• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권1호
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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.

• 한국진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.204-210
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• 2013

임플란트와의 골융합을 향상시키기 위해서 세포와 임플란트 표면의 나노구조의 상호작용에 대한 이해가 중요하다. 본 연구에서는 Sn를 촉매로 이용하여 Vapor-Liquid-Solid 법을 이용하여 $TiO_2$ 나노와이어를 튜브 전기로 안에서 질소기체 조건하에서 합성하였다. 이 때 촉매로 사용된 Sn 박막의 두께에 따라 응집된 나노스피어를 이용하여 $TiO_2$ 나노와이어의 크기를 조절하였다. 골융합을 위한 예비 실험으로써, 만들어진 $TiO_2$ 나노와이어 샘플 위에서 조골전구세포(pre-osteoblast)를 1주일간 배양하였고, 세포가 $TiO_2$ 나노와이어에 잘 결합함을 볼 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.64-70
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• 2010

본 연구는 MC3T3-E1 조골 전구세포에 대두추출물을 처리 후 그 조건배양액에서 파골세포분화 관련 국소인자 중파골세포분화 촉진인자(IL-$\beta$, IL-6, RANKL, TNF-$\alpha$, M-CSF) 및 파골세포로의 분화억제에 관여하는 국소인자인 OPG의 발현변화를 조골세포 조건배양액에서 살펴보았으며, 이 조골세포 조건배양액을 RAW264.7 파골전구세포에 처리 시 파골세포로의 분화를 억제정도를 TRAP 염색 및 관련 분화 지표의 발현을 통해 알아보았다. 대두추출물 처리한 조골세포 조건배양액에서 OPG의 발현이 농도 의존적으로 현저히 증가하였다. 그러나 강력한 파골세포 분화촉진인자로 알려진 IL-1$\beta$의 발현 역시 고농도의 대두추출물 처리 시 현저히 증가하여 고농도의 대두추출물을 처리한 CM 처리 시 TRAP 염색된 일부 파골세포를 확인하였고, 파골세포분화 관련지표인 MMP-9의 발현 또한 저농도 대두 추출물을 처리한 CM 처리에 비해 증가하였다. 이는 저농도의 대두추출물이 고농도의 대두추출물에 비해 파골세포분화억제에 효과적임을 의미하나, 추후 파골세포수준에서 분화억제 관련 기전연구가 필요할 것으로 생각되어진다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제31권1호
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• pp.17-25
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• 2006

혈관신생(angiogenesis)은 골조직을 포함하는 모든 조직의 발생 및 개조(remodeling) 과정에 필요하다. 본 연구는 혈관 신생에 관여하는 단백질인 angiopoietin-2가 골대사에서 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포수준에서 관찰하였다. 즉 조골 세포에 미치는 영향을 알아보기위하여 세포생존률, 염기성인산분해효소 활성, gelatinase 활성 및 nitric oxide 생성을 관찰하였고, 파골세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 tartrate-저항성 인산분해효소 양성인 다핵세포의 형성 및 파골세포전구세포 배양 후 흡수면적을 측정함으로써 관찰하였다. Angiopoietin-2는 조골세포의 세포생존률 및 염기성 인산분해효소 활성을 증가시켰으며, gelatinase와 nitric oxide 생성의 증가시켰다. 또한 angiopoietin-2는 파골세포 생성 및 활성을 감소시켰다. 따라서 angiopoietin-2는 골수의 미세환경에서 세포의 조절작용을 하는 단백질로 여겨진다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권7호
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• pp.1015-1021
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• 2013

창과감초(Glycyrrhiza inflata Batal)는 한약재의 조화를 돕고 해독, 항염증, 항궤양 등의 약리작용으로 한방에서 널리 이용되는 약용식물이다. 본 연구에서는 지방세포와 조골세포에서 감초의 생리활성을 확인하고자 감초에탄올추출물(GBE)을 이용하여 세포분화 촉진여부를 조사하였다. GBE의 세포독성여부를 통해 안전하다고 확인된 $1{\sim}30{\mu}g/mL$의 농도 내에서 실험이 진행되었고 지방세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 지방전구세포 3T3-L1의 Oil Red O 염색을 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 확인할 수 있었다. 또한 지방세포의 핵심전사조절인자인 $PPAR{\gamma}$와 그의 표지유전자 aP2, AdipoQ, $C/EBP{\alpha}$의 발현량 증가를 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이와 일관된 결과로서 조골세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 조골전구세포 MC3T3-E1의 ALP 염색을 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 확인하였고 조골세포 표지유전자인 ALP, RUNX2, osterix, collagen의 발현량 증가를 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 GBE의 지방세포와 조골세포 분화효과를 매개하는 감초의 구성성분을 조사하기 위해 GA(glycyrrhizic acid)와 LA(licochalcone A)의 분화촉진 여부를 확인한 결과, GA는 영향을 주지 않으나 LA가 GBE의 세포분화효과를 매개한다고 사료된다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨와 그에 수반되는 골질환과 골다공증에 대한 치료 소재로서 GBE와 그의 생리활성을 매개할 수 있는 LA의 가능성을 보았으며 GBE에서 분리되는 다양한 화합물의 동정 및 생리활성 효과, LA와의 상승효과 등의 추후 연구가 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권8호
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• pp.992-997
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• 2008

