• 대한소아치과학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.309-317
• /
• 2000

본 실험은 bisphosphonate가 조골세포 분화 및 파골세포 분화에 미치는 영향을 알아보고자, etidronate와 alendronate를 조골세포에 투여하여 조골세포 전사인자인 Cbfa1, 조골세포 표시 인자의 발현, 석회화된 골결절 형성을 평가하였다. Bisphosphonate가 조골세포의 석회화된 골결절 형성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 배양액에 $10^{-6},\;10^{-5},\;10^{-4}M$의 etidronate 및 $10^{-8},\;10^{-7},\;10^{-6}M$의 alendronate를 첨가하였으며, 배양 15일 후에 alizarin red로 염색하여 관찰하였다. 또 조골세포의 분화에 미치는 bisphosphonate의 영향을 평가하고자 백서 두개관에서 얻은 조골세포에 etidronate $10^{-6},\;10^{-5},\;10^{-4}M$ 및 alendronate $10^{-6}$ M을 투여하고 배양 8일 후 총RNA를 수집하였고, 전기영동 및 Northern blot hybridization하여 Cbfa1, alkaline phosphatase, type I collagen, osteopontin, osteocalcin의 발현을 조사하였다. 이상의 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Etidronate는 농도 의존적으로 골결절 석회화를 억제하였으나, alendronate는 골석회화를 억제하지 않았다. 2. Etidronate는 Cbfa1의 발현을 농도 의존적으로 억제하였으나, alendronate는 오히려 촉진하였다. 3. Etidronate는 type I collagen, osteocalcin 및 osteopontin의 발현을 농도 의존적으로 억제하였으나, alendronate는 오히려 증가시켰다. 4. Alkaline phosphatase의 발현은 사용된 etidronate와 alendronate에 의해 영향 받지 않았다. 이상의 결과에서 etidironate는 조골세포의 전사인자인 Cbfa1의 발현을 억제하며, 이에 의하여 조골세포의 분화표지인자인 type I collagen, osteopontin 및 osteocalcin의 합성이 억제되고, 결과적으로 석회화된 골결절의 형성을 억제하는 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제40권11호
• /
• pp.1532-1536
• /
• 2011

본 연구에서는 사철쑥 추출물의 항산화 효과 및 $H_2O_2$로 유도한 산화적 스트레스 상황에서 조골세포의 증식 및 분화에 미치는 영향을 분석하여 산화적 스트레스에 대한 사철쑥추출물의 조골세포 보호효과 및 골 질환 관련 항산화소재로서의 이용가능성에 대해 확인하였다. 항산화 능력을 알아보기 위해 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능을 측정하였다. 그 결과 총 페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량은 각각 90.19${\pm}$2.03 mg/g 과 11.10${\pm}$0.38 mg/g으로 나타났고 DPPH와 ABTS radical 50% 소거 활성의 농도는 105.80${\pm}$4.27와 251.48${\pm}$14.00 ${\mu}g$/mL였다. 이를 바탕으로 사철쑥은 항산화 기능을 하는 페놀 및 플라보노이드를 가지고 있으며 항산화 활성이 있으므로 조골세포에서 산화적 스트레스에 대해 보호효과를 가질 것이라 기대되었다. 산화적 스트레스 상황에서 사철쑥 추출물이 조골세포의 증식에 미치는 영향은 MTT assay를 통해 분화에 미치는 영향은 분화 지표인 ALP 활성, 석회화를 측정하여 알아보았다. 그 결과 사철쑥 추출물은 산화적 스트레스로 인해 감소된 세포의 증식률을 유의적으로 증가시켰고 산화적 스트레스 상황의 분화된 세포의 증식률도 유의적으로 증가시켰다. 분화의 지표인 ALP 활성은 모든 농도에서 활성이 유의적으로 증가하였고 석회화 또한 유의적으로 증가하였다. 증식률 및 두 개의 분화지표인 ALP 활성, 석회화 모두 사철쑥 추출물 200 ${\mu}L$ 농도일 때 가장 높은 활성을 보였다. 사철쑥 추출물이 항산화 활성이 있고 산화적 스트레스 상황의 조골세포의 증식과 분화를 증가시키는 결과로 미루어 볼 때 사철쑥 추출물의 항산화 활성이 산화적 스트레스 상황의 조골세포를 보호하는 역할을 한다고 볼 수 있다. 이상의 연구결과 사철쑥 추출물은 항산화 작용을 통해 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스 상황에서 조골세포의 증식 및 분화를 촉진하고 손상 및 활성 감소를 억제하여 산화적 스트레스에 대해 보호하는 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 산화적 스트레스에 대한 조골세포의 보호효과 및 골 질환 관련 항산화소재로서 사철쑥이 이용가능성이 있다고 사료된다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.227-236
• /
• 2020

