• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1027-1033
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• 2019

현재 우리나라는 고령화 사회에 접어들었으며, 이와 함께 골 대사 질환이 큰 문제로 대두되고 있다. 그 중 가장 흔하게 발생하는 골다공증은 여러 요인에 의해 발생하고 있으며 이의 예방 및 치료를 위한 소재 개발 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 곤충을 소재로 한 골다공증 예방 및 치료 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 골 형성 촉진 효능을 가진 새로운 소재 개발을 위해 갈색거저리 유충 오일의 MG-63 조골세포의 분화 촉진 효과를 연구하였다. 조골세포에서 갈색거저리 유충 오일의 독성 및 증식 효과를 평가하기 위하여 MTS assay를 진행한 결과 $80{\mu}g/ml$ 농도까지 세포 독성이 나타나지 않았으며, 48시간 배양했을 때 $40-80{\mu}g/ml$ 농도에서 120% 정도의 세포 증식 효능을 확인 하였다. 갈색거저리 유충 오일이 조골세포 분화에 미치는 영향을 확인하기 위하여 5일간 갈색거저리 유충 오일을 MG-63 조골세포에 처리한 후 ALP 활성을 측정하였다. 그 결과 $80{\mu}g/ml$ 농도에서 무처리 군에 비해 약 180%의 조골세포 분화 촉진 효능을 관찰 하였다. 이 결과는 ALP staining에서도 유사하게 나타났다. mRNA 발현량의 변화를 측정한 결과, Alpl과 Runx2 유전자 발현량이 증가하였고, 단백질 발현량을 측정했을 때에도 유사한 결과를 확인하였다. 이를 통해 ALP와 Runx2 유전자 및 단백질 발현에 의해서 ALP 활성이 증가하고 조골세포 분화가 촉진되었을 것으로 판단되며, 갈색거저리 유충 오일을 이용한 골 형성 촉진에 따른 골다공증 예방 및 치료 기능성 소재 개발에 대한 가능성을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권4호
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• pp.227-236
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• 2020

고령사회에서 노년기 건강의 큰 문제로 대두되고 있는 골다공증은 특히 폐경 후 여성들에게서 가장 그 발생빈도가 높게 나타났으며, 현재 골다공증 예방 및 치료에 사용되고 있는 약제는 대부분 골흡수 억제제로써 진행된 골소실을 회복 시킬 수는 없기 때문에 골형성 증가를 통한 골다공증 예방과 치료에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWP)에 대한 연구는 다수가 원기회복, 자양강장 및 면역증강 효과 등에 대한 것이나 골대사에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포에서 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 FBS가 첨가되지 않은 배양액만 처리한 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다. 또한 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 세포증식률을 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 조골 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 조골세포의 분화초기 표지인자인 ALP활성을 측정하였으며 그 결과 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과 비교하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포에서 골 형성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 Runx2, ALP, OPN, OCN등의 유전자를 정량 real-time PCR을 통해 분석하였으며 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의적으로 골 형성 관련 유전자발현이 증가되었다. 따라서 산양삼추출물이 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 골 석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구와 산양삼 추출물의 분화 촉진과 석회화 형성능이 산양삼의 사포닌계 진세노사이드 성분의 영향인지에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권6호
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• pp.694-700
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• 2007

