• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제33권2호
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• pp.277-288
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• 2003

It has been suggested that increased number and activity of phagocytes in periodontitis lesion results in a high degree of reactive oxygen species (ROS) such as superoxide anion, hydrogen peroxide, nitric oxide and peroxynitrite. There are few reports on the relationship between ROS and MMPs expressions in gingival fibroblast. We studied to elucidate whether and how ROS, especially nitric oxide affects the MMP expression. Human gingival fibroblasts and HTl080 cells (human fibrosarcoma sell line as reference) were grown in DMEM supplemented with 10 mM HEPES, 50 mg/L gentamicin, and 10% heat inactivated fetal bovine serum with addition of various reactive oxygen species (ROS). Culture media conditioned by cells were examined by gelatin zymography. HT1080 cells expressed proMMP-2 and proMMP-9, but human gingival fibroblasts (HGF) produced only proMMP-2. Hydrogen peroxide upregulated MMP-9 expression in HT1080 cells, whereas in human gingival fibroblast SNP treatment showed marked increase in MMP-2 level compared to other ROS. These results suggest that the effects of ROS on MMPs expressions are cell-type specific. RT-PCR for MMP-2 and TIMP-2 m-RNA were performed using total RNA from cultured cells under the influence various kinase inhibitors. In HT1080 cells, treatment with FPTI III (Ras processing inhibitor) and LY294002 (PI3-kinase inhibitor) resulted in inhibition of MMP-2 and MMP-9 expressions, suggesting that Ras/P13-kinase pathway is important for MMPs expression in HT1080 cells. In gingival fibroblasts, treatment with FPTI III and PDTC (NF-kB inhibitor) showed marked decrease in MMP-2 regardless of the of SNP , suggesting that Ras/NF-kB could be the key pathway for NO-induced MMP-2 expression in gingival fibroblasts. This study showed that ROS, especially nitric oxide, could be the critical mediator of periodontal disease progression through control of MMP-2 expression in gingival fibroblasts possibly via Ras/NF-kB pathway.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권1호
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• pp.123-132
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• 2005

중등도 이상의 치주염 환자에서 치은 열구액내의 MMPs 및 TIMP-1 과 치주염과의 연관성을 규명하고, 치주 수술이 MMPs 및 TIMP-1의 정량에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 총 14명의 치주낭 깊이 6mm 이상의 중등도 이상의 치주 질환 이환자에서 치아를 선정하여, 치주낭 심도, 치은 지수(gingival index)를 측정하고, 치은의 조직학적 염증의 정도를 측정하기 위해, 해당 치아의 치주낭 연조직을 절취하여 H-E염색을 하고, 치은 절편에서 염증세포 침윤의 정도 및 분포를 비교하였다. Perio-paper를 이용하여 치은열구액을 얻고, pyrogen-free water에서 추출하였다. 채취한 치은 열구액에서 ELISA-kit를 이용하여 MMP-1, 8, 9, 13과 TIMP-1을 측정하여 수술 전과, 수술 후, 그리고 건강한 조직인 대조군을 비교하였으며, 통계처리는 Wilcoxon 검정을 사용하였다. 또한 MMPs 혹은 TIMP-1이 치주낭 심도나 치은지수등의 임상적 지표와 가지는 연관성을 Spearman's correlation coefficient를 이용하여 알아보았다. TIMP-1을 제외한 MMP-1, 8 ,9, 13 에서 수술 전보다 수술 후에 치은 열구액 내의 양이 현저하게 줄어든 것을 관찰할 수 있었으나, MMP-1(p=0.025), MMP-9(p=0.016) 와 MMP-13(p=0.009) 에서만 통계적으로 유의성있는 차이를 보였다. 한편 MMP-9 (p=0.011) 나 MMP-13(p=0.026) 은 건강한 대조군과 수술 전 사이에도 유의성있는 차이를 보였다. 연조직의 조직학적 관찰을 통하여 치은지수의 임상적 신뢰도를 평가한 결과 통계학적으로 유의한 결과를 얻을 수 있었으며, 치주 치료 전의 치주낭 심도와 치은지수와의 관계나, 수술 전과 수술 후의 치주낭 심도등의 변화도 통계적으로 유의성있는 결과를 보였다. 하지만 치주낭 심도나 치은지수등의 임상적 지표는 MMPs나 TIMP의 정량과는 별다른 연관성을 보이지 않았다. 이 실험의 결과로 보아 MMP-1, MMP-9나 MMP-13을 치주 수술 전과 수술 후의 치주염의 심도 변화를 반영할 수 있는 지표로 생각할 수 있으며, 특히 MMP-9와 MMP-13가 치주염과 가지는 연관성은 크다고 할 수 있겠다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권1호
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• pp.75-82
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• 2020

