• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권3호
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• pp.767-782
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• 2006

이 연구의 목적은 DNA microarray 분석법을 이용하여 건강한 사람치주인대섬유모세포, 건강한 사람치은섬유모세포, 복제노화된 사람치은섬유모세포, 염증성 사람치주인대 섬유모 세포의 유전자 발현 형태를 상호비교하고자 하였다. 환자의 동의하에 충치, 치주염이 없이 교정발치된 치아의 치주인대세포를 배양하여 건강한 치주인대섬유모세포로, 만성치주염으로 발거된 치아에서 채취하여 배양한 세포를 염증성 치주인대섬유모세포로 선정하였다. 구강에서 채취한 치은결체조직에서 배양한 사람치은섬유모세포를 일차 배양한 후 계대배양을 통해 복제 노화를 유도하였다. $-198^{\circ}C$의 액화질소에 저장되어 있던 2, 4, 8, 15, 16세대 세포를 실험에 이용하였다. 위의 모든 세포들은 60 mm 배양접시에서 세포들이 80-90%의 밀생이 될 때까지 5% $CO_2$, $37^{\circ}C$, 100% 습도의 배양기에서 2일 간격으로 10% FBS가 함유된 DMEM 세포 배양액을 교체하면서 세포를 배양하였다. Trizol Reagent (Invitrogen, USA)를 이용하여 제조회사의 지시에 따라 total RNA를 추출하였다. 18S RNA와 28S RNA를 확인한 후 DNA microarray 분석을 실시하였다. 4배수 이상의 변화양상을 비교시 상호 유전자 발현의 차이를 나타내었다. 건강한 사람치은섬유모세포(2세대)와 노화된 치은섬유모세포에서 가장 높은 발현변화를 나타낸 반면 DMC1 dosage suppressor of mck1 homolog, meiosis-specific homologous recombination,은 건강한 치은섬유모세포에서 가장 높게 나타났다. 염증성 치은인대섬유모세포와 건강한 치주인대 섬유모세포를 비교시, Regucalcin은 염증성 치주인대섬유모세포에서 가장 높게 나타났고, Vascular cell adhesion molecule 1도 두 번째로 높게 나타났다. 건강한 치주인대섬유모 세포와 건강한 치은섬유모세포를 비교시, IL-11과 periostin이 치주인대섬유모세포에서 높은 발현을 나타낸 반면, Prostaglandin D2 synthase 21kDa과 Thioredoxin interacting protein은 치은섬유모세포에서 높은 발현을 나타내었다. 염증성 치주인대섬유모세포와 노화된 치은섬유모세포(15세대 이상)를 비교시 149개의 유전자가 유사한 발현 수준을 나타내었다. 이 연구는 노화, 염증, 세포 형태에 따라서 유전자 수준에서 가장 높거나 높은 수준 변화를 보이는 유전자가 다를 수 있음을 나타낸다. 향후, 치주염 환자들에서, 노염, 염증, 세포 특이성에 관한 유전자 표시지를 이용하여 진단하거나 치료에 응용하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하리라 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권2호
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• pp.361-373
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• 2006