본 연구는 MC3T3-E1 조골전구세포에 실크피브로인 처리 시 파골세포분화 관련 국소인자 중 파골세포로의 분화를 강력히 유도하는 IL-$1{\beta}$의 발현 및 파골세포로의 분화억제에 관여하는 국소인자인 OPG의 발현변화를 조골세포 조건 배양액에서 살펴보았으며, 이 조골세포 조건배양액을 RAW264.7 파골전구세포에 처리 시 파골세포로의 분화를 억제하는지를 알아보았다. 조골세포 조건배양액에서 OPG의 발현은 농도별($0.001\;mg/mL{\sim}0.1\;mg/mL$) 실크피브로인 처리 시 $86%{\sim}100%$로 양성대조군(+C)과 유의적 차이가 없었다. 그러나 IL-$1{\beta}$의 발현은 0.1 mg/mL 실크피브로인 처리 시 양성대조군(+C)의 1.8% 수준으로 그 발현을 현저히 억제 하였다. 조골세포조건배양액을 처리한 RAW264.7 세포의 파골세포로의 분화정도는 농도 의존적으로 현저히 감소 하였다. 특히, 0.1 mg/mL의 실크피브로인을 처리한 조골세포 조건배양액 처리 시 파골세포로 분화하지 않은 음성대조군(-RANKL) 수준으로 파골세포 분화를 현저히 억제한 것은 OPG의 발현 증가가 아닌 IL-$1{\beta}$의 발현 억제에 의한 것으로 사료되며, 추후 연구를 통해 관련 기전의 연구가 필요할 것으로 생각되어진다.

• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1199-1203
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• 2011

본 실험에서는 폴리칸(베타-글루칸)과 칼슘 락테이트 글루코네이트 1:9 (g/g) 복합 조성물인 Polycalcium의 시험관 내(in vitro) 골다공증에 대한 효과를 사람 유래 조골세포(human primary osteoblast)와 설치류 유래 파골 전구세포(raw264.7 cell)를 이용하여 평가하였다. Polycalcium이 조골세포에 미치는 영향을 확인한 결과, 10 mg/ml 농도의 polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성 있는 조골세포의 수적 증가가 각각 배양 3, 7 및 10일 후에 확인되었으며, 또한 10 mg/ml 농도의 polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성있는 ALP함량의 증가가 확인되었다. Polycalcium이 파골세포에 미치는 영향을 확인한 결과, 각각 $10^{-5}$, $10^{-3}$ 및 $10^{-1}$ mg/ml polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성 있는 파골세포의 수적 감소가 배양 4일 후에 확인되었다. 이 같은 결과를 바탕으로, polycalcium이 조골세포의 증식 촉진 효과와 함께 파골세포 형성 억제 효과가 있는 것으로 확인되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.43.1-43.1
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• 2010

조직공학의 중요한 요소로 작용하는 scaffold는 여러 가지 필수적인 조건들을 만족시켜야 한다. 대표적인 특징들로는 (1)생분해성 및 비독성, (2)넓은 표면적을 갖는 상호 연결된 내부 다공성 구조, (3)구조적 안정성, (4)세포부착 기질의 제공, (5)낮은 면역 반응성, (6)혈전 형성 억제, (7)친수성, (8)생체 기능성 등을 들 수 있다. 이러한 scaffold가 갖추어야 할 특성 중에서 세포 부착 기질 제공을 위하여 scaffold에 표면 개질을 통한 기능기를 도입하였다. 본 연구에서는 BCP scaffold의 구조적 안정성 부여를 위하여 PCL(polycaprolactone)을 infiltration 하였다. PCL은 소수성의 특징을 갖고 있어 세포와 상호작용 할 수 있는 생물학적 반응기가 없기 때문에 세포와의 친화성이 떨어진다. 세포의 친화성을 높여주기 위해 실리콘의 전구체인 TEOS(tetraethly orthosilicate)를 코팅하고, 그 위에 카복실기(carboxylic acid group)를 도입하였다. 또한 세포의 고정화를 높여주기 위해 fibronectin을 코팅하여 BCP/PCL scaffold의 세포 친화성을 높여주었다. 이와 같이 제조된 고기능성 BCP/PCL scaffold의 내부 구조와 특성을 Micro-CT로 확인하였고, 또한 실리콘 코팅 여부를 확인하기 위하여 SEM-EDS를 통해 관찰하였으며, FT-IR 관찰을 통해 카복실기 도입 여부를 확인 하였다. 또한 생체적합성 평가를 위해 MTT assay, 조골세포의 부착에 미치는 영향을 관찰하기 위해 SEM, 조골세포의 유전자 발현에 미치는 영향을 관찰하기 위해 RT-PCR을 통해 확인 하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권6호
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• pp.674-679
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• 2008

