• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.99-111
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• 2011

본 실험은 transforming growth factor-${\beta}1$(TGF-${\beta}1$)이 첨가된 chondrogenic induction medium(CIM)을 이용하여 인간지방조직에서 유래된 중간엽 줄기세포(human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, ATMSCs)의 연골형성능과 gelatin-chondroitin-glucosamine scaffold(GCG-scaffold)에 접종시킨 ATMSCs의 연골형성능을 알아보고자 수행하였다. ATMSCs와 생쥐 chondrocyte를 기본배양액과 TGF-${\beta}1$이 첨가되지 않은 CIM1 및 TGF-${\beta}1$이 첨가된 CIM2에서 배양하여 연골형성능을 비교하였다. ATMSCs의 연골형성은 gelatin scaffold(G-scaffold)와 GCG-scaffold를 사용하여 glycosaminoglycan(GAG) 합성과 조직화학적 염색으로 연골기질형성 여부를 확인하였다. 펠렛 배양에서 ATMSCs와 chondrocyte의 GAG합성은 대조군에서 14일의 배양기간 동안 약간 증가하였으나, CIM1과 CIM2배양군은 배양 14일에 대조군에 비해크게 증가하였으며, CIM2 배양군에서 가장 높았다. 그러나 연골기질은 배양 14일에 CIM2 배양군에서만 Safranin O와trichrome에 의해 염색되었다. Well plate에서 배양된 ATMSCs의 증식은 모든 배양군에서 배양 10일까지 계속적인 세포증식이 일어났으며, 대조군에 비해 CIM 배양군이 높았다. ATMSCs 접종 후 플라스크나 scaffold의 세포부착률은 배양시간이 길어짐에 따라 모든 배양군에서 증가하였고, 플라스크에 비해 scaffold에서 더욱 높게 나타났다. Scaffold에 ATMSCs 접종후 GAG 합성은 28일의 배양기간 동안 대조군에서는 별 변화가 없었으나, CIM1, CIM2 배양군은 대조군보다 GAG합성이 증가되었다. CIM2 배양군에서 GAG 합성이 매우 높게 나타났다. 또한 G-scaffold보다 GCG-scaffold에서 GAG 합성이 약간 높게 나타났다. 조직화학적으로 관찰한 ATMSCs의 연골기질형성도 CIM2 배양군의 GCG-scaffold에서 가장높게 나타났다. 본 실험의 결과들을 종합해 볼 때, 펠렛 배양에서 ATMSCs는 생쥐 chondrocyte보다 낮은 연골형성능을 보였고, CIM2 배양군에서만 연골기질이 형성된 것으로 보아 TGF-${\beta}1$이 연골분화에 중요한 요소로 작용한 것이라 사료된다. G-scaffold는 효과적인 연골분화 환경을 제공해 줌으로써 ATMSCs의 세포부착률과 GAG 합성을 증가시키는 것으로보여지며, G-scaffold보다 GCG-scaffold에서 많은 연골기질이 형성된 것은 GCG-scaffold에 첨가된 chondroitin과 glucosamine이연골기질 형성을 촉진시키는 물질로 작용한 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.87-98
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• 2011

본 실험은 bioceramic을 첨가하여 만든 다공성 poly D,L-lactic-co-glycolic acid(PLGA)-scaffold가 인간 지방조직에서 유래된 중간엽 줄기세포(human adipose tissue derived mesenchymal stem cells, ATMSCs)의 골 형성과정에 효과적인지를 알아보고자 수행하였다. ATMSCs를 well plate에 접종하여 골형성 유도(osteogenic induction, OI) 배양액으로 28일 동안 배양하였다. OI배양액군의 증식률은 세포접종 후 14일까지는 세포증식이 활발하게 진행됐지만, 21일 이후 세포의증식이 둔화되는 양상을 보였다. 반면, 기본배양액군은 꾸준한 세포 증식을 보이며 21일 이후에는 OI배양액군보다 더 높은 증식을 나타냈다. OI배양액군의 alkaline phosphatase(ALP) 활성은 세포배양 21일까지는 증가했지만, 28일에는 감소한 반면에 기본배양액군은 계속 감소하는 양상을 띠었다. OI배양액군의 세포는 배양 21일에는 뚜렷한nodule의 형성을 관찰할 수 있었고, nodule에 칼슘의 축적이 일어남을 확인하였다. ATMSCs를 scaffold에 접종하여 OI배양액으로 배양하였다. Scaffold 내 골아세포 분화에 따른 ALP 활성은 PLGA scaffold와 Bioceramic-PLGA scaffold 모두에서 세포 배양 21일에 급격히 증가하였고, Bioceramic-PLGA scaffold의 ALP 활성이 PLGA scaffold보다 크게 증가하였다. 칼슘과 인의 함량 역시 Bioceramic-PLGA scaffold에서 높게 나타났으며, Bioceramic-PLGA scaffold의 Ca/P ratio가 PLGA scaffold보다 높게 나타났다. 생체내에 이식된 scaffold의 생분해성과 광물화는 bioceramic-PLGA scaffold에서 더욱 뚜렷하게 관찰되었다. 본 실험의 결과들을 종합해 볼 때 ATMSCs의 골형성능은 well plate보다 scaffold가 더 효과적이며, bioceramic이 scaffold의 세포 부착률과 ALP 활성을 증가시켜 골형성능에 효과적으로 작용하는 것으로 생각된다. 또한 bioceramic이 ATMSCs의 골형성 분화에 따른 광물화단계의 scaffold 내 칼슘과 인의 함량을 증가시키는 것으로 사료된다.생체 내 scaffold의 생분해성은 PLGA scaffold보다 Bioceramic-PLGA scaffold가 빠른 분해를 나타내며, 광물화에 따른 칼슘 침착이 더 활발한 것은 scaffold에 포함된 bioceramic이 생체 내 세포의 부착, 증식, 분화를 증가시켜 골형성을 촉진시키는 물질로 작용한 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제37권4호
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• pp.301-311
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• 2011

