• 치위생과학회지
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• 제19권3호
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• pp.198-204
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• 2019

Background: Oxidative stress is a known to be associated with in the pathogenesis of many inflammatory diseases, including periodontitis. Ursolic acid is a pentacyclic triterpenoid with has antimicrobial, antioxidative, and anticancer properties. However, the role of ursolic acid in the regulating of osteogenesis remains undetermined. This study was aimed to elucidate the crucial osteogenic effects of ursolic acid and its ability to inhibit oxidative stress by targeting the immediate early response 3 (IER3)/nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) pathway. Methods: Cell proliferation was determined using water-soluble tetrazolium salt assay, cell differentiation was evaluated by alkaline phosphatase (ALP) activity, and formation of calcium nodules was detected using alizarin red S stain. Generation of reactive oxygen species (ROS) was determined using by DCFH-DA fluorescence dye in hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-treated MG-63 cells. Expression levels of IER3, Nrf2, and heme oxygenase-1 (HO-1) were analyzed using western blot analysis. Results: Our results showed that ursolic acid up-regulated the proliferation of osteoblasts without any cytotoxic effects, and promoted ALP activity and mineralization. $H_2O_2$-induced ROS generation was found to be significantly inhibited on treatment with ursolic acid. Furthermore, in $H_2O_2$-treated cells, the expression of the early response genes: IER3, Nrf2, and Nrf2-related phase II enzyme (HO-1) was enhanced in the presence of ursolic acid. Conclusion: The key findings of the present study elucidate the protective effects of ursolic acid against oxidative stress conditions in osteoblasts via the IER3/Nrf2 pathway. Thus, ursolic acid may be developed as a preventative and therapeutic agent for mineral homeostasis and inflammatory diseases caused due to oxidative injury.

• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1243-1253
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• 2012

뇌하수체 전엽에서 성장호르몬의 생산과 분비는 세포의 분열과 분화 그리고 이동을 조절하는 몇 가지 천연물질에 의해 유도된다. 따라서 발효과정을 통해 제조된 청국장이 성장호르몬의 대사에 미치는 영향을 평가하기 위하여 성장호르몬 분비능과 반응성을 뇌하수체 세포와 성장호르몬 표적세포에서 관찰하였다. 6가지 종류의 콩 품종으로 제조된 청국장 추출물 중에서, 대원, 대풍, 태광의 3종류 청국장 추출물은 5 mg/ml 농도에서 GH3 세포로부터 성장호르몬의 분비를 촉진하였다. 비록 세포 생존능은 이러한 추출물에 의해 유의적인 변화가 유도되지 않았으나, 성장호르몬의 분비량은 청국장 추출물의 농도에 의존적으로 증가하였다. 또한 성장호르몬의 표적 기관으로부터 유래된 MG63과 HepG2 세포는 GH3로부터 수집된 조건적 배양액에 의해 유의적으로 활성화되었다. 또한 이러한 세포에서 STAT5 발현은 대원 청국장 추출물을 처리 후, 15분 혹은 30분부터 세포질에서 유의적으로 증가하였으며, p-STAT5는 핵에서 30분 혹은 60분부터 증가하였다. 따라서 이러한 결과는 3가지 종류의 청국장 추출물은 성장호르몬의 분비를 촉진시키며, 청국장의 조건적 배양액은 성장호르몬 표적세포에서 신호전달을 유도함을 제시하고 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.53.1-53.1
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• 2011

Bioactive glass powders were synthesized by hydrothermal chemical route by the use of ultrasonic energy irradiation. We used sodalime, calcium nitrate tetra hydrate and di ammonium hydrogen phosphate as the precursor material to synthesize $SiO_2$ rich bio-active glass materials. The $SiO_2$ content was varied in the precursor mixture to 60, 52 and 45 mole%. Dense compacts were obtained by microwave sintering at $1,100^{\circ}C$. Mechanical properties were characterized for the fabricated dense bioactive glasses and were found to be comparable with conventional CaO-$SiO_2$-$Na_2O$-$P_2O_5$ bioactive glass. Detailed biocompatibility evaluation of the glass composition was investigated by in-vitro culture of MG-63 cell and mesenchyme stem cell. Cell adhesion behavior was investigated for both of the cell by one cell morphology for 30, 60 and 90 minutes. Cell proliferation behavior was investigated by culturing both of the cells for 1, 3 and 7 days and was found to be excellent. Both SEM and confocal laser scanning microscopy were used for the investigation. Western blot analysis was performed to evaluate the bimolecular level interaction and extent and rate of specific protein expression. The ability to form biological apatite in physiological condition was observed with simulated body fluid (SBF). In-vivo bone formation behavior was investigated after implanting the materials inside rabbit femur for 1 and 3 month. The bone formation behavior was excellent in all the bioglass compositions, specially the composition with 60% $SiO_2$ content showed most promising trend.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1273-1281
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• 2014