본 연구에서는 한국에서 육종한 신육성품종 그린볼 사과 껍질 추출물(GBE)이 피부 광노화 인자조절에 대한 억제효과를 확인하였다. 피부에서 광노화 인자 조절에 대한 억제 효과를 확인하기 위해 CCD986sk fibrobalst cell에 UVB로 광노화를 유도시킨 후 세포에 GBE를 처리하였다. 광노화 인자 조절 효과를 측정한 결과 GBE가 COL1A2, MMP-1, MMP-9, TIMP-1 단백질 발현량에서 UVB에 의해 자극된 MMP-1, MMP-9 단백질 합성을 억제하였으며, COL1A2, TIMP-1 단백질의 경우 발현량이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. Photoaging-related factors인 COL1A2, MMP-1, MMP-9, HAS2, TGF-β, TIMP-1의 mRNA 발현량을 측정한 결과 GBE에 의해 MMP-1, MMP-9 단백질 발현을 효과적으로 억제하였으며, MMPs와 type procollagen 발현에 관여하는 조절인자인 TIMP-1과 TGF-β의 발현량이 증가함에 따라 COL1A2의 생성량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 피부를 구성하는 구조 단백질 중 하나인 hyaluronic acid 생성에 관여하는 HAS2의 발현량 증가도 확인하였다. 따라서 GBE는 광노화의 인자 억제 조절에 대한 우수한 효능을 가졌으며, 피부 노화를 예방하는 기능성 소재로서 활용이 가능할 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제17권7호통권87호
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• pp.1019-1022
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• 2007

뇌졸중 환자에 사용되는 tPA치료법은 혈전을 용해시키고 혈액의 흐름을 용이하게 해 주기 때문에 매우 중요하게 사용되고 있다. 동물 실험모델을 이용한 이전의 실험결과에 따르면 tPA뿐 아니라 tPA의 일종인 pamite-plase 역시 30분 이내 탁월한 혈전 용해의 효과를 보여주었다. 그러나 fPA치료법은 단시간 처리와 출혈, 부종과 같은 여러 가지 부작용이 수반될 수 있으며 이들은 MMP-9의 활성 조절과 깊은 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 임상에 사용되는 tPA의 한 종류인 alteplase와 이러한 부정적인 효과를 극복하기 위해 개발된 pamiteplase의 MMP-9활성에 미치는 효과를 비교 분석하였다. 랫트의 뇌로부터 추출한 신경세포에서 alteplase의 처리는 농도의존적으로 MMP-9의 발현을 촉진시켰고 활성화된 형태의 MMP-2역시 증가되는 양상을 보였다. 반면, pamiteplase의 경우 MMP-2와 MMP-9의 발현양상에 영항을 미치지 않았다. 유사한 효과는 뇌신경계를 구성하는 다른 세포인 성상세포에서도 관찰되었다. 즉 대뇌의 성상세포를 분리, 배양하여 이들의 효과를 확인한 결과 신경세포에서와 마찬가지로 alteplase의 경우 농도의존적으로 증가하였고 pamiteplasse의 경우 변화를 나타내지 않았다. Pamiteplase는 뇌신경구성세포에서 출혈과 부종을 유도하는 데 관련이 있는 것으로 보고된 MMP-9의 활성에 영향을 미치지 않는 것으로 보아 alteplase에 비해 보다 효과적인 치료제로서의 가능성을 보여주고 있다.

• BMB Reports
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• 제53권6호
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• pp.323-328
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• 2020