본 연구에서는 가시오가피 추출물의 부위, 추출 용매, 산 가수분해 전처리에 따른 항산화 활성을 알아보고자 FRAP assay를 실시하였으며, 총 페놀 함량을 측정하고, 가시오가피 추출물의 항산화 활성과 총 페놀 함량간의 상관관계를 분석하였다. 또한 가시오가피 추출물 처리가 조골세포 증식률과 alkaline phosphatase 활성에 미치는 영향을 분석하여 가시오가피의 골다공증 예방 가능성을 규명하고자 하였다. 연구결과 가시오가피에 함유된 총 페놀 함량과 FRAP법으로 측정된 항산화 활성 간에 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났으므로, 가시오가피의 항산화 활성은 함유된 폴리페놀에 의해 나타나는 것으로 풀이된다. 그러나 가시오가피에 함유된 폴리페놀 함량과 항산화 활성은 가시오가피의 부위와 추출 용매 및 산 처리 여부에 따라 차이가 나는 것으로 나타났다. 또한 가시오가피의 에탄올 추출물이 물 추출물에 비하여 조골세포 증식을 유의적으로 증가시켜주는 것으로 나타났다. 가시오가피의 물 추출물은 조골세포에서 염기성 인산 분해 효소의 활성을 유의적으로 증가 시켰다. 이는 가시오가피의 부위와 추출 용매 및 전처리 과정에 따라 추출되는 활성 성분의 종류와 양에 차이가 있기 때문으로 풀이된다. 이 결과는 가시오가피의 가공법을 선정하는데 고려되어야 할 중요한 사항으로 사료된다. 본 연구를 통하여 가시오가피의 항산화 활성과 조골세포 증식 효과가 제시되었다. 한국산 가시오가피를 건강 기능 식품 소재로 개발하기 위해서는 동물 실험과 인체 시험을 통한 심도 있는 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권11호
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• pp.821-827
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• 2018

골다공증을 치료하기 위하여 조골세포의 재형성 증가를 위해 사용되는 장치에서는 뼈의 외부에서 자기장을 인가하게 되면 뼈에 포함된 무기질이 일정한 방향으로 정렬되며, 세차운동을 하게 된다. 이러한 상황에서 RF 코일을 이용하여 90도 RF 펄스를 인가하면 무기질의 양성자가 여기 상태에 이르게 되며, 뼈 속에서의 조골세포의 침착에 촉진하는 인의 활성도가 증가하여 뼈의 재형성이 증가하게 된다. 이 때 세차 운동 주파수의 고조파에 해당하는 신호를 RF 코일에서 90도 RF 펄스로 발생시키는 RF 코일의 크기를 소형화하면 조골세포 재형성 시스템의 전체 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 조골세포 재형성 시스템에 사용될 수 있는 RF 코일의 소형화를 위한 방법론을 제시하며, 설계 후 측정을 통하여 검증한다. 본 연구에서 구현한 RF 코일의 커패시터는 25 pF, 인덕터는 약 100 nH, 공진주파수는 대략 96 MHz이며, 제작된 RF 코일의 end 링의 반지름은 18 cm, 다리 총 길이는 $2{\times}11.6cm$이다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제21권1호
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• pp.15-23
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• 1996

저수준레이저조사 (low level lser irradiation, LLLI) 가 골형성을 자극한다고 보고되고 있지만 골아세포기능에 있어서 어떠한 역할을 하는지 별로 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 백서 두 개관 조골세포양 세포(ROB)와 백서 조골세포주(ROS17/2.8)에 대한 저수준레이저의 효과를 조사하기 위하여 세포증식, alkaline phosphatase activity, 석회화 결질형성등을 관찰하였다. 두가지 배양 세포군에 저수준레이저를 조사한 결과 저수준레이저가 alkaline phosphatase activity를 증가시킬 뿐만 아니라 석회화 결절의 형성을 촉진하는 것을 볼 수 있었다. 이러한 결과로 보아 저수준레이저는 조골세포의 기능과 무기질침착을 자극함으로써 골형성을 촉진한다고 추정된다.

• 한국유가공학회:학술대회논문집
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• 한국유가공기술과힉회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.39-47
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• 2007

골은 지속적으로 재형성이 일어나며, 오래된 골을 흡수하는 파골세포와 새로운 골을 생성하는 조골세포의 균형에 의하여 항상성이 유지된다. 골대사의 건전성을 측정하기 위한 골흡수 표시자에는 tartrate resistant acid phosphatase, pyridinium 연결부위, 콜라겐 telopeptide 등이 있으며, 골 형성 표시자로는 골 유래 alkaline phosphatase, osteocalcin, procollagen I extension peptide를 사용할 수 있다. 골밀도를 증진하기 위한 기능성 소재로는 milk basic protein, lactoferrin 등이 있으며, 우유의 유산균 발효과정에 의하여 생산되는 생리활성 펩타이드도 골밀도의 증진에 기여할 수 있다. Lactobacillus casei ATCC 393을 이용하여 생산한 발효분해물은 다양한 조골세포의 생화학적 지표 평가와 동물실험 결과를 근거로 할 때 조골세포의 증식과 분화를 촉진하고 파골세포의 활성을 억제시킴으로써 골대사를 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권2호
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• pp.321-333
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• 2005

