• 제목/요약/키워드: Bone collagen

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RUNX1 Ameliorates Rheumatoid Arthritis Progression through Epigenetic Inhibition of LRRC15

  • Hao Ding;Xiaoliang Mei;Lintao Li;Peng Fang;Ting Guo;Jianning Zhao
    • Molecules and Cells
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    • 제46권4호
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    • pp.231-244
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    • 2023
  • Leucine-rich repeat containing 15 (LRRC15) has been identified as a contributing factor for cartilage damage in osteoarthritis; however, its involvement in rheumatoid arthritis (RA) and the underlying mechanisms have not been well characterized. The purpose of this study was to explore the function of LRRC15 in RA-associated fibroblast-like synoviocytes (RA-FLS) and in mice with collagen-induced arthritis (CIA) and to dissect the epigenetic mechanisms involved. LRRC15 was overexpressed in the synovial tissues of patients with RA, and LRRC15 overexpression was associated with increased proliferative, migratory, invasive, and angiogenic capacities of RA-FLS and accelerated release of pro-inflammatory cytokines. LRRC15 knockdown significantly inhibited synovial proliferation and reduced bone invasion and destruction in CIA mice. Runt-related transcription factor 1 (RUNX1) transcriptionally represses LRRC15 by binding to core-binding factor subunit beta (CBF-β). Overexpression of RUNX1 significantly inhibited the invasive phenotype of RA-FLS and suppressed the expression of proinflammatory cytokines. Conversely, the effects of RUNX1 were significantly reversed after overexpression of LRRC15 or inhibition of RUNX1-CBF-β interactions. Therefore, we demonstrated that RUNX1-mediated transcriptional repression of LRRC15 inhibited the development of RA, which may have therapeutic effects for RA patients.

Bisphosphonate's effect on the tongue in adult male albino rats and the possible protective role of rutin: light and scanning electron microscopic study

  • Dalia El-sayed El-ghazouly;Rania Ibrahim Yassien
    • Anatomy and Cell Biology
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    • 제57권1호
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    • pp.129-142
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    • 2024
  • Alendronate sodium (ALS) is a nitrogen-containing bisphosphonate used for the treatment of different bone disorders. However, its adverse effect on oral soft tissue has been detected. Rutin (RUT) is natural flavonoid with antioxidant and anti-inflammatory properties. This work aimed to investigate the possible effect of ALS on the tongue of adult male albino rats and to evaluate the possible protective role of RUT. Forty adult male albino rats were equally divided into four groups: group I (control), group II (RUT): Received RUT 50 mg/kg, group III (ALS): Received ALS 1 mg/kg, group IV (ALS+RUT):(ALS+RUT): Received ALS and RUT with the same doses as pervious groups. The drugs were given once daily for 5 weeks. Tongue specimens were taken and processed for light and scanning electron microscopic inspection. ALS treated group revealed structural changes in the tongue in the form of decrease in the height of the filiform papillae with blunt ends, marked atrophy in some papillae with areas of focal loss, loss of some epithelial cells, pyknotic nuclei and cytoplasmic vacuoles in some epithelial cells. The lamina propria showed inflammatory cellular infiltration with congested blood vessels. Statistically, there were highly significant decrease in the number of proliferating cell nuclear antigen immunopositive cells, area percentage of Bcl-2 immunoexpression and highly significant increase in the collagen content compared to control group. Administration of RUT with ALS minimizes these changes. RUT protected the rat tongue against the histological and immunohistochemical changes induced by ALS through its antioxidant and anti-inflammatory properties.

