• Experimental and Molecular Medicine
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• 제50권11호
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• pp.9.1-9.10
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• 2018

Although the positive effects of recombinant fibroblast growth factor-2 (rFGF-2) in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) have been implicated in previous studies, knowledge of its role in COPD remains limited. The mechanism of FGF2 in a COPD mouse model and the therapeutic potential of rFGF-2 were investigated in COPD. The mechanism and protective effects of rFGF-2 were evaluated in cigarette smoke-exposed or elastase-induced COPD animal models. Inflammation was assessed in alveolar cells and lung tissues from mice. FGF-2 was decreased in the lungs of cigarette smoke-exposed mice. Intranasal use of rFGF-2 significantly reduced macrophage-dominant inflammation and alveolar destruction in the lungs. In the elastase-induced emphysema model, rFGF-2 improved regeneration of the lungs. In humans, plasma FGF-2 was decreased significantly in COPD compared with normal subjects (10 subjects, P = 0.037). The safety and efficacy of inhaled rFGF-2 use was examined in COPD patients, along with changes in respiratory symptoms and pulmonary function. A 2-week treatment with inhaled rFGF-2 in COPD (n = 6) resulted in significantly improved respiratory symptoms compared with baseline levels (P < 0.05); however, the results were not significant compared with the placebo. The pulmonary function test results of COPD improved numerically compared with those in the placebo, but the difference was not statistically significant. No serious adverse events occurred during treatment with inhaled rFGF-2. The loss of FGF-2 production is an important mechanism in the development of COPD. Inhaling rFGF-2 may be a new therapeutic option for patients with COPD because rFGF-2 decreases inflammation in lungs exposed to cigarette smoke.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.263-268
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• 2004

본 연구에서는 FGF-2를 이용하여 혈관내피세포의 발아와 단백질분해효소의 분비 및 인테그린과의 관계를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. PPAECs 세포의 발아에 미치는 FGF-2의 효과를 조사한 결과, 10 ng/ml에서 약 3.5배 증가되는 등 농도-의존적으로 발아가 증가되었다. MMPs에 대한 enzyme immunoassay결과, MMP-2에서만 약 1.9배의 분비증가가 유도되었다. MMP-1 및 MMP-3는 FGF-2에 의해 유의할만한 분비 증가가 나타나지 않았으며, 특이하게 MMP-3는 FGF-2의 처리 없이도 많은 양이 분비되었고, MMP-9은 0.6∼1.2 ng/$10^{6}$ cells 정도로 분비량이 적었다. FGF-2에 의한 플라스민의 분비증가 여부를 확인한 결과, 10 ng/ml에서 약 2.6배 증가하였으며, MMPs 억제제 및 인테그린 억제제에 의해 유의할만한 감소가 나타났고 플라스민 억제제인 $\alpha$2-antiplasmin에 의해서는 플라스민의 분비가 완전히 억제되었다. 또한, FGF-2 처리에 의해 농도-의존적으로 인테그린 Mac-1의 발현이 증가되었으며, 인테그린 억제제인 IS201를 전처리한 결과, 인테그린 Mac-1의 발현이 완전히 억제되었다. FGF-2에 의한 발아 유도효과는 IS201 처리에 의해 거의 완벽하게 억제되었으며, MMP-2 및 플라스민의 분비도 유의할만하게 감소시켰다. 이상의 결과를 요약하면, FGF-2에 의해 유도된 혈관내피세포의 발아 증가는 MMP-2 및 플라스민의 분비증가와 인테그린 Mac-1의 발현 증가에 의한 것이라 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제30권7호
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• pp.640-650
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• 2020