치주질환의 진행이 나이에 의해 영향을 받는다는 사실은 알려져 있으나 노화에 따른 치주조직 세포의 기능적인 변화에 관한 사실은 많이 알려져 있지 않다. 노화에 따른 세포의 노화가 치주질환의 진행에 어떠한 여향을 끼치는가를 아는 것은 중요하다. 염증 상태에서 nitric oxide (NO)는 조직 파괴에 관여하는 인자로 작용하여 치주질환의 진행에 관여하는 것으로 알려져 있다. 따라서 이 연구는 사람의 치은에서 배양된 치은섬유아세포를 이용하여 세포의 노화에 따른 NO와 이의 합성효소인 inducible nitric oxide synthase (iNOS)의 발현을 알아봄으로써 세포의 노화가 치주질환의 진행에 끼치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 10세의 환자와 55세의 환자에서 각각 채취한 치은에서 배양된 세포와 10세의 환자에서 채취한 세포를 계속적인 계대배양을 통해 얻은 실험실 상 노화된 세포를 포함하여 총 3 종류의 치은섬유세포를 실험에 이용하였다. Hot phenol-water extraction을 통해 추출된 Porphyromonas, gingivalis ATCC 33277 lipopolysaccharide (LPS)와 재조합 $IFN-{\gamma}$ 를 세포에 적용시켜 Griess assay를 통해 조건화된 배지에서 NO를 측정하였다. 20세와 55세의 환자에서 채취된 치은 조직과 총 3 종류의 배양된 세포에 NOS-II 항체를 적용시켜 iNOS 단백질 발현을 관찰하였다. Total RNA를 추출하여 RT-PCR를 통해 iNOS mRNA의 발현을 분석하였다. 치은섬유아세포에서 NO는 자발적으로 발생되었고, 이러한 발현은 젊은 세포보다 노화된 세포에서 강하였다. P, gingivalis LPS와 제조합 $IFN-{\gamma}$는 치은섬유아세포에서 NO의 발현을 증가시켰고, 이러한 발현은 젊은 세포보다 노화된 세포에서 강하였다. 면역조직화학 염색에서 iNOS 단백질은 젊은 사람과 노화된 사람의 치은 조직 모두에서 치은섬유아세포와 상피의 기저층 세포와 염증세포에서 발현되었으나 노화에 따른 발현의 차이를 구별할 수는 없었다. 세포의 면역염색에서 iNOS 단백질은 노화된 세포에서 강하게 발현되었고 이러한 발현은 LPS와 $IFN-{\gamma}$ 에 의해 강화되었다. LPS와 $INF-{\gamma}$ 의 조건이 주어지지 않은 상태에서 iNOS mRNA는 젊은 세포에서보다 노화된 세포에서 강하게 발현되었다. 이러한 결과를 통해 세포의 노화가 NO와 iNOS 발현을 증가시킴으로서 치주질환의 진행에 영향을 끼칠 수 있음을 시사하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제24권3호
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• pp.513-528
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• 1994

배양한 치은섬유아세포와 3T3 세포에서, glycyrrhetinic acid가 cyclosporin A를 처리 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해서 MTT 방법을 이용하여 측정하였다. Cyclosporin A는 $1{\sim}10ng/ml$의 농도에서 인체 치은 섬유아세포와 마우스 3T3 세포 활성을 증가시켰으며, glycyrrhetinic acid는 농도와 비례하게 마우스 3T3 세포의 성장을 억제시켰다. 특히 $25{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서는 현저하게 억제시킴을 관찰할 수 있었다. 반면, 인체 치은 섬유아세포에서는 $50{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 조차도 성장을 억제 시키지 않았다. 또한, 마우스 3T3와 인체 치은 섬유아세포에서 일정한 cyclosporin A 농도에 $1-100{\mu}g/ml$의 다양한 농도로 glycyrrhetinic acid를 첨가하였을 때, cyclosporin A 단독으로 처리한 세포에 비하여 유의성 있게 세포의 활성을 억제시켰으며, 특히, $100{\mu}g/ml$의 glycyrrhetinic acid를 첨가하였을 경우 세포활성을 현저하게 억제시켰다. 3T3 세포에 cyclosporin A와 $50{\mu}g/ml$의 glycyrrhetinic acid를 함께 처리한 경우 glycyrrhetinic acid단독처리한 군에 비하여 세포활성에 첨가 효과를 보였으며, 인체 치은 섬유아세포 에서는 같이 처리한 경우 glycyrrhetinic acid단독 처리에 비하여 뚜렷한 억제 효과를 나타내었다. 이러한 상승효과는 1ng/ml 의 cyclosporin A와 $50{\mu}g/ml$ glycyrrhetinic acid를 같이 처리한 군에서 가장 뚜렷하게 관찰되었다. 이러한 결과로, 인체 치은 섬유아세포에 cyclosporin A와 glycyrrhetinic acid를 동에 처리하였을 경우 세포의 활성에 상승 효과가 있음을 알 수 있다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제25권1호
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• pp.99-110
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• 1995

