• 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.

• 치위생과학회지
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• 제21권4호
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• pp.227-232
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• 2021

Background: Cancer-associated fibroblasts (CAFs) are abundant in tumor microenvironments and interact with cancer cells to promote tumor proliferation in oral squamous cell carcinoma (OSCC). Cathepsin D (CTSD) is a soluble lysosomal aspartic endopeptidase involved in tumor proliferation and angiogenesis. In this preliminary study, we observed CTSD expression in OSCC and CAFs, postulating that CTSD might act as a bridge between OSCC and CAFs. Methods: Human epidermal keratinocytes (HEKs), OSCC, and immortalized human normal oral fibroblasts (hTERT-hNOFs) were used in this study. Additionally, we used hTERT-hNOFs transfected with an empty vector, WT (wild-type)-YAP (Yes-associated protein), and YAPS127A (YAP serine 127 to alanine). YAP127A hTERT-hNOFs activated fibroblasts similar to CAFs. To identify CTSD expression between OSCC and CAFs, conditioned medium (CM) was collected from each cell. Protein expression of CTSD was identified by western blotting. Results: To identify the expression of CTSD in fibroblasts stimulated by OSCC, we treated fibroblasts with CM from HEK and OSCC. Results indicated that hTERT-hNOFs with OSCC CM showed a weakly increased expression of CTSD compared to stimulation by HEK CM. This indicates that CAFs, YAPS127 hTRET-hNOFs, overexpress CTSD protein. HEK cells showed no CTSD expression, regardless of treatment with fibroblast CM, whereas OSCC highly expressed CTSD proteins compared with the CTSD expression in HEK cells. We also found that CTSD expression was unaffected by changes in transforming growth factor-β levels. Conclusion: This study proposes that CTSD might have potential as an interacting executor between OSCC and CAFs. Further studies are needed to investigate the role of CTSD in tumor and stromal cells.

• 생명과학회지
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• 제21권6호
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• pp.767-774
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• 2011

세포의 이동은 많은 생리적 반응뿐만 아니라 암 세포 침윤과 전이에 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 마늘이 암세포의 이동에 미치는 영향을 확인하기 위해, 표준 마늘과 흑마늘을 준비하고 이들을 각각 물을 이용하여 추출하거나 건조하여 추출한 추출물 4 종류를 이용하여 항침윤성과 항전이성에 대해 조사하였다. 실험결과, 암세포의 이동은 건조 후 헥산으로 추출한 분획에 암세포의 이동 억제 활성이 관찰되었다. 이 분획을 박막 크로마토그래피를 이용하여 분리정제하였으며, 이를 inhibitor of cancer metastasis from garlic #27 (ICMG-27)이라 명명하였다. ICMG-27 (6 ${\mu}g/ml$)을 세포에 처리하였을 때, IGF-1에 의한 OVCAR-3와 NIH-3T3 세포의 이동을 억제함을 확인하였다. 그러나 ICMG-27은 mouse embryonic fibroblast (MEF) 세포에서 IGF-1에 의한 이동에는 영향을 주지 않았다. 이러한 ICMG-27은 OVCA-3, SKOV-3와 MDA-MB-231 세포와 같은 암세포에서 모두 IGF-1에 의한 이동을 억제함을 관찰하였다. 마지막으로 세포이동을 일으키는 인자에 따른 ICMG-27의 영향을 확인한 것으로, IGF-1, lysophosphatidic acid (LPA), sphingosine-1-phosphate (S1P), leukotriene B4 (LTB4) 그리고, angiotensinII (AngII)에 의한 OVCAR-3 세포의 이동을 모두 억제하였다. 이러한 결과를 바탕으로, ICMG-27은 암세포의 이동을 유도하는 많은 인자들에 의한 필수적인 단계를 차단함으로써, 암세포의 이동을 억제하는 것을 확인 할 수 있었으며, ICMG-27에 의한 암세포의 항 침윤 메커니즘의 규명은 암환자의 치료에 기초적인 발판을 제공할 것입니다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제32권1호
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• pp.13-22
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• 2007

