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염증성 치은 상피와 치낭의 표피성장인자 수용체의 발현 및 실험적 치아이동에 미치는 영향에 관한 연구 (Expression of Epidermal Growth Factor Receptor in the Inflamed Gingival Epithelium and the Dental Follicle)

  • 김영호;배창
    • 대한치과교정학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.349-357
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    • 1997
  • 동소 mRNA 보합결합법과 면역조직 화학적 염색법을 이용하여 정상 치은 상피와 염증성 치은 상피의 표피성장인자 수용체의 발현을 관찰하여 치은 상피의 염증에 있어서 표피성장인자 수용체의 역할을 연구하고, 타액에 노출되지 않는 치낭 조직에 있어서 표피성장인자 수용체의 발현을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 동소 mRNA 보합결합법상 정상 치은 상피에서 EGFR mRNA는 거의 기저세포층에 국한되어 나타났으며, 극세포층은 약양성을 보였고 과립층과 각화층에서는 발현되지 않았다. 2. 면역조직 화학적 염색법상 정상 치은 상피에서 EGFR 단백은 거의 각화층과 과립층에 국한되어 나타났으며, 극세포층은 약양성을 보였고 기저세포층에서는 발현되지 않았다. 3. 동소 mRNA 보합결합법상 염증성 치은 상피에서 EGFR mRNA는 각화층을 제외한 전층에 걸쳐서 균일하게 분포하였다. 4. 면역조직 화학적 염색법상 염증성 치은 상피에서 EGFR 단백은 기저세포층에서 각화층에 걸쳐서 균일하게 분포하였다. 5. 치낭 조직에서는 동소 mRNA 보합결합법과 면역조직 화학적 염색법 모두에서 Malassez 상피세포 잔존물에 강하게 염색이 되었고, 그 외의 주위 조직에서는 발현되지 않았다. 이상의 결과에서 볼 때, 염증성 치은 상피에서 EGFR의 과발현과 치낭 조직의 Malassez 상피세포 잔존물에서 다량의 EGFR이 존재하는 것으로 미루어, 이는 구강 환경에 가해질 수 있는 손상에 대하여 생체의 항상성을 유지하기 위한 반응으로 여겨진다.

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1,25-Dihydroxyvitamin D3가 치주인대세포활성 및 실험적 치아이동에 미치는 영향에 관한 연구 (The Effect of 1,25-Dihydroxyvitamin D3 on the Viability of Periodontal Ligament Cells and the Experimental Tooth Movement in Rats)

  • 김성우;박동권;김상철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.335-347
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    • 1997
  • 교정치료시 치아이동은 치주인대세포를 매개로 골조직의 개조가 일어나는 과정으로서 골조직의 성장과 개조는 조골세포, 파골세포 및 그 전구세포의 증식, 분화 및 활성에 영향을 미치는 여러가지 전신적 인자와 국소적 인자에 의하여 조절되고 있다. 1.25-Dihydroxyvitamin $D_3$는 vitamin $D_3$의 대사물로서 경조직에 있어서 칼슘과 인산의 이동에 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 알려져 있으나 치주인대에 대한 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$의 생물학적 기능은 잘 알려져 있지 않다. 1.25-Dihydroxyvitamin $D_3$가 치주인대세포의 활성에 미치는 영향을 관찰하고자 10, 25, 50, 100ng/ml농도의 1,25 Dihydroxyvitamin $D_3$를 배양 치주인대세포에 첨가하여 배양 1, 2, 3일 후 M.T.T. 방법으로 세포의 활성을 관찰하였으며, 백서의 실험적 치아이동시 치주인대 내에 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$를 투여하여 12, 24, 36, 48, 72시간 및 7일 후의 조직 변화 소견을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 10ng, 25ng/ml 농도의 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$를 치주인대세포에 가한 후 배양 1, 2, 3일째의 실험군 활성은 대조군과 차이가 없었다. 2. 50ng/ml 농도의 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$를 치주인대세포에 가한 후 배양 3일째의 활성은 대조군에 비하여 유의하게 증가되었으며 100ng/ml농도에서는 배양 2, 3일째에 유의하게 많았다. 3. 백서에 교정력을 가한 후 인장측에서의 골아세포 활성, 치주인대섬유의 파열, 모세혈관 증식은 투여후 7일까지 1.25-Dihydroxyvitamin $D_3$ 투여측과 대조측 간에 차이가 없었다. 4. 교정력을 가한 후 36시간부터 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$를 투여한 압박측의 파골세포 활성 및 치조골 흡수량이 증가하였다. 이상과 같은 결과로, 50-100ng/ml 농도에서 1,25-Dihydroxyvitamin $D_3$의 농도와 배양 기간에 비례하여 치주인대세포의 활성이 증가하였으며 1,25-Dihydroxyvitarnin $D_3$가 투여 36시간부터 파골세포의 활성과 그에 따른 치조골 흡수량 증가에 영향을 미쳤다고 사료된다.

