대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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pp.235.1-235.1
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2003
With an aim of obtaining high efficacy in cartilage regeneration, implantable polymeric rods were fabricated. These rod-type matrices were anticipated to perform structural tissue supporting activity and enhance extracellular matrix (ECM) formation by releasing specific agent, DHEA-S, in controlled manner. It is expected that application for the drilling operation on the articular cartilage of OA patients as the implants may promote regeneration of their cartilage. Osteoarthritis (OA) is a degenerative joint disease characterized by progressive loss of articular cartilage, subchondral bone remodeling, spur formation, and synovial inflammation. (omitted)
The importance of soft tissue response to implant abutments has become one of the major issues in current implant dentistry. To date, numerous studies have emphasized on maintaining connective tissue barriers in quantity, as well as in quality fir the long term success of dental implants. The cells mainly consisting the soft tissue around dental implants are fibroblasts and epithelial cells. The mechanism of the fibroblasts adhesions to certain substrata can be explained by the 'focal adhesion' theory. On the other hand, epithelial cells adhere tn the substratum via hemidesmosomes. The typical integrin-mediated adhesions of cells to certain matrix are called 'cell-matrix adhsions'. The focal adhesion complex of fibroblasts, in relation to the cell-matrix adhsions, consists of the extracellular matrix(ECM) such as fibronectin, the transmembrane proteins such as integrins, the intracellular cytoplasmic proteins such as vinculin, talin, and more, and the cytoskeletal structures such as filamentous actin and microtubules. The mechanosensory function of integrins and focal adhesion complexes are considered to play a major role in the cells adhesion, migration, proliferation, differentiation, division, and even apoptosis. The '3-D matrix adhesions' defined by Cukierman et al. makes a promising future for the verification of the actual process of the cell-matrix adhesions in vivo and can be applied to the field of implant dentistry in relation to obtaining strong soft tissue attachment to the implant abutments.
림프절은 이차성 면역기관중 하나이다. 림프절은 복잡한 3차원적 뼈대 구조물과 스트로마 세포로 구성되어 있다. Fibroblastic reticular cells (FRC)는 T세포와 상호작용을 위해 T zone에 주로 분포하고 있는 세포이다. FRC는 CCL21, CCL19같은 홍밍유도 케모카인을 분비하거나 감염에 대비하여 림프절 세포외기질 형성에 중요한 역할을 한다. 하지만, FRC가 직접 면역반응에 관여하는지에 대하여 많이 알려져 있지 않다. 본 연구는 면역반응에 대한 FRC의 특성 규명에 대한 것이다. 이를 위해 FRC와 대식세포의 공배양, lipopolysaccharide (LPS), TNFα 자극에 노출시켜 반응성을 조사하였다. FRC와 대식세포를 공배양 하였을 때 FRC의 형태적 변화가 유도 되었고 이로 인해 FRC가 빈 공간이 형성되는 것을 확인하였다. 용해성 ICAM-1 (sICAM-1)의 발현량이 대식세포와 ROCK 저해제, Y27632를 처리 했을 경우 증가하는 것을 단백질 수준에서 확인하였다. Matrix metalloproteinase (MMP) 활성이 LPS를 처리한 FRC에서 반응시간 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 더욱이, 세포외기질에 대하여 염증물질인 TNFα를 처리 했을 경우 조절되는 것을 gene chip assay를 통해서 확인하였다. 이상의 결과는 FRC가 면역반응에 직접 관여하고 있다는 것을 의미하며 이는 림프절 스트로마도 면역반응에 관여하고 있는 것으로 사료된다.