1. 목적 in vitro 상에서 법랑기질유도체가 치주인대섬유아세포, 불멸화 조골세포와 백악질 유래세포의 증식과 유전자 발현에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 2. 연구방법 및 재료 <세포증식 연구> 교정을 목적으로 발거한 치아에서 분리, 배양한 치주인대섬유아세포와 백악질유래세포, 그리고 $SaOs_2$ 세포를 이용하였다. 법랑기질유도체가 세포 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해, 35 mm Petri dish에 dish 당 $5{\times}10^3$ 개의 세포를 접종하였다. 대조군은 1% 항생제와 10% FBS를 포함한 DMEM 배지를 이용했고, 5mM 초산을 첨가한 군과 첨가하지 않은 두 개의 대조군이 이용되었다. 실험군은 100 ${\mu}g/ml$의 법랑기질유도제를 첨가한 군과 100 ${\mu}g/ml$의 법랑기질유도체와 5 mM의 초산을 첨가한 2개의 실험군이 이용되었다. 각 군은 세 개의 배양접시에 행해졌고, 1, 3, 8일에 세포의 수를 각각 측정하였다. 결과는 repeated measures ANOVA로 통계 처리하였다. <유전자 발현 연구> 각 세포의 형질 특성을 알아보기 위해 RT-PCR을 실시하여 조골세포 분화 표식자와 연관된 Human collagen type I(COL I), human osteopontin(OP), human osteocalcin(OC), human alkaline phosphatase(ALP)와 human bone sialoprotein(BSP)의 mRNA 발현을 실험 1, 3, 8일에 걸쳐, 세 군의 차이를 비교 관찰하였다. 3. 결과 <세포증식 연구> 치주인대세포와 백악질유래세포, 그리고 $SaOs_2$ 세포의 증식은 법랑기질유도체에 의해 영향을 받지 않았다. 대조군과 초산이 포함된 대조군 그리고 법랑기질유도체와 초산이 포함된 실험군에서 유의할 만한 세포 수의 차이가 실험 기간 1, 3, 8일에 걸쳐 나타나지 않았다(p<0.05). <유전자 발현 연구> ALP와 COL I은 세 군의 세포에서 모두 발현되었고, 발현 정도는 EMD에 영향을 받지 않았다. OC은 세 군에서 모두 비교적 약하게 발현되었고, 특히 $SaOs_2$ cell과 백악질유래세포에서 약하게 발현되었다. EMD는 OC의 발현정도를 약하게 하였다. OP은 백악질유래세포에서 1, 3, 8일에 걸쳐 EMD 유무에 관련 없이 발현되지 않았다. 그러나 치주인대세포와 $SaOs_2$ cell에서는 강하게 발현되었다. BSP는 치주인대세포와 $SaOs_2$ cell에서 1, 3, 8일에 걸쳐 비교적 고르게 발현되었다. EMD 배지에서 배양된 백악질유래세포는 8일에는 BSP가 발현되지 않았다. 4 결론 이번 실험 결과에 의하면 법랑기질유도체는 치주인대세포, 불멸화 조골세포와 백악질 유래세포의 증식에 있어 유의성 있는 효과를 나타내지 않았다. 그러나, 유전자 발현에 있어서는, 치주인대세포와 백악질유래세포, 그리고 $SaOs_2$ 세포 모두에서 OC mRNA의 발현을 억제하는 효과를 나타내었다. EMD는 세포의 증식에는 영향을 미치지 않지만, 유전자 발현에 있어 일부 영향을 미치는 것으로 보인다. 법랑기질유도체가 세포의 증식과 유전자 발현에 미치는 영향은 배양된 세포의 형질특성, 배양환경, 배양일수 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 법랑기질유도체가 in vitro 상에서 세포에 미치는 영향은 보다 정량화된 연구가 필요하다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권2호
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• pp.203-209
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• 2010

