• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.34 no.2
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• pp.269-279
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• 2004

백악질 세포의 분리 및 배양방법을 확립하고, 이를 이용하여 백악질 세포의 형질특성을 알아보고자 하였다. 교정목적으로 발거된 소구치를 이용하여, 치은섬유아세포, 치주인대 세포 및 백악질 유래세포를 분리, 배양하였다. 백악질 유래 세포 배양시에는 백악질을 절제한 후 Collagenase P를 이용하여 백악질 유래 세포 외의 다른 세포의 개제를 배제하였고, 기질을 분해하여 세포의 분리 및 배양이 용이하도록 하였다. 분리 및 배양시기의 세포의 형태를 광화현미정을 이용하여 관찰하였다. 조골세포의 특성을 가지는 SaOs-2 세포를 대조군으로 이용하여 분리 및 배양된 세포군들을 동일한 조건으로 배양하였다. 3일 및 7일째에 세포증식도를 측정하였고 7일째에 ALPase 효소 활성도를 측정하였다. 각 세포의 형질 특성을 알아보기 위해 RT-PCR을 실시하여 조골세포 분화 표식자와 연관된 osteopontin(OPN), Alkaline phosphatase(ALP), type I collagen(COL-I), Bone sialoprotein(BSP), BMP-2 및 osteocalcin(OC)의 발현을 비교 관찰하였다. 백악질 유래 세포의 분리 및 배양을 시도한 5명의 치아 중에서 3명의 치아에서 세포군을 배양해 낼 수 있었다. 배양한 백악질 유래 세포는 섬유아세포와 유사한 형태와 증식을 보였다. ALPase 효소 활성도 검사 결과 백악질 유래 세포는 SaOs-2 세포보다 낮은 활성도를 나타내었으며, 배양된 세포의 RT-PCR 결과 백악질 유래 세포군에서는 ALPase의 발현이 나타나지 않았고, 다른 조골세포 표식자의 발현도 낮게 나타났다. 이는 백악질 유래 세포가 조골세포 및 다른 대조군의 세포와는 다른 형질 특성을 가지고 있다는 것을 시사한다. 이상의 관찰결과로 사람의 백악질 유래 세포롤 백악질의 절제 및 효소처리 방법으로 효과적인 분리 및 배양이 가능하며, 이는 향후 백악질 세포의 형질 특성 및 백악질 형성의 분자적 기전을 파악하는 중요한 연구자료로 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.39 no.1
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• pp.64-70
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• 2010

Soybean is of particular interest as a food supplement of isoflavones for inhibiting bone resorption in postmenopausal woman. These beneficial effects of isoflavones are caused by functioning as partial agonists or antagonists of estrogen, of which anti-resorptive effect is mediated indirectly through paracrine factors produced by osteoblasts that act on osteoclasts. In this study, the indirect effect of soybean on osteoclastic differentiation of RAW264.7 cells were investigated. The conditioned medium was collected from MC3T3-E1 osbeoblasts treated with 0.001 mg/mL~0.1 mg/mL soybean extracts for 6 days, mixed in 1:1 ratio with osteoclast medium, and then added into RAW264.7 cells with receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL), a differentiation inducer for 3 days. Of paracrine factors in the conditioned medium, the protein expression of osteoprotegerin (OPG) with soybean extract was specifically higher in a dose dependent manner than with $10^{-9}$ M~$10^{-6}$ M of estrogen, genistein or daidzein standards. In RAW264.7 cells, the conditioned medium with soybean inhibited RANKL induced osteoclastic differentiation as total number of multinucleated tartrateresistant alkaline phosphatase (TRAP)-positive osteoclasts and protein expression of MMP-9 were significantly decreased. Coupled with the low expression of estrogen receptor $\alpha$ and $\beta$ proteins in RANKL treated RAW264.7 cells, we demonstrate that the conditioned medium of soybean treated osteoblasts inhibits RANKL induced differentiation of osteoclasts with the selective expression of OPG in osteoblasts.