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MiR-126-3p inhibits apoptosis and promotes proliferation by targeting phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit 2 in porcine ovarian granulosa cells

  • Zhou, Xiaofeng;He, Yingting;Jiang, Yao;He, Bo;Deng, Xi;Zhang, Zhe;Yuan, Xiaolong;Li, Jiaqi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권6호
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    • pp.879-887
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    • 2020
  • Objective: Numerous studies have indicated that the apoptosis and proliferation of granulosa cells (GCs) are closely related to the normal growth and development of follicles and ovaries. Previous evidence has suggested that miR-126-3p might get involved in the apoptosis and proliferation of GCs, and phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit 2 (PIK3R2) gene has been predicted as one target of miR-126-3p. However, the molecular regulation of miR-126-3p on PIK3R2 and the effects of PIK3R2 on porcine GCs apoptosis and proliferation remain virtually unexplored. Methods: In this study, using porcine GCs as a cellular model, luciferase report assay, mutation and deletion were applied to verify the targeting relationship between miR-126-3p and PIK3R2. Annexin-V/PI staining and 5-ethynyl-2'-deoxyuridine assay were applied to explore the effect of PIK3R2 on GCs apoptosis and proliferation, respectively. Real-time quantitative polymerase chain reaction and Western Blot were applied to explore the regulation of miR-126-3p on PIK3R2 expression. Results: We found that miR-126-3p targeted at PIK3R2 and inhibited its mRNA and protein expression. Knockdown of PIK3R2 significantly inhibited the apoptosis and promoted the proliferation of porcine GCs, and significantly down-regulated the mRNA expression of several key genes of PI3K pathway such as insulin-like growth factor 1 receptor (IGF1R), insulin receptor (INSR), pyruvate dehydrogenase kinase 1 (PDK1), and serine/threonine kinase 1 (AKT1). Conclusion: MiR-126-3p might target and inhibit the mRNA and protein expressions of PIK3R2, thereby inhibiting GC apoptosis and promoting GC proliferation by down-regulating several key genes of the PI3K pathway, IGF1R, INSR, PDK1, and AKT1. These findings would provide great insight into further exploring the molecular regulation of miR-126-3p and PIK3R2 on the functions of GCs during the folliculogenesis in female mammals.

유성견의 정중구개봉합 급속확대시 투여된 불화나트륨의 초기 효과에 관한 연구 (THE EARLY EFFECTS OF SODIUM FLUORIDE ON THE RAPID PALATAL EXPANSION IN GROWING DOGS)