The stem cell research is emerging as a cutting edge topic for a new treatment for many chronic diseases. Recently, dental stem cell would be possible for regeneration of tooth itself as well as periodontal tissue. However, the study of the cell characterization is scarce. Therefore, we performed the genetic profiling and the characterization of mouse fetus/neonate derived dental tissue and cell to find the identification during dental development. We separated dental arch from mandibles of 14.5 d fetal mice and neonate 0 d under the stereoscope, and isolated dental cells primarily from the tissues. Then, we examined morphology and the gene expression profiles of the primary cells and dental tissues from fetus/neonate and adult with RT-PCR. Primary dental cells showed heterogeneous but the majority was shown as fibroblast-like morphology. The change of population doubling time levels (PDLs) showed that the primary dental cells have growth potential and could be expanded under our culture conditions without reduction of growth rate. Immunocytochemical and flow cytometric analyses were performed to characterize the primary dental cell populations from both of fetus (E14.5) and neonate. Alpha smooth muscle actin (${\alpha}-SMA$), vimentin, and von Willebrand factor showed strong expression, but desmin positive cells were not detected in the primary dental cells. Most of the markers were not uniformly expressed, but found in subsets of cells, indicating that the primary dental cell population is heterogeneous, and characteristics of the populations were changed during culture period. And mesenchymal stem cell markers were highly expressed. Gene expression profile showed Wnt family and its related signaling molecules, growth factors, transcription factors and tooth specific molecules were expressed both fetal and neonatal tissue. The tooth specific genes (enamelin, amelogenin, and DSPP) only expressed in neonate and adult stage. These expression patterns appeared same as primary fetal and neonatal cells. In this study we isolated primary cells from whole mandible of fetal and neonatal mice. And we investigated the characteristics of the primary cells and the profile of gene expressions, which are involved in epithelial-mesenchymal interactions during tooth development. Taken together, the primary dental cells in early passages or fetal and neonatal mandibles could be useful stem cell resources.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제13권5호
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• pp.587-594
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• 2000

At present embryonic stem (ES) cells with confirmed pluripotential properties are only available in the mouse. Recently, we were able to isolate, culture and genetically transform primordial germ cell (PGC)-derived cells from pig embryos and demonstrate their ability to contribute to chimera development in the pig. In order to determine whether the system we developed could be used to isolate embryonic germ (EG) cells from other mammalian species, we placed isolated PGCs from cattle, goats, rabbits and rats in culture. Briefly, PGCs were isolated from fetuses of cow (day 30-50), goat (day 25), rabbit (day 15-18) and rat (day 11-12), and plated on STO feeder cells in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM): Ham's F10 medium (1:1) supplemented with 0.01 mM nonessential amino acids, 2 mM L-glutamine, 0.1 mM $\beta$ - mercaptoethnol, soluble recombinant human stem cell factor (SCF; 40ng/ml), human basic fibroblast growth factor (bFGF; 20ng/ml) and human leukemia inhibitory factor (LIF; 20ng/ml). For maintenance of the cells, colonies were passed to fresh feeders every 7-10 days. In all species tested, we were able to obtain and maintain colonies with ES-like morphology. Their developmental potential was tested by alkaline phosphatase (AP) staining and in vitro differentiation assay. For genetic transformation, cells were electroporated with a construct containing the green fluorescent protein (GFP) under the control of the cytomegalovirus (CMV) promoter. GFP-expressing colonies were detected in cattle, rabbits and rats. These results suggest that PGC-derived cells from cattle, goats, rabbits and rats can be isolated, cultured, and genetically transformed, and provide the basis for analyzing their developmental potential and their possible use for the precise genetic modification of these species.

• 한국식품과학회지
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• 제54권1호
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• pp.43-51
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• 2022