• Bulletin of Food Technology
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• v.15 no.1
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• pp.3-15
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• 2002

이 논문은 이소플라본과 골조직의 관계에 대하여 발표된 역학조사, 사람과 동물을 대상으로한 실험, 조직세포연구, 세포배양에서의 연구들을 포괄하고 있다. 가장 중요한 결론은 적절한 양을 투여했을 때 이소플라본, 특히 제니스테인과 다이드제인은 골밀도 증진에 효과가 있다는 것이다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 적정 골밀도 향상 효과를 나타내기 위한 이소플라본의 invivo 투여량은 에스트라디올보다 보통 1000배가 높았다. 또한 적정 투여량보다 낮거나 높은 농도에서는 이소플라본은 뼈에 유익한 효과가 없었으며 그 때문에 이중적인 효과를 발휘한다. 유사 조골세포를 배양한 결과 중 in vitro실험에서 제니스테인의 효과는 관찰되었으나 다이드제인의 효과는 나타나지 않았다. 일반적으로 대두와 대두제품에 존재하는 이소플라본은 동물이나 사람이 적정한 양으로 섭취하였을 때 약한 에스트로겐 효과를 발휘하지만 고농도에서는 오히려 해로운 효과가 관찰될 수도 있다. 제니스테인에 대한 세포수준의 연구에서는 고농도 투여시에는 정상적인 세포기능의 소실을 유도하기도 한다고 제안되었으며, 반면 다이드제인은 같은 농도에서 유사 조골세포에 유익한 효과를 발휘한다고 하였다. 사람이 식이로부터 섭취하는 양은 부작용을 초래할 정도가 되기는 힘들다. 따라서 이소플라본은 적정한 양으로 섭취했을 때 사람의 골질량을 유지하거나 골질량을 증가시키는 잠재적인 능력이 있음이 분명하다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.6
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• pp.601-607
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• 2003

Osteoblast-like cell morphology, proliferation, and differentiation were examined in variation with biomaterials. Cells were cultured on TiO$_2$, Ti, 3Y-TZP, HA (Hydroxyapatite) and Thermanox was used as a control specimen. Generally, all specimens have similar cell morphology within the same time interval. However, cells on HA seem to be more thicker than those on TiO$_2$, Ti, 3Y-TZP and cell overlapping was detected very frequently on HA. In case of cell proliferation and differentiation, bioactive material such as HA could help osteoblast-like cell proliferate and provoke a sharp increase of ALP. On the other hand, whether the substrate material is a bioinert ceramics or metal, it does not so strongly affect the cell attachment, proliferation. and differentiation.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.239.2-239.2
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• 2011

치과재료의 개발은 치과 치료 기술에 있어서 가장 중요한 요소이며, 현재 일반화되고 있는 치과 치료 기술 중 하나가 임플란트 시술이다. 임플란트의 기술 개발은 주로 임플란트 나사의 표면개질을 통한 기능개선에 초점을 ��추어 진행되어지고 있다. 본 연구에서는 Ti 임플란트 표면상에 양극산화법을 적용하여 다양한 지름 및 기공 크기를 갖는 $TiO_2$ 나노튜브를 제조하여 전자빔 조사를 통한 표면개질시 그 특성에 관한 연구를 수행하였다. 특히 전자빔 조사가 Ti/$TiO_2$ 나노튜브 표면상에 존재 가능한 조골세포의 성장 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 양극산화법을 이용한 Ti/$TiO_2$ 나노튜브는 전해질로서 HF와 $NH_4F$를 사용하였으며, 20-80 V의 인가 전압하에서 내경 약 80 nm, 외경 약 124 nm 및 길이 약 280 nm-14 ${\mu}m$의 비교적 균질한 지름 및 분포를 갖는 Ti/$TiO_2$ 나노튜브를 제조하였다. 전자빔 조사는 EB-Tech (대전, 한국)의 electron-beam accelerator(Model ELV-4)를 이용하였으며, 1.0 MeV의 빔 에너지로 총 흡수선량이 50 kGy, 500 kGy 및 5,000 kGy로 조사하였다. 전자빔을 조사하기 전 후 Ti/$TiO_2$ 나노튜브 표면상에 조골세포주(Osteoblast cell)의 배양시간의 변화에 따른 효과를 연구한 결과 배양 전 후 전자빔 조사선량의 증가에 따라 조골세포의 흡착률이 증가함을 확인할 수 있었다. 특히 HF전해질을 이용한 $TiO_2$ 나노튜브의 경우 5,000 kGy 조사선량의 전자빔을 조사한 후 조골세포 흡착률이 약 160% 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 전자빔 조사 전 후 조골세포 흡착률의 변화원인은 전자빔 조사 유무에 따른 $Ti^{3+}$와 $Ti^{4+}$의 변화에 기인함을 규명하였다. 이러한 결과는 향후 임플란트용 Ti/$TiO_2$ 나노튜브의 표면 개질시 전자빔의 유용성을 제시한다고 할 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.37 no.8
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• pp.992-997
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• 2008