연구배경 :임상적으로 만성 기관지염 환자의 호흡기 증상이 급격히 악화되는 것으로 정의되는 만성 기관지염의 급성악화는 기도의 폐쇄를 조장하여 만성 폐쇄성 폐질환으로의 진행을 촉진시키는 것으로 알려져 있다. 방 법 :만성 기관지염의 급성악화 환자 40명을 대상으로 하였으며 대상 환자를 무작위로 moxifloxacin군과 clarithromycin군으로 나누어 항생제를 경구투여 하였다.항생제를 복용 하기 전과 항생제를 7일간 복용한 후 각각 객담을 유도 처리하여 유도객담 상층액 내의 IL-8, SLPI, MMP-1, MMP-9, TIMP-1의 농도를 ELISA 방법으로 측정하였다. 결 과 : 항생제 투여에 의해 유도객담 내 TIMP-l의 농도와 TIMP-1/MMP-1의 분자량 비율이 유의하게 감소하였고 (p<0.05), 유도객담 내 SLPI의 농도는 유의하게 증가하였다(p<0.01) 급성악화 시 유도객담 내의 TIMP-1의 농도(p<0.01, r=0.751)와 TIMP-l/MMP-1의 분자량 비율(p<0.01, r=0.752)은 IL-8과 유의한 상관관계를 보이고 있었으며 항생제 치료로 호전이 된 이후에도 IL-8과의 상관관계는 계속 관찰되었다. 급성악화 시 유도객담 내 SLPI의 농도는 유도객담 내 TIMP-1(p<0.01, r=-0.496)과 TIMP-1/MMP-1(p<0.01, r=-0.456)의 분자량 비율 변화와 유약한 상관관계가 있었다. 그러나 유도객담 내 MMP-1, MMP-9의 농도 그리고 TIMP-l/MMP-9의 분자량 비율은 IL-8이나 SLPI의 농도와 유의한 상관관계가 없었다. 결 론 : 만성 기관지염의 급성 악화에 의해 TIMP와 MMPs의 불균형이 초래되며 TIMP가 상대적으로 많이 증가함으로써 기도 내 ECM이 축적되는데 적절한 항생제를 사용하지 않았을 때에는 이러한 기도벽의 재구성이 반복되어 기도의 폐쇄가 심해질 것으로 생각된다. TIMP와 MMPs의 불균형은 항생제 치료에 의하여 호전이 됨으로 적절한 항생제 치료는 만성 기관지염의 급성악화에 의한 비가역성 기도 폐쇄가 진행되는 것을 어느 정도 예방할 수 있을 것으로 생각된다.
A variety of titanium (Ti) and its alloys are used in the clinical procedures of bone regeneration for periodontal and dental implant therapies. This study was performed to determine the effect of different surface dental implant materials on biologic responses of a MG-63 human osteoblast-like cell line. MG-63 cells were cultured on Ti coated with hydroxyapatite (HA), calcium metaphosphate (CMP), anodized (A), which compared with non-coated Ti (control). The appearances of surface of dental implant materials and the morphology of these cells were assessed by scanning electron microscopy (SEM). The gene expression profiles of MG-63 cells cultured on Ti were examined by human cDNA microarray (1,152 elements). The expression of several genes was up- and down-regulated by different surfaces of dental implant materials. Interesting, the genes correlated with cellular adhesion and extra cellular matrix (ECM) formation were enhanced, in accordance surface morphology of the dental implant materials used.
Kim, Yong-Sam;Kim, Sun-Hee;Kang, Jeong-Gu;Ko, Jeong-Heon
BMB Reports
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제45권11호
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pp.623-628
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2012
Tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMPs; TIMP-1, -2, -3 and -4) are endogenous inhibitor for matrix metalloproteinases (MMPs) that are responsible for remodeling the extracellular matrix (ECM) and involved in migration, invasion and metastasis of tumor cells. Unlike under normal conditions, the imbalance between MMPs and TIMPs is associated with various diseased states. Among TIMPs, TIMP-1, a 184-residue protein, is the only N-linked glycoprotein with glycosylation sites at N30 and N78. The structural analysis of the catalytic domain of human stromelysin-1 (MMP-3) and human TIMP-1 suggests new possibilities of the role of TIMP-1 glycan moieties as a tuner for the proteolytic activities by MMPs. Because the TIMP-1 glycosylation participate in the interaction, aberrant glycosylation of TIMP-1 presumably affects the interaction, thereby leading to pathogenic dysfunction in cancer cells. TIMP-1 has not only the cell proliferation activities but also anti-oncogenic properties. Cancer cells appear to utilize these bilateral aspects of TIMP-1 for cancer progression; an elevated TIMP-1 level exerts to cancer development via MMP-independent pathway during the early phase of tumor formation, whereas it is the aberrant glycosylation of TIMP-1 that overcome the high anti-proteolytic burden. The aberrant glycosylation of TIMP-1 can thus be used as staging and/or prognostic biomarker in colon cancer.