Introduction: This study examined the effect of the application of low intensity pulsed ultrasound on bone healing after an injection of adipose tissue-derived stem cells (ADSCs) during the implantation of a titanium implant in the tibia of diabetes-induced rats. Materials and Methods: Twelve Sprague-Dawely rats were used. After inducing diabetes, the ADSCs were injected into the hole for the implant. Customized screw type implants, 2.0 mm in diameter and 3.5 mm in length, were implanted in both the tibia of the diabetes-induced rats. After implantation, LIPUS was applied with parameters of 3 MHz, 40 mW/$cm^2$, and 10 minutes for 7 days to the left tibiae (experimental group) of the diabetesinduced rats. The right tibiae in each rat were used in the control group. At 1, 2 and 4 week rats were sacrificed, and the bone tissues of both tibia were harvested. The bone tissues of the three rats in each week were used for bone-to-implant contact (BIC) and bone area (BA) analyses and the bone tissues of one rat were used to make sagittal serial sections. Results: In histomorphometric analyses, the BIC in the experimental and control group were respectively, $39.00{\pm}18.17%$ and $42.87{\pm}9.27%$ at 1 week, $43.74{\pm}6.83%$ and $32.27{\pm}6.00%$ at 2 weeks, and $32.62{\pm}11.02%$ and $47.10{\pm}9.77%$ at 4 weeks. The BA in experimental and control group were respectively, $37.28{\pm}3.68%$ and $31.90{\pm}2.84%$ at 1 week, $20.62{\pm}2.47%$ and $15.64{\pm}2.69%$ at 2 weeks, and $11.37{\pm}4.54%$ and $17.69{\pm}8.77%$ at 4 weeks. In immunohistochemistry analyses, Osteoprotegerin expression was strong at 1 and 2 weeks in the experimental group than the control group. Receptor activator of nuclear factor kB ligand expression showed similar staining at each week in the experimental and control group. Conclusion: These results suggest that the application of low intensity pulsed ultrasound after an injection of adipose tissue-derived stem cells during the implantation of titanium implants in the tibia of diabetes-induced rats provided some positive effect on bone regeneration at the early stage after implantation. On the other hand, this method is unable to increase the level of osseointegration and bone regeneration of the implant in an uncontrolled diabetic patient.

• Journal of Veterinary Science
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• 제24권6호
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• pp.83.1-83.12
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• 2023

