• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권2호
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• pp.385-396
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• 2006

For the regeneration of periodontal tissues, the microenvironment for new attachment of connective tissue fibers should be provided, At this point of view, cementum formation in root surface plays a key role for this new attachment. This study was performed to figure out which factor promotes differentiation of cementoblast Considering anatomical structure of tooth, we selected the cells which may affect the differentiation of cementoblast - Ameloblast, OD11&MDPC23 for odontoblasts, NIH3T3 for fibroblsts and MG63 for osteoblasts. And OCCM30 was selected for cementoblast cell line. Then, the cell lines were cultured respectively and transferred the conditioned media to OCCM30. To evaluate the result, Alizarin red S stain was proceeded for evaluation of mineralization. The subjected mRNA genes are bone sialoprotein(BSP), alkaline phosphate(ALP) , osteocalcin(OC), type I collagen(Col I), osteonectin(SPARC ; secreted protein acidic and rich in cysteine). Expression of the gene were analysed by RT-PCR, The results were as follows: 1. For alizarin red S staining, control OCCM30 didn't show any mineralized red nodules until 14 days. But red nodules started to appear from about 4 days in MDPC-OCCM30 & OD11-OCCM30. 2. For results of RT-PCR, ESP mRNAs of control-OCCM30 and others were expressed from 14 days, but in MDPC23-OCCM30 & OD11-OCCM30 from 4 days. Like this, the gene expression of MDPC23-OCCM30 & OD11-OCCM30 were detected much earlier than others. 3. For confirmation of odontoblast effect on cementoblast, conditioned media of osteoblasts(MG63) which is mineralized by producing matrix vesicles didn't affect on the mineralized nodule formation of cementoblasts(OCCM30). This suggest the possibility that cementoblast mineralization is regulated by specific factor in dentin matrix protein rather than matrix vesicles. Therefore, we proved that the dentin/odontoblast promotes differentiation/mineralization of cementoblasts. This new approach might hole promise as diverse possibilities for the regeneration of tissues after periodontal disease.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제19권1호
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• pp.65-71
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• 2015

Asthma is a chronic inflammatory disease characterized by airway hyperresponsiveness (AHR) and reversible airway obstruction. Methacholine (MCh) is widely used in broncho-provocation test to evaluate airway resistance. For experimental investigation, ovalbumin-induced sensitization is frequently used in rodents (Ova-asthma). However, albeit the inflammatory histology and AHR in vivo, it remains unclear whether the MCh sensitivity of airway smooth muscle isolated from Ova-asthma is persistently changed. In this study, the contractions of airways in precision-cut lung slices (PCLS) from control, Ova-asthma, and IL-13 overexpressed transgenic mice (IL-13TG) were compared by analyzing the airway lumen space (AW). The airway resistance in vivo was measured using plethysmograph. AHR and increased inflammatory cells in BAL fluid were confirmed in Ova-asthma and IL-13TG mice. In the PCLS from all three groups, MCh concentration-dependent narrowing of airway lumen (${\Delta}AW$) was observed. In contrast to the AHR in vivo, the $EC_{50}$ of MCh for ${\Delta}AW$ from Ova-asthma and IL-13TG were not different from control, indicating unchanged sensitivity to MCh. Although the AW recovery upon MCh-washout showed sluggish tendency in Ova-asthma, the change was also statistically insignificant. Membrane depolarization-induced ${\Delta}AW$ by 60 mM $K^+$ (60K-contraction) was larger in IL-13TG than control, whereas 60K-contraction of Ova-asthma was unaffected. Furthermore, serotonin-induced ${\Delta}AW$ of Ova-asthma was smaller than control and IL-13TG. Taken together, the AHR in Ova-asthma and IL-13TG are not reflected in the contractility of isolated airways from PCLS. The AHR of the model animals seems to require intrinsic agonists or inflammatory microenvironment that is washable during tissue preparation.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권6호
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• pp.2935-2940
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• 2016

