• Journal of Acupuncture Research
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• 제20권3호
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• pp.34-44
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• 2003

Objective : Bone homeostasis is maintained by balance of bone formation and resorption. Therefore, bone related diseases arose by disturbance of this balance between osteoblast and osteoclast activities. To develop a successful screening system the therapeutic components based on oriental medicine is essential to set up systematic approach for that purpose. The purpose of this study is to the know the gene expression using cDNA microarray assay. Methods : Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture extract was prepared by boiling. human osteosarcoma cells(HOS) were treated with Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture solution. Then mRNA was extracted and cDNA microarray assay was performed. Results : Human osteosarcoma cells(HOS) treated with Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture solution($500{\mu}g/m{\ell}$) showed that thioredoxin, TAFII31 and two novel genes were increased. However many genes decreased their expression by Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture. Conclusions : This type of approach will give a good chance to explore the favorable effects of Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture. Further study is needed for investigating the effect of Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture.

• 한국약용작물학회:학술대회논문집
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• 한국약용작물학회 2008년도 추계학술발표회
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• pp.275-276
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• 2008

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권4호
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• pp.339-347
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• 2011

Human eyelid adipose-derived stem cells (hEAs) and amniotic mesenchymal stem cells (hAMs) are very valuable sources for the cell therapeutics. Both types of cells have a great proliferating ability in vitro and a multipotency to differentiate into adipocytes, osteoblasts and chondrocytes. In the present study, we evaluated their stem cell characteristics after long-time cryopreservation for 6, 12 and 24 months. When frozen-thawed cells were cultivated in vitro, their cumulative cell number and doubling time were similar to freshly prepared cells. Also they expressed stem cell-related genes of SCF, NANOG, OCT4, and TERT, ectoderm-related genes of NCAM and FGF5, mesoderm/endoderm-related genes of CK18 and VIM, and immune-related genes of HLA-ABC and ${\beta}$2M. Following differentiation culture in appropriate culture media for 2-3 weeks, both types of cells exhibited well differentiation into adipocyte, osteoblast, and chondrocyte, as revealed by adipogenic, osteogenic or chondrogenic-specific staining and related genes, respectively. In conclusion, even after long-term storage hEAs and hAMs could maintain their stem cell characteristics, suggesting that they might be suitable for clinical application based on stem cell therapy.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.87-98
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• 2011

본 실험은 bioceramic을 첨가하여 만든 다공성 poly D,L-lactic-co-glycolic acid(PLGA)-scaffold가 인간 지방조직에서 유래된 중간엽 줄기세포(human adipose tissue derived mesenchymal stem cells, ATMSCs)의 골 형성과정에 효과적인지를 알아보고자 수행하였다. ATMSCs를 well plate에 접종하여 골형성 유도(osteogenic induction, OI) 배양액으로 28일 동안 배양하였다. OI배양액군의 증식률은 세포접종 후 14일까지는 세포증식이 활발하게 진행됐지만, 21일 이후 세포의증식이 둔화되는 양상을 보였다. 반면, 기본배양액군은 꾸준한 세포 증식을 보이며 21일 이후에는 OI배양액군보다 더 높은 증식을 나타냈다. OI배양액군의 alkaline phosphatase(ALP) 활성은 세포배양 21일까지는 증가했지만, 28일에는 감소한 반면에 기본배양액군은 계속 감소하는 양상을 띠었다. OI배양액군의 세포는 배양 21일에는 뚜렷한nodule의 형성을 관찰할 수 있었고, nodule에 칼슘의 축적이 일어남을 확인하였다. ATMSCs를 scaffold에 접종하여 OI배양액으로 배양하였다. Scaffold 내 골아세포 분화에 따른 ALP 활성은 PLGA scaffold와 Bioceramic-PLGA scaffold 모두에서 세포 배양 21일에 급격히 증가하였고, Bioceramic-PLGA scaffold의 ALP 활성이 PLGA scaffold보다 크게 증가하였다. 칼슘과 인의 함량 역시 Bioceramic-PLGA scaffold에서 높게 나타났으며, Bioceramic-PLGA scaffold의 Ca/P ratio가 PLGA scaffold보다 높게 나타났다. 생체내에 이식된 scaffold의 생분해성과 광물화는 bioceramic-PLGA scaffold에서 더욱 뚜렷하게 관찰되었다. 본 실험의 결과들을 종합해 볼 때 ATMSCs의 골형성능은 well plate보다 scaffold가 더 효과적이며, bioceramic이 scaffold의 세포 부착률과 ALP 활성을 증가시켜 골형성능에 효과적으로 작용하는 것으로 생각된다. 또한 bioceramic이 ATMSCs의 골형성 분화에 따른 광물화단계의 scaffold 내 칼슘과 인의 함량을 증가시키는 것으로 사료된다.생체 내 scaffold의 생분해성은 PLGA scaffold보다 Bioceramic-PLGA scaffold가 빠른 분해를 나타내며, 광물화에 따른 칼슘 침착이 더 활발한 것은 scaffold에 포함된 bioceramic이 생체 내 세포의 부착, 증식, 분화를 증가시켜 골형성을 촉진시키는 물질로 작용한 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권6호
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• pp.674-679
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• 2008

