• 한국임상수의학회:학술대회논문집
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• 한국임상수의학회 2007년도 추계국제학술대회 및 컨퍼런스
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• pp.587-587
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• 2007

• 한국임상수의학회:학술대회논문집
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• 한국임상수의학회 2007년도 추계국제학술대회 및 컨퍼런스
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• pp.588-588
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• 2007

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제53권1호
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• pp.20-37
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• 2023

Purpose: Our pilot study showed that a 3-dimensional dual drug delivery scaffold (DDDS) loaded with Chinese herbs significantly increased the regenerated bone volume fraction. This study aimed to confirm the synergistic anti-inflammatory and osteogenic preclinical effects of this system. Methods: The targets and pathways of parthenolide and naringin were predicted. Three cell models were used to assess the anti-inflammatory effects of parthenolide and the osteogenic effects of naringin. First, the distance between the cementoenamel junction and alveolar bone crest (CEJ-ABC) and the bone mineral density (BMD) of surgical defects were measured in a rat model of periodontitis with periodontal fenestration defects. Additionally, the mRNA expression levels of matrix metallopeptidase 9 (MMP9) and alkaline phosphatase (ALP) were measured. Furthermore, the number of inflammatory cells and osteoclasts, as well as the protein expression levels of tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and levels of ALP were determined. Results: Target prediction suggested prostaglandin peroxidase synthase (PTGS2) as a potential target of parthenolide, while cytochrome P450 family 19 subfamily A1 (CYP19A1) and taste 2 receptor member 31 (TAS2R31) were potential targets of naringin. Parthenolide mainly targeted inflammation-related pathways, while naringin participated in steroid hormone synthesis and taste transduction. In vitro experiments revealed significant antiinflammatory effects of parthenolide on RAW264.7 cells, and significant osteogenic effects of naringin on bone marrow mesenchymal stem cells and MC3T3-E1 cells. DDDS loaded with parthenolide and naringin decreased the CEJ-ABC distance and increased BMD and ALP levels in a time-dependent manner. Inflammation was significantly alleviated after 14 days of DDDS treatment. Additionally, after 56 days, the DDDS group exhibited the highest BMD and ALP levels. Conclusions: DDDS loaded with parthenolide and naringin in a rat model achieved significant synergistic anti-inflammatory and osteogenic effects, providing powerful preclinical evidence.

• BMB Reports
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• 제56권10호
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• pp.545-550
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• 2023

Osteoporosis is a major public health concern, which requires novel therapeutic strategies to prevent or mitigate bone loss. Natural compounds have attracted attention as potential therapeutic agents due to their safety and efficacy. In this study, we investigated the regulatory activities of boeravinone B (BOB), a natural rotenoid isolated from the medicinal plant Boerhavia diffusa, on the differentiation of osteoclasts and mesenchymal stem cells (MSCs), the two main cell components responsible for bone remodeling. We found that BOB inhibited osteoclast differentiation and function, as determined by TRAP staining and pit formation assay, with no significant cytotoxicity. Furthermore, our results showing that BOB ameliorates ovariectomy-induced bone loss demonstrated that BOB is also effective in vivo. BOB exerted its inhibitory effects on osteoclastogenesis by downregulating the RANKL/RANK signaling pathways, including NF-κB, MAPK, and PI3K/Akt, resulting in the suppression of osteoclast-specific gene expression. Further experiments revealed that, at least phenomenologically, BOB promotes osteoblast differentiation of bone marrow-derived MSCs but inhibits their differentiation into adipocytes. In conclusion, our study demonstrates that BOB inhibits osteoclastogenesis and promotes osteoblastogenesis in vitro by regulating various signaling pathways. These findings suggest that BOB has potential value as a novel therapeutic agent for the prevention and treatment of osteoporosis.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.631-646
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• 2011