Matrix metalloproteases (MMPs) 는 다양한 세포에서 전이와 침윤성에 중요한 역할을 한다. MMP의 내인성 저해제인 tissue inhibitor of motalloprotease-2 (TIMP-2) 는 MMP-2에 높은 특이성을 지닌다. MMP-2와 TIMP-2사이의 불균형은 침윤성과 전이와 같은 병리학적 과정과 관계되는 extracellular matrix (ECM)의 퇴화를 일으킨다. TIMPs는 분비되는 분자이기 때문에 특정한 암의 유전자 치료에 사용될 가능성을 지닌다. 본 연구에서는 MMP-2가 H-ras에 의해 유도된 침윤성에 책임지는 것으로 보여지는 H-ras MCF10A 세포에 TIMP-2 유전자를 함유하는 retrovirus를 이용하여 연구하였다. TIMP-2 유전자를 함유하는 재조합 retrovirus는 PG13 세포를 infection 시키는데 사용되었다. H-ras MCF10A 세포는 PGl3 세포의 conditioned media로 처리되었을 때, gelatin zymography에서 MMP-2의 분비가 농도의존적으로 저해되었다. 또한 retrovirus에 의한 TIMP-2의 과잉 발현은 농도의존적으로 H-ras MCF10A 세포의 침윤성과 이동성을 상당히 감소시킨다. 이와 같은 실험 결과는 TIMP-2가 H-ras MCF10A 세포에서 MMP-2 분비와 세포의 침윤성, 이동성을 감소시키는 역할을 지닌다는 것과 TIMP-2 유전자를 함유하는 retrovirus가 효과적으로 MMP-2 분비, 세포 침윤성, 세포 이동성을 감소시켰다는 것을 보여 준다. 이는 암의 예방과 치료를 위한 유전자 치료법의 적용에 상당한 가능성을 제시한다.
The tremendous changes of uterine endometrium are observed during early pregnancy and protease and their inhibitors are involved in regulation of cell proliferation and remodeling of the tissues through remodeling the extracellular matrix (ECM). Some of the proteases and protease inhibitors have been suspected to a factor in endometrial changes but many parts of their expression profiles and the physiological roles are not uncovered. To evaluate the functional roles of them, in this study the expression profiles of proteases and protease inhibitors were analyzed using real-time quantitative PCR analysis. Mmp9 (matrix metalloproteinase 9) mRNA levels peaked on day 4 at the time of implantation. On the other hand, Ela2 (neutrophil elastase, NE) mRNA levels were peaked on day 2 of pregnancy. Its expression were decreased until day 4 of pregnancy but increased rapidly until day 7 of pregnancy and decreased again. NE inhibitor Slpi (secretory leukocyte protease inhibitor, SLPI) mRNA levels were related with the implantation stage and with the levels of Ela2. At the time of implantation the expression levels of Slpi mRNA were about 5 times higher than the Ela2 mRNA in the uterus. In the implantation stage embryos, Mmp9 specific mRNA was only detected at the blastocyst. On the other hand, the expression level of SLPI was higher than that of the Ela2 mRNA at blastocyst and 4.5 day p.c. embryos. Based on these results it is suggested that MMP9, SLPI, and NE have important physiological role in embryo implantation both in uterus and embryos.
잎새버섯(Grifola frondosa HB0071)이 생산하는 세포외 다당체인 GF-glucan이 사람섬유아세포에서 자외선(UVA)조사 시 증가되는 MMP-1 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 자외선으로부터 조사된 섬유아세포에 GF-glucan을 처리한 농도에 따라 MMP-1 발현이 억제되었으며, RT-PCR를 이용해 세포내 MMP-1 mRNA 발현 또한 감소하는 것으로 나타났다 즉, 최대 GF-glucan $0.5\%$를 처리했을 때 $54.4\%$의 MMP-1 발현을 억제하였다. 결과적으로, 잎새버섯 HB0071로부터 생산된 GF-glucan은 피부노화와 관련된 extracellular matrix (ECM) 조직에 손상을 주는 MMP-1의 활성을 억제하여 자외선으로부터 손상된 피부의 광노화로부터 보호해주는 것으로 밝혀졌다.
젤란검은 천연재료로써 내열성, 내산성, 내효소성 등이 우수하여 용도가 광범위하나 기계적 강도가 약하다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기계적 성질을 개선하고자 젤란검 스폰지에 PLGA 미립구를 혼합하였다. PLGA 미립구의 다양한 함량의 젤란검 스폰지는 기계적 강도를 알아보고자 압축강도를 측정하였고, MTT 분석, SEM, 생체활성조직학적 평가 및 RT-PCR을 통해 세포의 증식 및 ECM 분비 효과를 확인하였다. 그 결과, PLGA 미립구가 50% 함유된 젤란검 지지체에서 섬유륜세포의 꾸준한 증식과 세포외기질 분비가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통하여 PLGA 미립구가 함유된 젤란검이 디스크조직 재건을 위한 지지체로서 적합함을 알 수 있었으며, 젤란검의 다양한 응용가능성을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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