조직공학은 손상된 골 조직 및 장기를 복원, 재생, 그리고 복구할 수 있는 잠재력을 가진 새로운 학문 분야이다. 인산칼슘계 세라믹스인 삼인산칼슘과 수산회인회석은 골 조직 재생을 위해 골전도성과 생체적합성의 특성을 가진 우수한 재료로 알려져 있다. 본 연구에서, 혼합 용액 구조물은 적층 및 히터장치를 기반으로 한 압출 적층 조형 시스템을 이용하여 제작되었다. 바이오 세라믹 인공지지체는 $1,300^{\circ}C$의 고온에서 소결되었고, 또한 형태학적인 특성은 주사전자현미경을 통해 분석되었다. 게다가, TCP/HA 의 혼합비율에 따른 미세구조물과 수축률에 대한 효과는 연구되었다. 인공지지체의 기계적 특성은 1 mm/min 의 크로스헤드 속도로 압축 시험기를 통해 측정되었고, 인공지지체의 세포 증식평가를 위해 MG-63 세포를 이용하였다. 본 연구의 결과는 혼합된 TCP(75 wt%)/HA(25 wt%) 인공지지체가 골 조직 재생을 위해 적합한 인공지지체라는 것을 제안한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.376-384
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• 2009

연구목적: 본 연구에서는 양극산화 임플란트 표면에 서로 다른 두 가지 방법, Ion beam-assisted deposition (IBAD)법과 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 임플란트 시편에 골모세포를 배양하였을 때 세포의 증식, 분화, 형태에 어떠한 영향을 미치는지 조사하고자 한다. 연구재료 및 방법: 지름 10 mm, 두께 2 mm 인 상업용 순수 titanium grade IV 재질의 디스크를 제작하였고, 모든 시편은 acetone, 70% ethanol, 증류수에서 각각 10분씩 세척 후 건조하였다. 모든 표면은 300 V의 constant voltage하에서 양극 산화 (anodized)시킨다. 실험군은 양극산화 임플란트 표면에 각각 IBAD법과 Solgel법으로 Ca-P 코팅하였다. 각 표면의 미세표면 거칠기(Ra)를 측정하였고, SEM을 통해 표면의 형상을 관찰하였다. 골모세포을 배양한 후 각 표면군의 세포 증식, ALP 활성도 및 RT-PCR를 통한 골세포 분화 능력 검증을 하였으며, SEM을 통해 세포의 형상도 확인하였다. 통계분석은 SPSS (version 12.0) 프로그램을 이용하여 Kruskal-Wallis Test로 각 군의 유의성을 검증하였다 ($\alpha$=0.05). 결과: IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면보다 표면 거칠기 (Ra) 값이 더 크게 나타났다 (P<.05). IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면 보다 세포 증식이 더 활발하고 골세포 조기 분화 정도를 확인 할 수 있는ALP 활성도 또한 더 높게 나타났다 (P<.05). SEM 관찰 결과IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면에 골모세포들이 친화성을 띄면서 안정적으로 부착되었다. 결론: IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면보다 더 우수한 세포 반응을 보였다. IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면의 세포들은 증식이 잘 이루어지고 잘 분화된 골모세포 형상을 보이고 ALP 활성도 또한 높아 골 형성을 증가시켜 높은 골-임플란트 접촉을 보일 것이다.