Low-Dose Radiotherapy Attenuates Experimental Autoimmune Arthritis by Inducing Apoptosis of Lymphocytes and Fibroblast-Like Synoviocytes

  • Bo-Gyu Kim;Hoon Sik Choi;Yong-ho Choe;Hyun Min Jeon;Ji Yeon Heo;Yun-Hong Cheon;Ki Mun Kang;Sang-Il Lee;Bae Kwon Jeong;Mingyo Kim
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제24권4호
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    • pp.32.1-32.13
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    • 2024
  • Low-dose radiotherapy (LDRT) has been explored as a treatment option for various inflammatory diseases; however, its application in the context of rheumatoid arthritis (RA) is lacking. This study aimed to elucidate the mechanism underlying LDRT-based treatment for RA and standardize it. LDRT reduced the total numbers of immune cells, but increased the apoptotic CD4+ T and B220+ B cells, in the draining lymph nodes of collagen induced arthritis and K/BxN models. In addition, it significantly reduced the severity of various pathological manifestations, including bone destruction, cartilage erosion, and swelling of hind limb ankle. Post-LDRT, the proportion of apoptotic CD4+ T and CD19+ B cells increased significantly in the PBMCs derived from human patients with RA. LDRT showed a similar effect in fibroblast-like synoviocytes as well. In conclusion, we report that LDRT induces apoptosis in immune cells and fibro-blast-like synoviocytes, contributing to attenuation of arthritis.

부여 응평리 출토 백제 사비기 인골 보존처리 및 과학적 분석 (Conservation and Scientific Analysis of Human Bone Excavated in Sabi Period of Baekje from Eungpyeong-ri, Buyeo)

  • 김미정;이윤섭;조은민;박수진;문민성
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권1호
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    • pp.305-321
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    • 2022
  • 부여 응평리 석실묘는 두 개체를 합장한 형태로 피장자 간의 상관관계 및 석실묘의 성격에 대해 조사하였다. 부여 응평리 석실묘는 지리적 입지·공반유물·출토인골을 통해 백제 사비기에 위계가 있는 도성민 혹은 지방관료로 추정할수 있었다. 본 연구는 인골 특성에 적합한 수습 및 보존처리와 함께 과학적 분석을 수행한 결과이다. 현장에서 출토되는 인골 수습에서 가장 중요한 사항은 과학적 분석용 시료를 제외한 잔존 뼈들에 대한 강화제의 종류와 농도이다. 부여 응평리 인골의 경우 paraloid B-72를 사용하였으며 현장에서 강화 처리 시 사용했던 약품을 동일하게 사용하여 표면의 이물질 제거·강화·접합 등 최소한의 보존처리를 수행하였다. 토양의 영향으로 인골의 외부 형태 식별이 어려운 경우 X-ray와 CT촬영 자료를 활용하였다. 안정동위원소와 DNA분석을 수행하기 앞서 근적외선 분석을 진행하였으며 그 결과를 토대로 시료 채취 부위를 선정하였다. 인골의 콜라겐을 이용하는 탄소·질소 안정동위원소 분석의 경우 콜라겐의 수율이 3.8~6.1%로 나타났으며 안정동위원소비는 EBW, EBE 개체 각각 δ13C -18.3‰±0.1‰, -19.0‰±0.1‰이고, δ15N 10.7‰±0.5‰, 10.6‰±0.1‰로 확인되었다. 두 개체는 C3 식물을 위주로 약간의 잡곡류를 함께 섭취했고, 단백질은 육상 동물로부터 공급되었을 것으로 판단된다. 또한 두 개체의 데이터 편차가 근소하여 유사한 식이를 하였을 것으로 추정된다. DNA 분석의 경우 증폭이 불가능하여 결과를 얻기 어려웠으며 이는 시료의 보존상태 등을 연관 지어 보았을 때 DNA가 극미량으로 잔존하여 증폭에 어려움이 있었을 것으로 생각된다. 부여 응평리 유적 석실묘에서 출토된 인골의 경우 안정동위원소분석 및 DNA 분석과 근적외선 분석의 연관성은 도출하기 어려웠으며 뼈의 보존상태 평가를 위한 추가 분석이 필요할 것으로 사료된다.