Background: Ellipticine (Ellip.) was recently reported to have beneficial effects on the differentiation of adipose-derived stem cells into mature chondrocyte-like cells. On the other hand, no practical results have been derived from the transplantation of bone marrow stem cells (BMSCs) in a rabbit osteoarthritis (OA) model. Objectives: This study examined whether autologous BMSCs incubated with ellipticine (Ellip.+BMSCs) could regenerate articular cartilage in rabbit OA, a model similar to degenerative arthritis in human beings. Methods: A portion of rabbit articular cartilage was surgically removed, and Ellip.+BMSCs were transplanted into the lesion area. After two and four weeks of treatment, the serum levels of proinflammatory cytokines, i.e., tumor necrosis factor α (TNF-α) and prostaglandin E2 (PGE2), were analyzed, while macroscopic and micro-computed tomography (CT) evaluations were conducted to determine the intensity of cartilage degeneration. Furthermore, immuno-blotting was performed to evaluate the mitogen-activated protein kinases, PI3K/Akt, and nuclear factor-κB (NF-κB) signaling in rabbit OA models. Histological staining was used to confirm the change in the pattern of collagen and proteoglycan in the articular cartilage matrix. Results: The transplantation of Ellip.+BMSCs elicited a chondroprotective effect by reducing the inflammatory factors (TNF-α, PGE2) in a time-dependent manner. Macroscopic observations, micro-CT, and histological staining revealed articular cartilage regeneration with the downregulation of matrix-metallo proteinases (MMPs), preventing articular cartilage degradation. Furthermore, histological observations confirmed a significant boost in the production of chondrocytes, collagen, and proteoglycan compared to the control group. Western blotting data revealed the downregulation of the p38, PI3K-Akt, and NF-κB inflammatory pathways to attenuate inflammation. Conclusions: The transplantation of Ellip.+BMSCs normalized the OA condition by boosting the recovery of degenerated articular cartilage and inhibiting the catabolic signaling pathway.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.303-312
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• 2019

신장에서 발생한 산화적 스트레스는 조직을 손상시키고 이는 만성신장질환으로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 LLC-$PK_1$ 신장세포를 이용하여 산화적 스트레스 개선 효과를 살펴보았다. LLC-$PK_1$ 세포에 무막줄기세포추출물을 처리했을 때 체내 항산화 단백질인 heme-oxygenase-1, thioredoxin reductase 1, 및 NADPH quinine oxidoreductase-1의 발현이 증가함을 확인하였다. LLC-$PK_1$에 산화적 스트레스를 유도하기 위하여 3-morpholinosydnonimine (SIN-1)을 처리한 결과 세포생존율이 감소하여 산화적 스트레스로 인해 세포가 손상됨을 확인하였다. 그러나 무막줄기세포추출물을 처리하였을 때 세포생존율이 증가하였으며, $2.5{\mu}g/mL$에서 세포생존율이 58.84%에서 64.43%까지 증가하였다. 또한 무막줄기세포추출물은 LLC-$PK_1$ 세포에서 SIN-1으로 유도된 염증 및 세포사멸을 조절하였다. 염증 관련 단백질인 inducible nitric oxide synthase와 cyclooxygenase-2는 무막줄기세포 추출물을 처리했을 때 단백질 발현이 감소하였고, 세포사멸과 관련된 B-cell lymphoma-2-associated X protein/B-cell lymphoma-2 비율과 cleaved caspase-3, cleaved-poly (ADP-ribose) polymeras의 단백질 발현이 감소함을 확인하였다. 결과적으로 무막줄기세포출물은 SIN-1을 처리한 LLC-$PK_1$ 세포에서 산화적 스트레스에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있었으며, 이들 결과를 바탕으로 무막줄기세포추출물의 항산화 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제24권2호
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• pp.123-131
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• 2016

Osteoporosis is a bone pathology leading to increased fracture risk and challenging the quality of life. The aim of this study was to evaluate the effect of an anthraquinone glycoside, aloin, on osteogenic induction of MC3T3-E1 cells. Aloin increased alkaline phosphatase (ALP) activity, an early differentiation marker of osteoblasts. Aloin also increased the ALP activity in adult human adipose-derived stem cells (hADSC), indicating that the action of aloin was not cell-type specific. Alizarin red S staining revealed a significant amount of calcium deposition in cells treated with aloin. Aloin enhanced the expression of osteoblast differentiation genes, Bmp-2, Runx2 and collagen 1a, in a dose-dependent manner. Western blot analysis revealed that noggin and inhibitors of p38 MAPK and SAPK/JNK signals attenuated aloin-promoted expressions of Bmp-2 and Runx2 proteins. siRNA mediated blocking of Wnt-5a signaling pathway also annulled the influence of aloin, indicating Wnt-5a dependent activity. Inhibition of the different signal pathways abrogated the influence of aloin on ALP activity, confirming that aloin induced MC3T3-E1 cells into osteoblasts through MAPK mediated Wnt and Bmp signaling pathway.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.394-406
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• 2019