Breast cancer is the most frequent type of cancer diagnosed among women worldwide and also in Thailand. Estrogen and estrogen receptors exert important roles in its genesis and progression. Several cytokines have been reported to be involved in the microenvironment that promotes distant metastasis via modulation of immune and inflammatory responses to tumor cells. Estrogen receptor genetic polymorphisms and several cytokines have been reported to be associated with breast cancer susceptibility and aggressiveness. To investigate roles of genetic polymorphisms in estrogen receptor alpha (ESR1) and interleukin 6 (IL6), breast cancer patients and control subjects were recruited from the Division of Head, Neck and Breast Surgery (Siriraj Hospital, Bangkok, Thailand). Polymorphisms in ESR1 (rs3798577) and IL6 (rs1800795 and rs1800797) were evaluated by real-time PCR in 391 breast cancer patients and 79 healthy controls. Associations between genetic polymorphisms and clinicopathological data were determined. There was no association between genetic polymorphisms and breast cancer susceptibility. However the ESR1 rs3798577 CT genotype was associated with presence of lymphovascular invasion (OR=2.07, 95%CI 1.20-3.56, p=0.009) when compared to the TT genotype. IL6 rs1800795 CC genotype was associated with presence of extranodal extension (OR= 2.30, 95%CI 1.23-4.31, p=0.009) when compared to the GG genotype. Survival analysis showed that IL6 rs1800797 AG or AA genotypes were associated with lower disease-free survival. These findings indicate that polymorphisms in ESR1 and IL6 contribute to aggressiveness of breast cancer and may be used to identify high risk patients.

• Experimental and Molecular Medicine
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• 제50권12호
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• pp.12.1-12.14
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• 2018

Osteoporosis develops with high prevalence in both postmenopausal women and hypogonadal men. Osteoporosis results in significant morbidity, but no cure has been established. Mesenchymal stem cells (MSCs) critically contribute to bone homeostasis and possess potent immunomodulatory/anti-inflammatory capability. Here, we investigated the therapeutic efficacy of using an infusion of MSCs to treat sex hormone-deficient bone loss and its underlying mechanisms. In particular, we compared the impacts of MSC cytotherapy in the two genders with the aim of examining potential gender differences. Using the gonadectomy (GNX) model, we confirmed that the osteoporotic phenotypes were substantially consistent between female and male mice. Importantly, systemic MSC transplantation (MSCT) not only rescued trabecular bone loss in GNX mice but also restored cortical bone mass and bone quality. Unexpectedly, no differences were detected between the genders. Furthermore, MSCT demonstrated an equal efficiency in rectifying the bone remodeling balance in both genders of GNX animals, as proven by the comparable recovery of bone formation and parallel normalization of bone resorption. Mechanistically, using green fluorescent protein (GFP)-based cell-tracing, we demonstrated rapid engraftment but poor inhabitation of donor MSCs in the GNX recipient bone marrow of each gender. Alternatively, MSCT uniformly reduced the $CD3^+T$-cell population and suppressed the serum levels of inflammatory cytokines in reversing female and male GNX osteoporosis, which was attributed to the ability of the MSC to induce T-cell apoptosis. Immunosuppression in the microenvironment eventually led to functional recovery of endogenous MSCs, which resulted in restored osteogenesis and normalized behavior to modulate osteoclastogenesis. Collectively, these data revealed recipient sexually monomorphic responses to MSC therapy in gonadal steroid deficiency-induced osteoporosis via immunosuppression/anti-inflammation and resident stem cell recovery.

• Gut and Liver
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• 제12권6호
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• pp.682-693
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• 2018

Background/Aims: Intestinal barrier dysfunction is a hallmark of inflammatory bowel diseases (IBDs) such as ulcerative colitis. This dysfunction is caused by increased permeability and the loss of tight junctions in intestinal epithelial cells. The aim of this study was to investigate whether estradiol treatment reduces colonic permeability, tight junction disruption, and inflammation in an azoxymethane (AOM)/dextran sodium sulfate (DSS) colon cancer mouse model. Methods: The effects of $17{\beta}$-estradiol (E2) were evaluated in ICR male mice 4 weeks after AOM/DSS treatment. Histological damage was scored by hematoxylin and eosin staining and the levels of the colonic mucosal cytokine myeloperoxidase (MPO) were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). To evaluate the effects of E2 on intestinal permeability, tight junctions, and inflammation, we performed quantitative real-time polymerase chain reaction and Western blot analysis. Furthermore, the expression levels of mucin 2 (MUC2) and mucin 4 (MUC4) were measured as target genes for intestinal permeability, whereas zonula occludens 1 (ZO-1), occludin (OCLN), and claudin 4 (CLDN4) served as target genes for the tight junctions. Results: The colitis-mediated induced damage score and MPO activity were reduced by E2 treatment (p<0.05). In addition, the mRNA expression levels of intestinal barrier-related molecules (i.e., MUC2, ZO-1, OCLN, and CLDN4) were decreased by AOM/DSS-treatment; furthermore, this inhibition was rescued by E2 supplementation. The mRNA and protein expression of inflammation-related genes (i.e., KLF4, NF-${\kappa}B$, iNOS, and COX-2) was increased by AOM/DSS-treatment and ameliorated by E2. Conclusions: E2 acts through the estrogen receptor ${\beta}$ signaling pathway to elicit anti-inflammatory effects on intestinal barrier by inducing the expression of MUC2 and tight junction molecules and inhibiting pro-inflammatory cytokines.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권4호
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• pp.391-398
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• 2018

