then cultured for 6 weeks and the medium was changes every 3 days during the incubation period. Dental papilla-derived cells showed positive alkaline phosphatase (ALP) staining during 42 days of culture period. The formation of ALP stain showed its maximal manifestation at day 7 of culture period, then decreased in intensity during the culture period. ALP mRNA level was largely elevated at 1 weeks and gradually decreased with culture time. Osteocalcin mRNA expression appeared at day 14 in culture, after that its expression continuously increased in a time-dependent manner up to day 28. The expression remained constant thereafter. Runx2 expression appeared at day 7 with no detection thereafter. Von Kossa-positive mineralization nodules were first present at day 14 in culture followed by an increased number of positive nodules during the entire duration of the culture period. Osteocalcin secretion was detectable in the culture medium from 1 week. The secretion of osteocalcin from dental papilla-derived cells into the medium greatly increased after 3 weeks although it showed a shallow increase by then. In conclusion, our study showed that cultured human dental papilla-derived cells differentiated into active osteoblastic cells that were involved in synthesis of bone matrix and the subsequent mineralization of the matrix.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제32권4호
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• pp.299-305
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• 2010

Purpose: Adipose tissue is located beneath the skin, around internal organs, and in the bone marrow in humans. Its main role is to store energy in the form of fat, although it also cushions and insulates the body. Adipose tissue also has the ability to dynamically expand and shrink throughout the life of an adult. Recently, it has been shown that adipose tissue contains a population of adult multipotent mesenchymal stem cells and endothelial progenitor cells that, in cell culture conditions, have extensive proliferative capacity and are able to differentiate into several lineages, including, osteogenic, chondrogenic, endothelial cells, and myogenic lineages. Materials and Methods: This study focused on endothelial cell culture from the adipose tissue. Adipose tissues were harvested from buccal fat pad during bilateral sagittal split ramus osteotomy for surgical correction of mandibular prognathism. The tissues were treated with 0.075% type I collagenase. The samples were neutralized with DMEM/and centrifuged for 10 min at 2,400 rpm. The pellet was treated with 3 volume of RBC lysis buffer and filtered through a 100 ${\mu}m$ nylon cell strainer. The filtered cells were centrifuged for 10 min at 2,400 rpm. The cells were further cultured in the endothelial cell culture medium (EGM-2, Cambrex, Walkersville, Md., USA) supplemented with 10% fetal bovine serum, human EGF, human VEGF, human insulin-like growth factor-1, human FGF-$\beta$, heparin, ascorbic acid and hydrocortisone at a density of $1{\times}10^5$ cells/well in a 24-well plate. Low positivity of endothelial cell markers, such as CD31 and CD146, was observed during early passage of