The present study was undertaken to determine the effect of tensile force on DNA and protein biosynthesis in bone cells, and to identify the cell type(s) which primarily respond to external physical force among the heterogenous bone cell populations. As a prerequisite for this study, two bone cell populations which retain fibroblastic and osteoblastic feature were isolated from fetal rat calvaria with sequential enzyme digestion scheme. Tensile force was delivered to each bone cell population by two acrylic resin plates connected with a orthodontic expansion screw during culture period. Rate of DNA and protein synthesis in each bone cell population were assessed by the incorporated radioactivity of $[^3H]-thymidine$ into DNA and $[^3H]-proline$ into fraction of collagenase-digestible protein and noncollagenous protein, respectively. DNA synthesis of osteoblast-like calvarial cell populations was increased significantly by the application of tensile force for 24 hours. In contrast, no alteration in DNA synthesis of fibroblast-like populations could be observed in response to applied force. Tensile force induced the change in protein synthesis of bone cell populations with the same pattern. Total protein and collagen synthesis were increased whithin 24 hours in osteoblast-like populations, but not in fibroblast-like populations by tensile force application. These findings indicate that physical force can affect cellullar activity of the particular cell population, not all cell Populations residing in bone and osteoblasts respond more sensitively than fibroblasts. So osteoblasts can modulate the behavior of other bone cells including osteoclasts by producing several local regulating factors of bone metabolism. In this context, preferential responsiveness of osteoblasts to applied tensile force observed in this study suggests that osteoblasts may play an important role in regulation of physical force-induced remodelling process.
Lee, Mi Nam;Hwang, Hee-Su;Oh, Sin-Hye;Roshanzadeh, Amir;Kim, Jung-Woo;Song, Ju Han;Kim, Eung-Sam;Koh, Jeong-Tae
Experimental and Molecular Medicine
/
v.50
no.11
/
pp.2.1-2.16
/
2018
Supplementation of mesenchymal stem cells (MSCs) at sites of bone resorption is required for bone homeostasis because of the non-proliferation and short lifespan properties of the osteoblasts. Calcium ions ($Ca^{2+}$) are released from the bone surfaces during osteoclast-mediated bone resorption. However, how elevated extracellular $Ca^{2+}$ concentrations would alter MSCs behavior in the proximal sites of bone resorption is largely unknown. In this study, we investigated the effect of extracellular $Ca^{2+}$ on MSCs phenotype depending on $Ca^{2+}$ concentrations. We found that the elevated extracellular $Ca^{2+}$ promoted cell proliferation and matrix mineralization of MSCs. In addition, MSCs induced the expression and secretion of osteopontin (OPN), which enhanced MSCs migration under the elevated extracellular $Ca^{2+}$ conditions. We developed in vitro osteoclast-mediated bone resorption conditions using mouse calvaria bone slices and demonstrated $Ca^{2+}$ is released from bone resorption surfaces. We also showed that the MSCs phenotype, including cell proliferation and migration, changed when the cells were treated with a bone resorption-conditioned medium. These findings suggest that the dynamic changes in $Ca^{2+}$ concentrations in the microenvironments of bone remodeling surfaces modulate MSCs phenotype and thereby contribute to bone regeneration.
Kuldeep Kumar;Kinsuk Das;Ajay Kumar;Purnima Singh;Madhusoodan A. P.;Triveni Dutt;Sadhan Bag
Journal of Animal Reproduction and Biotechnology
/
v.38
no.2
/
pp.54-61
/
2023
Background: Germ cells undergo towards male or female pathways to produce spermatozoa or oocyte respectively which is essential for sexual reproduction. Mesenchymal stem cells (MSCs) have the potential of trans-differentiation to the multiple cell lineages. Methods: Herein, rat MSCs were isolated from bone marrow and characterized by their morphological features, expression of MSC surface markers, and in vitro differentiation capability. Results: Thereafter, we induced these cells only by retinoic acid supplementation in MSC medium and, could able to show that bone marrow derived MSCs are capable to trans-differentiate into male germ cell-like cells in vitro. We characterized these cells by morphological changes, the expressions of germ cell specific markers by immunophenotyping and molecular biology tools. Further, we quantified these differentiated cells. Conclusions: This study suggests that only Retinoic acid in culture medium could induce bone marrow MSCs to differentiate germ cell-like cells in vitro. This basic method of germ cell generation might be helpful in the prospective applications of this technology.