  • 이현경;정규림
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.85-97
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    • 1998
  • 이 연구는 성장중인 유성견의 정중구개봉합 급속확대후 봉합부 골조직의 치유 및 골개조과정에 미치는 불화나트륨의 효과를 관찰하기 위하여 시행되었다. 생후 6개월된 유성견 18마리를 이용하여 10일간($180^{\circ}$ turn/day), 5mm의 정중구개봉합 급속확대를 시행하였고, 한군당6마리씩 배정하여 각각0, 15, 45일간 보정하였다. 각 6마리중3 마리는 실험군으로, 확대 시작일로부터 희생 직전까지 불화나트륨(1mg sodium fluoride(NaF)/Kg of body weight/day)을 경구 투여하였다. 불화나트륨을 투여하지 않은 나머지 3마리는 대조군으로 사용하였다. 혈청내 fluoride, calcium, phosphate 그리고 alkaline phosphatase 농도 변화에 대한 biochemical analysis를 시행하였고, 희생후 적출한 상악골은 비탈회 조직편을 제작한 후, $10{\mu}m$의 두께로 coronal section하여 Goldner's modified Masson trichrome법으로 염색하고 광학 현미경하에서 검경하였다. 확대 직후, 실험군과 대조군 토두에서 벌어진 봉합 간극은 염증 세포가 침윤된 fibrous connective tissue로 채워져 있었다. 신생골의 형성이 대조군에 비하여 실험군에서 현저하였으며 봉합부 양측 골단은 활성화된 조골세포와 신생골양조직으로 피개되어 있었다. 15일 보정군의 경우, 실험군에서는 계속적으로 봉합부 양 골단에서 골양조직과 활성화된 조골세포로 피복된 신생골 형성이 활발하였다. 그러나 대조군의 경우 신생골의 형성이 일부 관찰되었으나 실험군에 비하여 매우 저조하였다. 45일 보정군에서,대조군의 경우는 활성화된 조골세포를 거의 찾을 수 없었고, 봉합부 주위에서 다수의 파골세포가 관찰된 반면, 실험군에서는 계속적으로 조골세포의 활성이 유지되었고 골양조직의 형성도 활발하였다. 혈청내 alkaline phosphatase농도는 대조군의 경우 시간 경과에 따라 급속하게 저하된 반면, 실험군에서는 45일 보정군에서까지 계속적으로 확대 후에 높은 농도를 유지하였다. 이상의 결과에서, 불화나트륨은 정중구개봉합 급속확대 후 치유 과정에 있어서 조골세포의 활성과 골양조직의 형성을 보다 지속적으로 촉진시킴으로써 봉합부 골조직의 치유 및 재생과정에 유효한 효과가 있는 것으로 사료되었다.

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토끼 태자에 형성시킨 구순열상의 치유과정에서 세포외기질 분포에 관한 연구 (A STUDY ON THE EXTRACELLULAR MATRIX IN THE ARTIFICIALLY CHEATED CLEFT LIP WOUND HEALING OF RABBIT FETUSES)

  • 양원식;백승학
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-15
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    • 1998
  • 태아와 성체의 상처치유과정에서 다른 점으로는 태아 상처가 염증반응과 반흔조직의 생성이 없이 신속히 치유됨을 들 수 있다. 태자상처의 비반흔성 치유와 세포외기질의 역할을 연관지어 해석하려는 노력이 진행중에 있으나, 각 실험 동물종간의 차이 및 세포외기질 구성요소의 다양성등 많은 변수가 아직 미결의 과제로 남아 있다. 본 연구의 목적은 토끼 태자의 상처 치유과정에서 반흔조직의 형성과 관련이 있는 세포외기질의 주요성분인 교원질 I, III, IV, V형, fibronectin, laminin의 시기적 출현 및 분포양상을 조사하기 위한 것이다. 뉴질랜드산 횐 토끼를 임신 3기의 중반인 24일째에 자궁절개술을 시행하고 태자에 인위적으로 구순열상을 만든 후, 봉합한 군(봉합군)과 봉합하지 않은 군(비봉합군), 정상대조군(sham operation group)으로 나누고 이들을 각각 수술후 1, 2, 3, 5, 7일째에 희생시켜 상처치유에 대한 육안관찰 소견과 H & E 염색 소견 및 교원질 I, III, IV, V형, fibronectin, laminin의 면역조직화학적 염색 소견을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 봉합군과 비봉합군에서 전기간동안 염증반응은 없었다. 2. 비봉합군의 재상피화가 봉합군에 비해 다소 느렸다. 3. 교원질 I, III, V형은 봉합군과 비봉합군에서 2일군까지는 발견되지 않았고 3일군이후 존재하였으나 염색정도가 인접정상조직이나 정상대조군에 비하여 증가하지 않았다. 4. 상피 기저막에서 교원질 IV형의 염색소견은 봉합군과 비봉합군에서 3일군이 다소 증가하였으나 그후 감소하여 인접정상조직이나 정상대조군과 차이가 없었고, laminin의 염색 소견은 봉합군과 비봉합군에서 5일군이후 발견되었고 염색정도의 증감없이 7일군까지 유지되었고 인접정상조직이나 정상대조군과 차이가 없었다. 5. 혈관내피세포 기저막에서 laminin과 교원질 IV형의 염색소견은 인접정상조직이나 정상대조군에 비해서 증가하지 않았다. 6. Fibronectin은 봉합군과 비봉합군에서 fibrin clot과 창상 기저부 및 창상연을 따라 3일군까지 염색소견이 증가하였다가 그후 감소하여 인접정상조직이나 정상대조군과 차이가 없었다.