중간엽줄기세포는 항염증능, 면역조절능 뿐만 아니라 다계통으로의 분화능 때문에 난치성 환자 치료를 위한 매력적인 대안적 치료방법으로 알려져 왔다. 지금까지 중간엽줄기세포의 이식 치료법은 면역질환, 심혈관질환, 암, 간질환 및 뇌졸중을 비롯한 다양한 질병의 전임상 및 임상적용에 긍정적인 결과를 가져왔다. 여러 연구들에 의하면, 중간엽줄기세포를 이용한 치료는 손상된 세포나 조직에 중간엽줄기세포가 이동하여 직접 세포를 대체하거나 분화시키는 작용이 아니라 중간엽줄기세포에서 분비하는 여러 인자들 즉, 주변분비 효과(paracrine effect)에 의한 것으로 확인되고 있다. 최근에 중간엽줄기세포 유래 엑소좀은 핵산, 단백질, 지질 등을 손상된 세포나 조직의 국소 미세환경으로 전달함으로써 세포간 상호작용을 통해 조직재생을 중재할 수 있는 중요한 역할을 하는 것으로 알려졌다. 엑소좀의 이용은 세포이식으로부터 발생할 수 있는 종양형성과 같은 다양한 위험성을 피할 수 있으므로 줄기세포 기반 치료 적용에 유용성이 매우 높다. 이러한 이유에서 중간엽줄기세포 유래 엑소좀은 재생의학 및 조직공학에서 안전하고 효율적인 치료적 도구(tool)가 될 수 있다. 여기에서 우리는 치료제로서의 중간엽줄기세포 유래 엑소좀의 정의와 역할에 대한 최신 지견과 함께 포괄적인 이해를 제공하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제29권7호
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• pp.824-835
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• 2019

최근 수십 년 간 종양 용해성 바이러스(Oncolytic viruses; OV)는 암 치료제로서의 잠재성에 의해 광범위하게 연구되어왔다. 종양 용해성 바이러스는 두 가지의 독특한 장점을 가지고 있는데, 첫째로 암세포만을 특이적으로 감염시키고 사멸시킬 수 있다는 것이고, 두 번째로는 암이 진행되는 초기 단계에 숨어서 인식되지 않는 상태인 종양 관련 항원들을 인식하는 특정한 적응 면역을 활성화 시키는 것이다. 2015년에는 유전자 변형 종양 용해성 바이러스인 Talminogene laherparepvec (T-VEC)이 미국 식약청(FDA)의 승인을 받았으며, 현재는 다양한 종양 용해성 바이러스들이 단일로 사용되거나 기존의 암 치료 방법인 면역 치료법, 방사선 치료법, 화학 치료법과 함께 사용되어 임상 시험에서 활성이 연구되고 있다. 종양 용해성 바이러스 치료법의 효능은 항 종양 면역 활성과 항바이러스 반응의 균형이 어느 정도인가에 의해 조절되기 때문에, 획기적인 성과에도 불구하고 암 치료를 위한 종양 용해성 바이러스의 개발은 전달 방법, 바이러스를 인식하는 신체 내 항체 및 종양의 복잡성, 가변성, 반응성에 따른 항바이러스의 면역 유도와 같은 다양한 장애물을 극복하여야 하는 문제가 있다. 종양 내에 직접 종양 용해성 바이러스를 투여하는 방법은 눈에 띄는 부작용이 없이 고형 종양을 줄이는 것에 성공하였으나, 아쉽게도 뇌종양 같은 일부 종양에는 사용할 수 없고 전신 투여가 필요한 단점이 존재한다. 이러한 장애물들을 극복하기 위해서 종양 용해성 바이러스의 효능을 높이기 위한 형질 전환 유전자의 삽입 혹은 면역 조절 물질과 바이러스를 조합하는 등의 다양한 전략들이 개발되고 있다.

• 생명과학회지
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• 제29권8호
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• pp.922-940
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• 2019