Drynariae Rhizorna (DR), an herbal medicine known for its effect to purify blood quality and improve circulation, frequently appears as the main ingredient in prescriptions for bone injuries. Currently, how pharmacologically it contributes to the reformation of bone is unclear. In the present study, the effect of the aqueous extract of DR on bone cells was investigated in vitro for the first time. The human osteoprecursor cells (OPC-I) were incubated in the medium with different concentrations of the aqueous extract of DR and the cell proliferation was studied. When the concentration of DR aqueous extract was $<120{\;}\mu\textrm{g}/ml$, the proliferation of OPC-I was enhanced. However, the proliferation of OPC-I was inhibited by DR extract with the concentrations $>250{\;}\mu\textrm{g}/ml$. Under most treatments, the cells presented very pale expression for cyclooxygenase-2 (Cox 2) protein; a slightly intensified band showed at the highest DR concentration, 1.0 mg/ml during the course of culture. From the results, it was concluded that the aqueous extract of DR was found to directly stimulate the proliferation, alkaline phosphatase (ALP) activity, protein secretion and particularly type I collagen synthesis of OPC-I at dose-dependent manner.
Age-related change in the frequency of spontaneous sister chromatid exchange (SCE) and chromosornal aberrations were investigated in bone marrow cells of accelerated senescence-resistant mice (SAM R1) and senescence accelerated ones (SAM P1). And the effect of chronic treatment of ginseng extract (Panax ginseng C.A. Meyer) on these chromosomal abnormalities was tested in SAM P1. SCE frequency in the cells was progressively increased with age in both mice, but it was consistently higher in SAM P1 than in SAM R1 at all corresponding age. Chromosomal aberrations were, however, not significantly changed with age except that it was slightly increased in only aged SAM P1. Interestingly, the rate of these genetic instabilities in SAM P1 was remarkably retarded by long-term administration of ginseng water extract (0.05% in drinking water). These results suggest that frequency of spontaneous SCE in bone marrow cells increase in parallel with senescence of the mice, and SAM P1 is in the condition of being more exposed than SAM R1 to DNA damaging factors. These also indicate that long-term treatment of ginseng may reduce the genetic damage.
Park, Joon-Bong;Hur, In-Sik;Lee, Hye-Ja;Choi, Young-Chul
Journal of Periodontal and Implant Science
/
v.27
no.4
/
pp.949-961
/
1997
To date, various clinical procedures have been used to restore periodontal apparatus destroyed by periodontal disease. And then, many experimental approaches have been proceeded to develop treatment methods to promote periodontal regeneration. Mechanical, chemical treatments to enhance the attachment of periodontal tissue cells as changing the physical properties of root surfaces, bone graft procedure, and treatments for guided tissue regeneration have been used for periodontal regeneration. However, recent studies have revealed that biologic factors such as growth factors promote biologic mechanism associated with periodontal regeneration. This study was done to enucleate how ELF stimulus affect the periodontal regeneration. We can have following conclusions from this experimental results. The influence of low frequency(ELF) electric stimulus (30Hz at $lO{\mu}A$) known to promote bone formation in vivo, was evaluated for its ability to affect bone cell function in vitro. After 12 hour exposure of ELF stimulus at most appropriate densities ($5{\times}10^4\;cells/cm^2$) to increase osteoblastic cells normally, rat calvarial cells were incubated for 60 hours were used in this study. We have found ELF stimulus suppress calvarial cell proliferation and the ability of protein synthesis, enhance the alkaline phosphatase activity significantly.
This study investigated the effect of snail extract on the growth parameters of old female rats (27 weeks). Rats were administered orally with snail extract at a dose of 100 mg/kg, 200 mg/kg, chondroitin sulfate 10 mg/kg and 0.9% saline (control) for 8 weeks. Bone mineral density (BMD) and serum concentrations of insulin-like growth factor 1 (IGF-1) and insulinlike growth factor-binding protein 3 (IGFBP-3) were significantly higher in rats exposed to snail extract for 8 weeks. MG-63 cells (human osteoblast-like cells) were treated with snail extract for 48 h. Their differentiation and proliferation was investigated with Western blot and morphological changes observed via immunofluorescence staining of ${\beta}-catenin$. Treatment with snail extract significantly increased the levels of growth factors including ${\beta}-catenin$ and IGF-1. The snail extract affected osteoblast formation. Morphological changes in MG-63 cells were observed via immunofluorescence staining. Treatment with snail extract increased the expression of ${\beta}-catenin$ in MG-63 cells. Results suggest that the treatment of MG-63 cells with snail extract increased the longitudinal growth and growth factor levels. Snail extract may be pharmacologically effective in osteogenic differentiation in vitro and represents a potential therapeutic agent for bone formation.