치주치료의 궁극적 목표인 치주조직 재생에 대한 관심이 높아지는 가운데 치주조직 재생에 주된 역할을 하는 치주인대세포와 치근면 탈회에 의한 신부착 효과에 관한 많은 연구가 시도되고 있다. 그러나 광범위한 연구에도 불구하고 어떤 치근면 처리가 신부착 형성에 가장 효과적인지는 아직 논란의 대상으로 남아있다. 이에 저자는 결합조직 부착에 의한 재생에 필수적인 치은 및 치주인대 섬유아세포의 부착 및 증식을 tetracycline-HCL(TC)과 citric acid(CA)로 각각 처리된 상아질 표면에서 비교관찰하여 치주조직 재생에의 기여도를 추정하기 위해 본 연구를 시행하였다. 교정치료를 위하여 본원에 내원한 환자의 제일 소구치의 건강한 치은조직을 채취하고, 발치 후 효소처리에 의한 치주인대세포를 얻은 후 각각 세포배양하였다. 상아질 절편은 $3{\times}3{\times}0.2mm^3$로 준비하고 TC과 CA처리군으로 나눈 후 각각 치은 및 치주인대 섬유아세포를 부착시키고 초기부착은 8시간까지, 증식은 7일까지 고나찰하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 각 군의 세포 부착은 시간이 지남에 따라 증가되었다. 2. 모든 군에서 7일째 빠른 증식상을 보였다. 3. 초기 부착시 치은과 치주인대 섬유아세포의 반응에는 유의한 차이가 없었다. 4. 반면에 치은과 치주인대 섬유아세포는 증식속도에서 차이를 나타내었으며 치은 섬유아세포가 좀 더 빠른 성장을 보였다. 5. 치근면 탈회에 따라 초기부착과 증식상에서 모두 유의성 있는 증가를 보였다. 6. CA는 초기부착에서, TC는 증식장에서 더욱 효과적으로 작용했다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제28권3호
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• pp.453-465
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• 1998

감초산이 인체 치은 섬유모세포에 미치는 영향을 세포의 성장과 증식, 총 교원질 합성 및 인체 치은 섬유모세포 핵내 acridine orange 결합으로 추적조사하였다. 조절이 되지 않는 성장을 해결하기 위하여 세포분화인자인 감초산이 배양 치은 섬유모세포의 활성에 미치는 효과를 검색하였다. 감초산 존재하의 배양 인체 섬유모세포의 세포성장 및 증식, 교원질 합성 및 세포 핵내 acridine orange 결합을 각각 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT)법, 4-hydroxyproline, 유식세포분석기를 이용한 acridine orange 결합으로 검색하였다. 형태학적으로 $100\;{\mu}g/ml$의 감초산으로 처리한 섬유모세포는 모양이 둥글게 되었다. 감초산은 $50\;{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 치은 섬유모세포의 성장과 증식을 억제하였다. 감초산 존재 시에 세포내 총 교원질 양이 감소하였고, 세포외배지내의 교원질 총 양이 증가하였다. 인체 치은 섬유모 세포를 $100\;{\mu}g/ml$의 감초산과 함께 24 시간동안 배양하였을 때, 80 채널 이상의 평균형광을 갖는 diploid 세포가 감소하였고, 80 채널 이하의 형광을 갖는 acridine orange결합이 증가하였다. 이러한 연구 결과 감초산은 인체 섬유모세포에서 세포성장 및 증식, 교원질합성 및 DNA 분절화를 유도함이 제시하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권4호
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• pp.807-818
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• 2004