고령사회에서 노년기 건강의 큰 문제로 대두되고 있는 골다공증은 특히 폐경 후 여성들에게서 가장 그 발생빈도가 높게 나타났으며, 현재 골다공증 예방 및 치료에 사용되고 있는 약제는 대부분 골흡수 억제제로써 진행된 골소실을 회복 시킬 수는 없기 때문에 골형성 증가를 통한 골다공증 예방과 치료에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWP)에 대한 연구는 다수가 원기회복, 자양강장 및 면역증강 효과 등에 대한 것이나 골대사에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포에서 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 FBS가 첨가되지 않은 배양액만 처리한 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다. 또한 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 세포증식률을 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 조골 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 조골세포의 분화초기 표지인자인 ALP활성을 측정하였으며 그 결과 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과 비교하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포에서 골 형성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 Runx2, ALP, OPN, OCN등의 유전자를 정량 real-time PCR을 통해 분석하였으며 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의적으로 골 형성 관련 유전자발현이 증가되었다. 따라서 산양삼추출물이 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 골 석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구와 산양삼 추출물의 분화 촉진과 석회화 형성능이 산양삼의 사포닌계 진세노사이드 성분의 영향인지에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제48권2호
• /
• pp.157-166
• /
• 2015

골기능 개선용 흑염소 액상제품을 개발하기 기초연구로서 흑염소 및 약용식물 복합추출물이 MG-63 조골세포 및 마우스 골수세포 유래 파골세포의 분화에 미치는 영향을 분석하였다. 흑염소 원료육의 일반성분, 휘발성 염기질소, 무기질함량, 유리아미노산 조성 및 지방산 조성 등의 영양성분을 분석하여 기초자료를 마련하였다. 흑염소에 첨가할 약용식물의 종류와 배합을 달리한 두 그룹의 한약재 첨가군에 대해 증탕추출액과 증류액을 제조하여 총 6개 시료군 (흑염소육 (BG-E, BG-D), 6종 한약재 첨가군 (BG-E6, BG-D6) 및 8종 한약재 첨가군 (BG-E8, BG-D8)을 대상으로 골강화 활성을 분석하였다. 식품공전상 식품의 원료로 사용이 가능한 원료 중 황기, 홍화씨, 당귀, 황정, 속단, 우슬 각각 2/2/2/2/1/1의 배합비를 지닌 한약재 6종 첨가군 및 동일배합에 녹용과 녹각을 각각 0.3/1.2 로 추가배합한 한약재 8종 첨가군을 사용하였다. 조골세포 MG-63의 증식 촉진 활성에 대해 시료별 및 농도별로 유의적인 차이가 나타났으며 한약재 무첨가 흑염소군보다 6종 및 8종 등 한약재 첨가량이 많을수록 활성이 증가하였다. 증탕추출액과 달리 증류액은 모두 유의한 효과가 없었다. 조골세포의 골석회화 촉진활성시험 결과 대조군에 비해 모든 시료 처리군에서 칼슘함량이 유의적으로 증가하여 MG-63 세포의 석회화 결절 형성을 농도 의존적으로 유의하게 증가시켰다. BG-E6는 대조군에 비해 석회화 형성을 170.3% 증가시켰고, 증류액인 BG-D와 BG-D6는 각각 168.5% 및 159.8%의 증가를 나타내었다. 시료별 차이에 있어 한약재 첨가군이 무첨가군보다 높았고, 증탕추출액이 증류액보다 높은 활성을 보였다. 세포의 칼슘 흡수량을 측정한 결과 모든 증탕추출액에서 활성이 증가하였고 특히 BG-E6와 BG-E8은 각각 615.5%와 628.1%로 유의적으로 가장 높은 증가율을 보였다. 증류액은 BG-D6의 1/10 농도군외에 효과가 없었다. 마우스 골수세포 유래 파골세포의 증식억제 실험결과 TNF-${\alpha}$ 만을 처리한 대조군에 비해 모든 시료군이 TRAP활성을 억제하는 경향을 나타내었다. 특히 BG-D 및 BG-E6, BG-E8은 유의하게 파골세포로의 분화를 억제하였다. 종합적으로 흑염소육을 비롯하여 황기, 홍화씨, 당귀, 황정, 속단, 우슬, 녹용 및 녹각 등 한약재의 복합추출물은 골 기능 강화에 매우 효과적인 기능성 원료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권11호
• /
• pp.1281-1293
• /
• 2019