• 한국식품영양학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-10
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• 2019

In order to examine the functionality of broccoli sprout (Brassica oleracea, BS), solvent extracts were prepared and their anti-oxidative and immunomodulating activities were compared with those of broccoli (B). EtOH extracts (E) were potently higher than hot-water extracts (HW) in the antioxidant contents and radical scavenging activity. In particular, the total polyphenolic contents in addition to ABTS and DPPH radical scavenging activity were significantly higher in EtOH extract of broccoli sprout (BS-E; 9.15 mg GAE/g, 4.52 mg AEAC/g, and 1.14 mg AEAC/g) compared with that of broccoli (B-E; 7.83 mg GAE/g, 3.63 mg AEAC/g, and 0.97 mg/AEAC/g). Whereas, total flavonoid content was significantly higher in B-E (1.60 mg QE/g) than BS-E (1.43 mg QE/g). Anti-inflammatory activity was investigated using LPS-induced cell line model at a concentration of $10{\sim}100{\mu}g/mL$, in which all solvent extracts of both broccoli sprouts and broccoli were not toxic to RAW 264.7 cell lines. In anti-inflammatory activity of broccoli sprouts, EtOH extracts also showed significantly more potent activity than hot-water extracts in all sample concentrations tested. In addition, BS-E ($100{\mu}g/mL$) inhibited nitric oxide (NO) and IL-6 production to 60.9% and 68.9% compared with the LPS inflammation group (without extracts), whereas B-E inhibited 49.6% and 54.9%. On the other hand, in immunostimulating activity by splenocytes and macrophages, hot-water extract showed significantly higher activity than EtOH extract. Especially, BS-HW stimulated the splenocyte proliferation (1.2-fold against saline group) and IFN-${\gamma}$ production (264.39 pg/mL) at $100{\mu}g/mL$, and the production of IL-6 (1.33-fold), IL-12 (1.09-fold) and TNF-${\alpha}$ (1.49-fold) from macrophages was also significantly enhanced over broccoli. In conclusion, broccoli sprouts showed more potent anti-oxidative, anti-inflammatory and immunostimulating activity than broccoli, suggesting the possibility of using broccoli sprouts as functional food materials.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권4호
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• pp.626-632
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• 2004

30종의 생약으로부터 조제된 열수추출물 중, 가시오가피 (대조군의 75.6% 억제), 백출(71.3%), 인삼(70.0%), 감초 (66.3%) 및 당귀 (63.1%)는 2.5 mg/kg body weight의 농도에서 colon 26-M3.1 lung carcinoma에 대한 매우 높은 종양전이 억제활성을 나타내었으나, 갈근(58.6%)과 진피(54.9%)를 제외한 다른 생약의 열수추출물은 그다지 높은 활성을 보여주지 않았다. 또한 진피(대조군의 1.80배),백출(1.73배), 가시오가피와 감초(1.64배) 등은 100$\mu\textrm{g}$/mL의 농도에서 Peyer's patch 세포를 매개로 한 조혈작용도 증강시킴을 알 수 있었다. 한편, 음료로서의 식품학적인 물성을 개선하고 비활성 성분을 제거하기 위하여, 열수추출물에서 활성을 나타낸 생약을 수증기 증류물로 조제하여 면역활성을 비교한 결과, 백출, 감초와 가시오가피가 2.5 mg/kg body weight에서 유의적인 종양전이 억제활성을 나타내었으며(각각 58.7%, 50.3%와 41.9%), 백출은 0.25 mg/kg body weight의 저농도에서도 높은 종양전이 억제활성을 보여주었다(49.7%). 또한 수증기 증류물을 Peyer's patch 세포와 처리한 결과, 백출과 가시오가피는 10 $\mu\textrm{g}$/mL의 낮은 농도에서도 골수세포의 증식작용을 유의적으로 증가시키고 있음을 나타내었다(각각 1.49배와 1.28배). 수증기 증류물이 열수추출물보다 다소 낮은 면역 활성을 가지고 있다 할지라도, 백출 및 가시오가피 등과 같은 전통 생약은 열수추출물 뿐만 아니라 수증기 증류물에서도 높은 면역 활성을 가지고 있음을 보여주었다. 그러므로 이러한 결과는 생약으로부터 조제된 수증기 증류물이 기능성 음료로서 식품산업에 이용될 수 있는 가능성을 시사하고 있다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제42권4호
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• pp.203-211
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• 2017