산화질소는 생리적 농도에서 세포내 신호전달자로 작용하지만 높은 농도에서는 세포독성을 일으킨다. 최근 치은 섬유아세포와 치주인대 섬유아세포는 산화질소 합성효소를 가지고 있고 세균의 lipopolysaccharide나 cytokine에 의해 대량의 높은 농도의 산화질소가 합성된다는 보고가 있음에도 지금까지 치은 조직에서 산화질소의 세포독성에 대한 연구는 아직 이루어 지지않고 있다. 본 연구는 사람의 치은 섬유아세포에서, 산화질소유도세포 고사기전을 밝히는데 목적이 있다. 세포 생장력은 MTT 방법으로 측정하였고, 세포의 형태적 변화는 Diff-Quick 염색법으로 조사하였다. Bcl-2 famly와 Fas 발현 정도는 RT-PCR 방법에 의해 확인하였으며, caspase-3, -8 와 -9의 활성은 spectrophotometer로 reactive oxygen species (ROS)는 형광분광계에 의해 측정되었다. 미토콘드리아에서 세포질로 분비된 cytochrome c는 western blot으로 조사하였다. 산화질소 유리제인 sodium nitroprusside (SNP) 처리는 사람 섬유아세포의 생존률을 시간과 농도 의존적으로 감소시켰고, 세포용적축소, 염색사 용축, DNA 절편화를 일으켰다. 또한, SNP 처리로 미토콘드리아에서 세포질로 유리되는 cytochrome c 양이 증가되었고, caspase-9 과 caspase-3 의 활성이 증가되었다. 한편, SNP 처리에 의해 death receptor 구성요소인 Fas 발현이 증가되었고, caspase-8의 활성이 증가되었다. Bcl-2 family 에 대한 RT-PCR 분석결과, 세포고사를 억제하는 Bcl-2 발현은 감소되었으나 세포고사를 자극하는 Bax와 Bid의 발현은 증가되었다. Soluble guanylate cyclase 억제제인 ODQ는 SNP에 의한 세포 생존율 감소를 차단하지 못했다. 따라서, 본 실험의 결과들은 사람 섬유아세포에서 산화질소유도 세포고사에 Bcl-2 family나 ROS가 매개하는 미토콘드리아 의존 및 death receptor 의존 세포고사기전이 관여함을 시사하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제32권3호
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• pp.685-695
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• 2002

황색 포도상구균은 급성 구강 감염에 있어서의 병원균이다. 그러나 그러한 황색 포도상구균의 병원성 기전은 완전히 이해되지 않았다. 이전 실험에서 황색 포도상구균의 단백질 A와 골격근의 액틴 필라멘트는 인체 상피 세포로의 황색 포도상구균의 침입에 관여한다. 구강 내 감염에 있어서의 황색 포도상구균의 병원성 기전을 조사하기 위해 인체의 치은 섬유모 세포에 대한 침입이 연구되고 있다. 급성 구강 감염을 가진 환자로부터 분리된 ATCC 25923 황색 포도상구균과 OPT 2 황색 포도상구균의 침입은 시간(0-120분)에 의존한다는 사실을 밝혀냈다. 60분을 초과하는 배양시간은 다시 배양된 균집락수 증가를 가져왔다. 배지에 접종한 세균의 숫자가 증가할 때 (100?10,000,000 cfu/ml/well), 직선적으로 증가한다. 단백질 A가 결핍된 Wood 46 황색 포도상구균의 침입은 단백질 A가 발현된 균주(ATCC 25923과 OPT 2)의 침입보다 훨씬 낮았다. 액틴 필라멘트의 합성을 방해하는 Cytochalasin D는 인체 치은 섬유모세포로 황색 포도상구균 (ATCC 25923과 OPT 2)이 침입하는 것을 방해한다. 이러한 결과는 구강내 감염을 일으키는 황색 포도상구균의 병원성 기전이 세포내 침입에 관여하고, 황색 포도상구균 단백질 A와 골격근의 액틴 필라멘트가 인체 치은 섬유모세포로의 황색 포도상구균의 침입 조절에 관여한다는 것을 보여준다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제33권4호
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• pp.643-650
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• 2003

