• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제29권3호
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• pp.593-607
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• 1999

치주인대세포는 치주인대의 유지와 개조에 있어서 중요한 역할을 담당하는 섬유아세포성 세포로서, 세포에 가해진 여러가지 조건에 따라 다양한 표현형의 변화를 나타내는 것으로 알려져 있다. 기계적 응력은 치주인대세포의 세포증 식과 밀접히 연관되어 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 세포주기 조절인자들의 발현을 증가 시킴으로써 이루어질 것으로 생각되나 그 자세 한 작용기전은 알려져 있지 않다. 그러므로 이 연구의 목적은 기계적 응력이 사람 치주인대세 포의 세포증식과 세포주기 조절인자의 발현에 미치는 영향을 연구하기 위하여 사람 치주인대 세포에 기계적 응력을 가한 후 세포증식을 관찰하고 , 세포주기조절인자들인 p 53 , $p21^{WAF1/CIP1}$ cyclin-dependent kinases(cdks), cyclins 및 proliferating cell nuclear antigen(PCNA)의 단백질 발현 변화를 연구하였다. 본 연구에 사용한 사람 치주인 대세포는 교정치료를 목적으로 발거한 건전한 사람 소구치의 치주인대로부터 explantation culture하여 얻은 후 계대배양을 시행하여 제6 계대의 세포를 사용하였다. 배양한 사람 치주인 대세포를 55-mm Petriperm dish당 $1{\times}10^4$ 개를 분주하고, dish당 1kg의 기계적 응력을 가하면서 12일동안 세포배양을 시행하였다. 사람 치주인대세포의 세포증식은 기계적 응력을 가한 후 8-12일 사이에 현저히 증가하였으며, PCNA 단백질의 발현은 기계적 응력을 가한 후 6-10일 사이에 현저히 증가하였다. 또한 기계적 응력은 사람 치주 대세포의 cdk4, cdk6, cdk2 및 cyclin D1 단백질의 발현을 다소 증가 시켰으나, p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질의 발현은 큰 변화가 없었다. 이상의 결과 서 기계적 응력은 사람 치주인대세포 의 p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질 발현의 변화 없이 cdks 단백질 발현을 증가시킴으로써 세포증식을 증가시키는 것으로 생각된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제24권3호
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• pp.437-446
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• 1999

Porphyromonas endodontalis(P. endodontalis) is one of the important causative bacteria of pulpal and periapical disease. P. endodontalis has lipopolysaccharide(LPS) and it plays a major role in stimulating the synthesis and release of cytokines from immune cells and prostaglandin $E_2$ from host cells. The purpose of this study is to prepare LPS from P. endodontalis and to evaluate the effect of LPS on membrane permeability of fibroblast. P. endodontalis ATCC 35406 was cultured in anaerobic condition, and LPS was extracted. LPS was confirmed by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. Human periodontal ligament cell, colon fibroblast(CCD-18Co, KCLB 21459) and skin fibroblast(Detroit 551, KCLB 10110) were perfused with 0.01% P. endodontalis LPS solution, high concentration of $K^+$ solution and $Ca^{2+}$-free solution, $Ca^{2+}$ concentration ratio was measured by microfluorometry. 1. Intracellular $Ca^{2+}$ concentration was not changed in human periodontal fibroblast and skin fibroblast(Detroit 551) stimulated by P. endodontalis LPS. 2. Intracellular $Ca^{2+}$ concentration was increased in colon fibroblast(CCD-18Co) stimulated by P. endodontalis LPS. 3. Colon fibroblast(CCD-18Co) has voltage dependent $Ca^{2+}$ channel activated by high concentration of $K^+$ solution. 4. P. endodontalis LPS has no effect on the increase of intracellular $Ca^{2+}$ concentration during perfusion of $Ca^{2+}$-free solution.

