Background: The structure and function of bone tissue is maintained through a constant remodeling process, which is maintained by the balance between osteoblasts and osteoclasts. The failure of bone remodeling can lead to pathological conditions of bone structure and function. Remifentanil is currently used as a narcotic analgesic agent in general anesthesia and sedation. However, the effect of remifentanil on osteoclasts has not been studied. Therefore, we investigated the effect of remifentanil on pre-osteoclast (pre-OCs) differentiation and the mechanism of osteoclast differentiation in the absence of specific stimulus. Methods: Pre-OCs were obtained by culturing bone marrow-derived macrophages (BMMs) in osteoclastogenic medium for 2 days and then treated with various concentration of remifentanil. The mRNA expression of NFATc1 and c-fos was examined by using real-time PCR. We also examined the effect of remifentanil on the osteoclast-specific genes TRAP, cathepsin K, calcitonin receptor, and DC-STAMP. Finally, we examined the influence of remifentanil on the migration of pre-OCs by using the Boyden chamber assay. Results: Remifentanil increased pre-OC differentiation and osteoclast size, but did not affect the mRNA expression of NFATc1 and c-fos or significantly affect the expression of TRAP, cathepsin K, calcitonin receptor, and DC-STAMP. However, remifentanil increased the migration of pre-OCs. Conclusions: This study suggested that remifentanil promotes the differentiation of pre-OCs and induces maturation, such as increasing osteoclast size. In addition, the increase in osteoclast size was mediated by the enhancement of pre-OC migration and cell fusion.
Park, Young-Wook;Min, Bong-Gi;Kim, Ji-Hyuck;Kim, Soung-Min;Lee, Young-Joon;Lee, Sang-Shin;Lee, Suk-Keun;Moon, Huck-Soo;Chi, Je-Geun
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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v.32
no.1
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pp.19-26
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2006
Objective: In order to elucidate the retrogressive degeneration of orofacial cleft, the fissured tissues of prenatal and postnatal cleft lip and palate were examined by histological and immunohistochemical methods. Design: Totally 42 cases of prenatal (n=17) and postnatal (n=25) cleft lip and/or palate were examined in comparison with 10 cases of normal lip and oral mucosa using immunohistochemical stainings of MMP-3, MMP-9, MMP-10, cathepsin G, PCNA, E-cadherin, TGase 2, HSP-70, vWF, and VEGF. Main Outcome Measures: In the fissured tissue the sebaceous glands were strongly positive for PCNA and grew into the underlying fibromuscular tissue (24/42). Some hyperplastic sebaceous glands of prenatal cleft lip produced infundibular follicular cyst (9/17). The skin and mucosal epithelia from the postnatal cleft lip and palate (10/25) showed severe basal hyperplasia (11/25) and melanocyte infiltration (7/25). Results: The immunostaining of MMP-3 and HSP-70 were strongly positive in the hyperplastic sebaceous glands and nearby atrophying muscle bundles of the fissured tissue, while MMP-9, MMP-10, and cathepsin G were almost negative. The immunoreactions of the other antibodies used in this study were similar between in the fissured tissues and in the normal controls. Conclusions: These data suggest that the over-expression of MMP-3 is closely related to the sebaceous gland hyperplasia, epithelial dysplasia, and the muscle degeneration, and that the over-expression of MMP-3 in the fissured tissue may continuously aggravate the cleft condition in the later life.
Kim, Dong-Gyu;Kim, Mi-Hye;Kang, Min Jung;Shin, Jung Hye
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.44
no.4
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pp.532-539
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2015
Inhibition of osteoclast differentiation is the most important target for prevention of inflammatory bone resorption and bone diseases. Here, we investigated the effect of spinach ethanol extract on osteoclast differentiation in RAW264.7 cells. Spinach was extracted with ethanol at a concentration ranging from 0 to 100% (0, 25, 50, 75, and 100% ethanol). Inhibitory effects of receptor activator of NF-${\kappa}B$ ligan (RANKL)-induced osteoclast differentiation were evaluated using tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) stain assay. The most effective eanol concentration for osteoclast differentiation was 100%. Spinach extract (100% ethanol) suppressed RANKL-induced osteoclast differentiation and TRAP activity. Spinach extract (100% ethanol) also suppressed expression of osteoclast differentiation-related marker genes (NFATc1, c-FOS, cathepsin K, and TRAP) and down-regulated RANKL-induced NF-${\kappa}B$ and ERK phosphorylation during osteoclast differentiation. Taken together, our results suggest that spinach extract is effective against reducing osteoclast differentiation through the NF-${\kappa}B$-mediated pathway.