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Vitamin $D_3$와 Dexamethasone의 복합 투여가 골모세포에 미치는 영향에 관한 연구 (The effect of admixture of vitamin $D_3$ and dexamethasone on the activity of osteoblastic cells)

  • 임나원;;김상철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.383-397
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    • 1999
  • 치아 이동시 골개조에 관여하는 골모세포의 활성을 알아보기 위해 골조직 대사 물질인 vitamin $D_3$를 1, 10, 100nM/ml 농도로, dexamethasone을 10, 100nM/ml, $1{\mu}M/ml$ 농도로 단독 또는 복합 투여하여 세포 활성 및 염기성인산분해효소의 활성도를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. dexamethasone을 단독 투여한 경우 배양 1일째에 $1{\mu}M/ml$ 농도에서만 대조군에 비해 유의한 세포 활성 증가를 보였으며 이후에는 전반적으로 유의한 감소를 보였다. 반면에 염기성 인산분해효소의 활성도는 $1{\mu}M/ml$의 dexamethasone일 때 가장 높았으며 배양 기간이 길어질수록 유의한 증가를 보였다. 2 vitamin $D_3$ 첨가시 배양 1일째에는 세포 활성이 증가하였으나 배양 2일째에는100nM/ml에서 대조군과 비교해 크게 감소하여 농도의 증가에 따라 세포 활성이 크게 감소하는 경향을 보였으며 배양 3일째에는 다소 활성이 회복되었다. 염기성 인산분해효소의 활성도는 10nM/ml과 100nM/m1의 vitamin $D_3$에서 배양 2일째와 3일째에 대조군에 비해 유의하게 높았는데 100nM/ml에서 배양 3일째에 가장 높았다. 3. dexamethasone과 vitamin $D_3$를 복합 투여 한 경우 배 양 2일째에는 모든 vitamin $D_3$ 농도에서 세포 활성 이 감소하였으나 3일째에는 세포 활성이 회복되어 대조군이나 dexamethasone단독 투여 시에 비해 유의한 활성 증가를 보이는 경우가 있었다. 염기성 인산분해효소의 활성은 배양 1일째에 감소를 보였으나 배양 2일째에 10nM/ml나 100nM/ml의 dexamethasone에 100nM/ml의 vitamin $D_3$복합 투여의 경우 유의한 증가를 보였고 배양 3일째에 다시 감소를 보였다. 적절한 농도의 dexamethasone과vitamin $D_3$의 복합 사용으로 골모세포의 활성 및 염기성 인산분해효소를 증가시키거나 조절하는 상승 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

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중합효소연쇄반응을 이용한 HLA-class I, II 유전자군의 유전적 다형성에 관한 연구 (A Study of Genetic Polymonhisms of HLA-class I and II Genes Using Polymerase Chain Reaction)