In this study, we investigated the indirect effect of silk-fibroin on osteoclastic differentiation of RAW264.7 cells. The conditioned medium were collected from MC3T3-E1 osbeoblasts treated with $0.001\;mg/mL{\sim}0.1\;mg/mL$ silk fibroin for 6 days, mixed in 1:1 ratio with osteoclast medium, and then added into RAW264.7 cells with receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL), a differentiation inducer for 3 days. Of osteoclastic cytokines in the conditioned medium, the protein expression of osteoprotegerin (OPG) with silk-fibroin was not significantly different. However, the protein expression of interleukin (IL)-$1{\beta}$ was specifically lower in a dose dependent manner. In RAW264.7 cells, the conditioned medium with silk-fibroin inhibited RANKL induced osteoclastic differentiation as total number of multinucleated tartrate-resistant alkaline phosphatase (TRAP)-positive osteoclasts in a dose dependent manner. Taken together, we demonstrated that the conditioned medium of silk-fibroin treated osteoblasts inhibits RANKL induced differentiation of osteoclasts with inhibiting selective expression of IL-$1{\beta}$.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.37 no.1
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• pp.23-33
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• 2007

파골세포에 의한 골흡수는 1) 혈관을 통한 파골세포 전구세포의 골표면 이동 및 2) 골표면에서 파골세포 전구세포로부터 파골세포 분화 두 단계를 거쳐 일어난다. Stromal cell derived factor $(SDF)-1{\alpha}$ 는 파골세포 전구세포의 화학주성인자이며 matrix metalloproteinase (MMP)-9는 파골세포 전구세포의 이동에 관여하는 단백 분해효소이다. 파골세포 전구세포의 골표면 이동에 있어서 LPS의 역할을 규명하기 위하여 E. coli 및 Actinobacillus actinomycetecomitans LPS의 1) 파골세포 전구세포 유도능, 2) LPS에 의한 파골세포 전구세포의 이동에 있어서 MMP 및 $SDF-1{\alpha}$ 의 관련성을 평가하였다. LPS에 의한 차골세포 전구세포의 RAW 세포의 이동은 matrigel 또는 type I collagen을 도포한 transwell을 이용하여 평가하였으며 MMP-9 및 $SDF-1{\alpha}$ 의 발현은 RT=PCR 또는 ELISA로 평가하였다. 각 세균의 LPS는 matrigel 또는 type I collagen을 통한 파골세포 전구세포의 이동을 증가시켰다. MMP 억제제는 각 세균의 LPS에 의한 파골세포 전구세포의 이동을 억제하였다. LPS는 파골세포 전구세포의 MMP-9의 발현을 증가시켰다. 각 세균의 LPS는 마우스 두개골에서 분리한 조골세포의 $SDF-1{\alpha}$ 의 발현을 증가시켰다. $SDF-1{\alpha}$ 을 함유한 LPS 처리 조골세포 배양상층액은 파골세포 전구세포의 이동을 증가시켰으며 anti $SDF-1{\alpha}$ Ab는 LPS처리 세포 배양상층액에 의한 파골세포 전구세포의 이동을 억제하였다. 이들 결과는 LPS가 파골세포 전구세포에서는 MMP-9을 조골세포에서는 $SDF-1{\alpha}$ 의 발현을 증가시켜 파골세포 전구세포의 이동을 촉진 시킬 수 있음을 시사한다.