중간엽 줄기 세포는 다분화능을 가지고 있으며 골수, 지방, 태반, 치아속질, 윤활막, 편도 및 가슴샘 등 인체의 다양한 조직에서 분리된다. 중간엽 줄기세포는 조직의 항상성을 조절하며 다분화능, 분리와 조작의 용이함, 암세포로의 화학주성 및 면역 반응 조절 등의 특징을 가지고 있어서 재생 의학, 암 치료 및 식대주 질환(GVHD) 등에 이용할 수 있는 세포치료제로 주목 받고 있다. 하지만 주위 세포와 조직을 지지하고 조절하는 특징과 관련하여 중간엽 줄기세포가 혈관 생성을 촉진하고 성장인자를 분비하며 암세포를 공격하는 면역 반응을 억제함으로써 암의 진행을 촉진시킨다는 사실 또한 보고 되고 있다. 이러한 사실들로 인해 중간엽 줄기세포의 임상 적용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 어떠한 기전을 통해서 중간엽 줄기세포가 암의 진행을 촉진하는 지지 세포로 기능하는지를 밝히기 위해서 인체 지방 조직에서 유래한 중간엽 줄기세포를 두 개의 암세포주(H460, U87MG)와 각각 공동 배양하고 microarray를 이용해서 암세포와 공동 배양되지 않은 중간엽 줄기세포와 유전자의 발현을 비교하였다. 두 암세포주와 공동배양에서 공통적으로 2배 이상 차이 나는 유전자를 DAVID (Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)와 PANTHER (Protein ANalysis THrough Evolutionary Relationships)를 이용해 분석하였으며 생물학적 과정, 분자적 기능, 세포의 구성 성분, 단백질의 종류, 질병과 인체 조직 그리고 신호전달에 관련된 정보를 획득하였다. 이를 통해서 암세포는 중간엽 줄기세의 분화, 증식, 에너지 대사, 세포의 구조 및 분비기능을 조절하여 유전자의 발현 양상을 암 연관 섬유모세포(cancer associated fibroblast)와 유사한 세포로 변형 시킨다는 사실을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 중간엽 줄기세포를 이용한 임상 치료제의 효과와 안정성을 개선하는데 응용될 수 있을 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권12호
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• pp.2021-2030
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• 2020

Objective: Quantitative polymerase chain reaction (qPCR) has been extensively used in the field of mesenchymal stem cell (MSC) research to elucidate their characteristics and clinical potential by normalization of target genes against reference genes (RGs), which are believed to be stably expressed irrespective of various experimental conditions. However, the expression of RGs is also variable depending on the experimental conditions, which may lead to false or contradictory conclusions upon normalization. Due to the current lack of information for a clear list of stable RGs in bovine MSCs, we conducted this study to identify suitable RGs in bovine MSCs. Methods: The cycle threshold values of ten traditionally used RGs (18S ribosomal RNA [18S], beta-2-microglobulin [B2M], H2A histone family, member Z [H2A], peptidylprolyl isomerase A [PPIA], ribosomal protein 4 [RPL4], succinate dehydrogenase complex, subunit A [SDHA], beta actin [ACTB], glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase [GAPDH], TATA box binding protein [TBP], and hypoxanthine phosphoribosyltrasnfrase1 [HPRT1]) in bovine bone marrow-derived MSCs (bBMMSCs) were validated for their stabilities using three types of RG evaluation algorithms (geNorm, Normfinder, and Bestkeeper). The effect of validated RGs was then verified by normalization of lineage-specific genes (fatty acid binding protein 4 [FABP4] and osteonectin [ON]) expressions during differentiations of bBMMSCs or POU class 5 homeobox 1 (OCT4) expression between bBMMSCs and dermal skins. Results: Based on the results obtained for the three most stable RGs from geNorm (TBP, RPL4, and H2A), Normfinder (TBP, RPL4, and SDHA), and Bestkeeper (TBP, RPL4, and SDHA), it was comprehensively determined that TBP and RPL4 were the most stable RGs in bBMMSCs. However, traditional RGs were suggested to be the least stable (18S) or moderately stable (GAPDH and ACTB) in bBMMSCs. Normalization of FABP4 or ON against TBP, RPL4, and 18S presented significant differences during differentiation of bBMMSCs. However, although significantly low expression of OCT4 was detected in dermal skins compared to that in bBMMSCs when TBP and RPL4 were used in normalization, normalization against 18S exhibited no significance. Conclusion: This study proposes that TBP and RPL4 were suitable as stable RGs for qPCR study in bovine MSCs.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권4호
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• pp.233-241
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• 2010