간, 췌장 및 지방 조직에서 많은 수준으로 합성되는 섬유 아세포 성장 인자 21(FGF21)은 FGF19과 FGF23와 함께 FGF 패밀리의 비정형 구성원에 속해 있다. FGF21은 발현 조직에 따라 endo/paracrine특징을 보여주며, 포도당 대사 및 에너지 항상성을 포함하는 많은 종류의 대사 경로를 조절하고 있다. 생리학적 조건 하에서 많은 종류의 스트레스가 조직 별 FGF21의 합성을 유도한다고 알려져 있고, 이렇게 증가한 FGF21은 위와 같은 스트레스에 적응하거나 방어하기 위한 세포 내 기전을 활성화 시키게 된다. 이 과정에서 peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) 및 peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα)가 지방 및 간 조직에서 FGF21의 발현을 조절하는 대표적인 전사 조절자로 알려져 있다. 지난 10년간의 연구를 통해 약리학적 FGF21 투여는 체중을 감소시키고 비만 마우스 및 2 형 당뇨병 환자에서 인슐린 감수성 및 지단백질 프로파일을 개선시키는 것으로 보고되었고, 이를 바탕으로 FGF21은 제 2 형 당뇨병, 비만 및 비 알콜 성 지방간 질환(NAFLD)의 치료제로서 큰 주목을 받아 왔다. 그러나 조직 별 상이한 FGF21 발현의 역설적 조건 및 생리 약학적 기능의 차이로 인해 FGF21의 이해는 여전히 부족한 수준에 있다. 따라서 본 총설을 통해 FGF21의 조직 특정 기능 및 해당 동작 메커니즘을 포함한 이전 연구들에서 발생하였던 흥미로운 문제를 논의하고, FGF21 아날로그를 이용한 임상 시험의 현 상황을 요약하고자 한다.

• Biodesign
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• 제6권4호
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• pp.92-95
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• 2018

API5 is a unique oncogenic, non-BIR type IAP nuclear protein and is up-regulated in several cancers. It exerts several functions, such as apoptosis inhibition, cell cycle progression, cancer immune escape, and anticancer drug resistance. Although structural studies of API have revealed that API5 mediates protein-protein interactions, its detailed molecular functions remain unknown. Since FGF2 is one of API5's major interacting proteins, structural studies of the API5-FGF2 complex will provide insight into both proteins' molecular function. We overexpressed and purified API5 and FGF2 in Escherichia coli and crystallized the API-FGF2 complex using polyethylene glycol (PEG) 6000 as a precipitant. Diffraction data were collected to a $2.7{\AA}$ resolution using synchrotron X-rays. Preliminary diffraction analysis revealed that the API5-FGF2 complex crystal belongs to the space group $P2_12_12_1$ with the following unit cell parameters: a = 46.862, b = 76.523, $c=208.161{\AA}$. One asymmetric unit with 49.9% solvent contains one API5-FGF2 complex. Molecular replacement calculation, using API5 and FGF2 coordinates, provided a clear electron density map for an API5-FGF2 complex.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.275-283
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• 2018

인간 섬유아세포 성장인자는 조직 생성 및 상처 치료 효과로 인해 상업적으로 중요한 치료제 또는 화장품소재로서 가능성이 높다. 피부 조직에 침투성을 부여하여 치료효과를 높이기 위해서 단백질 전달 도메인인 PTD를 FGF에 융합을 시도하고 있으며 피부로의 투과능력과 그로인한 치료 효과에 대한 연구도 진행되고 있다. 그러나, PTD가 FGF 단백질의 N- 또는 C-말단에 결합 되었을 때 PTD의 위치가 대장균 발현시스템에서 재조합단백질 접힘 및 안정성, 그리고 결국 피부로의 도입능력에 상당한 영향을 미치는지에 대해서는 알려져 있지 않다. 여기에서 우리는 대조군으로 PTD가 융합되지 않은 인간 염기성 섬유아세포 성장인자(FGF2)와 PTD가 FGF2의 N-말단 또는 C-말단에 융합된 FGF2 복합체를 중합효소연쇄반응(OE-PCR)을 통해 클로닝 하였다. 그 다음 이들 재조합 FGF2의 단백질 발현 및 특성을 확인하고 마우스 등 피부를 이용하여 조직 내로의 도입 능력을 조사 하였다. 결과적으로, 불용성 PTD-FGF2 (N 말단 융합)와는 달리 대조군 FGF2와 FGF2-PTD 융합 단백질(C- 말단 융합)은 가용성 형태로 발현되어 재조합단백질 획득이 용이하였고, 마우스 피부 도입능력은 FGF2-PTD 융합단백질에서만 나타내 보였다. 우리의 결과는 C-말단에 융합된 FGF2-PTD 융합단백질이 발현, 정제, 피부 투과능력의 측면에서 다른 두 옵션들보다 노동, 비용, 시간면에서 보다 더 효율적일 수 있음을 시사한다.