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.27 no.2
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• pp.309-317
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• 2000

Bisphosphonates inhibit bone resorption in vivo and in vitro. Currently proposed mechanism of action of bisphosphonates involves both direct effect on osteoclasts and indirect effect through the mediation of osteoblasts. Recent understanding of molecular mechanism of osteoclastogenesis indicates that osteoclast differentiation is quite tightly regulated by signaling molecules from differentiating osteoblasts. Therefore this investigation was designed to elucidate the effect of bisphosphonate on osteoblast differentation. For this purpose, in vitro effects of etidronate and alendronate on the expression of Cbfa1 a master control gene of osteoblast differentiation, several bone marker genes, and formation of calcified nodules were evaluated. To evaluate the effect of bisphosphonate on calcified nodule formation, osteoblasts isolated from rat calvaria were cultured in a-MEM containing $10^{-4},\;10^{-5},\;10^{-6}M$ of etidronate or $10^{-6},\;10^{-7},\;10^{-8}M$ of alendronate for 15 days, and then stained by alizarin red to determine mineralization. To evaluate the effect of bisphosphonate on osteoblast differentiation, osteoblast cells were cultured in a-MEM containing $10^{-4},\;10^{-5},\;10^{-6}M$ of etidronate or $10^{-6}$ M of alendronate for 8 days. And then total RNA was extracted and northern blot analysis was done to examine the expression of Cbfa1, type I collagen, alkaline phosphatase, osteopontin and osteocalcin. The results were as follows: 1. Etidronate suppressed the calcification of bone nodule in dose dependent manner, while alendronate didn't. 2. The expression of Cbfa1 was decreased dose dependently by etidronate, but increased by alendronate. 3. Etidronate suppressed the expression of type I collagen, osteopontin and osteocalcin in dose dependent manner however alendronate promote the expression of osteoblast marker gene. 4. The expression of alkaline phosphatase was not affected either etidronate nor alendronate. These results suggest that etidronate suppressed the expression of Cbfa1 in dose dependent manner, and consequently the expression of osteoblast marker genes, such as type I collagen, osteopontin and osteocalcin were also suppressed in similar manner. And finally this decreased expression of osteoblastic marker gene prevent calcined bone nodule formation.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.25 no.1
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• pp.45-55
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• 1995

치주질환의 치유에 있어서 치주인대 세포의 증식과 분화는 매우 중요하다. 몇몇 학자들에 의해 치주인대 세포의 증식과 분화에 영향을 주는 platelet derived growth나 fibronectin과 같은 growth factor에 대한 연구가 있었다. 이 연구는 홍삼 총사포닌이 치주인대 세포에 미치는 세포독성과 세포의 성장 및 분화에 미치는 영향을 규명하고자 사람의 치주인대 세포를 분리, 배양하여 실험하였다. 총사포닌이 치주인대 세포에 미치는 세포독성을 특정하기 위해 여러가지 농도의 총사포닌을 세포배양액에 첨가하여 1주일 배양후의 결과와 단일 농도($1{\mu}g/ml$})하에서의 세포 성장을 혈구계산반을 사용하여 관찰하였다. 치주인대 세포가 조골세포양세포로의 분화과정에 사포닌이 영향을 미치는 것을 관찰하기 위해 개개의 총사포닌 농도)0.1,1,$10{\mu}g/ml}$)를 세포배양액에 첨가하여 배양하였다. 치주인대 세포가 조골세포의 표현형으로 분화되는데 미치는 총사포닌의 영향을 알아보기 위하여 총사포닌의 단일 농도($1{\mu}g/ml$)하에서 $50{\mu}g/ml$ ascorbic acid와 10mM ${\beta}-glycerophosphate$를 배양액에 첨가하여 배양후 von Kossa's staining을 시행하여 생성된 골결절을 관찰하였다. 이상의 실험에서 얻어진 결과는 아래와 같다. 1. 각각의 농도를 투여한 결과, $1{\mu}g/ml$의 총사포닌에 의해서 세포독성이 유의성있게 증가하였다. 2. 0.01,0.01,1,$10{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가한 다음 7일 후의 고나찰시 cell viability가 실험농도 모두에서 유의성있게 증가하였다. 3. 0.1,1,10,$100{\mu}g/ml$의 농도에서 유외성있는 세포 증식이 있었다. 4. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가한 다음 1,3,5,7,9일의 관찰시 시간경과에 따라 유의성있는 세포 증식이 있었다. 5. $10{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가시 ALP activity가 대조군에 비해 유외성있게 증가하였다. 6. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌으로 배양된 치주인대 세포내에서 ALP positive cell이 관찰되었다. 7. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌으로 배양된 치주인대 세포내에서 골결절 형성이 관찰되었다.

• 대한치주과학회:학술대회논문집
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• 2000.11a
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• pp.145-145
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• 2000