사람의지방줄기세포는지방조직내에존재하는 줄기세포로 얻기 쉽고, 골수줄기세포와 유사한 특징을 가지고 있다. 그러나 지방을 추출하는 과정, 공여자의 나이, 체질량, 추출 부위에 따라 세포의 특성이 달라지며, 이질적인 세포군을 얻게 된다. 따라서 본 연구에서는 허벅지 지방에서 유래한 줄기세포 특성 분석 및 중배엽, 내배엽성 세포로의 분화능을 알아보았다. 허벅지 유래 줄기세포는 골수줄기세포와 유사한 섬유아세포와 유사한 모양을 보였으며, 체외에서 56.5번의 분열을 하였고, 약 $5{\times}10^{22}$개의 세포를 얻을 수 있었다. 이들은 SCF, Oct4, nanog, vimentin, CK18, FGF5, NCAM, Pax6, BMP4, HNF4a, nestin, GATA4, HLA-ABC, HLA-DR과 같은 유전자를 발현하였으며, Oct4, Thy-1, FSP, vWF, vimentin, desmin, CK18, CD54, CD4, CD106, CD31, a-SMA, HLA-ABC 등과 같은 단백질을 발현하였다. 또한 이들은 지방, 골, 연골 세포와 같은 중배엽성 세포로 분화하였고, 더욱이 인슐린 분비세포와 같은 내배엽성 세포로도 분화하였다. 결론적으로, 사람의 허벅지 유래 줄기세포는 골수 줄기세포와 유사하게 체외에서 증식이 가능하였으며, 유전자 및 단백질 발현 패턴을 가지고 있었으며, 다양한 세포로 분화 가능하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 허벅지 지방유래 줄기세포는 골수 줄기세포를 대체할 수 있는 세포치료제의 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제32권5호
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• pp.403-408
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• 2008

케라틴은 울, 머리카락, 손톱 등을 형성하는 섬유단백질의 주요성분으로 유용한 생체재료이다. 골수간염 줄기세포를 이용한 조직공학 적용을 위해 Poly(4-lactide-co-glycolide) (PLGA)에 함량별로 케라틴을 함유한 지지체를 용매 캐스팅/염 추출법을 이용하여 제조하였다. 제조된 지지체의 표면과 단면의 형태를 전자현미경(SEM)으로 관찰하고 특성분석을 위해 다공도, 표면 적심성, 물 흡수성, 그리고 열적성질을 분석하였다. 이 후 쥐에서 분리한 골수간엽줄기세포를 지지체에 파종하여 세포의 증식율을 (4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2.5-diphenyl-tetrazolium bromide(MTT) 분석방법을 이용하여 측정하였다. 천연/합성 하이브리드 담체인 케라틴/PLGA 지지체는 PLGA 단독으로 제조된 지지체와 비교 시 골수간엽줄기세포의 생장에 유익한 환경을 제공함을 확인하였다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제30권3호
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• pp.249-255
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• 2015

