• Title/Summary/Keyword: MMP-13

검색결과 222건 처리시간 0.041초

사람 영구치에서 치주인대 및 치수 조직의 유전자 발현에 대한 비교 연구 (Comparative Gene-Expression Analysis of Periodontal Ligament and Dental Pulp in the Human Permanent Teeth)

  • 이석우;전미정;이효설;송제선;손흥규;최형준;정한성;문석준;박원서;김성오
    • 대한소아치과학회지
    • /
    • 제43권2호
    • /
    • pp.166-175
    • /
    • 2016
  • 이전 연구에서 사람의 치수와 치주인대의 기능에 대한 구체적인 3만 2천여개의 인체 유전자의 RNA 활성 정보는 없었다. 본 연구의 목적은 사람 영구치에서 얻은 치주인대와 치수 조직 내의 RNA 유전자 발현을 보고하고 각각의 분자생물학적인 차이를 알아보는 것이다. cDNA 미세배열분석에서 두 조직 사이의 유전자 발현 수준에서 4배 이상 차이나는 유전자는 347개로 밝혀졌으며, 치주인대와 치수에서 각각 83개, 264개의 유전자 발현이 4배 이상 차이난다는 것을 보여주었다. 치주인대는 교원질 합성 (FAP), 교원질 분해 (MMP3, MMP9와 MMP13), 골 형성 및 개조 (SPP1, BMP3, ACP5, CTSK와 PTHLH)와 관련된 유전자가 강하게 발현되었다. 반면 치수조직은 칼슘 이온 (CALB1, SCIN와 CDH12)과 법랑질 또는 상아질의 광화 및 형성 (SPARC/SPOCK3, PHEX, AMBN과 DSPP)와 관련한 유전자의 발현이 높게 나타났다. 이들 유전자 중 SPP1, SPARC/SPOCK3, AMBN, DSPP 등의 유전자는 치아의 기능과 관련해서 잘 알려져 있지만, 다른 유전자들은 microarray 분석을 통해서 새롭게 발견된 유전자이다. 이 유전자들은 추가적인 연구가 수행된다면 재생 치료의 좋은 요인을 찾는데 도움이 될 것으로 생각된다.

황기, 지치 복합물의 연골세포에서의 Matrix Metalloproteinases 저해 효과 및 유효성분의 분석 (Inhibitory Effect of Mixed Extracts Obtained from Astragali Radix and Lithospermi Radix on Matrix Metalloproteinases in IL-1β-induced SW1353 Cells and Quantitative Analysis of Active Compounds)

  • 최두진;최보람;이대영;최수임;이영섭;김금숙
    • 한국약용작물학회지
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.247-258
    • /
    • 2019
  • Background: Astragali radix (A) and Lithospermi radix (L) have long been used as traditional medicines due to their known anti-inflammatory effects. This study aimed at evaluating, their optimal mixing ratio and their functional compounds by investigating the inhibitory effects of mixed extracts of A and L and their active compounds on matrix metalloproteinases (MMPs). Methods and Results: A and L extracts were obtained by extraction at $80^{\circ}C$ using 50% and 70% fermented alcohol, respectively, and then mixed at a ratio of 5 : 5, 6 : 4, 7 : 3 and 8 : 2 (w/w). The activities of MMP-1, MMP-3, and MMP-13 were evaluated in interleukin-1beta ($IL-1{\beta}$)-induced SW1353 cells. The extract mixtures showed synergistic inhibitory effects on MMP-3 and MMP-13, higher than the effects of the individual A and L extracts. The 7 : 3 mixture (ALM16) showed the most effective MMPs inhibitory activity, while among the active ingredients, calycosin-7-O-${\beta}$-D-glucoside and lithospermic acid exhibited excellent MMPs inhibitory activity. Additionally, an HPLC method was established for simultaneous quantification of the effective components of the extract mixtures, and validated by measuring the linearity, precision and accuracy of the limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ). Conclusions: ALM16 showed the most effective MMPs inhibitory activity. Calycosin-O-${\beta}$-D-glucoside, calycosin and lithospermic acid were identified as useful candidates, as they were the major functional compounds in the MMP inhibitory activity. Summarily, ALM16 might be a highly effective in osteoarthritis management, owing to its because it exhibits a protective effect on cartilage via excellent inhibition of MMPs.