본 연구는 사람의 다양한 세포주를 이용하여 활성산소종(과산화수소수)이 세포의 노화에 미치는 영향을 비교 조사하였다. 여러 농도의 과산화수소수에 세포주를 일주일 동안 배양하여 MTT 방법으로 과산화수소수에 대한 세포 성장의 반억제농도를 구하였다. 그 결과, 50대에서 유래하는 피부 섬유아세포와 10대의 노화 유도 피부 섬유아세포와 비교하여 10대에서 유래하는 피부 섬유아세포에서 과산화수소수에 대한 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높았고, 10대의 피부 섬유아세포보다는 10대의 여러 조직 기원하는 성체줄기세포에서 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높게 관찰되었다. 또한, 50 ppm 과산화수소수를 1주일 동안 처리한 후, 50대의 피부 섬유아세포에서 다른 세포주에 비해 세포 성장이 현저히 억제되었고, 노화 관련 베타-갈락토시다아제의 활성이 증가되는 것을 관찰하였다. 또한, 활성산소의 세포 독성을 중화시키는 두 유전자, 글루타티온 과산화효소(GPX)와 카탈라아제(CAT)의 발현을 각 세포주에서 조사하였을 때, CAT의 발현은 모든 세포주에서 대체로 낮았지만, GPX 유전자의 발현이 50대의 피부 섬유아세포보다 10대의 피부 섬유아세포와 성체줄기세포에서 현저히 높게 발현되는 것을 관찰하였다. 이상의 결과에서 활성산소는 세포 노화를 유도하고, GPX의 발현이 높은 10대의 피부 섬유아세포와 줄기세포보다는 50대의 피부 섬유아세포와 노화된 피부 섬유아세포에서 활성산소종에 대해 더 큰 민감성을 가지고 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국임상수의학회:학술대회논문집
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• 한국임상수의학회 2007년도 추계국제학술대회 및 컨퍼런스
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• pp.639-639
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• 2007

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제47권4호
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• pp.286-290
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• 2021

Objectives: The use of fat grafts in maxillofacial sculpturing is currently a common technique. Unlike fillers, autologous fats unite with facial tissues, but long-term results may still be unsatisfactory. Sharing long-term follow-ups can be helpful in making outcomes more predictable. Materials and Methods: The data from patients who were admitted from 2014 to 2016 for fat augmentation were collected. In all cases, fat grafts were injected by blunt cannula using a tunneling technique in different planes. A fan shape order for the malar, periorbital, nasolabial fold, mandibular angle and body, and perioral area was established. Results: Autologous fat was used for different sites of the maxillofacial regions. Of 15 patients, two patients were not satisfied due to fat graft resorption. For this, further injections were performed six months after the first injection using preserved fat grafts. One patient continued to be dissatisfied. There were no other complications related to fat transplants. Conclusion: Fat transplantation is a safe, reliable, and non-invasive method for facial contour and facial soft tissue defect restoration. Additional methods such as mesenchymal stem cells along with fat injection increase the survival rate of transferred fat.

• 대한화장품학회지
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• 제45권1호
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• pp.95-103
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• 2019

입술은 각질층이 매우 얇아 수분증발에 취약하며, 노화 과정에서 주름이 증가하고, 붉은색을 잃으며, 볼륨이 감소하게 된다. 매력적인 입술을 가지기 위해 시행되는 지방이식, 필러 주입을 대체하기 위한 성분에 대한 연구는 아직 보고된 바가 거의 없으며, 최근 새로운 지방세포의 수를 증가시키는 것이 인체 내 지방을 늘릴 수 있는 방법으로 제안되고 있다. 우리는 선행연구에서 지방줄기세포를 지방세포로 분화 유도하는 천연물질로써 요엽후박나무 추출물(Magnolia officinalis bark extract)의 우수한 효능을 확인하였다. 본 연구에서는 요엽후박나무 추출물이 바이오 프린팅으로 제작한 지방 유사 구조체에서 지방(lipid droplet)의 양을 증가시키면서 분화를 촉진시킴을 3D 수준에서 확인하였다. 다음으로 입술 주름에 미치는 영향을 확인하기 위해 주름 사진으로 부터 명암값의 표준편차(SDGV)를 J 이미지 소프트 웨어를 사용하여 측정함으로써 객관적 측정 방법을 확립하였고, 주름 정도에 따른 입술 주름 그레이드를 도출하여 정량화하였다. 결과적으로 요엽후 박나무 추출물 1%를 함유한 제품을 12주간 사용했을 때, 입술 주름을 유의하게 개선시킬 수 있음을 확인하였다. 본 연구 결과는 요엽후박나무 추출물이 지방줄기세포를 지방세포로 분화 유도하는 효능을 가지며, 이러한 효능이 입술 주름을 개선하는데 도움을 줄 수 있다는 점을 시사하고, 따라서 요엽후박나무 추출물은 입술 주름과 볼륨을 개선하는 화장품 후보 소재로 적용 가능하다는 것을 보여준다.