Osteoporosis is a progressive bone disease characterized by low bone mass which is caused by disturbance in the balance between the activities of osteoblasts and osteoclasts. Postmenopausal osteoporosis is one of the most common disorders in women after menopause, which is linked to an estrogen deficiency and characterized by an excessive loss of trabecular bone. Rubus coreanus has been used for their various pharmacological properties in Asia as a traditional medicine. To investigate the effect of unripe fruits of R. coreanus 30% ethanol extract (RCE) on osteoblast-like cells (MG63) differentiation, we examined the effects of RCE on in vitro osteoblastic differentiation markers, alkaline phosphatase (ALP) activity and receptor activator of nuclear factor ${\kappa}$-B ligand (RANKL) and osteoprotegerin (OPG) expression. The high concentration (50 and $100{\mu}g/mL$) of RCE markedly increased ALP activity, whereas decreased the RANKL/OPG. We also investigated the effect of RCE on M-CSF plus RANKL-induced differentiation of pre-osteoclast cells (RAW 264.7). RCE treatment remarkably inhibited M-CSF/RANKL-induced formation of osteoclast-like multinuclear cells from RAW 264.7 cells. Moreover, the inhibitory effect of RCE was reduced by selective estrogen receptor-${\alpha}$ antagonist. Our research suggests that suggested that unripe fruits of R. coreanus may act beneficial effects on bone mass by regulating both osteoblast and osteoclast.
Park, Yooheon;Choi, Hyeon-Son;Lee, Hyun-Sun;Suh, Hyung Joo
Nutrition Research and Practice
/
v.9
no.5
/
pp.451-458
/
2015
BACKGROUND/OBJECTIVES: We examined the chemical composition and the effect of fermented deer antler on hematopoietic factors in bone marrow cells. MATERIALS/METHODS: For the preparation of fermented deer antler extract (FAB), fermentation was carried out using Bacillus subtilis at $30^{\circ}C$ for 7 days. The hematopoietic effect of FAB was investigated hematopoietic factors in marrow cells. RESULTS: The contents of total sugar, sulfated glycosaminoglycans, and uronic acid and the dry weight gradually increased with fermentation time. The sialic acid content (from 0.14 mg/mL to 0.54 mg/mL) was the highest on the 4th day of fermentation after which it decreased. The proliferating activity of bone marrow cells increased with fermentation times. The levels of various hematopoietic growth factors were determined to verify the beneficial effect of deer antler extract fermented by B. subtilis on hematopoiesis. FAB increased the number of stem cell factors and granulocyte colony-stimulating factor in bone marrow cells. In addition, FAB augmented the burst-forming unit erythroid and total colonies in splenocyte-conditioned medium compared with non-fermented antler extract (NFA). However, FAB did not affect the mRNA levels of erythropoietin, an important factor for erythropoiesis. CONCLUSIONS: FAB, like NFA, did not directly affect hematopoiesis, but contributed to hematopoiesis by stimulating the production of hematopoietic factors.
Purwaningrum, Medania;Jamilah, Nabila Syarifah;Purbantoro, Steven Dwi;Sawangmake, Chenphop;Nantavisai, Sirirat
Journal of Veterinary Science
/
v.22
no.6
/
pp.74.1-74.13
/
2021
Tissue engineering has been extensively investigated and proffered to be a potential platform for novel tissue regeneration. The utilization of mesenchymal stem cells (MSCs) from various sources has been widely explored and compared. In this regard, MSCs derived from bone marrow have been proposed and described as a promising cell resource due to their high yield of isolated cells with colony-forming potential, self-renewal capacity, MSC surface marker expression, and multi-lineage differentiation capacities in vitro. However, there is evidence for bone marrow MSCs (BM-MSCs) both in vitro and in vivo from different species presenting identical and distinct potential stemness characteristics. In this review, the fundamental knowledge of the growth kinetics and stemness properties of BM-MSCs in different animal species and humans are compared and summarized. Finally, to provide a full perspective, this review will procure results of current information studies focusing on the use of BM-MSCs in clinical practice.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.