cells. Results: Increase of CD146 positivity was observed in passage 5 to 7 adipose tissue-derived cells. However, CD44, representative mesenchymal stem cell marker, was also strongly expressed. CD146 sorted adipose tissue-derived cells was cultured using immuno-magnetic beads. Magnetic labeling with 100 ${\mu}l$ microbeads per 108 cells was performed for 30 minutes at $4^{\circ}C$ a using CD146 direct cell isolation kit. Magnetic separation was carried out and a separator under a biological hood. Aliquous of CD146+ sorted cells were evaluated for purity by flow cytometry. Sorted cells were 96.04% positivity for CD146. And then tube formation was examined. These CD146 sorted adipose tissue-derived cells formed tube-like structures on Matrigel. Conclusion: These results suggest that adipose tissue-derived cells are endothelial cells. With the fabrication of the vascularized scaffold construct, novel approaches could be developed to enhance the engineered scaffold by the addition of adipose tissue-derived endothelial cells and periosteal-derived osteoblastic cells to promote bone growth.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제32권3호
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• pp.199-206
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• 2010

This study investigated the effects of strontium on osteoblastic phenotypes of cultured human periostealderived cells. Periosteal tissues were harvested from mandible during surgical extraction of lower impacted third molar. Periosteal-derived cells were introduced into cell culture. After passage 3, the periostealderived cells were further cultured for 28 days in an osteogenic induction DMEM medium supplemented with fetal bovine serum, ascorbic acid 2-phosphate, dexamethasone and at a density of $3{\times}10^4$ cells/well in a 6-well plate. In this culture medium, strontium at different concentrations (1, 5, 10, and 100 ${\mu}g$/mL) was added. The medium was changed every 3 days during the incubation period. We examined the cellular proliferation, histochemical detection and biochemical measurements of alkaline phosphatase (ALP), the RT-PCR analysis for ALP and osteocalcin, and von Kossa staining and calcium contents in the periostealderived cells. Cell proliferation was not associated with the addition of strontium in periosteal-derived cells. The ALP activity in the periosteal-derived cells was higher in 5, 10, and 100 ${\mu}g$/ml strontium-treated cells than in untreated cells at day 14 of culture. Among the strontium-treated cells, the ALP activity was appreciably higher in 100 ${\mu}g$/ml strontium-treated cells than in 5 and 10 ${\mu}g$/ml strontium-treated cells. The levels of ALP and osteocalcin mRNA in the periosteal-derived cells was also higher in strontium-treated cells than in untreated cells at day 14 of culture. Their levels were increased in a dose-dependent manner. Von Kossa-positive mineralization nodules were strongly observed in the 1 ${\mu}g$/ml strontium-treated cells at day 21 and 28 of culture. The calcium content in the periosteal-derived cells was also higher in 1 ${\mu}g$/ml strontium-treated cells at day 28 of culture. These results suggest that low concentration of strontium stimulates the osteoblastic phenotypes of more differentiated periosteal-derived cells, whereas high concentration of strontium stimulates the osteoblastic phenotypes of less differentiated periosteal-derived cells. The effects of strontium on osteoblastic phenotypes of periosteal-derived cells appear to be associated with differentiation-extent.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.67-74