탈미네랄 골분이 비율별로 포접된 알지네이트 미세캡슐을 이용한 조직공학적 연골재생 (Effect of Ratio of Demineralized Bone Powder with Alginate Microcapsules on Articular Cartilage Regeneration)

  • 김아람;김혜민;이정근;이지혜;송정은;윤건호;이동원;강길선
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.768-775
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    • 2012
  • 해조류로부터 얻어지는 알지네이트는 캡슐화된 세포의 생존율에 긍정적인 영향을 끼치며 살아있는 세포를 신속하게 포접하여 캡슐화할 수 있어 세포이식을 위한 생체재료 분야에 널리 쓰인다. 탈미네랄화된 골분(DBP)은 천연 뼈조직으로부터 유래되어 조직과의 반응정도가 낮고 항원성 또한 낮아 임상에 적용되어 사용되어 왔다. 알지네이트에 비율별 DBP을 포함시켜 연골세포를 파종한 뒤 미세캡슐을 제조한 후 MTT 분석을 통하여 세포의 부착 및 증식률을 관찰하였고 glycosaminoglycan(sGAG)와 콜라겐 함량 측정과 연골세포의 특정유전자 표현형을 확인하기 위하여 PCR을 실시하였다. 또한 연골세포가 파종된 알지네이트 미세캡슐을 누드마우스의 피하에 이식한 뒤 적출하여 면역화학적 염색을 실시하였다. 실험 결과 1%의 DBP를 함유한 알지네이트 미세캡슐에서 가장 높은 세포 증식률을 보였고 표현형 유지에도 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이번 연구 결과를 토대로 알지네이트와 DBP를 이용한 미세캡슐을 제조함으로써 DBP내의 성장인자와 알지네이트의 상호작용으로 인하여 연골세포의 성장에 긍정적인 영향을 미쳐 생체공학적 지지체로 적합할 것으로 예상된다.

두개봉합 발육 연구를 위한 형질변환 쥐의 개발 : 어퍼트 신드롬 (Generation of a transgenic mouse model to study cranial suture development; Apert syndrome)

  • 이기준;;백형선;박영철;박광균;나현덕
    • 대한치과교정학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.485-497
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    • 2003
  • 악안면 구조의 형태와 기능은 대개 유전자 정보에 의해 결정된다. 분자생물학의 발달로 인해 정상 성장과 형태 형성에 중요한 유전자에 대한 정보가 밝혀지고 있고 이는 현대 두개안면 생물학의 근간이 되고 있다. 밝혀진 사실들 중 주목할만한 것은 섬유아세포 성장인자2 (FGFR2)에 서 의 특이한 돌연변이 가 어 퍼트 증후군 (Apert syndrome) 의 발생과 관련이 있다는 것이다. 어퍼트 증후군은 두개 관상봉합의 조기 유합과 사지의 기형으로 특징지워진다. 그 중 특히 두개골 유합증의 병인과 형성기전을 연구하기 위해 본 연구에서 유전자 변환기법을 시도하여 어퍼트 증후군의 유발인자로 알려진 FGFR2에 서 의 단일 아미노산 치 환 돌연변이를 재연한 인위 유전자구조물을 제작하고 이를 미 세주입법으로 쥐의수정란에 삽입하여 형질변환 쥐를 제작하였다. 본 연구에서는 전체 조직이 아닌 골조직에서 특이하게 활성화되는 전사촉진자(promoter, 제 I형 교원질 유전자의 전사촉진자)를 이용하여 골조직에서만 돌연변이 유전자의 발현을 재현함으로써 이 시도가 쥐에서 두개골유합증을 유발하는지 검증하고자 하였다. 초기 표현형 분석을 통해 어퍼트 환자에서 기대되는 두개골 유합증을 확인하였다. 또한 본 연구에서 삽입된 변환유전자가 원활히 돌연변이 단백질을 생산하고 기능의 증가를 보임을 확인하였다. 이러한 동물 모델을 이용함으로써 이제 정상적 혹은 비정상적 두개골 및 봉합 발육에서의 FGFR2의 역할을 연구하는 것이 가능하리라 사료된다