근권은 식물 뿌리와 토양 미생물이 서로의 신호를 주고 받으며 끊임없이 상호반응하는 역동적인 장소이다. 근권 주위에서 식물의 생장과 생산성에 유익한 토양 미생물을 식물생장촉진근권미생물(Plant Growth Promoting Rhizobacteria, PGPR)이라 칭하며, 이 PGPR은 식물 전 생장기간동안 생물학적 및 비생물학적 스트레스에 대한 저항성, 식물 호르몬 조절, 영양분의 흡수와 이용 등에 영향을 끼침으로써 식물의 생장과 발달, 면역, 생산력 등 중요한 생명 과정에 관여한다. 그리고, PGPR은 식물 생장을 유도하는 2차 대사산물이나 휘발성 유기 화합물을 생산하고, 식물의 뿌리 역시 식물 유해한 인자 혹은 병원성 인자에 대항하여 자신을 보호하거나 토양 성질 개선을 위해, PGPR을 유인하고 정착시키기 위한 물질을 생산, 분비한다. 그러므로, 식물과 PGPR 사이의 상호작용은 필수적이면서도 상호의존적이다. 현재까지, PGPR에 대한 많은 연구는 직간접적 개념에 대하여 공통적 또는 다양한 조건들에서 여러 방식으로 PGPR의 기능을 밝히는 방향으로 전개되어 왔다. 본 총설에서는 세포분열과 팽창, 분화에 의한 식물의 생장과 발달의 촉진, 식물생장조절인자와 호르몬의 유도, 영양물질의 고정, 용해, 무기화를 촉진하기 위한 PGPR의 역할과 전략을 소개하였다. 또한 PGPR와 토양 미생물군의 효과에 대한 현재까지의 연구 정보를 요약하였다.

• 대한골관절종양학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.162-168
• /
• 2003

목적: 골격을 침해하는 원발성 악성종양으로는 골육종이나 연골육종 같은 간엽성육종과 유윙육종이나 림프종 같은 소원형세포성육종으로 나눈다. 골격육종을 진단하기 위해 관상골 육종은 MR검사를 편평골 육종은 CT검사를 주로 이용한다. MR과 CT는 공히 골파괴병소와 연조직종괴를 잘 나타내지만 무기질침착은 MR에서 식별되기 어렵다. 이에 본저자들은 관상골 MR과 편평골 CT검사의 골파괴 소견으로 간엽성육종과 소원형세포성육종을 감별하고자 하였다. 대상 및 방법: 수술적 조직생검술에 의한 병리조직학적으로 진단되고 관상골 MR 또는 편평골 CT검사를 시행했던 간엽성육종 28례와 소원형세포성육종 26례를 대상으로 하였다. 관상골 MR검사 26례와 편평골CT검사 28례에서 골파괴 병소 소견을 각각 편심성과 중심성으로 나누어 비교 분석하였다. 결과: 관상골 MR검사에서 간엽성육종 16례중 12례(75.0%)가 편심성 골파괴 소견이였고 소원형세포육종 10례는 전례(100.0%)가 중심성 골파괴 소견이었다(p>.01). 편평골 CT검사에서 간엽성육종 12례중 10례(83.3%)에서 편심성 골파괴 소견이었고 소원형세포성육종 16례중 13례(81.3%)가 중심성 골파괴 소견을 보였다(p>.01). 결론: 관상골 MR검사든 편평골 CT검사든 골파괴 양상을 중심성과 편심성으로 나누는 방사선학적 소견은 간엽성육종과 소원형세포성육종을 감별 진단하는데 도움이 되는 소견이었다.