• 대한소아치과학회지
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• 제27권2호
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• pp.300-308
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• 2000

Fibroblast growth factor(FGF)는 세포의 성장과 이동, 분화와 생존과 관련된 여러가지 과정을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이들의 prototype인 FGF-1과 FGF-2는 FGF receptors (FGFRs)를 통해서 세포내로 신호를 전달하는데, 두개봉합부의 조기융합을 보이는 craniosynostosis는 FGFRs중, 특히 FGFR-2의 point mutation에 의해서 야기된다. 최근 여러 보고에서 FGF/FGFR 신호전달은 골아세포의 분화에 있어 필수적인 역할을 한다고 하였으며, bFGF soaked bead를 쥐 두개골의 시상봉합부의 mid-mesenchyme과 osteogenic front부위에 적용하였을 때 osteopontin(OPN) 유전자의 발현을 유도한다고 하였다. 이에 본 연구에서는 ST-2 cell line를 이용한 in vitro실험에서 bFGF가 OPN 유전자 발현에 미치는 영향과 그 기전을 Northern blot analysis를 통해서 연구하고자 하였다. 1 ng/ml bFGF의 투여는 OPN, fibronectin 유전자 발현을 증가시켰으며, type I collagen 유전자 발현은 감소시켰으나 alkaline phosphatase 유전자 발현에는 영향을 미치지 않았다. OPN은 그 발현양상이 bFGF의 농도 증가에 따라 증가하는 양상으로 나타났으며, 시간결과에 따른 발현양상도 bFGF 투여 3시간째부터 bFGF를 투여한 군에서 대조군에 비해 높게 나타났으며 이는 24시간까지 시간의 경과에 따라 증가하는 양상을 보였다. 단백질 합성 억제제인 cycloheximide를 처리한 군에서는 OPN의 증가 양상을 보이지 않았는데 이는 bFGF에 의한 OPN유전자 발현이 새로운 전사조절 단백질 합성 등의 여러 단계를 거쳐서 일어남을 의미한다. 결론적으로 bFGF는 새로운 전사조절 단백질의 합성을 통해서 OPN 유전자 발현을 농도 및 시간 의존적으로 증가시킨다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권2호
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• pp.379-384
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• 2004

Fibroblast growth factor-2 (FGF-2) is known to modulate numerous cellular functions in various cell types, including cell proliferation, differentiation, survival, adhesion, migration, and motility, and also in processes such as wound healing, angiogenesis, and vasculogenesis. FGF-2 regulates the expression of several molecules thought to mediate critical steps during angiogenesis. This study examines the mechanisms underlying FGF-2-induced cell migration, using human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). FGF-2 induced the nondirectional and directional migration of endothelial cells, which are inhibited by MMPs and plasmin inhibitors, and induced the secretion of matrix metalloproteinase-3 (MMP3) and MMP-9, but not MMP-l and MMP-2. FGF-2 also induced the secretion of the tissue inhibitor of metalloproteinase-l (TIMP-I), but not of TIMP- 2. Also, the pan-PKC inhibitor inhibited FGF-2-induced MMP-9 secretion. It is, therefore, suggested that FGF-2 induces the migration of cultured endothelial cells by means of increased MMPs and plasmin secretion. Furthermore, FGF-2 may increase MMP-9 secretion by activating the PKC pathway.