지르코니아/알루미나 복합 지대주의 생물학적 안정성에 관한 연구 (Biological stability of Zirconia/Alumina composite ceramic Implant abutment)

  • 배규현;한증석;김태일;설양조;이용무;구영;조기영;정종평;한수부;류인철
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제36권2호
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    • pp.555-565
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    • 2006
  • The purpose of the present study is to evaluate the biological stability of the zirconia/alumina composite abutment by histologic and radiographic examination in clinical cases. 17 partially edentulous patients (5 men and 12 women, mean age 47) were treated with 37 implants. The implants were placed following the standard two-stage protocol. After a healing period of 3 to 6 months, zirconia/alumina composite abutments were connected. All radiographs were taken using paralleling technique with individually fabricated impression bite block, following insertion of the prosthesis and at the 3-, 6-, 12 month re-examinations. After processing the obtained images, the osseous level was calculated using the digital image in the mesial and distal aspect in each implant. An ANOVA and t-test were used to test for difference between the baseline and 3-, 6-, 12 months re-examinations, and for difference between maxilla and mandible. Differences at P <0.05 were considered statistically significant. For histologic examination, sample was obtained from the palatal gingiva which implant functioned for 12 months. Sections were examined under a light microscope under various magnifications. Clinically, no abutment fracture or crack as well as periimplantitis was observed during the period of study. The mean bone level reduction(${\pm}standard$ deviation) was 0.34 rom(${\pm}\;0.26$) at 3-months, 0.4 2mm(${\pm}\;0.30$) at 6-months, 0.62 mm(${\pm}\;0.28$) at 12-months respectively. No statistically significant difference was found between baseline and 3-, 6-, 12-months re-examinations (p > 0.05). The mean bone level reduction in maxilla was 0.33(${\pm}0.25$) at 3-months, 0.36(${\pm}0.33$) at 6-months, 0.56(${\pm}0.26$) at 12-months. And the mean bone level reduction in mandible was 0.35(${\pm}0.27$) at 3-months, 0,49(${\pm}0.27$) at 6-months, 0.68(${\pm}0.30$) at 12-months. No statistical difference in bone level reduction between implants placed in the maxilla and mandible. Histologically, the height of the junctional epithelium was about 2.09 mm. And the width was about 0.51 mm. Scattered fibroblasts and inflammatory cells, and dense collagen network with few vascular structures characterized the portion of connective tissue. The inflammatory cell infiltration was observed just beneath the apical end of junctional epithelium and the area of direct in contact with zirconia/alumina abutment. These results suggest the zirconia/alumina composite abutment can be used in variable intraoral condition, in posterior segment as well as anterior segment without adverse effects.

혈소판유래성장인자-BB가 성견 치근이개부병변의 조직재생에 미치는 효과 (THE EFFECTS OF THE PLATELET-DERIVED GROWTH FACTOR-BB ON THE PERIODONTAL TISSUE REGENERATION OF THE FURCATION INVOLVEMENT OF DOGS)