황금 추출물이 조골세포와 파골세포에 미치는 영향을 세포수준에서 관찰하고자 하였다. 조골세포에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, mouse calvaria 유래의 MC3T3-E1 osteoblastic cells를 이용하여 세포 생존률, 염기성 인산분해효소 활성, 골석회화 형성능을 측정하였다. 또한 미분화된 파골세포 전구세포로부터 파골세포의 생성 및 활성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, murine macrophage 유래인 Raw 264.7 cells를 이용하여 M-CSF와 RANKL을 처리하여 파골세포의 분화를 유도하였고, TRAP에 양성인 다핵세포의 형성을 관찰하여 황금추출물이 파골세포의 형성에 미치는 영향을 알아보았다. 황금 추출물이 MC3T3-E1 세포의 증식에 미치는 영향을 MTT assay로 측정한 결과, MC3T3-E1 세포는 처리한 황금 추출물의 농도에 의존적으로 세포의 증식이 촉진되는 경향을 나타내었으며 특히 $1{\mu}g/mL$ 농도에서 130.4%의 증식 효과를 나타내었다. 또한 황금 추출물이 세포에 독성을 나타내지 않는 범위($0.01-1{\mu}g/mL$)에서 MC3T3-E1 세포의 ALP activity를 측정한 결과, 농도에 의존적으로 ALP activity가 증가하였으며 $1{\mu}g/mL$ 농도에서 152.0%의 ALP 활성 증가효과를 나타내었다. 황금 추출물의 최적 작용 농도 $1{\mu}g/mL$에서 골석회화 형성능을 측정한 결과, 배양 시간에 따라 계속 증가하여 배양 20일째는 대조군에 비해 223.3%의 석회화 형성능을 나타내었다. 황금 추출물의 파골세포 분화억제 효과를 알아보기 위해 황금 추출물이 세포에 독성을 나타내지 않는 범위($0.01-10{\mu}g/mL$)에서 TRAP staining한 결과, 황금 추출물은 $0.0{1\mu}g/mL$ 농도에서 대조군에 비해 파골세포 분화를 50% 이상 감소시켰으며 농도 의존적으로 TRAP 양성 세포가 감소함을 관찰하였다. 이상의 결과로 미루어 볼 때, 황금 추출물이 골다공증을 포함한 골질환 예방에 효과가 있을 것으로 사료된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제33권2호
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• pp.290-303
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• 2006

치아의 맹출은 치아기 (dental organ)와 치조골의 세포와 연관된 매우 복잡한 과정이다. 우선 치아 맹출이 일어나기 전에 파골세포가 치낭으로 집결하게 된다. 이러한 치낭의 역할은 파골세포와 조골세포의 상호작용으로 이루어지는 골개조와 밀접한 관련이 있는데 이는 치아 맹출과 연관된 많은 유전자들이 치낭에서 발현되기 때문이다. RANKL는 TNF ligand family로써 조골세포에 존재하며 파골세포의 형성 및 전구세포로 부터의 활성화를 유도한다. 이러한 RANKL는 OPG에 의해 그 작용이 억제되며 RANKL와 OPG의 상대적인 비율이 파골세포의 형성에 영향을 미친다. 또한 Runx2 유전자의 변이는 조골세포의 분화와 활성 에 차질을 가져오고 결국 RANKL/OPG pathway를 통해 파골세포 형성에 영향을 줄 수 있다. 치아의 발육 및 맹출에 미치는 RANKL및 OPG의 영향을 알아보고 Runx2와의 연관성을 알아보기 위해 in situ hybridization방법으로 태생 1, 3, 5, 7, 9, 11일된 쥐의 하악 및 제1대구치를 사용하여 실험을 실시한 결과 RANKL, OPG, Runx2의 mRNA가 태생 1일부터 11일까지 치낭 및 치아주위조직에 특성 있게 나타났다. 이중 태생 5일에서 9일 사이에 RANKL 및 Runx2는 치아의 교합면측과 하방 치조골 부위의 발현이 강하게 나타난 반면 OPG는 약한 발현을 보였다. 이는 또한 파골세포의 활성부위를 알아보기 위해 TRAP염색을 실시하여 태생 5일에서 9일 사이에 최대의 활성화를 나타낸 결과와 연관성 있게 나타났다. RANKL, OPG, Runx2의 특성 있는 발현양상들을 종합해 볼 때, 치아 맹출은 치낭, 치아기, 치조골 사이의 상호 작용을 통해 이루어지며, 이는 치낭이 치아 맹출에 있어서 매우 중요하다는 것을 의미한다. 또한, 이러한 유전자들 (RANKL, OPG, Runx2) 이 치아의 맹출에 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.