  • Kyung-Ok Lee
    • 대한의생명과학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.11-25
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    • 1998
  • HLA 유전자군은 인간의 유전자 중에서 가장 높은 유전적 다형성을 보이며, 분석방법에 따라 판정할 수 있는 대립유전자의 수에 많은 차이가 있다. 현재까지 혈청학적 방법을 이용하여 HLA항원형 구분을 하였으나, 최근 골수이식 등 여러 HLA활용분야에서 HLA유전자형 분석이 요구되고 있어, 많은 수의 HLA유전자형을 쉽고 정확하게 구분할 수 있는 HLA DNA typing 방법이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 HLA-A, B, C, DRBI 유전자형 구분은 PCR-SSP 방법을, HLA-DQAl, DQBl, DPBl 유전자형 구분은 PCR-RFLP 방법을 사용한 HLA DNA typing 방법으로 한국인에서 HLA 유전자형을 구분하고자 하였다. 본 방법을 이용하여 HLA형이 규명된 B-임파아구 표준세포에서 DNA typing을 실시하였을 때, 11차 국제 조직적 합성학회에서 발표된 결과와 모두 일치하였다. 한국인에서 HLA-A, -B, -C 대 립 유전자는 17종, 23종, 16종이 확인되었으며, HLA-DQAl, -DQBl, -DPBl, -DRBl 대립유전자는 8종, 16종, 13종, 37종이 확인되었다. 한국인에서 빈도가 높은 HLA-class I 유전자는 HLA-A 유전자에서 $A^*$02가 27.0%였으며 HLA-B 유전자에서 는 $B^*$40이 17.6%를 나타내 었고 HLA-C 유전자에서는 Cw$^*$0101이 19.2%로 가장 높은 빈도를 나타내었다. 한국인에서 가장 빈도가 높은 HLA-class II 유전자는 DQAl 유전자에서 DQAl$^*$0301이 32.1%였고, DQBl 유전자에서는 DQBl$^*$0303이 12.9%를 나타내었으며, DPBl 유전자에서는 DPBl$^*$0501이 31.3%였고 DRBl 유전자에서는 DRBl$^*$1501이 9.2%를 나타내었다. 본 연구에서 실시한 HLA DNA typing 방법은 비교적 빠른 시간 내에 많은 종류의 HLA 대립 유전자형을 정확하게 구분할 수 있으므로 앞으로 tissue typing 실험실에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 또한 DNA typing방법을 이용하여 분석한 한국인의 HLA-class I, II 유전자군의 유전자형 빈도는 골수이식을 비롯한 각종 이식검사, 특수 질환 관련검사나 인류유전학연구 등 HLA 유전자의 임상적 활용을 위한 자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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타액선 선양낭성암종에서 상피성장인자 신호전달 단백의 발현에 관한 면역조직화학적 연구 (IMMUNOHISTOCHEMICAL ASSAYS FOR THE EXPRESSION OF EPIDERMAL GROWTH FACTOR-SIGNALING PROTEINS IN ADENOID CYSTIC CARCINOMAS OF HUMAN SALIVARY GLANDS)