  • 조무현;박광범;박준봉
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제23권3호
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    • pp.535-563
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    • 1993
  • 치주질환 진행의 최종적인 결과는 하반 지지조직의 소실로 치아상실을 초래하는 것이다. 이러한 치주질환의 이상적인 치유형태는 부착상실 예방을 비롯 상실된 조직의 재상 즉 신생 치조골과 백악질이 형성되고 두 조직사이에 치주인대가 재형성되는 것이다. 최근까지의 치주조직재생을 위한 처치법으로 이환된 병소부의 단순제거, 치관변위판막술, 약제의 치근면처리법, 조직유도재생술, 골전도물질 삽입, 골유도 혹 골형성물질 사용등 다양한 방법이 제시되었으나 아직 이상적인 치료법은 밝혀지지 않고 있다. 치아지지의 가장 중요한 역할을 하는 치조골의 재생에 대해 많은 연구들과 아울러 조직화학적 연구에서 Polypeptide Growth Factor(PGF) 가 다양한 종류의 세포증식과 이주 및 기질합성에 촉진효과가 있다고 하여 조직재생에 사용 가능성이 보고된 바 있었다. 이 PGF중 혈소판유래성장인자가 섬유아세포와 골아세포의 유사분열 및 단백질합성에 촉진작용이 있으며 조직재생에 영향을 미친다는 보고도 있었다. 본 연구의 목적은 총 8 마리의 실험동물을 이용하여 치근이개부병변을 형성한 후 혈소판유래성장인자를 처리하고 기존 조직결손부에 사용하였던 Tricalcium Phosphate(TCP) 와 콜라젠을 성장인자 함유매개체로 하여 이개부병변에 병용삽입한 경우 치유과정에 미치는 효과를 규명하여 임상적용의 가능성을 규명하고 실제 임상적용방법을 개발할 목적으로 실시하였다. 실험동물 Pentobarbital Sodium으로 전신마취를 시킨후, 초음파치석제거기등을 이용하여 구강위생을 청결하게 한 다음, 치은열구절개를 이용하여 전층판막을 형성하였다. 피질골과 치조골을 삭제하고 형성된 이개부 결손부에 치근면활택술을 시행하였으며, 구연산으로 치면처리 후, 계획된 재료를 삽입하고, 치관변위판막술과 유사한 형태의 봉합을 시행하였다. 실험동물을 2, 4, 8, 12 주에 관류고정과 아울러 회생시켜 악골을 채취하고 통법에 의해 후고정, 탈회, 탈수과정을 거쳐 파라핀으로 포매한 후 $7{\mu}m$두께로 절편하고 H & E 염색후 광학현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. PDGF-BB 만 처리한 군에서는 2주 소견에서부터 결손부 전체에 걸쳐 활성도가 높은 조골세포들이 균일하게 분포하면서 이들로부터 생성된 골양조직이 기초적인 골소주의 형태를 이루고 있음이 관찰되었으며 그후 매우 빠른 골형성이 계속되어 8주 소견에서는 결손부 정상에 이르기까지 성숙된 치밀골이 채워져 있었다. 신생골형성의 전반적 형태는 치근면의 외형에 따라 치근이개부상단부로 형성되는 양상이었다. PDGF-BB 군에서 신생백악질의 형성은 2주소견 에서는 미약하였으나 4주이후 치근면에 수직으로 배열된 교원섬유들과 함께 균일한 두께로 형성되기 시작하여, 8주에 이르러서는 비 손상부위에서보다 더욱 두터운 신생백악질이 형성되었고 전형적인 샤피스씨 섬유가 완성되어 있음이 관찰되었다. PDGF-BB와 TCP를 병용한 경우 및 PDGF-BB와 콜라젠을 병용한 경우에서는 PDGF-BB군에 비해 신생골 및 신생백악질의 형성, 치주인대강의 발달이 상대적으로 미약하였으며 이러한 현상은 수술후 초기단계에서 더욱 두드러져 함유매개체로서의 기능을 기대하였던 이들 이식재들이 도리어 급속하게 분화 증식되는 세포들의 이동에 장애물로서 작용하는 것으로 나타났다. 결론적으로 PDGF-BB의 치근면 처리가 치근이 개부병변 치료에 있어 전반적으로 조직재생의 속도가 빠르고 그 치유양상도 시간경과에 따라 치주조직 고유형태로 진행됨이 관찰되어 동일 병소치료에 응용가능성을 확인하였다. 또한 차후 결손부에 주입방법과 성장인자의 관리법 및 적용량 그리고 적응중의 규명을 위해 연이은 연구가 있어야 할것으로 사료된다.