Matrix metalloproteinase 1 (MMP-1), a calcium-dependent zinccontaining collagenase, is involved in the initial degradation of native fibrillar collagen. Tissue necrosis factor-alpha (TNFα) is a pro-inflammatory cytokine that is rapidly produced by dermal fibroblasts, monocytes/macrophages, and keratinocytes and regulates inflammation and damaged-tissue remodeling. MMP-1 is induced by TNFα and plays a critical role in tissue remodeling and skin aging processes. However, the regulation of the MMP1 gene by TNFα is not fully understood. We aimed to find additional cis-acting elements involved in the regulation of TNFα-induced MMP1 gene transcription in addition to the nuclear factor-kappa B (NF-κB) and activator protein 1 (AP1) sites. Assessments of the 5'-regulatory region of the MMP1 gene, using a series of deletion constructs, revealed the requirement of the early growth response protein 1 (EGR-1)-binding sequence (EBS) in the proximal region for proper transcription by TNFα. Ectopic expression of EGR-1, a zinc-finger transcription factor that binds to G-C rich sequences, stimulated MMP1 promoter activity. The silencing of EGR-1 by RNA interference reduced TNFα-induced MMP-1 expression. EGR-1 directly binds to the proximal region and transactivates the MMP1 gene promoter. Mutation of the EBS within the MMP1 promoter abolished EGR-1-mediated MMP-1 promoter activation. These data suggest that EGR-1 is required for TNFα-induced MMP1 transcriptional activation. In addition, we found that all three MAPKs, ERK1/2, JNK, and p38 kinase, mediate TNFα-induced MMP-1 expression via EGR-1 upregulation. These results suggest that EGR-1 may represent a good target for the development of pharmaceutical agents to reduce inflammation-induced MMP-1 expression.

• 환경생물
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• 제27권1호
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• pp.58-65
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• 2009

Naringenin은 flavonoid구조의 감귤류 과피에 다량 함유되어 있으며 항암 및 항산화 등의 다양한 생리활성을 가지는 것으로 보고되었다. 이에 본 연구에서는 HT-1080 섬유육종세포의 전이에 대한 영향을 조사하였다. 먼저 Naringenin이 암세포의 이동에 미치는 영향을 알아보기 위해 migrationassay를 한 결과, Naringenin이 암세포의 이동을 농도 의존적으로 억제시켰다. 암의 전이에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 단백질분해효소인 matrix metalloproteinase-9 (MMP-9)의 활성도를 측정하기 위해 gelatin zymography를 한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9의 효소 활성도를 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 MMP-9와 TIMP-1의 유전자 발현에 대한 Naringenin의 영향을 RT-PCR방법으로 조사한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9의 mRNA발현을 농도 의존적으로 감소시켰으나 TIMP-1의 mRNA발현에는 변화가 없었다. MMP-9발현 감소에 관여하는 전사조절인자를 확인하기 위해 promoterassay를 한 결과, Naringenin이 PMA에 의해 증가된 MMP-9 및 NF-$\kappa$B, AP-1의 Promoter활성을 농도 의존적으로 감소시 켰다. 또한 MMP-9의 전자조절인자인 NF-$\kappa$B와 AP-1의 결합 활성도를 electrophoretic mobility shift assay로 확인한 결과 Naringenin이 PMA에 의해 증가된 NF-$\kappa$B와 AP-1의 결합 활성도를 농도 의존적으로 감소시켰다. 결론적으로 Naringenin이 전사조절인자인 NF-$\kappa$B와 AP-1의 활성을 억제함으로써 MMP-9의 유전자 발현 및 효소 활성을 억제하고 그 결과 암세포의 이동과 침윤을 억제하는 것을 알 수 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권4호
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• pp.769-777
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• 2017

카렌듈라 추출물과 혼용되어 불리고 있는 메리골드 추출물을 인간섬유아세포에서 콜라겐 생성과 MMP-1 발현에 미치는 영향을 알아보기 위하여 HDF세포를 이용하여 세포독성 및 콜라겐 생성과 MMP-1 발현을 측정하였다. 실험 결과, HDF세포에 대한 메리골드와 카렌듈라 추출물의 $5{\sim}100{\mu}g/mL$ 농도에서 80%이상의 세포 생존율을 나타내어 세포독성이 없었으며, 콜라겐 합성능 측정 결과, 두 추출물 모두 농도 의존적으로 콜라겐 생성능의 증가를 나타냈으며, 메리골드 추출물 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 25%, 카렌듈라 추출물 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 7% 콜라겐 생성능의 증가를 확인하였다. MMP-1 발현에 미치는 영향 실험 결과, 메리골드와 카렌듈라 추출물 모두 MMP-1 발현을 억제시키는 것을 확인하였고, MMP-1 발현에 관련 있다고 알려진 p-JNK와 p-ERK의 인산화를 관찰한 결과, 메리골드 추출물은 p-JNK와 p-ERK 신호전달 경로를 통화여 MMP-1 발현을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 메리골드 추출물의 주름 개선 효능을 확인하였고, 나아가 항노화 효능을 가지는 화장품 원료로 활용 가능성을 확인하였다.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권1호
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• pp.243-249
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• 2007