Diabetes mellitus, the most common metabolic disorder, is divided into two types: type 1 and type 2. The essential treatment of type 1 diabetes, caused by immune-mediated destruction of ${\beta}-cells$, is transplantation of the pancreas; however, this treatment is limited by issues such as the lack of donors for islet transplantation and immune rejection. As an alternative approach, stem cell therapy has been used as a new tool. The present study revealed that bone marrowderived mesenchymal stromal cells (BM-MSCs) could be transdifferentiated into pancreatic cells by the insertion of a key gene for embryonic development of the pancreas, the pancreatic and duodenal homeobox factor 1 (PDX1). To avoid immune rejection associated with xenotransplantation and to develop a new cell-based treatment, BM-MSCs from ${\alpha}$-1,3-galactosyltransferase knockout (GalT KO) pigs were used as the source of the cells. Transfection of the EGFP-hPDX1 gene into GalT KO pig-derived BM-MSCs was performed by electroporation. Cells were evaluated for hPDX1 expression by immunofluorescence and RT-PCR. Transdifferentiation into pancreatic cells was confirmed by morphological transformation, immunofluorescence, and endogenous pPDX1 gene expression. At 3~4 weeks after transduction, cell morphology changed from spindle-like shape to round shape, similar to that observed in cuboidal epithelium expressing EGFP. Results of RT-PCR confirmed the expression of both exogenous hPDX1 and endogenous pPDX1. Therefore, GalT KO pig-derived BM-MSCs transdifferentiated into pancreatic cells by transfection of hPDX1. The present results are indicative of the therapeutic potential of PDX1-expressing GalT KO pig-derived BM-MSCs in ${\beta}-cell$ replacement. This potential needs to be explored further by using in vivo studies to confirm these findings.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권3호
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• pp.253-263
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• 2002

목적 : bFGF (basic fibroblast growth factor)는 섬유아세포(fibroblast)에서 분비하는 대표적인 성장인자로 섬유아세포뿐 아니라 간질조직과 골수 및 다른 상피 근원세포의 성장에도 관여하며 방사선보호제 역할에 관한 연구가 시도되고 있다. 이 연구는 방사선보호제로서의 bFGF의 기능을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 간엽조직 기원(mesenchymal origin)인 마우스육종 180 종양세포를 생쥐 대퇴부 피하에 이식하고 bFGF를 투여한 후 전신방사선조사(6, 8, 10 Gy)하여 생쥐의 생존률을 조사하고 bFGF (3, $6\;{\mu}g$/쥐)의 방사선보호효과를 관찰하였다. 동시에 이식한 마우스 180 고형종양을 국소방사선조사한 후 bFGF가 종양성장에 미치는 영향을 알아보았다. 또한 bFGF에 의한 방사선보호효과의 기전을 이해 하고자 소장점막, 골수, 폐조직 및 이식종양조직에 대한 병리 조직학적 검사와 DNA terminal transferase nick-end labeling assay 방법으로 아포프토시스(apoptosis) 빈도를 측정하였다. 결과 : 1) 방사선조사단독군에 비해 방사선조사와 $6\;{\mu}g$ bFGF 투여병행군에서 생쥐의 골수치사를 감소시켜 생존률이 증가되었다(p<0.05). 2) 방사선조사단독군에 비해 방사선조사와 $6\;{\mu}g$ bFGF 투여병행군에서 공장 소낭선 깊이 및 미세융모 길이가 의의 있게 증가되었다(p<0.05). 소낭선세포의 아포프토시스 빈도는 방사선조사단독군에 비해 방사선조사와 bFGF 투여병행군에서 방사선조사후 8시간, 24시간에 감소하였으며 bFGF를 고용량 투여한 군에서 뚜렷하였다. 3) 골수조직에서는 방사선조사 후 7일, 14일째 세포 밀도가 방사선조사단독군에 비해 방사선조사와 $6\;{\mu}g$ bFGF 투여병행군에서 증가하였으며 특히 거핵구(megakaryocyte) 계열의 증가가 뚜렷하였다. 4) 폐조직의 H-E 염색 조직소견에서 방사선단독군과 방사선조사와 bFGF 투여병행군 간의 차이는 없었다. 5) 골수 및 폐 조직에서 bFGF 투여에 따른 초기 아포프토시스 빈도의 차이는 려었다(p>0.05). 6) 양성대조군과 bFGF단독투여군 비교시 bFGF투여에 의한 종양성장은 관찰되지 않았으며(p>0.05) 방사선조사단독군과 방사선조사와 $6\;{\mu}g$ bFGF 투여병행군에서도 종양성장곡선의 차이는 없었다(p>0.05). 결론 : 이상의 결과로 bFGF는 소장점막 및 골수세포에 방사선보호효과가 있었으며 그 기전은 조혈모세포 및 소장낭선세포의 성장 및 재생을 촉진하고 조기에 방사선으로 유도된 아포프토시스를 감소시키기 때문인 것으로 생각된다.