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Adjuvant 유발 관절염 랫트에 대한 삼기음의 효과 (Effects of Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$ ) on Freund's Complete Adjuvant-induced Arthritic Rats)

  • 최은실;장홍규;권오곤;우창훈;안희덕
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.1-14
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    • 2013
  • Objectives The object of this study was to observe the favorable anti-arthritic effects of Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) on Freund's complete adjuvant (FCA)-induced arthritic Wistar rats. Methods Rheumatoid arthritis was induced by intradermal injection of FCA, and 300, 150 or 750 mg/kg of Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) were orally administered once a day for 14 days from 14 days after FCA treatments, and 15 mg/kg of dexamethasone was intraperitoneally administered as reference drug in this experiment. All rats were sacrificed at 14 days after continuous oral treatment of Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) or intraperitoneal administration of dexamethasone, and changes on the body weight, knee circumferences, gross arthritis score, inflammatory tissue prostaglandin (PG) $E_2$ levels were monitored with cartilage collagen components and glucosaminoglycans compositions - chondroitin sulphate, heparan sulphate and hyaluronic acid in the present study. Results As results of FCA treatment, classic rheumatoid arthritis featuring dramatical decreases on the body weights, cartilage collagen contents and bone glucosaminoglycans-chondroitin sulphate, heparan sulphate and hyaluronic acid contents, with increases on the knee circumferences, gross arthritis scores and inflammatory tissue $PGE_2$ levels. However, these changes from FCA-induced rheumatoid arthritis were clearly reduced by treatment of dexamethasone and both two different dosages of Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) 300 and 150 mg/kg in the present study. Although FCA-induced arthritis were more favorably inhibited by treatment of dexamethasone 15 mg/kg as compared with Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) 300 mg/kg, marked decreases of body weights were detected in dexamethasone 15 mg/kg treated rats, and Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) 300 mg/kg showed similar preserve effects on the cartilage glucosaminoglycan compositions in this study. Conclusions The results obtained in this study suggest that over 300 and 150 mg/kg of Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) showed favorable anti-arthritic effects on the FCA-induced arthritis mediated by suppression of $PGE_2$, a inflammatory mediator. However, detail mechanism studies should be conduced in future with the screening of the biological active compounds in this herb. Although overall anti-inflammatory effects Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) 300 mg/kg were lowered than those of dexamethasone 15 mg/kg treated rats, Samki-eum ($s\bar{a}nq\grave{i}-y\check{i}n$) 300 mg/kg treated rats showed similar preserve effects on the cartilage glucosaminoglycan compositions in this experiment.

폴리감마글루탐산(PGA) 함유량이 증가된 청국장이 조골세포 분화에 미치는 영향 (Effects of Poly-Gamma Glutamate Contents Cheonggukjang on Osteoblast Differentiation)

  • 이기호;심미옥;송용수;정호경;장지훈;김민석;김태묵;이효은;안병관;정원석
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.664-670
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    • 2016
  • Polyglutamic acid(PGA) 함유량이 증대된 청국장이 조골세포에 미치는 영향을 세포 수준에서 관찰하고자 하였다. 조골세포에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 세포 생존율, 염기성 인산분해효소(alkaline phosphatase, ALP) 활성, 골 석회화 형성능, 조골세포 분화 관련 유전자 발현능을 측정하였다. 세포 독성이 없는 농도에서 염기성 인산분해효소 활성을 측정한 결과 농도에 의존적으로 ALP 활성이 증가하였으며, 일반 청국장 A보다 PGA 함유량이 증가한 청국장 B가 더 높은 ALP 활성 증가 효과를 나타내었다. 청국장의 골 석회화 형성능을 측정한 결과 역시 청국장 A보다 B가 더 높은 석회화 형성능을 나타내었다. 또한 분화 관련 유전자인 OCN, OPN, Col1, ALP 역시 청국장 B가 A보다 유전자 발현이 더 높게 나타났다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 PGA가 증대된 청국장이 기존 청국장보다 조골세포의 활성에 효과적일 것으로 생각한다.