• 대한치과교정학회지
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• 제43권6호
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• pp.294-301
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• 2013

Objective: To determine the interleukin (IL)-6 levels in gingival crevicular fluid (GCF) of patients with severe root resorption after orthodontic treatment and investigate the effects of different static compressive forces (CFs) on IL-6 production by human periodontal ligament (hPDL) cells and the influence of IL-6 on osteoclastic activation from human osteoclastic precursor (hOCP) cells in vitro. Methods: IL-6 levels in GCF samples collected from 20 patients (15 and 5 subjects without and with radiographic evidence of severe root resorption, respectively) who had undergone orthodontic treatment were measured by ELISA. The levels of IL-6 mRNA in hPDL cells and IL-6 protein in conditioned medium after the application of different uniform CFs (0, 1.0, 2.0, or 4.0 $g/cm^2$ for up to 72 h) were measured by real-time PCR and ELISA, respectively. Finally, the influence of IL-6 on mature osteoclasts was investigated by using hOCP cells on dentin slices in a pit-formation assay. Results: Clinically, the IL-6 levels were significantly higher in the resorption group than in the control group. In vitro, IL-6 mRNA expression significantly increased with increasing CF. IL-6 protein secretion also increased in a time- and magnitude-dependent manner. Resorbed areas on dentin slices were significantly greater in the recombinant human IL-6-treated group and group cultured in hPDL cell-conditioned medium with CF application (4.0 $g/cm^2$) than in the group cultured in hPDL cell-conditioned medium without CF application. Conclusions: IL-6 may play an important role in inducing or facilitating orthodontically induced inflammatory root resorption.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권sup2호
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• pp.447-463
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• 2007

치주인대세포는 시험관적 실험에서 광물화 결절형성을 유도할 수 있으므로 광물화 결절형성에 관여하는 유전자들을 특이하게 발현할 것으로 여겨진다. 이에 본 실험은 cDNA microarray를 이용한 동시 유전자분석을 시행하여 치주인대세포의 분화에 의한 광물화 결절형성시 나타나는 유전자의 특징적 발현 양상을 알아보고자 하였다. 교정치료를 목적으로 경북대학교병원에 내원한 환자의 제일소구치를 발치하여 통상적 방법으로 치주인대세포를 분리, 배양하였고, 3세대의 치주인대세포를 사용하여 실험을 시행하였다. 치주인대세포를 100mm 배양접시에 넣고 배양하여 매 2일 마다 배지를 교환해 주고, 10% FBS만을 투여한 대조군으로, ascorbic acid $(50\;{\mu}g/ml)$, ${\beta}-glycerophosphate$ (10 mM) 및 100 nM dexamethasone을 투여한 군을 실험군으로 하였다. 배양된 치주인대세포에 ascorbic acid, ${\beta}-glycerophosphate$, 그리고 dexamethasone을 투여한 실험군에서 21일째 광물화된 결정을 관찰할 수 있었으나 대조군에서는 관찰할 수 없었다. 3063개의 유전자를 분석한 결과 35개 유전자가 대조군에 비해 2배이상 발현이 증가하였고, 38개 유전자는 2배이상 발현이 감소하였다. 형태학적 검사에서 보여준 바와 같이 광물화 형성과정시 관여하는 JGF-2과 IGFBP2와 같은 유전자가 실험군에서 증가하였으며, 세포골격과 세포외기질 형성에 관여하는 proteogycan 1, fibulin-5, keratin 5, ${\beta}-actin$, ${\alpha}-smooth$ muscle actin, capping protein 등도 발현이 실험군에서 증가하였다. 한편 periostin and S100 calcium-binding protein A4는 대조군에서 오히려 높게 나타나므로 이는 배양된 치주인대세포가 그 자체의 표현형을 유지하고 있음을 보여 주고 있다. 그 외 apoptosis를 유발시키는데 관여하는 Dkk-1와 Nip3는 실험군에서 높게 발현되었고, apoptosis를 억제시키는데 관여하는 Btf와 TAX1BP1는 오히려 낮게 발현됨을 알 수 있으므로 이는 실험군에서 치주인대세포가 골아세포로의 분화되었음을 나타낸다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권4호
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• pp.627-640
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• 1998