비만은 에너지 섭취와 소비의 불균형으로 인해 유발되는 비정상적인 지방 축적으로, 근래에 다양한 만성질환을 초래하는 주요 국제 보건 문제로 부상하였다. 이러한 이유로, 비만 문제에 대한 여러 해결책들이 제시되고 있다. 에너지를 저장하며 내분비 작용을 하는 백색 지방과 달리 열을 생성하여 에너지를 발산하는 두 종류의 지방조직인 갈색 지방과 베이지색 지방이 성인에 존재하며 외부 자극에 의해 유도될 수 있다는 것이 밝혀진 이래로, 이들은 비만 치료의 유망한 표적으로서 각광받고 있다. 이러한 외부 자극 중, 인간 장관계에서 인간과 공존하는 장내 미생물총은 다양한 대사 작용에 참여하며, 이를 조절하는 것이 여러 대사 질환의 치료에 유력한 작용을 할 것으로 보인다. 따라서, 다양한 연구에서 항비만 치료가 장내 미생물 환경 전환이나 갈색 지방 조직 활성화에 미치는 영향에 초점을 맞추고 있다. 본 총설에서는 비만과 체중 증가, 대사 질환을 해소하는 것으로 알려진 자극과, 장내 미생물총의 변화나 갈색지방의 활성화를 야기하는 자극과, 이 자극들과 장내 미생물총의 조작, 지방조직의 갈색화 사이에서 알려져 있거나 있을 수 있는 상관관계를 중점적으로 다루고자 한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권1호
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• pp.164-171
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• 2019

기존에는 방사선 요법은 효과에 비해 소화기 점막 궤양 등 부작용이 많다. 본 연구는 방사선의 작용을 모사하는 방사선 모사 미생물 유래 리보솜 스트레스 반응을 이용하여 방사선 치료의 한계를 대체할 기전적 방법을 모색하고자 한다. 암 치료의 평가를 위해서 대장암의 비균질적인 세포구성, 종양줄기세포 및 주위 미세환경 및 배양 기질 등의 상호작용을 고려할 수 있는 소화기암 스페로이드를 이용하였다. 대조군 대장암 스페로이드에 비해서 리보솜 스트레스하에서는 스페로이드 구조가 상대적으로 큰 군집을 형성하였다. 하지만 이는 구조 자체가 매우 섬긴 세포간 구성을 가진 스페로이드였으며 스페로이드 형성과정의 크기 수축은 대조군에 비해 매우 느리게 나타났다. 대조군은 강하게 뭉친 소규모 클러스트의 집합체가 최종적으로 스페로이드를 형성하여 물리적 손상을 받아도 단단한 소규모 클러스트는 유지되나 리보솜 스트레스 하에서는 물리적 손상에 의해 형태가 파손 후에는 스페로이드 형성이 거의 일어나지 않았다. 기전적으로 리보솜 스트레스 하에서 암세포의 군집하는 이동속도는 매우 느렸으며, 뭉치더라도 세포-세포간 접합부위가 상대적으로 적었다. 이 대장암 스페로이드를 이종 및 동종 이식을 통해 동물에서 증식 시 종양 조직 형성이 매우 억제되었으며, 형성이 되어도 세포-세포간 접합에 핵심단백질인 E-cadherin의 발현이 매우 감소 됨을 알 수 있었다. 결론적으로 방사선 모사 미생물 유래 리보솜 스트레스는 종양 스페로이드 세포 이동 및 접합을 저해하여 3차원 구조 형성 결함을 유발하였으며, 향후 방사선을 대체하여 약물적으로 방사선 항암효과를 구현하는 기반을 제공한다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.530-536
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• 2019

교모세포종은 형질 전환된 신경 교세포로부터 유래한 악성 종양이다. 교모세포종의 치료는 외과적 수술을 포함한 약물 및 방사선 치료를 통해 진행된다. 그러나 이러한 치료 과정이 환자의 예후에 크게 기여하지 못하는 실정이다. 교모세포종 치료의 어려움 중 하나로 뇌종양줄기세포의 존재를 들 수 있다. 주요하게 proneural (PN) 아형과 mesenchymal (MES) 아형으로 나누어지는 뇌종양줄기세포는 교모세포종의 발달, 유지 및 항암 치료 후 재발의 원인이 되는 암세포로 이해되고 있다. 본 연구에서는 PN 아형 뇌종양줄기세포들이 특정 사이토카인에 선택적으로 MES 아형으로 전이가 될 수 있다는 것에 중점을 두고 실험을 진행하였다. PN 아형 뇌종양줄기세포 중 GSC11 세포는 $TNF-{\alpha}$ 사이토카인에 의해, 그리고 GSC23 세포는 $TGF-{\beta}1$ 사이토카인에 노출이 될 때 MES 아형 뇌종양줄기세포의 표지 인자인 CD44의 발현 증가가 관찰되었다. 또한, Ivy Glioblastoma Atlas Project (Ivy GAP) 데이터 베이스를 통해, $TNF-{\alpha}$와 $TGF-{\beta}1$은 종양미세환경을 구성하는 요소 중 각각 괴사 부위와 미세혈관 주위에서 높은 발현을 보임을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과는 PN 아형의 뇌종양줄기세포가 특정 종양미세환경에서 조절되는 다양한 종류의 사이토카인 신호에 의해 MES 아형으로의 전이가 결정될 수 있다는 가능성을 시사한다.