• 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.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권2호
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• pp.643-646
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• 2014

Objective: This study aimed to explore the expression of tissue factor (TF), protease activated receptor-2 (PAR-2), and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) in the MCF-7 breast cancer cell line and influence on invasiveness. Methods: Stable MCF-7 cells transfected with TF cDNA and with TF ShRNA were established. TF, PAR-2, and MMP-9 protein expression was analyzed using indirect immunofluorescence and invasiveness was evaluated using a cell invasion test. Effects of an exogenous PAR-2 agonist were also examined. Results: TF protein expression significantly differed between the TF cDNA and TF ShRNA groups. MMP-9 protein expression was significantly correlated with TF protein expression, but PAR-2 protein expression was unaffected. The PAR-2 agonist significantly enhanced MMP-9 expression and slightly increased TF and PAR-2 expression in the TF ShRNA group, but did not significantly affect protein expression in MCF-7 cells transfected with TF cDNA. TF and MMP-9 expression was positively correlated with the invasiveness of tumor cells. Conclusion: TF, PAR-2, and MMP-9 affect invasiveness of MCF-7 cells. TF may increase MMP-9 expression by activating PAR-2.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제21권6호
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• pp.16.1-16.7
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• 2018

Background: Matrix metalloproteinases (MMPs) are linked with several complications such as metastasis of cancer progression, oxidative stress, and hepatic fibrosis. Brown seaweeds are being extensively studied for their bioactive molecule content against cancer progression. In this context, Sargassum horneri was reported to possess various bioactivities including antiviral, antimicrobial, and anti-inflammatory partly due to its phenolic compound content. Methods: In this study, potential of S. horneri was evaluated through anti-MMP effect in HT1080 fibrosarcoma cells. S. horneri crude extract was fractionated with organic solvents, namely, water ($H_2O$), n-buthanol (n-BuOH), 85% aqueous methanol (85% aq. MeOH), and n-hexane. The non-toxicity of fraction samples (Sargassum horneri solvent-partitioned extracts (SHEs)) was confirmed by cell-viability assay. SHEs were tested for their ability to inhibit MMP enzymatic activity through gelatin digestion evaluation and cell migration assay. Expressions of MMP-2 and MMP-9 and tissue inhibitors of MMP (TIMPs) were evaluated by reverse transcription and Western blotting. Results: All fractions inhibited the enzymatic activities of MMP-2 and MMP-9 according to gelatin zymography. Except $H_2O$ fraction, fractions hindered the cell migration significantly. All tested fractions suppressed both mRNA and protein levels of MMP-2, MMP-9, TIMP-1, and TIMP-2. Conclusion: Overall, current results suggested that S. horneri has potential to be a good source for anti-MMP agents, and further investigations are underway for better understanding of the action mechanism and isolation and elucidation of the bioactive molecules.

• Animal cells and systems
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• 제10권2호
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• pp.79-83
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• 2006

Tissue plasminogen activator (tPA) is used to lyse clots and reperfuse brain in ischemic stroke. However, sideeffects of intracerebral hemorrhage (ICH) and edema limit their clinical application. In part, these phenomena has been linked with elevations in matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) in neurovascular unit. However little is known about their regulatory signaling pathways in brain cells. Here, I examine the role of MAP kinase pathways in tPA-induced MMP-9 regulation in rat cortical astrocytes. tPA $(1-10\;{\mu}g/ml)$ induced dose-dependent elevations in MMP-9 and MMP-2 in conditioned media. Although tPA increased phosphorylation in two MAP kinases (ERK, JNK), only inhibition of the JNK pathway by the JNK inhibitor SP600126 significantly reduced MMP-9 upregulation. Neither ERK inhibition with U0126 nor p38 inhibition with SB203580 had any significant effects. Taken together, these results suggest that c-jun N-terminal kinase (JNK) plays an essential role for tPA-induced MMP-9 upregulation.