본 연구에서는 자작나무 증포 추출물의 탈모 조절 활성 분석을 위해 in vitro (인간모유두세포) 및 in vivo (C57BL/6N 마우스) 모델을 이용하여 모발의 성장 효과를 평가하였다. 찌고 말리는 과정을 반복하는 증포 차수 별 함유 성분의 변화가 관찰되어 새로운 추출법의 가능성을 확인하였다, 즉, 1회-5회 증포 후 관찰된 성분의 변화는 3회 증포 추출물(BPE3)에서 안정적인 추출 수율, 높은 페놀화합물 함량 및 항산화 활성을 가지는 것으로 확인되었다. 또한, 발모 주기의 전 과정에 관여하는 모유두세포에 BPE3를 처리하였을 때 유의한 수준의 FGF7과 Wnt7b 발현을 증가시켜 모발 성장 촉진과 모발의 성장기 개시를 도울 것으로 판단되었다. In vivo 마우스 모델에 12일 간 BPE를 도포하여 관찰한 결과 6일 경과 시 양성대조군(MXD 및 PTN)과 유사한 수준으로 단모의 성장이 관찰되었으며, 9일 경과 시 높은 밀도의 발모가 진행되기 시작하여 12일 경과 시 미처리 대조군에 비해 BPE3군에서 고른 발모가 관찰되었다. H&E 염색을 통한 각 군별 피부조직의 변화는 BPE3군에서 뚜렷이 나타났으며, 특징적으로 단위면적 당 많은 모낭(hair follicle)의 형성과 모간부(hair shaft)의 신장이 관찰되어 안정적으로 모발의 성장기로 진입한 것으로 판단되었다. 피부조직의 유전자발현 추가 분석 시 FGF7, VEGF, 및 Wnt7b 유전자가 유의하게 증가하여 모발성장, 분화, 모낭줄기세포 활성을 유도하여 모발성장을 촉진시킨 것으로 생각된다. 또한, BPE3가 LPS로 유도된 RAW264.7 세포의 염증인자(iNOS, IL-6 및 COX2) 발현을 저해하여 자가면역 등 염증성 탈모억제에 긍정적 역할을 할 것으로 판단된다. GC-MS 분석을 통해 확인한 betulin과 불포화지방산 등 저분자 물질은 BPE3가 나타낸 약리활성을 방증하였다. 결론적으로, 자작나무 3회 증포 추출물인 BPE3는 모유두세포의 발모 주기를 촉진할 뿐 아니라 두피의 염증 환경에서 휴지기를 단축시켜 정상적 발모를 돕는 소재로서 높은 잠재력을 나타냈다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.420-427
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• 2010

바이러스 안전성이 보증된 무세포 소 양막 생물창상피복재 제조공정을 확립하고자 하였다. 기질세포를 제거하기 위해 효소(트립신)를 처리하는 공정과 바이러스를 불활화하기 위해 70% 에탄올, 0.05% sodium hypochlorite, 25 kGy 감마선 처리 공정을 포함하는 무세포 소 양막 제조공정을 확립하였다. 무세포 소 양막의 조직학적 분석과 전자현미경 분석 결과 면역거부반응을 일으킬 수 있는 상피층과 기질세포들이 잘 제거되었으며, 소 양막 콜라겐 섬유의 3차원적 구조가 잘 유지되어 있음을 확인하였다. 또한 상처치유효과가 있는 EGF, KGF, FGF와 같은 성장인자를 포함하고 있었다. 바이러스 불활화 효과를 검증하기 위해 국제적 가이드에 따라 4종의 바이러스(BHV, BVDV, BPIV-3, BPV)를 생물학적 지표로 사용하여 소 양막에 각 생물학적 지표를 첨가한 후각 바이러스 불활화 공정을 실시한 다음 각 바이러스를 회수하여 정량한 후 불활화 정도를 비교하였다. 24시간 70% 에탄올 처리 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV 모두 처리 시간 1시간 안에 검출한계 이하로 완벽하게 불활화되었다. 30분 0.05% sodium hypochlorite 처리 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3 같은 외피 바이러스는 BPV 같은 비-외피 바이러스에 비해 효과적으로 불활화되었다. 25 kGy 감마선 조사에 의해 BHV, BVDV, BPIV-3는 검출한계 이하로 완벽하게 불활화되었고, BPV도 효과적으로 불활화되었다. 3가지 바이러스 불활화 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV에 대한 log 바이러스 감소인수 합은 각각 ${\geq}$13.30, ${\geq}$14.32, ${\geq}$15.22, ${\geq}$7.57이었다. 이와 같은 결과 본 연구를 통해 확립된 무세포 소 양막 제조공정은 바이러스 안전성을 보증할 수 있는 충분한 바이러스 불활화 능력을 갖고 있는 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권6호
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• pp.671-680
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• 2017