황금 추출물이 조골세포와 파골세포에 미치는 영향을 세포수준에서 관찰하고자 하였다. 조골세포에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, mouse calvaria 유래의 MC3T3-E1 osteoblastic cells를 이용하여 세포 생존률, 염기성 인산분해효소 활성, 골석회화 형성능을 측정하였다. 또한 미분화된 파골세포 전구세포로부터 파골세포의 생성 및 활성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, murine macrophage 유래인 Raw 264.7 cells를 이용하여 M-CSF와 RANKL을 처리하여 파골세포의 분화를 유도하였고, TRAP에 양성인 다핵세포의 형성을 관찰하여 황금추출물이 파골세포의 형성에 미치는 영향을 알아보았다. 황금 추출물이 MC3T3-E1 세포의 증식에 미치는 영향을 MTT assay로 측정한 결과, MC3T3-E1 세포는 처리한 황금 추출물의 농도에 의존적으로 세포의 증식이 촉진되는 경향을 나타내었으며 특히 $1{\mu}g/mL$ 농도에서 130.4%의 증식 효과를 나타내었다. 또한 황금 추출물이 세포에 독성을 나타내지 않는 범위($0.01-1{\mu}g/mL$)에서 MC3T3-E1 세포의 ALP activity를 측정한 결과, 농도에 의존적으로 ALP activity가 증가하였으며 $1{\mu}g/mL$ 농도에서 152.0%의 ALP 활성 증가효과를 나타내었다. 황금 추출물의 최적 작용 농도 $1{\mu}g/mL$에서 골석회화 형성능을 측정한 결과, 배양 시간에 따라 계속 증가하여 배양 20일째는 대조군에 비해 223.3%의 석회화 형성능을 나타내었다. 황금 추출물의 파골세포 분화억제 효과를 알아보기 위해 황금 추출물이 세포에 독성을 나타내지 않는 범위($0.01-10{\mu}g/mL$)에서 TRAP staining한 결과, 황금 추출물은 $0.0{1\mu}g/mL$ 농도에서 대조군에 비해 파골세포 분화를 50% 이상 감소시켰으며 농도 의존적으로 TRAP 양성 세포가 감소함을 관찰하였다. 이상의 결과로 미루어 볼 때, 황금 추출물이 골다공증을 포함한 골질환 예방에 효과가 있을 것으로 사료된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제35권4호
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• pp.262-274
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• 2005

본 연구는 치주인대 세포에 지속적이고 점진적 인장력을 가하여 치아 이동 시 형성되는 인장부위의 기계적 자극에 대한 생화학적 전달과 치조골 흡수와 생성 조절 기전을 이해하고자 하였다 치주인대 세포가 배양된 유연한 성장 표면을 가진 배지에 지속적이고 점진적인 인장력을 가하고 골흡수 인자인 $PGE_2$와 골형성 인자인 ALP의 생성량을 1 3 5. 12시간 후에 측정하여 정량비교하였고 파골세포 분화기전을 조절하는 OPG RANKL의 인자들과 matrix metalloproteinase(MMP)-1, -8, -9, -13, tissue inhibitor of matrix metalloproteinase(TIMP)-1의 인자들을 역전사 중합효소 연쇄반응 검사하여 m-RNA 발현을 비교한 결과 치주인대 세포에 인장력을 가한 경우 대조 군보다 $PGE_2$의 농도가 적었고 (p<0.05) ALP의 농도 변화는 없었으며 OPG의 mRNA 발현이 증가하였으나, RANKL의 mRNA 발현은 감소하였다 그리고 TIMP-1과 MMP-1 -8 -9, -13의 mRNA 발현이 대조군과 차이가 없었다. 이상의 연구에서 사람의 치주인대 세포는 점진적이고 지속적인 인장력에 대한 반응으로 $PGE_2$의 생성과 RANKL의 mRNA 발현은 감소하고 OPG의 mRNA 발현은 증가하여 골흡수를 억제하는 효과를 보이는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1199-1203
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• 2011