Cyclosporin-A(CsA)는 장기와 조직 이식에 따른 거부반응을 조절하기 위해 사용되는 면역억제제로, 이식의학의 발달과 더불어 사용량이 증가하고 있다. CsA의 부작용중의 하나인 치은과증식은 30-50%의 빈도로 발발하고 있다. 최근 macrolide 계열의 항생제인 azithromycin을 이용하여 이런 부작용을 억제시킨다는 임상 보고가 있어서, 이를 실험적으로 확인하고자 하였다. 이를 위해 CsA를 투여한 적이 없는 환자에서 정상 치은조직을 채취, 치은섬유아세포를 배양하였다. 우선 CsA에 대한 치은섬유아세포의 반응을 보기 위해 다양한 농도($10^{-8}-10^{-10}$g/ml)로 처치하여, 세포 증식량과 교원질 합성량을 MTT assay와 Sirol Collagen Assay를 이용하여 측정하였다. 이에 반응을 보인 조건과 세포를 대상으로 다양한 농도($10^{-8}-10^{-10}$g/ml)의 azithromycin을 CsA와 동시 처치하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. CsA는 일부 치은섬유모세포의 증식을 증가시켰다. 그러나 Collagen 합성능에는 변화를 주지 않았다. 2. Azithromycin은 정상 치은섬유아세포의 증식능에 영향을 미치지 않았다. 3. Azithromycin은 CsA 에 반응을 보인 세포의 증식을 감소시켰으며, 이는 정상 수준과 유사하였다. 이상의 결과에서 azithromycin이 CsA에 의한 치은과증식 치료에 유익하다고 사료된다.

• 대한치주과학회:학술대회논문집
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• 대한치주과학회 2006년도 제46회 종합학술대회 연제초록
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• pp.133-134
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• 2006

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제36권1호
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• pp.26-36
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• 2011

연구목적: 본 연구는 in vitro 상에서 치수, 치은, 치주인대 세포를 neuropeptide (substance P, Calcitonin gene related peptides (CGRP))및 inflammatory cytokine (TNF-$\alpha$)으로 자극 시 matrix metalloproteinase (MMPs)의 생성 및 발현을 관찰한 것으로 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재할 경우 neuropeptide 및 inflammatory cytokine과 치아 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 중요한 역할을 하는 matrix metalloproteinase (MMPs)와의 관계를 규명하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 시편으로는 우식이 없는 건전한 제3대구치(n = 10)를 사용하였으며, 발거 후 즉시 Phosphate buffered saline (PBS)에 보관하고 치아에서 치은과 치주인대 조직을 채취하였다. 치아를 종축으로 절단하고 치수 조직을 채취하여 조각으로 분리한 후 시편을 PBS에서 세 번 세척하였다. Plate에 치수, 치은, 치주인대 시편 조각을 위치시켜 Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)을 첨가하여 세포를 배양하였다. 치수, 치은, 치주인대 세포를 culture dish에서 confluence에 도달할 때 까지 배양하여 Fetal Bovine Serum (FBS)가 포함되지 않은 배지로 교환하여, $37^{\circ}C$에서 24시간 동안 배양한 후 Phosphate buffered saline (PBS)로 1회 세척하고 Substance P ($10^{-8}\;M$, $10^{-5}\;M$)가 포함된 배양액과 Mock (배양액만 포함됨)으로 4시간, 24시간동안 자극하였다. CGRP ($10^{-6}\;M$)을 함유한 배양액 및 TNF-$\alpha$(2 ng/mL)를 포함한 배양액으로 각각 24시간동안 세포를 자극하였다. 각각 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)를 포함한 배양액으로 24시간 동안 세포를 자극 한 후 RNase protection assay 및 Enzyme linked immunosorbent assay를 시행하였다. 결과: SP와 CGRP는 치수, 치은, 치주인대 세포의 MMPs발현에 관여 하지 않았다. TNF-$\alpha$로 24시간 자극 시 치수, 치은, 치주인대 세포에서 MMP-1,-12, -13의 발현을 증가시켰다. 반면, TNF-$\alpha$는 치수, 치은, 치주인대 세포들에서 TIMP-3의 발현을 감소시켰다. 서로 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)로 24시간 자극 시 MMP-1과 MMP-13의 발현이 증가하였다. 결론: 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재 시 TNF-$\alpha$가 증가함에 따라 치수, 치은, 치주인대로부터의 치아의 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 관여하는 matrix metalloproteinase (MMPs)가 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.