  • 박영욱;김정환
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제28권6호
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    • pp.499-510
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    • 2006
  • 인간 타액선 선양낭성암종 조직 18례에 대한 면역조직화학적 염색을 시행하여 종물 주변의 정상 타액선 조직과 비교, 분석하여 다음과 같은 결과를 도출하였다. 1) EGF는 타액선 도관세포와 암종 조직의 50%에서 발현 되었으며, 정상 타액선 조직과 비교하여 암종 조직에서 발현이 증가되어 있지 않았다. 2) $TGF-{\alpha}$는 타액선 도관세포와 선포세포, 그리고 거의 모든 암종 조직에서 발현되었으며, 정상 타액선 조직과 비교하여 암종 조직에서 그 발현이 유의하게 증가되었다(P<0.05). 3) EGFR은 타액선 도관세포와 대부분의 암종 조직에서 발현되었으나, 발현의 강도에서 정상 타액선 조직과 암종 조직간의 차이는 없었다. 4) pEGFR은 정상 타액선 조직에서는 발현되지 않았으며, 암종 조직의 종양세포에서 그 발현이 증가되었다(P<0.05). 5) ErbB2/HER2는 타액선 도관세포와 거의 모든 암종 조직에서 발현되었으며, 정상 타액선 조직과 비교하여 암종 조직에서 그 발현이 유의하게 증가되었다 (P<0.05). 6) 검색된 인자들 중 $TGF-{\alpha}$와 ErbB2/HER2는 관사상체형 암종 조직에서와는 달리 충실형 암종 조직에서 100% 발현되어, 충실형 선양낭성암종의 증가된 악성도에 중요한 역할을 함을 암시하였다. 7) 종물 내의 종양관련 혈관내피세포에서도 위의 인자들이 모두 발현되어 종양관련 혈관내피세포는 선양낭성암종의 증식과 전이에 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. 8) 종양 기질 내의 면역관련 세포들에서도 역시 위의 인자들이 발현되어 이들 세포들이 종양의 증식과 생존에 영향을 미칠 것이라는 추론을 가능하게 하였다. 위의 연구결과들을 종합하면 상피성장인자 신호전달계에 관여하는 인자들 중 $TGF-{\alpha}$, pEGFR, 그리고 ErbB2/HER2가 타액선 선양낭성암종에서 과발현 되었다. 따라서 이들 인자들이 타액선 선양낭성암종의 증식과 생존, 그리고 전이 과정에서 중요한 역할을 할 것이라는 추론을 가능하게 하였다. 추후 면역조직화학적 연구의 한계와 오류를 극복할 수 있는 기법으로 이들 인자들에 대한 재검색이 필요하리라 생각된다. 또한 과연 이들 인자들이 암생물학적으로 뿐만 아니라 임상적으로도 전이 및 환자 생존율과 관계된 인자로서의 가치가 있는지 평가해 보아야 할 것이다.

배양된 치유두 유래세포의 조골활성 및 골기질 형성의 평가 (EVALUATION OF OSTEOGENIC ACTIVITY AND MINERALIZATION OF CULTURED HUMAN DENTAL PAPILLA-DERIVED CELLS)

  • 박봉욱;변준호;최문정;하영술;김덕룡;조영철;성일용;김종렬
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제29권4호
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    • pp.279-288
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    • 2007
  • In the present study, we focused on stem cells in the dental papilla of the tooth germ. The tooth germ, sometimes called the tooth bud, is the primordial structure from which a tooth is formed. The tooth germ consists of the enamel organ, the dental papilla, and the dental follicle. The dental papilla lies below a cellular aggregation of the enamel organ. Mesenchymal cells within the dental papilla are responsible for formation of dentin and pulp of a tooth. Tooth germ disappears as a tooth is formed, but that of a third molar stays in the jawbone of a human until the age of 10 to 16, because third molars grow slowly. Impacted third molar tooth germs from young adults are sometimes extracted for orthodontic treatment. In the present study, we evaluated the osteogenic activity and mineralization of cultured human dental papilla-derived cells. Dental papillas were harvested from mandible during surgical extraction of lower impacted third molar from 3 patients aged 13-15 years. After passage 3, the dental papilla-derived cells were trypsinized and subsequently suspended in the osteogenic induction DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 50 g/ml L-ascorbic acid 2-phosphate, 10 nM dexamethasone and 10 mM -glycerophosphate at a density of $1\;{\times}10^6\;cells/dish$ in a 100-mm culture dish. The dental papilla-derived cells were then cultured for 6 weeks and the medium was changes every 3 days during the incubation period. Dental papilla-derived cells showed positive alkaline phosphatase (ALP) staining during 42 days of culture period. The formation of ALP stain showed its maximal manifestation at day 7 of culture period, then decreased in intensity during the culture period. ALP mRNA level was largely elevated at 1 weeks and gradually decreased with culture time. Osteocalcin mRNA expression appeared at day 14 in culture, after that its expression continuously increased in a time-dependent manner up to day 28. The expression remained constant thereafter. Runx2 expression appeared at day 7 with no detection thereafter. Von Kossa-positive mineralization nodules were first present at day 14 in culture followed by an increased number of positive nodules during the entire duration of the culture period. Osteocalcin secretion was detectable in the culture medium from 1 week. The secretion of osteocalcin from dental papilla-derived cells into the medium greatly increased after 3 weeks although it showed a shallow increase by then. In conclusion, our study showed that cultured human dental papilla-derived cells differentiated into active osteoblastic cells that were involved in synthesis of bone matrix and the subsequent mineralization of the matrix.