• International Journal of Oral Biology
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• 제36권4호
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• pp.195-201
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• 2011

Matrix metalloproteinases (MMPs) have been implicated in tissue development and re-modeling. Dynamic morphological changes of tooth germs reflect involvement of these enzymes during odontogenesis. The present study was performed to investigate expression and localization of MMP-2 and MMP-9, which have been known to have type IV collagenase activities, in rat tooth germs at different developmental stages. MMP-2 expression was increased gradually in the tooth germs from cap to crown staged germs at both transcription and translation levels. The localization of this molecule was detected in secretory ameloblasts and preameloblasts. The strong immunoreactivities were occasionally seen along the basement membrane between ameloblasts (or preameloblasts) and odontoblasts (preodontoblasts). However, weak reactivity was detected in odontoblasts and reduced enamel epithelium. The level of MMP-9 expression in the tooth germs was higher in cap stage than in crown staged germs at both transcription and translation levels. They were strongly expressed in both ameloblasts and odontoblasts. Even though reduced enamel epithelium after enamel formation and inner enamel epithelium at the cap stage exhibited weak reactivity, strong reactivity was detected in dental follicles and perifollicular tissues surrounding cap staged germs. These results suggested that MMP-2 may involve degradation of the basement membrane during hard tissue formation, whereas MMP-9 might be involved in remodeling of follicular tissues.

• 생명과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1189-1195
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• 2016

Vascular endothelial growth factor (VEGF)와 hepatocyte growth factor (HGF)는 강력한 혈관신생 유도인자로 알려져 있다. 세포가 이동하고 침윤하기 위해서는 세포의 증식과 더불어 주변의 세포외기질을 분해하는 단백질분해효소의 분비가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 인간의 악성신경교종 유래 세포주인 U-373-MG 세포에 VEGF와 HGF를 처리하여 세포의 증식, matrix metalloproteinase-2 (MMP-2)와 MMP-9 및 플라스민의 분비, 세포의 이동 및 침윤에 미치는 효과를 조사하였다. 또한 단백질분해효소 억제제 처리를 통하여 세포의 증식, 이동 및 침윤에 미치는 단백질분해효소의 역할을 조사하였다. 연구 결과, VEGF와 HGF의 병용처리 시 VEGF와 HGF의 단독 처리 시보다 세포의 증식, MMP-2, MMP-9 및 플라스민의 분비, 세포의 이동 및 침윤이 유의할만하게 증가되었다. 한편 VEGF와 HGF 처리에 의한 U-373-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤 증가에 미치는 단백질분해효소의 효과를 MMPs 억제제인 BB-94를 처리하여 조사한 결과 최대 이동 효과를 나타낸 HGF와 VEGF의 병용처리군 보다 세포의 이동이 32% 억제되었고 플라스민 억제제인 α2AP에 의해서도 29% 억제되었다. 또한 U-373-MG 세포의 침윤 역시 BB-94와 α2AP 처리에 의해 유의할 만하게 억제되었다. 이러한 결과는 VEGF와 HGF에 의한 MMP-2, MMP-9 및 플라스민의 분비증가에 의해 직접 또는 간접적인 경로를 통하여 U-373-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤을 증가시킨다고 여겨진다.

• 한국임상수의학회지
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• 제26권2호
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• pp.144-149
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• 2009

퇴행성관절염(Osteoarthritis,OA)은 관절 부위의 퇴행성 변화가 특징이며, 이를 진단하기 위해서는 연골세포나 활액에서 유래된 표지인자가 일반적으로 사용된다. 이번 연구에서는 개를 이용하여 실험적으로 퇴행성관절염을 유도하고, 활액과 연골세포에서 단백질 분해 효소인 matrix metalloproteinase(MMPs)와 MMPs의 활성을 억제시키는 것으로 알려진 tissue inhibitors of metalloproteinases(TIMPs)의 발현 정도를 조사하였다. 20마리의 비글견이 퇴행성관절염 모델로 사용되었으며 MMP-2 와 -9은 Western blot 분석에 의해서, TIMP-2의 농도는 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assays)에 의해 결정하였다. 퇴행성관절염 유도 4주 후에 연골에서 분리한 연골세포에서 MMP-2의 발현은 증가되었지만 MMP-9의 발현은 감소되었다. 그러나, 퇴행성관절염을 유도한 개의 활액에서는 MMP-2와 -9의 발현이 모두 증가하는 것을 보였다. TIMP-2의 농도는 퇴행성관절염을 유도한 연골에서 분리한 연골세포에서는 높았지만, 활액에서는 낮은 농도를 보였다. 이러한 결과는 MMP-9가 퇴행성관절염 시 연골 조직의 변성에 따른 연골세포의 손상에 의해 MMP-2보다 더 활액으로 방출된다는 것을 보여주며, 활액 내 TIMP-2의 감소에 따른 MMPs의 활성이 퇴행성관절염을 더욱 악화시키는 것을 제안해준다. 결국 MMPs의 활성은, 특히 MMP-9, 개의 퇴행성관절염의 조기 진단과 치료를 위한 표지인자로서 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1254-1260
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• 2012