골 성장 및 개조에 관여하는 전신적 조절인자인 $1,25-(OH)_2D_3$와 국소적 조절인자인 $TGF-{\beta}$가 사람의 치주인대세포 기능에 미치는 영향을 관찰하고자 그 인자들을 단독 혹은 복합적으로 치주인대세포에 가하여 그 활성 변화를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 10ng/m1 농도의 vitamin $D_3$를 치주인대세포에 가한 후 배양 1, 2, 3일째의 활성은 대조군과 차이가 없었으나, 50ng/ml 농도로 가한 후 배양 3째일에는 대조군에 비해 유의하게 증가하였으며, 100ng/m1 농도에서는 배양 1, 2, 3일째에 유의하게 증가하였다. 2. 0.1ng/ml 농도의 $TGF-{\beta}$를 치주인대세포에 가한 후 배양 1, 2, 3일째의 활성은 대조군과 유의한 차이가 없었으나, 1ng/ml나 5ng/ml농도의 $TGF-{\beta}$를 가한 경우 배양 3일째에 유의하게 증가되었으며 10ng/ml농도의 경우에는 배양 2, 3일째에 유의하게 증가하였다. 3. 1ng/ml 농도의 $TGF-{\beta}$와 다양한 농도의 vitamin $D_3$를 혼합투여한 경우, 100ng/m1 농도의 vitamin $D_3$로 배양 3일째에 유의한 활성 증가를 볼 수 있었다. 4. 5ng/ml 농도의 $TGF-{\beta}$와 다양한 농도의 vitamin $D_3$를 혼합투여한 경우, 10, 50, 100ng/m1의 vitamin $D_3$에서 공히 배양 2일째부터 유의한 활성 증가를 보였으나 10ng/ml에서는 배양 3일째에 그 활성이 유지되지 못하였다. 5. 10ng/ml농도의 $TGF-{\beta}$와 다양한 농도의 vitamin $D_3$를 혼합투여한 경우, 50ng/ml의 vitamin $D_3$에서는 배양 2일째부터 100ng/m1의 vitamin $D_3$에서는 1일째부터 유의한 활성 증가를 보였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권4호
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• pp.447-458
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• 2001

치아이동시 골대사에 있어 glycosaminoglycan의 역할에 대해 알아보고자 glycosaminoglycan의 주요 구성 성분인 chondroitin 4-sulfate(CH-4S)의 치주조직 내에서의 면역반응 정도 및 분포 양상을 백서 치아의 실험적 이동 과정에서 면역조직화학적으로 관찰하였다. 또한 사람 치주인대세포를 배양하여 여러 종류의 cytokine을 투여한 후 CH-4S의 발현 양상의 변화를 Western blot analysis를 통해 확인하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치아이동에 반응하는 치수, 치주인대, 골모세포, 파골세포, 골세포 부위에서의 CH-4S 발현이 대조군보다 많았으나 상아질, 백악질에서의 CH-4S의 발현은 견인력 적용 기간에 관계없이 대조군과 큰 차이가 없었다. 2. 치수에서 CH-4S의 발현은 교정력을 가한 1일째에 크게 증가하였다가 7일째부터 감소되었으며 14일째에는 대조군과 차이가 없었다. 3. 치주인대에서 CH-4S의 발현은 주로 치조골 면을 따라 견인측에서 나타났는데 교정력을 가한 1일째에 가장 많은 발현을 보인 후 4일째부터 감소하기 시작하였다. 4. 골모세포와 파골세포 및 골세포에서 CH-4S의 발현은 4일째에 가장 많은 발현을 보였고 7일째 이후에는 크게 감소하였다. 3. 치주인대세포에 PDGF-BB를 투여한 경우 3일째에 가장 많은 CH-4S의 발현을 보였다. 6. 치주인대세포에 $TNF-\alpha$ 처리 시 배양 1일째에 CH-4S의 발현 감소를 보였다. 7. 치주인대세포에 PDGF-BB와 $TGF-\beta$를 혼합 투여 한 경우가 PDGF-BB 및 $TGF-\beta$를 단독 투여한 경우 보다 배양3일째에 CH-4S의 발현이 많았고 LPS나 $TNF-\alpha$ 투여군은 유사한 발현 감소를 보였다. 이상과 같이 교정적 치아이동시 시기 및 부위에 따라 glycosaminoglycan의 발현이 차이를 보이며, 치주인대세포에서도 cytokine의 자극에 따라 glycosaminoglycan의 발현이 변화하는 것으로 보아, glycosaminoglycan이 골대사에 있어 중요한 조절 인자로서의 역할을 하는 것으로 여겨진다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제32권1호
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• pp.1-12
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• 2002