본 실험에서는 폴리칸(베타-글루칸)과 칼슘 락테이트 글루코네이트 1:9 (g/g) 복합 조성물인 Polycalcium의 시험관 내(in vitro) 골다공증에 대한 효과를 사람 유래 조골세포(human primary osteoblast)와 설치류 유래 파골 전구세포(raw264.7 cell)를 이용하여 평가하였다. Polycalcium이 조골세포에 미치는 영향을 확인한 결과, 10 mg/ml 농도의 polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성 있는 조골세포의 수적 증가가 각각 배양 3, 7 및 10일 후에 확인되었으며, 또한 10 mg/ml 농도의 polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성있는 ALP함량의 증가가 확인되었다. Polycalcium이 파골세포에 미치는 영향을 확인한 결과, 각각 $10^{-5}$, $10^{-3}$ 및 $10^{-1}$ mg/ml polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성 있는 파골세포의 수적 감소가 배양 4일 후에 확인되었다. 이 같은 결과를 바탕으로, polycalcium이 조골세포의 증식 촉진 효과와 함께 파골세포 형성 억제 효과가 있는 것으로 확인되었다.

• Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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• 제16권1호
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• pp.39-47
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• 2016

Background: Oxidative stress occurs during the aging process and other conditions such as bone fracture, bone diseases, and osteoporosis, but the role of oxidative stress in bone remodeling is unknown. Propofol exerts antioxidant effects, but the mechanisms of propofol preconditioning on oxidative stress have not been fully explained. Therefore, the aim of this study was to evaluate the protective effects of propofol against $H_2O_2$-induced oxidative stress on a human fetal osteoblast (hFOB) cell line via activation of autophagy. Methods: Cells were randomly divided into the following groups: control cells were incubated in normoxia (5% $CO_2$, 21% $O_2$, and 74% $N_2$) without propofol. Hydrogen peroxide ($H_2O_2$) group cells were exposed to $H_2O_2\;(200{\mu}M)$ for 2 h, propofol preconditioning (PPC)/$H_2O_2$ group cells were pretreated with propofol then exposed to $H_2O_2$, 3-methyladenine (3-MA)/PPC/$H_2O_2$ cells were pretreated with 3-MA (1 mM) and propofol, then were exposed to $H_2O_2$. Cell viability and apoptosis were evaluated. Osteoblast maturation was determined by assaying bone nodular mineralization. Expression levels of bone related proteins were determined by western blot. Results: Cell viability and bone nodular mineralization were decreased significantly by $H_2O_2$, and this effect was rescued by propofol preconditioning. Propofol preconditioning effectively decreased $H_2O_2$-induced hFOB cell apoptosis. However, pretreatment with 3-MA inhibited the protective effect of propofol. In western blot analysis, propofol preconditioning increased protein levels of collagen type I, BMP-2, osterix, and TGF-${\beta}1$. Conclusions: This study suggests that propofol preconditioning has a protective effect on $H_2O_2$-induced hFOB cell death, which is mediated by autophagy activation.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제10권3호
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• pp.143-147
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• 2006

Carthamus tinctorius L.is known to improve fracture healing, and bone morphogenetic proteins (BMPs) are associated with the formation and healing process of bone. BMP-2 and BMP-7 are two of the most important BMPs during the bone healing process. Human osteosarcoma MG63 cells and rats were used to determine the effects of Carthamus tinctorius L. extract (CTE) on BMP-2 gene expression. BMP-2 gene expression by CTE treatment in human osteosarcoma MG63 cells was not different from the control group until 8 hours of incubation, but was significantly higher, by 31%, than that of the control group at 16 hr of incubation. Microscopic findings of the 9th rib 3 weeks after fracture showed typical rimming of the osteoblast and immature bone formation in control and CTE groups. BMP-2 gene expression by in situ hybridization was remarkably increased by a CTE-supplemented diet in the fracture group compared to the control group. In conclusion, Carthamus tinctorius L. increased BMP-2 gene expression in human osteosarcoma cells and fractured bone. But further studies would be needed to elucidate the effect of CTE on fracture healing in vivo because our results did not show any evidence of healing improvement histologically $3^{rd}$ week after fracture.

• BMB Reports
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• 제46권11호
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• pp.527-532
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• 2013

Gangliosides are complex glycosphingolipids that are the major component of cytoplasmic cell membranes, and play a role in the control of biological processes. Human mesenchymal stem cells (hMSCs) have received considerable attention as alternative sources of adult stem cells because of their potential to differentiate into multiple cell lineages. In this study, we focus on various functional roles of gangliosides in the differentiation of hMSCs into osteoblasts or neuronal cells. A relationship between gangliosides and epidermal growth factor receptor (EGFR) activation during osteoblastic differentiation of hMSCs was observed, and the gangliosides may play a major role in the regulation of the differentiation. The roles of gangliosides in osteoblast differentiation are dependent on the origin of hMSCs. The reduction of ganglioside biosynthesis inhibited the neuronal differentiation of hMSCs during an early stage of the differentiation process, and the ganglioside expression can be used as a marker for the identification of neuronal differentiation from hMSCs.