모링가(Moringa oleifera Lam.)는 항알러지 약물로써 식용 가능한 식물이다. 본 연구에서 부위별 모링가의 피부 보호제로서의 가능성을 확인하기 위하여, TNF-${\alpha}$로 염증을 유도한 각질형성세포에서 모링가의 씨, 뿌리, 잎과 열매 메탄올 추출물의 항염증 효과를 비교 실험하였다. 피부세포의 콜라겐 분해 관련인자인 MMP-2, MMP-9의 효소 활성을 측정한 결과 모든 부위별 모링가 추출물이 MMP-9의 효소 활성을 감소시켰다. 특히 모링가 뿌리 추출물은 낮은 농도에도 MMP-9을 효과적으로 감소시켰으며 MMP-2의 효소활성 억제에도 효과가 관찰되었다. 또한 피부 염증관련 인자로 알려진 iNOS와 COX-2의 단백질 발현을 측정한 결과, COX-2의 단백질 발현은 모링가 잎을 제외한 뿌리, 씨앗, 열매 추출물에 의해 억제되었다. 그 중 모링가 뿌리 추출물은 낮은 농도에서도 COX-2 단백질의 발현을 억제시켰다. 그러나 iNOS는 부위별 모링가 추출물에 의한 단백질 발현의 변화가 없는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 피부 염증을 일으키는 cytokine으로 알려진 IL-6의 mRNA발현을 확인한 결과 TNF-${\alpha}$에 의해 증가된 IL-6 발현을 모링가 뿌리 추출물이 효과적으로 억제 시키는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로 미루어 보아 부위별 모링가 추출물 중 뿌리 추출물에서 가장 피부노화 억제와 항 염증 효과가 높을 것으로 사료되며, 식물 유래의 피부 보호제 제품 개발에 있어 유용한 원료로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제22권5호
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• pp.414-419
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• 2014

Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent endopeptidases that regulate cell-matrix composition and are also involved in processing various bioactive molecules such as cell-surface receptors, chemokines, and cytokines. Our group recently reported that MMP-3, -8, and -9 are upregulated during microglial activation and play a role as proinflammatory mediators (Lee et al., 2010, 2014). In particular, we demonstrated that MMP-8 has tumor necrosis factor alpha (TNF-${\alpha}$)-converting enzyme (TACE) activity by cleaving the prodomain of TNF-${\alpha}$ and that inhibition of MMP-8 inhibits TACE activity. The present study was undertaken to compare the effect of MMP-8 inhibitor (M8I) with those of inhibitors of other MMPs, such as MMP-3 (NNGH) or MMP-9 (M9I), in their regulation of TNF-${\alpha}$ activity. We found that the MMP inhibitors suppressed TNF-${\alpha}$ secretion from lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 microglial cells in an order of efficacy: M8I>NNGH>M9I. In addition, MMP inhibitors suppressed the activity of recombinant TACE protein in the same efficacy order as that of TNF-${\alpha}$ inhibition (M8I>NNGH>M9I), proving a direct correlation between TACE activity and TNF-${\alpha}$ secretion. A subsequent pro-TNF-${\alpha}$ cleavage assay revealed that both MMP-3 and MMP-9 cleave a prodomain of TNF-${\alpha}$, suggesting that MMP-3 and MMP-9 also have TACE activity. However, the number and position of cleavage sites varied between MMP-3, -8, and -9. Collectively, the concurrent inhibition of MMP and TACE by NNGH, M8I, or M9I may contribute to their strong anti-inflammatory and neuroprotective effects.