The periodontal ligament(PDL) is a unique tissue that is crucial for tooth function. However, little is known of the molecular mechanisms controlling PDL function. PDL-specific protein;PDLs22 had been previously identified as a novel protein isolated from cultured human PDL fibroblasts using subtraction hybridization between human gingival fibroblasts and PDL fibroblasts. The aim of this study was to examine the expression pattern and tissue localization of PDLs22 protein in embryonic and various postnatal stages of developing mouse using immunohistochemical staining. Embryos (E18) and postnatal (P1, P4, P5, P15, P18) were decapitated and the heads were fixed overnight in a freshly prepared solution of 4% paraformaldehyde. Some specimens were decalcified for $2{\sim}4$ weeks in a solution containing 10% of the disodium salt of ethylenediamine-tetraacetic acid (EDTA). Next, tissues were dehydrated, embedded in paraffin and sectioned serially at $6{\mu}m$ in thickness. Polyclonal antiserum raised against PDLs22 peptides, ISNKYLVKRQSRD, were made. The localization of PDLs22 in tissues was detected by polyclonal antibody against PDLs22 by means of immunohistochemical staining. The results were as follows; 1. Expression of PDLs22 protein was not detected in the tooth germ of bud and cap stage. 2. At the late bell stage and root formation stage, strong expression of PDLs22 protein was observed in developing tooth follicle, osteoblast-like cells, and subodontoblastic cells in the tooth pulp, but not in gingival fibroblasts, ameloblasts and odontoblasts of tooth germ 3. In erupted tooth, PDLs22 protein was intensely expressed in PDL and osteoblast-like cells of alveolar bone, but not in gingival fibroblasts, mature osteocytes and adjacent salivary glands. 4. In the developing alveolar bone and mid-palatal suture, expression of PDLs22 protein was seen in undifferentiated mesenchymal cells and osteoblast-like cells of developing mid-palatal suture, but not in mature osteocytes and chondrocytes. These results suggest that PDLs22 protein may play an important role in the differentiation of undifferentiated mesenchymal cells in the bone marrow and PDL cells, which can differentiate into multiple cell types including osteoblasts, cementoblasts, and PDL fibroblasts. However, more researches should be performed to gain a better understanding of the exact function of PDLs22 protein which related to the PDL cell differentiation.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제25권1호
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• pp.45-55
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• 1995

치주질환의 치유에 있어서 치주인대 세포의 증식과 분화는 매우 중요하다. 몇몇 학자들에 의해 치주인대 세포의 증식과 분화에 영향을 주는 platelet derived growth나 fibronectin과 같은 growth factor에 대한 연구가 있었다. 이 연구는 홍삼 총사포닌이 치주인대 세포에 미치는 세포독성과 세포의 성장 및 분화에 미치는 영향을 규명하고자 사람의 치주인대 세포를 분리, 배양하여 실험하였다. 총사포닌이 치주인대 세포에 미치는 세포독성을 특정하기 위해 여러가지 농도의 총사포닌을 세포배양액에 첨가하여 1주일 배양후의 결과와 단일 농도($1{\mu}g/ml$})하에서의 세포 성장을 혈구계산반을 사용하여 관찰하였다. 치주인대 세포가 조골세포양세포로의 분화과정에 사포닌이 영향을 미치는 것을 관찰하기 위해 개개의 총사포닌 농도)0.1,1,$10{\mu}g/ml}$)를 세포배양액에 첨가하여 배양하였다. 치주인대 세포가 조골세포의 표현형으로 분화되는데 미치는 총사포닌의 영향을 알아보기 위하여 총사포닌의 단일 농도($1{\mu}g/ml$)하에서 $50{\mu}g/ml$ ascorbic acid와 10mM ${\beta}-glycerophosphate$를 배양액에 첨가하여 배양후 von Kossa's staining을 시행하여 생성된 골결절을 관찰하였다. 이상의 실험에서 얻어진 결과는 아래와 같다. 1. 각각의 농도를 투여한 결과, $1{\mu}g/ml$의 총사포닌에 의해서 세포독성이 유의성있게 증가하였다. 2. 0.01,0.01,1,$10{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가한 다음 7일 후의 고나찰시 cell viability가 실험농도 모두에서 유의성있게 증가하였다. 3. 0.1,1,10,$100{\mu}g/ml$의 농도에서 유외성있는 세포 증식이 있었다. 4. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가한 다음 1,3,5,7,9일의 관찰시 시간경과에 따라 유의성있는 세포 증식이 있었다. 5. $10{\mu}g/ml$의 총사포닌을 세포배양액에 첨가시 ALP activity가 대조군에 비해 유외성있게 증가하였다. 6. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌으로 배양된 치주인대 세포내에서 ALP positive cell이 관찰되었다. 7. $1{\mu}g/ml$의 총사포닌으로 배양된 치주인대 세포내에서 골결절 형성이 관찰되었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제32권3호
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• pp.445-456
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• 2002