본 연구를 통하여 여주 추출물은 세포 증식을 제외하고는 조골세포에 긍정적인 영향을 미치지 못하였지만 머위 추출물은 세포의 증식, ALP 활성, bone nodule의 형성이 대조군과 비슷한 결과를 나타내거나 높은 경향을 나타냄으로써 조골세포의 골 형성 과정인 증식, 기질의 성숙, 기질의 석회화의 세 단계에서 유효성을 증명하였다. 또한 OPG mRNA의 2배 이상의 증가는 조골세포의 골 형성에 주요 매개 물질로서 가능성이 있음을 밝혔다. 따라서 머위 추출물은 골수의 미세 환경에서 세포의 조절작용을 하는 물질로 여겨지며, 골다공증을 포함한 각종 골 결손 질환의 예방과 치료약 개발에 긍정적인 가능성을 제시할 것이라 사료된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제34권6호
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• pp.514-525
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• 2004

흡연이 골형성 세포의 기능을 억제한다는 것은 이미 잘 알려져 있으나 대다수의 연구가 주로 역학조사에 기초하여 이루어져 왔다. 본 연구의 목적은 흠연과 골형성 세포의 상관관계를 실험적으로 평가하기 위한 것이다. 본 연구를 위해 인간 골육종 세포인 MG63 조골제포주를 이용하였으며, 니코틴이 조골세포의 증식, 염기성 인산분해효소의 활성, 오스테오칼신곽 오스테오프로테제린의 생성 그리고 mRNA발현에 미치는 영향을 관찰하였다 MG63조골세포를 니코틴 농도가 각각 $1.0{\mu}M$,\;1.0mM, 2.5mM, 5.0mM, 7.5mM, 그리고 10.0mM,이 함유된 배지에서 1일, 2일, 3일 그리고 6일 동안 배양 실험을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. MG63 조골세포의 증식이 저농도의 니코틴에서는 일시적으로 활성화되었지만 5.0mM 이상의 고농도에서는 억제되었다. 염기성 인산분해효소의 활성은 니코틴 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 오스테오칼신 생성양은, 배양 1일 후, 5.0mM 이하의 농도에서 증가하였으나 7.5mM 이상의 고농도에서는 감소하였다. MG63 조골세포를 3일 배양한 경우, 오스테오칼신 생성양은 1.0mM의 저농도에서도 감소하였다 니코틴이 오스테오칼신 단백질 생성과 오스테오칼신 mRNA생성에 미치는 영향은 1일과 3일에서 다소 차이가 있었다. 오스테오프로테제린의 생성양은 모든 실험군에서 니코틴을 함유하지 않은 대조군보다 감소하였다. 하지만 mRNA 수치는 단백질 생성과 상반되게 7.5mM (3일), 5.0mM (6일) 이상의 고농도에서 증가하였다.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.501-508
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• 2017

Bone morphogenetic proteins (BMPs)는 다양한 세포기능을 조절하는 중요한 사이토카인 중 하나이다. 최근 BMP와 일주기 유전자들이 연관되어 있다는 연구결과들이 보고되고 있지만 조골세포에서 일주기 유전자인 Per1의 역할은 아직 명확하지 않다. 본 연구에서는 조골세포 분화에서 Per1의 역할을 조사하였다. MC3T3-E1 세포에서 BMP2 처리에 의해 Per1 mRNA 발현과 luciferase 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 Per1 과발현 실험을 통해서 Per1 유전자가 Runx2, ALP, OC의 발현을 증가시켰으며 ascorbic acid와 ${\beta}$-glycerophosphate에 의한 ALP 염색과 석회화가 Per1 과발현에 의해 더욱 증가하는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 일주기 리듬을 조절하는 Per1 유전자가 조골세포의 분화를 촉진하는 인자로 작용함을 시사한다.