• Natural Product Sciences
• /
• 제26권1호
• /
• pp.83-89
• /
• 2020

Osteoporosis is a worldwide disease leading to significant economic and societal burdens globally. Osteoporosis is caused by unbalanced bone remodeling between the rate of osteoclast bone resorption and osteoblast bone formation. Acer tegmentosum Maxim (AT) is a traditional herbal medicine containing multiple biological activities such as anti-oxidant and anti-inflammatory purposes. However, its role in osteoporosis has not been fully studied. Therefore, we investigated whether AT has a potent inhibitory effect on osteoporosis and its mechanism through a systemic evaluation in ovariectomized (OVX) mice. OVX mice were orally administrated with the AT at doses of 50, 100, and 200 mg/kg for 10 weeks. Histological images and histomorphometry analyses were performed by H&E and Toluidine blue satin, and the expression levels of receptor activator for nuclear factor-kB ligand (RANKL), nuclear factor of activated T cells cytoplasm 1 (NFATc1), c-Fos, and matrix metalloproteinase 9 (MMP9) related to the osteoclast differentiation were investigated using immunohistochemical analysis. Administration of AT prevented bone loss and the alternations of osteoporotic bone parameters at the distinct regions of the distal femur and spongiosa region in OVX mice. Further, administration of AT increased periosteal bone formation in a dose-dependent manner. Meanwhile, AT inhibited not only the expression of NFATc1 and c-Fos, which are two major regulators of osteoclastogenesis but also reduced bone resorbed encoding expression of MMP9 and RANKL. Our results indicated that administration of AT prevented bone loss and the alternations of osteoporotic bone parameters at the distinct regions of the distal femur and spongiosa region in OVX mice. Also AT has the bone protective effect through the suppression of osteoclast and promotion of osteoblast, suggesting that it could be a preventive and therapeutic candidate for anti-osteoporosis.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.275-285
• /
• 2005

본 연구는 ipriflavone(isopropoxysioflavone)의 투여가 백서 두개관세포의 증식과 골조직 개조에 미치는 영향을 알아보고자 시도되었다. 태령 20-21일째의 백서 두개관세포를 분리 배양한 후, $10^{-9}M$부터 $10^{-5}M$까지 농도의 ipriflavone을 투여하고 1일째와 3일째에 MTT분석을 시행하여 흡광도를 평가한 결과, 모든 농도에서 백서 두개관세포의 증식을 보이지 않았다. 한편 골조직 개조에 미치는 영향을 알아보기 위하여 14일째에 alizarin red 염색을 시행하여, 형성된 석회화 결절 면적을 측정하였을 때, $10^{-8}M,\;10^{-7}M,\;10^-6}M$농도를 투여한 경우 석회화 결절 형성이 유의하게 증가하였다 골아세포의 분화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 ipriflavone을 투여하고 7일째와 14일째에 추출한 RNA를 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)을 시켜 bone sialoprotein(BSP), type I collagen(COL I) osteocalcin (OCN) 유전자 발현을 관찰한 결과 BSP와 COL I 유전자는 배양 7일째 높은 발현을 보였고, OCN 유전자는 배양 14일째 높은 발현을 보였다. 이상의 연구결과 ipriflavone이 백서 두개관세포에서 석회화를 촉진시키고 골아세포의 분화에 관여하는 BSP, COL I 및 OCN 유전자 발현을 증가시켜 골조직의 개조를 빠르게 할 수 있음을 시사하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제35권2호
• /
• pp.461-474
• /
• 2005