Objectives : This study was performed to evaluate the effect of CJ(Cuscuta japonica Chois) on osteoclast differentiation and gene expression. Methods : The osteoclastogenesis and gene expression were determined in RANKL(receptor activator of nuclear factor kappa B ligand)-stimulated RAW 264.7. The results were summarized as followes. Results : CJ decreased the number of TRAP positive cell in RANKL-stimulated RAW264.7 cell. CJ decreased the expression of RANK(receptor activator of nuclear factor kappa B), $TNF{\alpha}$, and IL-6 in RANKL-stimulated RAW264.7 cell. CJ decreased the expression of iNOS and COX-2 in RANKL-stimulated RAW264.7 cell. CJ decreased the expression of Cathepsin K in RANKL-stimulated RAW264.7 cell. Conclusions : It is concluded that CJ might decrease the bone resorption resulted from decrease of osteoclast differentiation and it's related gene expression.
Lysosomal enzyme latency was demonstrated for hydrolases from porcine leukocyte by suspending sediment sfrom differential centrifugation in 0.125 to 0.250 M sucrose. Specific activities pH optima and activation energies were determined for hydrolases distributed in various sedimentation fractions and for enzymes solubilized by n-butyl alcohol extraction. Specific activities of the hydrolases revealed the heterogeneity of the Iysosomal fractions relative to enzyme content. pH optima identified the enzyme as acid hydrolases with optima for cathepsin D and aryl sulfatase also at pH 6.8. Activation energies of some hydrolases were low revealing that these enzymes could function efficiently during low temperature aging of meat.
Objectives : This study was performed to evaluate the effect of Securinega suffructicosa Rehder (SS) on osteoclast differentiation and gene expression. Methods : The osteoclastogenesis and gene expression were determined in RANKL-stimulated RAW 264.7. The results were summarized as followes. Results : SS decreased the number of TRAP positive cell in RANKL-stimulated RAW264.7 cell. SS decreased the expression of RANK, TNF${\alpha}$, and IL-6 in RANKL-stimulated RAW264.7 cell. SS decreased the expression of iNOS and COX-2 in RANKL-stimulated RAW264.7 cell. SS decreased the expression of Cathepsin K in RANKL-stimulated RAW264.7 cell. Conclusions : It is concluded that SS might decrease the bone resorption resulted from decrease of osteoclast differentiation and it's related gene expression.
In order to compare and study the effects of Kamipalmijiwhang tang(加味八味地黃湯) & Kamigangwhalsokdantang(加味羌活續斷湯) on inhibition of osteoporosis induced by ovariectomy, the author administered Kamipalmijiwhangtang & Kamigangwhalsokdantang to the sample groups per orally before and after ovariectomy. The author observed the activities of cathepsin L, K and the contents of calcium, calcitonin, osteocalcin and phosphorus in the serum for the biochemical index, the contents of IL-6 in the serum and bone marrow for immunological index, the state of bone loss in the metaphysis of tibia by histological study, the expression of ELAM-1 &collagen IV by immunohistochemical analysis, the expression of fos by immunocytochemical analysis. The results were as follows: 1. The activities of cathepsin L, K in the serum had a significant inhibitive effects in all sample groups compared with the control group. The inhibitive effects of Sample A-1 & B-1 was better than those of A-2 & B-2 and the inhibitive effects of sample B-1 & B-2 was better than those of A-1 & A-2. 2. The content changes of IL-6 in the serum and bone marrow had a significant inhibitive effects in all sample groups compared with the control group. The inhibitive effects of sample A-1 & B-1 was better than those of A-2 & B-2 and the inhibitive effects of sample B-1 & B-2 was better than those of A-1 & A-2. 3. In the histological study of tibial metaphysis all the sample groups inhibited bone loss significantly compared with the control group and expressed trabecula shape of bone similar to the normal group. 4. The expression of ELAM-1 & collagen IV decreased a little bit in sample A-2. It also decreased to a similar degree in sample B-2 like normal group and disturbed itself. 5. The expression of fos was inhibited in all sample groups compared with control group. The inhibitive expression of sample B-1 & B-2 was more remarkable than those of A-1. & A-2. 6. The serum calcium had a significant increasing effects in an sample groups compared with control group. Each sample groups didn't have any significant difference. 7. The serum calcitonin had a significant increasing effects in sample A-1, A-2 and B-1 groups compared with control group. Each sample groups didn't have any significant difference. 8. The serum osteocalcin and phosphorus didn't have any significant difference in all sample groups compared with control group.
Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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v.29
no.2
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pp.278-284
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2002
To examine the global gene expression of osteoclastogenesis-related genes in RAW 264.7 and its differentiated OCLs through the use of Atlas Mouse cDNA Array 2.1 membranes printed with 1176 well-characterized mouse genes involved in biology. Both samples were screened in parallel using cDNA expression arrays. The array results were additionally validated using RT-PCR. The results of cDNA arrays showed that 6 genes were up-regulated >2.5-fold (PKC beta II. POMC, PTEN, etc) and 16 genes were down-regulated >2.5-fold (Osteopontin, Cyclin D1, Cathepsin C, PTMA, etc) in both samples at the mRNA level. RT-PCR analysis of PKC beta II of these differentially expressed genes gave result consistent with cDNA array findings. The result of osteoclastogenesis showed that the PKC beta II gene was overexpressed in OCLs compared with RAW264.7 cell line. Osteoclastogenesis-related genes are differentially expressed in RAW264.7 cell line and its differentiated OCLs. its gene overexpression correlates with osteoclast differentiation in RAW264.7 cell line.
A cDNA microarray composed of 2,028 different ESTs from two shrimp species, Penaeus monodon and Masupenaeus japonicus, was employed to identify yellow head virus (YHV)-responsive genes in hemocytes of P. monodon. A total of 105 differentially expressed genes were identified and grouped into five different clusters according to their expression patterns. One of these clusters, which comprised five genes including cathepsin L-like cysteine peptidase, hypothetical proteins and unknown genes, was of particular interest because the transcripts increased rapidly ($\leq$ 0.25 hours) and reached high expression levels in response to YHV injection. Microarray data were validated by realtime RT-PCR analyses of selected differentially expressed transcripts. In addition, comparative analysis of the hemocyte transcription levels of three of these genes between surviving and non-surviving shrimp revealed significantly higher expression levels in surviving shrimp.
Objectives: This study aimed to investigate the effects of rhubarb extract on osteoclast differentiation in bone marrow-derived macrophages (BMMs). Osteoclasts are vital for bone resorption and remodeling. Osteoclast dysregulation can contribute to various bone-related disorders that directly affect oral health. Rhubarb, a medicinal plant with anti-inflammatory properties, has been shown to modulate bone metabolism. Methods: BMMs were isolated from the femurs and tibias of 5-week-old C57BL/6 mice and cultured in the presence of mouse macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) for 3 days. Subsequently, BMMs were treated with M-CSF and receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL) to induce osteoclast differentiation. Results: Rhubarb extract effectively suppressed osteoclast differentiation in BMMs. Furthermore, rhubarb extract inhibited the mRNA expression of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) and cathepsin K (CTSK), which are essential for osteoclastogenesis. Moreover, it inhibited the RANKL-induced expression of nuclear factor of activated T cell c1 (NFATc1), a crucial transcription factor in osteoclast differentiation. Conclusions: These results suggest that rhubarb extract promotes oral health by inhibiting osteoclastogenesis in BMMs. Thus, rhubarb extract shows promise as a therapeutic agent for bone-related disorders that directly affect oral health, particularly those associated with abnormal osteoclast activity. Further research and exploration of the underlying mechanisms are warranted to fully understand their potential clinical applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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