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• 2020

본 연구에서는 아스파라거스의 부위별 비타민 C, 루틴, 사포닌, 글루타티온, 아스파라긴산, 총 페놀함량, 항산화 활성(DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능), α-amylase 저해활성, Nitric oxide(NO) 생성량의 효과를 측정하였다. 분석한 결과 아스파라거스는 부위별로 성분함량이 다르게 관찰되었는데 Ca 과 Mg, Mn은 잎에서 높았고, K은 순 상부 25 cm에서 유의적으로 높았다. 뿌리에서는 Fe과 Na이 유의적으로 높았다. 비타민 C과 루틴, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량은 잎에서 많았으며, 아스파라긴과 글루타티온은 각각 뿌리와 순 상부 25 cm에서 유의적으로 높음을 확인할 수 있었다. 특히, 순 하부 5 cm 부위에는 사포닌 함량(12.42%)이 다른 부위보다 높음을 확인할 수 있었다. 아스파라거스 잎의 DPPH, ABTS radical 소거능은 1.0 mg/mL 농도에서 각각 44.52, 15.58%로 줄기(23.41, 8.10%), 뿌리(18.57, 2.92%), 순 하부 5 cm (10.35, 7.16%), 순 상부 25 cm (8.14, 10.33%)에 비해 높은 항산화 활성을 확인하였다. 부위별 α-amylase에서는 순하부 5 cm (79.16%)가 다른 부위보다 저해능이 높았고, 순 하부 5 cm (12.93 μM), 순 상부 25 cm (12.10 μM), 뿌리(11.68 μM), 잎(10.43 μM), 줄기(9.70 μM) 순으로 LPS 처리군에 비해 NO 생성이 유의하게 저해되었다(p<0.001). 본 연구를 통해 아스파라거스의 부위에 따른 품질 특성과 항산화 활성을 비교하였다. 국내에서는 순 25 cm만을 제외한 나머지 부위들은 농가에서 부산물로 버려진다. 줄기와 뿌리는 다른 부위보다 아스파라긴함량이 높았고, 유통상의 이유로 버려지는 순 5 cm에는 사포닌함량이 많았다. 또한, 잎에는 다른 부위보다 총 폴리페놀 함량, 비타민 C와 루틴이 다량 함유되어 있어 생리활성 소재로 개발 가치가 높을 것으로 판단된다. 추후, 생리활성물질이 많은 다른 부위들의 활용대안 모색이 필요할 것으로 사료된다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제10권2호
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• pp.116-128
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• 2000

본 연구에서는 경상북도 의성군 농촌지역의 급식 중학생과 비급식 중학생의 체위 및 체조성과 영양소 섭취실태를 평가하기 위하여. 남녀 학생 340명을 대상으로 키와 몸무게, 체지방, 삼두근(triceps)의 피하지방 두께를 측정하였고, 식사 기록법(food record method)을 이용한 식품섭취 기록지를 배부하여 영양소 섭취량을 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 체위 및 체조성을 살펴보면, 신장 및 체중은 남학생의 경우 급식교가 160.8cm, 50.4kg, 비 급식교가 158.4cm, 48.4kg이고, 여학생의 경우 급식교가 155.8cm, 47.2kg이고, 비 급식교가 156.0cm, 49.7kg이었다. 체지방율은 남학생의 경우 급식교가 18.6%, 비 급식교가 18.9%로 비슷했으나, 여학생의 경우 급식교가 25.0%, 비 급식교가 27.5%로 비 급식교가 유의적으로 높았다(p＜0.001). 2. 1일 평균 열량 섭취량은 남학생은 급식교가 2123kca1(88.5%)이고. 비 급식교는 1857kca1(77.4 여학생은 급식교가 1913kca1(95.7%), 비 급식교가 1814kca1(90.7%)로, 비급식교 학생이 급식교 학생에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(p＜0.001). 단백질 섭취량은 남학생은 급식교가 70g(100%), 비급식교가 59g(84.3%)이었고, 여학생은 급식교가 62g(95.4%), 비급식교가 54g(83.1%)으로 급식교는 권장량에 근접하나 비급식교는 낮은 섭취량을 보였다. 탄수화물 섭취량은 비급식교 남학생의 섭취량(304g)이 급식교(342g)에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(p＜0.001). 열량 영양소인 탄수화물: 지방: 단백질의 구성 비율은 급식교는 남학생이 64: 22: 14. 여학생이 63: 24: 13이고, 비급식교는 남학생이 66: 21: 13. 여학생이 65: 23: 12였다. 3. 무기질, 비타민 섭취량을 보면 남녀 모두 급식교학생이 칼슘, 인, 철, 아연, 비타민 A, 비타민 E, 아스코르브산. 티아민, 리보플라빈, 니아신, 비타민 B$_{6}$에서 비급식교 학생보다 유의적으로 높게 나타났으며(p＜0.001), 급식 유무에 관계없이 권장량에 미달되는 것은 칼슘, 철, 아연, 비타민 B$_{6}$이며, 특히 비급식교는 칼슘, 철, 아연, 비타민 A, 아스코르브산, 리보플라빈. 니아신, 비타민 B$_{6}$의 섭취량이 상당히 미달되었다. 4. 열량 및 열량 영양소의 끼니별 섭취 비율은 급식교 학생은 아침 19.1%: 점심 39.8%: 저녁 32.4% 간식 8.7%이고, 탄수화물, 단백질, 지방도 점심에서 섭취하는 비율이 유의하게 높았다(p＜0.001), 비급식교 학생은 아침 17.5%: 점심 32.0%. 