The French paradox has been attributed to the antioxidant properties of flavonoids present in the red wine. Amentoflavone(AF) is a bi-flavonoid compound with anti-fungal and anti-inflammatory activities. We isolated AF from Selaginella tamariscina, and studied its effects on nuclear factor-B(NF-B)-mediated MMP-9 gene expression in RAW264.7 cells. AF blocked the lipopolysaccharide(LPS)-induced expression of MMP-9. Zymographic and immunoblot analyses showed that AF suppressed LPS-induced MMP-9 expression in a dose-dependent manner. To clarify the mechanistic basis for its inhibition of MMP-9 induction, we examined the effect of AF on the transactivation of MMP-9 gene by luciferase reporter activity using -1.59 kb flanking region. AF potently suppressed the reporter gene activity. This inhibition was characterized by down-regulation of MMP-9, which was transcriptionally regulated at NF-B site and activation protein-1 (AP-1) site in the MMP-9 promoter, two important nuclear transcription factors that are involved in MMP-9 expression. These findings indicate the efficacy of AF in inhibiting MMP-9 expression through the transcription factors NF-B and AP-1 on LPS-induced RAW264.7 cells.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제48권4호
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• pp.251-260
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• 2018

Purpose: The aim of this retrospective cross-sectional study was to evaluate whether salivary findings of active matrix-metalloproteinase 8 (aMMP-8) chairside (point of care; POC) tests were associated with periodontal risk assessment parameters in patients receiving supportive periodontal therapy (SPT). Methods: A total of 125 patients receiving regular SPT were included, and their records were examined. The following inclusion criteria were used: a diagnosis of chronic periodontitis, at least 1 non-surgical periodontal treatment (scaling and root planning) with following regular SPT (minimum once a year), at least 6 remaining teeth, and clinical and aMMP-8 findings that were obtained at the same appointment. In addition to anamnestic factors (e.g., smoking and diabetes), oral hygiene indices (modified sulcus bleeding index [mSBI] and approximal plaque index), periodontal probing depth simultaneously with bleeding on probing, and dental findings (number of decayed, missing, and filled teeth) were recorded. Salivary aMMP-8 levels were tested using a commercial POC test system (Periomarker, Hager & Werken, Duisburg, Germany). Statistical analysis was performed using the t-test, Mann-Whitney U test, Fisher's exact test, and ${\chi}^2$ test, as appropriate (P<0.05). Results: Only the mSBI was significantly associated with positive salivary aMMP-8 findings (aMMP-8 positive: $27.8%{\pm}20.9%$ vs. aMMP-8 negative: $18.0%{\pm}14.5%$; P=0.017). No significant associations were found between aMMP-8 and smoking, diabetes, periodontal parameters, or parameters related to the maintenance interval (P>0.05). Conclusions: Salivary aMMP-8 chairside findings were not associated with common parameters used for periodontal risk assessment in patients receiving SPT. The diagnostic benefit of POC salivary aMMP-8 testing in risk assessment and maintenance interval adjustment during SPT remains unclear.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권3호
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• pp.288-292
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• 2009

Interactions between tumor cells and the extracellular matrix (ECM) strongly influence tumor development, affecting cell survival, proliferation and migration. Fibronectin, a major component of ECM, has been shown to interact with integrins especially the ${\alpha}5{\beta}1$ integrin. Cell invasion and metastasis are often associated with matrix metalloproteinases (MMPs) which are capable of digesting the different components of the ECM and basement membrane. MMP-2 is produced as a latent pro-MMP-2 (72 kDa) to be activated, resulting the 62 kDa active MMP-2. In this study, we investigated the effect of fibronectin on activation of pro-MMP-2 and the cellular invasiveness in H-Ras-transformed MCF10A human breast epithelial cells. Here we show that fibronectin induces activation of pro-MMP-2 and up-regulation of MT1-MMP and TIMP-2 in H-Ras MCF10A cells. These results demonstrate that H-Ras MCF10A cells secrete high levels of active MMP-2 when cultured with fibronectin, suggesting a possible interaction between the ECM network and H-Ras MCF10A cells to generate active MMP-2 which is important for proteolysis and ECM remodeling. Invasive and migratory abilities of H-Ras MCF10A cells were enhanced by fibronectin. Fibronectin up-regulated the expression of ${\beta}1$ integrin which may play a role in cellular responses exerted by fibronectin. Since acquisition of pro-MMP-2 activation can be associated with increased malignant progression, this study provides a mechanism for the cell surface-matrix degrading effect of fibronectin which will be crucial to breast cell invasion and migration.