본 연구 결과 검은콩 물 에탄올 추출물과 Lactobacillus rhamnosus GG(LGG)와 Bifidobacterium animals subsp. lactis BB-12(BB-12)를 이용하여 발효시킨 발효검은콩 물 에탄올 추출물의 발효 전과 후의 성분변화를 분석하고, 검은콩과 검은콩 발효 추출물이 모유두 세포 성장에 미치는 효과를 알아보기 위해 primary 인간 모유두 세포(HFDPC)에 검은콩 추출물(BWE, BEE)과 발효검은콩 추출물(BWE-F, BEE-F)을 다양한 농도로 처리하여 세포독성을 확인하였으며, 이를 바탕으로 적정 처치 농도를 결정하여 모발 성장촉진(VEGF와 KGF/FGF7)과 억제($TGF-{\beta}1$과 AR)에 관여하는 유전자 발현을 mRNA 수준에서 확인하였다. 나아가 검은콩 추출물이 HFDPC의 생존 촉진에 미치는 영향을 Akt와 Erk의 인산화 활성을 통해 비교 분석하였다. LGG와 BB-12를 이용하여 발효시킨 검은콩은 발효가 진행됨에 따라 pH, 총폴리페놀, 총당 환원당의 함량이 감소하였으며, 검은콩 4종 추출물(BWE, BEE, BWE-F, BEE-F) 중 BWE, BEE, BWE-F가 VEGF의 mRNA 발현을 증가시키고, 모든 처리군에서 KGF/FGF7의 mRNA 발현을 유의적으로 증가시킴을 확인할 수 있었다. 나아가 BWE, BEE, BWE-F가 Erk의 활성을 증가시켰음을 확인할 수 있었다. 따라서 검은콩 물 추출물과 검은콩 에탄올 추출물, 그리고 발효검은콩 물 추출물이 인간 모유두 세포의 세포성장에 모발 성장 촉진인자의 활성과 Erk의 활성화 등을 통한 기전으로 긍정적인 영향을 미침으로써 모발 성장 및 모발 건강을 위한 기능성원료로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 유산균 2종(LGG, BB-12)을 이용한 발효검은콩이 검은콩과 비교하여 모발 성장 촉진 관련 단백질 발현에서는 유의적인 우월성을 가지지는 않음을 확인하였다. 추후 다른 유산균 균 총을 이용한 발효검은콩의 연구와 더불어 보다 정밀한 발효를 통한 검은콩 추출물의 성분과 조성의 변화를 바탕으로 한 모발 성장 및 모주기 관련 연구가 이루어져야 할 것이라 생각된다.

• BMB Reports
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• 제45권4호
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• pp.253-258
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• 2012

The dermal papilla cells (DPCs) of hair follicles are known to secrete paracrine factors for follicular cells. Shotgun proteomic analysis was performed to compare the expression profiles of the secretomes of human DPCs and dermal fibroblasts (DFs). In this study, the proteins secreted by DPCs and matched DFs were analyzed by 1DE/LTQ FTICR MS/MS, semi-quantitatively determined using emPAI mole percent values and then characterized using protein interaction network analysis. Among the 1,271 and 1,188 proteins identified in DFs and DPCs, respectively, 1,529 were further analyzed using the Ingenuity Pathway Analysis tool. We identified 28 DPC-specific extracellular matrix proteins including transporters (ECM1, A2M), enzymes (LOX, PON2), and peptidases (C3, C1R). The biochemically-validated DPC-specific proteins included thrombospondin 1 (THBS1), an insulin-like growth factor binding protein3 (IGFBP3), and, of particular interest, an integrin beta1 subunit (ITGB1) as a key network core protein. Using the shotgun proteomic technique and network analysis, we selected ITGB1, IGFBP3, and THBS1 as being possible hair-growth modulating protein biomarkers.

• 동의생리병리학회지
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• 제31권6호
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• pp.374-379
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• 2017

Hair loss affects interpersonal relationships and causes psychological stress. In this study, we investigated the antioxidant activity of Cynanchi Wilfordii Radix (CWR) and its effects on dermal papilla (DP) cells. Antioxidant efficacy was examined by ABTS assay. To confirm the effect on cell activity, MTS assay was performed and cell count was directly measured by hemocytometer. The mRNA expression of genes involved in hair formation and hair loss formation was confirmed by quantitative RT-PCR. CWR has a strong antioxidant activity. Cell viability of DP cells was increased to 118.5% by treatment of 0.5 mg/ml CWR for 24 hours, but the effect on the cell number was insignificant. These results suggest that CWR increases mitochondrial activity without promoting cell proliferation. Treatment of DP cells with 0.5 mg/ml CWR resulted in 48.5% reduction of mRNA expression of type 2 $5{\alpha}$-reductase, a major cause of male hair loss. In addition, mRNA expression of bone morphogenetic pretein (BMP), fibroblast growth factor (FGF)7, and FGF10, which are closely related to hair growth, was also decreased. Reactive oxygen species (ROS) acts as a cause of hair loss. The excellent antioxidant efficacy of CWR is thought to be able to effectively remove ROS. The dihydrotestosterone produced by type 2 $5{\alpha}$-reductase in DP cells is a potent inducer of male pattern hair loss. The inhibitory effect of type 2 $5{\alpha}$-reductase mRNA on DP cells induced by CWR may induce a positive therapeutic effect of male pattern hair loss.