배양된 사람 치주인대세포와 골수유래간엽줄기세포의 분화에 미치는 법랑기질유도체 (Enamel Matrix Derivative, EMD)의 영향 (EFFECT OF ENAMEL MATRIX DERIVATIVE (EMD, $EMDOGAIN^{(R)}$) ON THE DIFFERENTIATION OF CULTURED HUMAN PERIODONTAL LIGAMENT CELLS AND MESENCHYMAL STEM CELLS)

  • 박상규;주성숙;권용대;최병준;김영란;이백수
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제31권4호
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    • pp.281-286
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    • 2009
  • Introduction: Enamel matrix derivative (EMD) is a protein which is secreted by Hertwig root sheath and plays a major role in the formation of cementum and attachment of peridontium. Several studies have shown that EMD promoted the proliferation and differentiation of preosteoblasts, osteoblasts and periodontal ligament cells in vitro: however, reports showing the inhibition of osteogenic differentiation by EMD also existed. This study was designed to simultaneously evaluate the effect of EMD on the two cell lines (human mesenchymal stem cells: hMSC, human periodontal ligament derived fibroblasts: hPDLCs) by means of quantitative analysis of some bone related matrices (Alkaline phosphatase : ALP, osteopontin ; OPN, osteocalcin ; OC). Materials and Methods: hMSCs and hPDLCs were expanded and cells in the 4${\sim}$6 passages were adopted to use. hMSc and hPDLCs were cultured during 1,2,7, and 14 days with 0, 50 and 100 ${\mu}g/ml$ of EMD, respectively. ALP activity was assessed by SensoLyte ALP kit and expressed as values of the relative optical density. Among the matrix proteins of the bony tissue, OC and OPN were assessed and quantification of these proteins was evaluated by means of human OC immunoassay kit and human OPN assay kit, respectively. Results: ALP activity maintained without EMD at $1,2^{nd}$ day. The activity increased at $7^{th}$ day but decreased at $14^{th}$ day. EMD increased the activity at $14^{th}$ day in the hPDLCs culture. In the hMSCs, rapid decrease was noted in $7^{th}$ and $14^{th}$ days without regard to EMD concentrations. Regarding the OPN synthesis in hPDLCs, marked decrease of OPN was noted after EMD application. Gradual decrease tendency of OPN was shown over time. In hMSCs, marked decrease of OPN was also noted after EMD application. Overall concentration of OPN was relatively consistent over time than that in hPDLCs. Regarding the OC synthesis, in both of hPDLCs and hMSCs, inhibition of OC formation was noted after EMD application in the early stages but EMD exerted minimal effect at the later stages. Conclusion: In this experimental condition, EMD seemed to play an inhibitory role during the differentiation of hMSCs and hPDLCs in the context of OC and OPN formation. In the periodontium, there are many kinds of cells contributing to the regeneration of oral tissue. EMD enhanced ALP activity in hPDLCs rather than in hMSCs and this may imply that EMD has a positive effect on the differentiation of cementoblasts compared with the effect on hMSCs. The result of our research was consistent with recent studies in which the authors showed the inhibitory effect of EMD in terms of the differentiation of mineral colony forming cells in vitro. This in vitro study may not stand for all the charateristics of EMD; thus, further studies involving many other bone matrices and cellular attachment will be necessary.