저녁 34.8%: 간식 15.7%로 저녁에 섭취하는 비율이 높았다. 5. 지방 섭취량 분석에서 P/M/S 비율은 급식교는 남학생이 1.l1/0.93/1이고, 여학생이 1.25/0.97/1로 우리나라 사람에게 적합한 1-1.5/1-1.5/1과 유사하여 질적인 측면에서 우수했으며, 비급식교는 남학생이 0.97/0.93/1, 여학생이 0.86/0.87/1로 P/M/S의 균형이 잘 이루어지지 못하여 질적인 측면에서 문제점이 제기되었다. 6. 열량 섭취량과 체위, 체조성과의 상관관계에서, 열량 섭취량은 제지방량, 키, 체중과 높은 정의 상관관계를 나타냈으며(p＜0.001), 체지방율은 삼두근(triceps) 피하지방 두께, 체중과 유의적인 상관관계(p＜0.001)를 나타냈다. 이상의 조사 결과에서 볼 때, 조사 대상이 일부 농촌지역에 국한되었다는 제한점은 있으나 급식교 남학생의 신장 및 체중이 비급식교 남학생보다 다소 높았고, 영양소 섭취량이 전반적으로 비급식교에 비해 질적, 양적으로 유의하게 높게 나타났다. 그러나 급식교에서도 영양소 섭취량이 권장량에 미달되는 경우가 많은데, 이는 단순히 점심 한끼만 제공되는 학교급식만으로는 필요한 영양소를 섭취하는데 한계가 있다. 음식을 만드는 사람이 주부인 만큼 가정과 연계하여 영양지도가 뒤따라야 하며, 학교에서는 관련 교과시간에 학생들에게 체계적인 영양교육이 병행되어야 급식의 효과가 높아질 수 있을 것이다. 따라서 중학교에서 급식실시가 확대되고 있는 시점에서 양적 확대와 더불어 질적 개선 및 지속적인 효과를 얻기 위해 점심 식사의 제공뿐만 아니라 올바른 식품선택 및 식습관 형성을 위한 체계적인 영양교육의 필요성이 강조된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권4호
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• pp.360-371
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• 2018

1. Agar diffusion test를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균활성 확인 결과 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus에서 추출물 및 모든 분획물에서 저해환을 나타내었고, 에틸아세테이트 분획물이 대조군으로 사용된 메틸파라벤보다 더 높은 항균활성을 나타내었다. 2. 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC/MFC)를 통해 더 정확한 지모 뿌리 추출물의 항균활성을 확인하고자 하였다. 그 결과 곰팡이균인 A. niger를 제외한 모든 균주에서 MIC 농도를 확인하였고, 특히 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus와 호기성 그람 음성 균주인 P. aeruginosa 그리고 진균인 C. albicans에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획물이 낮은 농도에서 각 균주를 저해하는 것을 확인하였다. 3. DPPH법을 통해 지모 뿌리 추출물의 자유 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)을 확인한 결과 가장 높은 활성을 나타낸 것은 에틸아세테이트 분획물($23.19{\mu}g/ml$)이고 아글리콘 분획물($71.06{\mu}g/ml$), 50% 에탄올 추출물($146.2{\mu}g/ml$) 순서로 나타났다. 4. 지모 뿌리 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)을 확인하기 위해 luminol 발광법을 통해 확인하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획물($1.5{\mu}g/ml$)과 아글리콘 분획물($1.4{\mu}g/ml$)이 대조군으로 사용된 L-ascorbic acid ($1.3{\mu}g/ml$)과 비슷한 활성을 나타내며 높은 총 항산화능을 나타내었다. 또한 에틸아세테이트 분획물이 50% 에탄올 추출물보다 약 11배 더 높은 활성을 띄는 것을 확인하였다. 5. $^1O_2$으로 유도된 세포 파괴에 대한 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)를 확인한 결과 지모 뿌리 추출물과 분획물 모두 농도의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 50% 에탄올 추출물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(34.5 min)에서, 에틸아세테이트 분획물은 $4{\mu}g/ml$의 농도(64.4 min)에서, 아글리콘 분획물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(215.9 min)에서 가장 높은 보호효과를 나타냄을 확인하였다. 6. 지모 뿌리 추출물의 HaCaT 세포독성평가를 진행한 결과, 본 실험에서는 $0.02-2{\mu}g/ml$로 농도를 설정하여 세포보호실험을 진행하였다. 7. 과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물의 최대 생존율은 각각 86.23, 86.59 및 89.70%를 나타냈으며 과산화수소를 처리한 양성 대조군에 비하여 세포 생존율을 각각 8.07, 8.42 및 11.53% 증가시켰다. 8. HaCaT세포에 UVB를 조사하여 세포 내 ROS 소거활성 평가를 진행한 결과, 자외선으로 유도된 세포 손상에서 아글리콘 분획물은 $2{\mu}g/ml$ 농도에서 UVB를 처리한 양성 대조군 대비 41.77%까지 세포내 ROS를 감소시켰다. 9. 실험을 통해 높은 생리활성을 나타낸 지모 뿌리 에틸아세테이트 분획물을 TLC 및 LS/ESI-MS를 통해 성분분석을 진행하였다. 그 결과 mangiferin, isomangiferin, timosaponin-A-III, nyasol을 확인하였다.본 연구의 결과를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균 및 항산화 작용과 더불어 세포보호효과를 통해 천연 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.