두경부 편평 세포암의 원발 병소와 전이 경부 림프절에서 Matrix Metalloproteinase-9와 Basic Fibroblast Growth Factor의 발현 (Expression of Matrix Metalloproteinase-9 and Fibroblast Growth Factor in Squamous Cell Carcinoma of the Head and Neck and Metastaric Cervical Lymph Node)

  • 노영수;황준식;김진;김진환;조성진;신형식
    • 대한두경부종양학회지
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.13-18
    • /
    • 2004
  • Objectives: Cancer lethality is usually the result of local invasion and metastasis of neoplastic cell from the primary tumor. Because of their ability to degrade extracellular matrix components, matrix metalloproteinases (MMPs) and basic fibroblast growth factor (bFGF) have been implicated in the breakdown of basement membrane and underlying stroma, thereby facilitating tumor growth and invasion. It has been well established that MMPs and bFGF expression correlate with cervical lymph node metastasis, but studies on expression in the metastatic cervical lymph node itself are not enough. We have analyzed matrix metalloproteinases (MMPs) and basic fibroblast growth factor (bFGF) in squamous cell carcinoma of the head and neck and metastatic cervical lymph node, and evaluated their relationship and clinicophathologic significance. Material and Methods: 20 cases of squamous cell carcinoma of the head and neck were entered on the study of immunohistochemical stains for MMP-9 and bFGF in the obtained tissue from primary tumor and metastatic cervical lymph node. We analyzed the relationship between MMP-9, bFGF expression of the primary tumor and metastatic node with age, sex, T-stage, N-stage, histologic grade, pathologic stage and disease free survival. Results: Expression of MMP-9 and bFGF in cancer cell and metastatic lymph node was higher than that in normal cell and lymph node. According to histologic differentiation, expression of MMP-9 of the metastatic cervical lymph node was higher than primary tumor. Considering to other clinicopathologic factor, no statistical significance was seen in MMP-9 and bFGF. Conclusion: We found that expression of MMP-9 is higher in the metastatic lymph node than primary tumor in the poorly differentiated squamous cell carcinoma. But we don't find out the statistical significance in relation between bFGF and clinical factors. So we guess that some different mechanism of MMP-9 and bFGF in Head & Neck squamous cell carcinoma exist. Further studies will be necessary to establish their pathogenesis in the Head and Neck cancer.

The Evaluation of the Effect of Herbal Extract on Osteoarthritis: In Vitro and In Vivo Study

  • Kim, Jaeyong;Yang, Siyoung;Choi, Chul-yung
    • Preventive Nutrition and Food Science
    • /
    • 제21권4호
    • /
    • pp.310-316
    • /
    • 2016
  • In this study, the anti-osteoarthritis effects of Cynanchum wilfordii, Phlomis umbrosa, and Angelica gigas extract (CPAE), observed and confirmed in previously clinical studies were further investigated by in vitro and in vivo studies. Anabolic biomarkers related to healthy cartilage maintenance, such as aggrecan, type II collagen ${\alpha}$-1 (Col2a1), sex determining region Y-box-9 (Sox-9), and catabolic biomarkers related to osteoarthritis, such as cyclooxygenase-2 (Cox-2), matrix metalloproteinase-13 (Mmp13), and nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells ($Nf{\kappa}b$), were evaluated by quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction and reporter gene assay. In vitro study results showed significant changes in both anabolic and catabolic biomarkers. For anabolic factors, significant changes in the level of aggrecan (P<0.05), Col2a1 (P<0.05), and Sox-9 (P<0.01) activation were shown after treatment of cartilage cells with CPAE (50 ng/mL) with similar efficacy compared to insulin growth factor, the positive control (100 ng/mL). For catabolic factors, significant changes in the inhibition activity of Cox-2 (P<0.05), Mmp13 (P<0.01), and $Nf{\kappa}b$ (P<0.05) were shown for CPAE (50 ng/mL) with similar efficacy compared to Celecoxib, the positive control ($10{\mu}M$). In the in vivo carrageenan-induced paw edema model study results showed that CPAE-treated groups (100 mg/kg) and Celecoxib-treated groups (60 mg/kg) showed comparably significant efficacy of inhibition by 37.1% and 52.1%, respectively. Furthermore, CPAE (200 mg/kg) showed similar effect to Celecoxib (60 mg/kg) with an inhibition rate of 54.3%. This result confirms that CPAE effectively inhibited the inflammation-induced osteoarthritis symptoms.