The aim of this study was to evaluate the role of demineralized and particulate autogenous tooth, and interleukin-6 in bone regeneration. A demineralized and particulate autogenous tooth was prepared and human osteoblast-like cells (MG63) and human osteosarcoma cells were inoculated into the culture. The rate of cell adhesion, proliferation and mineralization were examined, and the appearance of cellular attachment was observed. An 8 mm critical size defect was created in the cranium of rabbits. Nine rabbits were divided into three groups including: An experimental group A (3 rabbits), in which a demineralised and particulate autogenous tooth was grafted; an experimental group B (3 rabbits), in which a demineralized, particulate autogenous tooth was grafted in addition to interleukin-6 (20 ng/mL); and a control group. The rabbits were sacrificed at 1, 2, 4 and 6 weeks for histopathological examination with H-E and Masson's Trichrome, and immunohistochemistry with osteocalcin. The cell-based assay showed a higher rate of cell adhesion, mineralization and cellular attachment in the experimental group A compared with the control group. The animal study revealed an increased number of osteoclasts, newly formed and mature bones in the experimental group A compared with the control group. Eventually, a higher number of osteoclasts were observed in the experimental group B. However, the emergence of newly formed and mature bone was lower than in the experimental group A. The current results suggest that treatment with demineralized and particulate autogenous tooth and interleukin-6 is not effective in stimulating bone regeneration during the bone grafting procedure.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제33권1호
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• pp.1-11
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• 2003

Hydroxyapatite(HA) has been extensively used as bone graft materials and tooth implant surface coating materials because of its biocompatibility and osteoconductive properties. However, as HA is intrinsically poor in mechanical properties, zirconia($ZrO_2$) was incorporated with HA as reinforcing phases for improvement of mechanical properties. The purpose of this study was to investigate the biological activities of HA-coated zirconia through the cell proliferation test, measurements of alkaline phosphatase activity, and histologic examination. Four kinds of tested blocks were prepared according to the pore size (300-500${\mu}m$/500-700${\mu}m$) and the porosity (70%/90%). Cell proliferation and alkaline phosphatase activity was measured at 1, 7, 14 days. The number of cells proliferate after 7, 14 days were significantly increased in all groups when compared with that of the first day, but there was no significant difference between the 4 groups at each time period. At the 7 day, alkaline phosphatase activities of cells cultured in 4 groups were higher than that of the first day, but there was no significant difference between the 4 groups at each time period. The human gingival fibroblast and MG 63 cell was used to evaluate the cell cytotoxicity using MTT test. The materials tested in the current study turned out to be non-cytotoxic. In histologic examination(SEM), at 1 day there were many cells attached on the surfaces of all kinds of tested blocks. The number of cells were increased over time. At the 14 day, there were more cells proliferated than 1 day and some of the pores of blocks were partially filled with the proliferated cells. The in vitro response of osteoblast-like cells to the HA-coated zirconia showed comparable effect on transformation comparable to hydroxyapatite.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권6호
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• pp.844-850
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• 2014

본 연구에서는 유용성분을 함유하고 있는 야관문을 기능성 소재로 활용하고자 열수 및 50% 에탄올을 사용하여 추출물을 제조한 후 야관문 추출물의 생리 활성을 조사하였다. 추출수율은 50% 에탄올 추출물에서 17.60%로 열수추출물 12.60%보다 높은 수율을 나타내었다. 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 50% 에탄올 추출물에서 각각 242.26 mg/g 및 160.73 mg/g으로 높은 함량을 나타내었다. DPPH radical 소거활성은 열수추출물에서 92.07% 및 50% 에탄올 추출물에서 96.38%로 나타나 50% 에탄올 추출조건의 항산화 활성이 높았다. Superoxide radical 소거활성 및 tyrosinase 저해활성은 50% 에탄올 추출물 $1,000{\mu}g/mL$에서 각각 94.46% 및 63.31%로 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거활성은 50% 에탄올 추출시 높게 나타났으며, pH에 따라 산성에 가까울수록 아질산염 소거활성이 높게 나타났다. Nitric oxide 생성량은 50% 에탄올 추출 $250{\sim}1,000{\mu}g/mL$에서 $7.15{\sim}20.61{\mu}M$로 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 시료 농도에 따라 농도 의존적으로 증가하였다. 인간 폐암세포주(A549), 인간 자궁경부암 세포주(HeLa), 인간 간암세포주(Hep3B) 및 마우스 복수암 세포주(sarcoma180)에 대한 암세포 생육 저해활성을 측정한 결과, 열수 추출물 및 50% 에탄올 추출물 모두 암세포생육 저해활성을 보여주었으며, 특히 HeLa에서 상대적으로 높은 항암활성을 나타내었다. 따라서, 야관문 50% 에탄올 추출물은 향후 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 활용 가능할 것으로 기대된다.