• Molecules and Cells
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• 제40권8호
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• pp.550-557
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• 2017

The periodontal ligament (PDL) is the connective tissue between tooth root and alveolar bone containing mesenchymal stem cells (MSC). It has been suggested that human periodontal ligament stem cells (hPDLSCs) differentiate into osteo/cementoblast and ligament progenitor cells. The periodontitis is a representative oral disease where the PDL tissue is collapsed, and regeneration of this tissue is important in periodontitis therapy. Fibroblast growth factor-2 (FGF-2) stimulates proliferation and differentiation of fibroblastic MSCs into various cell lineages. We evaluated the dose efficacy of FGF-2 for cytodifferentiation of hPDLSCs into ligament progenitor. The fibrous morphology was highly stimulated even at low FGF-2 concentrations, and the expression of teno/ligamentogenic markers, scleraxis and tenomodulin in hPDLSCs increased in a dose dependent manner of FGF-2. In contrast, expression of the osteo/cementogenic markers decreased, suggesting that FGF-2 might induce and maintain the ligamentogenic potential of hPDLSCs. Although the stimulation of tenocytic maturation by $TGF-{\beta}1$ was diminished by FGF-2, the inhibition of the expression of early ligamentogenic marker by $TGF-{\beta}1$ was redeemed by FGF-2 treatment. The stimulating effect of BMPs on osteo/cementogenesis was apparently suppressed by FGF-2. These results indicate that FGF-2 predominantly differentiates the hPDLSCs into teno/ligamentogenesis, and has an antagonistic effect on the hard tissue differentiation induced by BMP-2 and BMP-4.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.331-337
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• 2016

섬유모세포성장인자-23(fibroblast growth factor 23, FGF23)은 뼈를 형성하는 세포에서 주로 생성되지만 그 작용은 신장에서 이루어진다. FGF23은 신장의 나트륨-인산염 공동수송체(Na-phosphate cotransporter)를 억제하여 인산염 재흡수를 감소시킨다. 이렇게 함으로써 인산염 항상성을 조절하는 작용과는 별개로 이것은 in vivo에서 뼈 형성을 억제하는 것으로 알려져 있다. 두개골 조골세포를 이용한 연구에서도 FGF23은 조골세포의 발달, 즉 분화 및 기질의 광화(mineralization)에 악영향을 미쳤다. 본 연구는 FGF23이 골수 유래 간엽줄기세포에서 조골세포로의 발달에 있어서도 유사한 영향을 줄 것인지를 조사한 것이다. 간엽줄기세포주인 D1 세포를 β-glycerophosphate, ascorbic acid, dexamethazone이 포함된 조골배(osteogenic medium)에 배양하여 alkaline phosphatase (Alp) 염색으로 분화를, Alizarin red 염색과 기질의 칼슘 함량의 분석을 통해 광화를 평가하였다. 분화 촉진 유전자인 Runx2, osteocalcin, Alp와 광화 억제 유전자인 Enpp1, Ank의 발현은 RT-PCR로 분석하였다. D1 세포의 증식과 조골세포로의 분화는 생리학적 농도를 훨씬 초과하는 FGF23의 농도에 의해서도 달라지지 않았다. FGF23 처치 1주, 2주, 3주 후 Alizarin red 염색에 의한 광화 정도의 평가에서도 대조군과 실험군의 차이는 발견되지 않았다. 그러나 두 군 모두 시간이 경과함에 따라 광화는 증가되었다. 기질에 침착된 칼슘의 양 또한 차이가 없었다. 분화 촉진 유전자와 광화 억제 유전자의 발현도 양 군 간에 다르지 않았다. 이러한 부정적인(negative) 결과는 FGF23에 의한 세포 내 신호전달의 장애가 아님이 Erk 인산화로 확인되었다. 이상의 결과로 미루어 두개골의 조골세포와 달리 FGF23은 간엽줄기세포에서 조골세포로의 분화와 광화에는 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다.

• 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.