사상자(Torilis Fructus)가 섬유아세포의 Procollagen 생합성과 Matrix metalloproteinase-I(MMP-1)의 활성에 미치는 영향 (Effect of Torilis Fructus on Procollagen Biosynthesis and Activity of Matrix Metalloproteinase-I(MMP-1) in Human Dermal Fibroblast)

  • 구본석;황의일;소승호;이성계;한경호;김나미
    • 생약학회지
    • /
    • 제38권4호
    • /
    • pp.349-353
    • /
    • 2007
  • Skin wrinkle formations are associated with collagen synthesis and matrix metalloproteinase-I(MMP-1) activity. This study was carried out to find out skin wrinkle reducing components in Torilis Fructus. Torilis Fructus were extracted with 70% ethanol and the ethanol extracts were systematically fractionated with n-hexane, ethylacetate, n-butanol and distilled water. Among them, antiwrinkle component from n-hexane fraction was purified by several column chromatographies and HPLC, which identified as torilin by $^1H-NMR,\;^{13}C-NMR$ and ESI-MS. To determine cell viability, collagen biosynthesis and MMP-1 activity, human dermal fibroblast was treated with 1-5 ppm concentrations of Torilis Fructus extract fraction and torilin. Cell viability was showed 84-102% at all group treated with 1-5 ppm. Collagen synthesis was increased in all group, especially torilin-treated group was highest amount. Active forms of MMP-1 were decreased in all group. From these results, we consider that Torilis Fructus have several antiwrinkle components and torilin may be one of the effective components.

In vitro 실험모델에서 생산지에 따른 로즈힙 추출물의 골관절염 억제효과 비교 연구 (A Comparative Study of Rose Hip Extracts on Osteoarthritis in Cartilage Cells)

  • 남다은;이민재;강남길;박금덕;이정민
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제41권12호
    • /
    • pp.1663-1670
    • /
    • 2012
  • Primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델을 이용하여 칠레와 덴마크 두 지역으로부터 생산된 로즈힙 추출물의 관절염 관련 효과를 비교 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 600 ${\mu}g/mL$ 이하로 결정하였고 이를 근간으로 연골세포사멸억제, 염증관련인자(TNF-${\alpha}$, NO, Cox-2) 및 연골세포조직의 이화작용과 동화작용에 관여하는 인자의 유전적 발현을 측정하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 로즈힙 추출물은 정상세포 수준으로 사멸을 억제하였으며 이러한 효과는 칠레산에서 비교적 높게 나타났다. TNF-${\alpha}$의 생성 억제는 로즈힙 추출물 처리 시 27.4~31.9% 정도의 저해효과가 나타났지만 농도 의존적이지는 않았으며 두 지역 간의 유의성도 나타나지 않았다. NO의 생성 억제의 경우 농도의존적인 감소를 보였으며 고농도에서는 덴마크산이 보다 효과적인 것으로 확인되었다. Cox-2의 발현억제는 농도의존적인 경향을 나타내었으며 칠레산에서 다소 효과적인 것으로 여겨졌다. 연골세포조직의 동화작용과 이화작용에 관여하는 인자들 중 동화작용 인자인 collagen type I의 경우 고농도에서 정상세포 수준으로 발현을 촉진시킨 것으로 나타났지만 collagen type II의 발현에는 영향이 없었음을 확인하였다. 특히 aggrecan의 경우는 정상세포군에 비해서는 미비하였지만 $H_2O_2$ 처리군에 비해서는 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 하지만 측정하였던 동화작용 인자들 중에서는 지역적인 차이를 나타내지는 않았다. 이화작용에 관여하는 인자로서 MMP3, 7, 13의 유전자 발현을 측정한 결과 $H_2O_2$ 처리군에 비해 유의적으로 감소시킨 것으로 확인되었는데, 특히 MMP13에서 가장 큰 감소 효과를 나타내었다. 두 지역 간의 비교에서는 MMP3의 경우 고농도에서 덴마크산이 다소 효과가 높은 것으로 인지된 반면, MMP7, 13의 경우는 지역적인 차이가 유의적으로 나타나지는 않았다. 실험한 결과를 종합해 보면 로즈힙 추출물은 primary culture된 in vitro 실험모델에서 관절염 형성 억제효과가 있을 것으로 확인되었지만 지역적인 차이는 크지 않은 것으로 생각된다. 본 실험의 한계점으로는 기존에 사용되던 관절염 치료제 또는 건강기능식품을 양성대조군으로 사용하지 못하였기 때문에 로즈힙 추출물의 효과를 정량화하여 비교하지 못한점이 있음으로 향후 이 점을 보완할 필요성이 있을 것으로 생각된다.