치주조직 재생을 위해서는 새로운 백악질과 치조골 그리고, 치주인대의 재생이 필요하며, 이러한 재생을 담당할 세포의 분화가 필수적이다. 이러한 분화를 담당하는 것은 치주인대세포이며, 이 중 골아세포의 분화가 중요하다. 본 실험의 목적은 치주조직 재생에 있어서 중요한 요소인 치주인대세포의 골아세포성 세포로의 분화를 관찰하며, Dex가 광물화에 미치는 영향과 농도에 따른 차이를 알아보고자 시행하였다. 또한, 광물화시 발현되는 여러 골기질 단백질 중 Matrix GlaProtein의 발현양상도 관찰하였다. 교정치료를 목적으로 내원한 환자의 제1소구치 부위의 정상치은을 절제하고, 건강한 제1소구치를 발거하여 치은섬유아세포와 치주인대세포를 분리, 배양하여, ascorbic acid와 ${\beta}$-glycerophosphate 투여군을 실험1군, ascorbic acid, ${\beta}$-glycerophosphate, Dex 100nM 투여군을 실험 2군, ascorbic acid, ${\beta}$-glycerophosphate, Dex $5{\mu}M$ 투여군을 실험3군, 그리고, 단순 배양만 시킨군을 대조군으로 하여 비교하였다. 시간경과에 따른 치주인대세포 형태의 변화 양상은 초기에 방추형 혹은 다각형의 단일층 형태에서 7일경에는 세포 크기와 수가 증가하여 복합층 형태로 변화했으며, 배양 14일 이후에는 세포들의 방향성이 없어지고, 더욱 치밀해 졌다. 골 결절형성은 치주인 대세포의 Dex 투여군에서만 21일째에 나타났으며, $5{\mu}M$ 투여군에서 100nM 투여군보다 더 많이 나타났다. ALP 활성도를 비교해보면 치주인대세포에서 0, 7일 경에는 활성도를 보이지 않았으며, 14일경에 높은 활성도롤 나타냈으며, 21일에도 비슷한 활성도를 유지하였다. MGP 유전자 발현 양상은 대조군과 실험군 모두에서 Matrix Gla Protein에 대한 유전자의 발현이 나타났으며，그 발현양상은 모든 시기에서 일정하였다. 이상의 결과로 보아 치주인대세포는 골아세포로의 분화가 가능하며, Dex는 농도의존적으로 광물화에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 그리고, MGP는 치주인대세포에서 발현이 감지되었으며, 광물화에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제28권4호
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• pp.545-559
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• 1998

Magnoliae cortex has been used as a drug for treatment of fractures in Chinese medicine and safflower(Carthamus tinctorius $Linn{\acute{e}}$) has been traditionally used for treatment of blood stasis. The purpose of present study was to examine the biologic effects of magnoliae cortex extract and safflower extract mixture(MSM) on human periodontal ligament cells and fetal rat calvarial osteoblasts and on healing of rat calvarial defects. The ethanolic extracts of magnoliae cortex(MCE), safflower seed(SSE), Zea May L(ZML) were prepared as positive control group. MSM mixed to the ratios of 1 : 1, 1 : 2, 1 : 5 and 1 : 10 were used as test group. The effects of each agents on the growth and survival, ALPase activity, cell proliferation and tissue regenerative effect of each extracts was evaluated by histomorphometric measuring of newly formed bone on the 8 mm defect in rat calvaria after oral administration of 2 ratio groups(1 : 5 and 1 : 10) at 3 different doses (0.1, 0.25 and 0.5g/kg per day). MSM stimulated the growth and survival rate of osteoblasts and PDL cells more than any other agents. The growth and survival rate were increased as the proportion of safflower seed extract was increased. MCE, SSE, ZML stimulated the ALPase activity of osteoblast and PDL cell in comparison to the negative control group. But all groups of MSM regardless of ratio of safflower seed extract stimulated the ALPase activity than any other agent. The ALPase activity was also increased as the proportion of safflower seed extract was increased. Although MCE, SSE, ZML stimulated the proliferation of osteoblasts. 1 : 5 and 1 : 10 ratio MSM showed significant increase in stimulation of proliferation of osteoblasts. No agent significantly increased proliferation of PDL cells. Significant new bone formation were seen where 1 : 5 ratio, 0.5g/kg group and 1 : 10 ratio, 0.25, 0.5g/kg groups were used. These results show that magnoliae cortex extract and safflower seed extract mixture can potentially increase bone regeneration ability.