The ultimate goal of periodontal therapy is the regeneration of periodontal tissue and the repair of function. For more than a decade there have been many efforts to develop materials and methods of treatment to promote periodontal tissue regeneration. Recently many efforts are concentrated on the regeneration potential of material used in traditional medicine. Safflower(Carthamus tinctorius L.) seed extract(SSE) have long clinically used in Korea to promote bone formation and prevent osteoporosis. The purpose of this study was to examine the effects of SSE on bone formation in human osteoblastic cell line. Human fetal osteoblastic cell line(hFOB 1.19) was cultured with DMEM and SSE($1{\mu}g/ml$, $10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, $1mg/ml$) at $34^{\cdot}C$ with 5% $CO_2$ in 100% humidity. The proliferation, differentiation of the cell was evaluated by several experiments. Cell proliferation was significantly increased at $10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, 1mg/ml of SSE after 3 and 7 days incubation(p<0.05). Cell spreading assay was significantly increased at $100{\mu}g/ml$ of SSE after 3 days and $1{\mu}g/ml$, $10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, 1mg/ml of SSE after 7 days(p<0.05). Alkaline Phosphatase(ALP) level was significantly increased in $10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, 1mg/ml of SSE(p<0.05). Collagen synthesis was significantly increased at $10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, 1mg/ml of SSE(p<0.05). A quantified calcium accumulation was significantly increased at $10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$ of SSE(p<0.05). ALP and osteocalcin mRNA was expressed in $100{\mu}g/ml$ of SSE by RT-PCR. These results indicate that SSE are capable of increasing osteoblasts mineralization and may play an important role in bone formation.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.391-405
• /
• 2003

두개봉합부의 조기융합으로 일컬어지는 craniosynostosis는 두개봉합부에서의 골아세포의 조기분화 및 석회화의 결과로 나타나는 선천성 발육이상이다. 최근 유전학적 연구에 의하면 homeobox gene인 Msx2의 변이에 의해 Boston-type craniosynostosis가 야기되며, 또한 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형에서 두개골의 골화지연을 포함한 다양한 두개안면부위의 이상을 발견하였다는 보고가 있었다. 게다가 Msx2와 Dlx5 homeodomain protein의 상호작용에 의해 성숙골아세포의 표지자인 osteocalcin의 전사를 조절할 수 있다는 사실이 알려져 있다. 이러한 일련의 결과들은 Msx2 Dlx5 및 osteocalcin 유전자들이 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생에 중요한 역할을 담당하고 있음을 제시해주고 있다. 두개골의 성장과 두개봉합부의 형태발생시 이러한 유전자들의 기능을 알아보기위해 mouse의 태생기 (E15-E18) 동안 osteocalcin, Msx2, 및 Dlx5 유전자들의 발현양상을 조사하였다. Osteocalcin은 E15부터 두정골의 골막에서 관찰되었으며, 발생시기가 후기일수록 강한 발현양상을 나타내었다. Msx2는 시상봉합부의 미분화간엽조직과 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며 경막과 hair follicle에서도 관찰되었다. Dlx5는 osteogenic front를 포함한 두정골의 골막에서 강하게 발현되었으나 시상봉합부의 미분화간엽조직 에서는 발현되지 않아, Msx2와는 발현양상의 차이를 나타내었다. 두개골과 두개봉합부의 발육과정에서의 Msx2와 Dlx5의 기능을 좀더 심도깊게 분석하기위해, 여러 가지 signaling molecule들의 protein을 사용하여 in vitro 실험을 시행하였다. BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Msx2 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily인 $TGF{\beta}1$, GDF-6, -7 bead들 주위로는 Msx2를 관찰할 수 없었다. 또한 FGF, Shh protein 역시 bead주위로 Msx2의 발현을 유도하지않았다. 흥미롭게도 BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Dlx5 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily, FGF, Shh bead주위로는 Dlx5를 관찰할 수 없어, Msx2와 동일한 결과를 나타내었다 이 결과들을 종합해볼 때, Msx2와 Dlx5 유전자는 두개골과 두개봉합부의 성장발육과정에 중요한 역할을 담당하고 있으며, BMP signaling은 이 두 전사조절인자들을 조절하므로써 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생 및 유지에 관여하고 있음을 제시해주고 있다. 특히 BMP signaling에 specific downstream gene인 Msx2 및 Dlx5의 발현양상의 차이는 골아세포의 분화시 이들 유전자가 각각의 독특한 기능을 가지고 있음을 시사해주고 있다.