부평초 추출물의 미백 및 항주름 효과 (Whitening and anti-wrinkle effect of Spirodela polyrhiza extracts)

  • 김동희;박태순;김세기
    • Journal of Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제62권4호
    • /
    • pp.391-398
    • /
    • 2019
  • 부평초 추출물 및 부평초 분획물의 기능성 화장품 소재로서의 효능을 측정하기 위하여 항산화, 항주름 및 미백 활성을 평가하였다. DPPH와 ABTS+ 라디칼 소거 활성은 부평초 70% 에탄올추출물의 에틸아세테이트 분획물(SE-E) 100 ㎍/mL 농도에서 각각 44.2와 74.3%로 나타났다. 항주름 활성을 측정하기 위하여 세포내에서의 procollagen 생합성 활성과 MMP-1 저해 활성을 측정하였다. 그 결과 부평초 70% 에탄올추출물(SE)은 25 ㎍/mL 농도에서 48.5%, 같은 농도에서 SE-E는 가장 높은 57.8%의 생합성 활성을 나타내었다. SE와 SE-E의 MMP-1 저해활성은 25 ㎍/mL 농도에서 각각 13.4와 28.5%로 나타났다. 마지막으로 미백 효과를 검증하기 위해 melanin 생합성 저해 활성과 세포내 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 25 ㎍/mL 농도에서 SE는 각각 9.6과 13.8%의 저해활성을 나타내었으며 SE-E는 각각 15.4와 22.0%의 값을 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 SE와 SE-E의 높은 항주름 및 미백 활성이 확인되어 우수한 기능성 소재로 개발 가능성이 높아 졌으며 추가적인 항균, 항염, 항암 등의 연구가 진행된다면 제약, 화장품, 기능성 식품 등의 분야에 효과적인 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

골관절염 실험모델에서 꾸지뽕나무 추출물의 골관절염 억제효과 연구 (Therapeutic Effects of Curdrania tricuspidata Leaf Extract on Osteoarthritis)

  • 남다은;김옥경;이정민
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제42권5호
    • /
    • pp.697-704
    • /
    • 2013
  • 본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 꾸지뽕나무 잎 추출물의 관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 $500{\mu}g/mL$ 이하로 결정하여 연골세포사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방효과를 확인하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 꾸지뽕 잎 추출물은 정상세포 수준으로 사멸을 억제하였으며, 이러한 효과는 CTL80의 $200{\mu}g/mL$, CTL10의 $300{\mu}g/mL$ 농도에서 비교적 높게 나타났다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-7, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 세포실험 결과와 마찬가지로 CTL80과 CTL10 처리군에서 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 CTL80에서 MMP-7과 MMP-13의 발현이 농도 유의적으로 감소하였으며, CTL10의 경우 200, $300{\mu}g/mL$ 농도에서 유의적으로 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 세포실험 결과를 바탕으로 동물실험에서의 적정농도를 결정하였으며, 동물독성실험 결과 이상이 없음을 확인하고 실험을 진행하였다. 이때 세포실험결과 선정된 두농도(200, $300{\mu}g/mL$) 간의 차이가 미미하여 동물실험에 적용할 경우 비슷한 실험결과가 나타날 것으로 사료되어 두 실험군 간의 결과를 정확히 구분 짓기 위해 200, $500{\mu}g/mL$ 농도를 선정하여 사용하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 꾸지뽕 잎 에탄올 추출물 투여에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 1일 1회 경구투여를 실시하고, 유발 후 3주간 지속적으로 투여하고 관찰하였다. 동물 관절의 병리학적 변화를 관찰하기 위하여 Micro-CT 촬영 및 분석을 실시한 결과 Control 군은 골의 강도와 밀도가 감소한 반면, 양성대조군인 MTX 투여군에서 정상군과 비슷한 수준으로 회복된 것을 확인하였고, CTL80-200군과 CTL10-500군에서 Control 군에 비해 유의적으로 수치가 감소하여 골관절염에 따른 손상이 감소한 것을 확인하였다. 동물의 관절조직의 H&E 염색을 통한 조직학적인 변화에서는 골관절염 유발로 연골세포의 손상과 뼈조직의 손상을 관찰하였으며 관절형태를 알아볼 수 없을 정도로 손상된 것을 확인하였다. 반면 CTL80과 CTL10에서는 관절강 세포의 형태가 정상군과 비슷한 둥근모양을 띤 양상을 보였으며 연골조직의 형태가 잘 유지되어 Control 군에 비해 꾸지뽕잎의 투여효과가 나타났음을 관찰하였다. 이상의 결과를 통하여 꾸지뽕 잎 에탄올 추출물은 높은 항관절염 효과가 있을 것으로 사료되며, 항관절염 효능을 지니는 기능성 소재로써 개발 가능성을 확인하였다.