• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권3호
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• pp.675-685
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• 2005

Bone resorption involves sequential stages of osteoclast precursor migration and differentiation of osteoclast precursors into multinucleated osteoclasts. Stromal cell derived factor (SDF)-1 is a chemotactic factor for osteoclast precursor migration. Matrix metalloproteinase (MMP)-9 is involved in migration of osteoclast precursors and activation of $interleukin(IL)-1{\beta}$. Alveolar bone destruction is a characteristic feature of periodontal disease. Treponema lecithinolyticum is a oral spirochete isolated from the periodontal lesions. The effect of lipopolysaccharide(LPS) from T. lecithinolyticum on expression of SDF-1 and MMP-9 was examined in cocultures of bone marrow cells and osteblasts derived from mouse calvariae. T. lecithinolyticum LPS increased expression of MMP-9 in the coculture. Polymyxin B, an inhibitor of LPS, abolished the increase of MMP-9 mRNA expression by LPS. LPS did not increase the expression of SDF-1, $IL-1{\beta}$ and tumor necrosis $factor(TNF)-{\alpha}$ mRNA in cocultures. Prostaglandin $E_2(PGE_2)$ up-regulated the expression of MMP-9 and NS398, an inhibitor of $PGE_2$ synthesis, down-regulated the induction of MMP-9 expression by T. lecitbinolyticm LPS. These results suggest that T. lecitbinolyticm LPS increases MMP-9 expression in bone cells via $PGE_2$ and that the induction of MMP-9 expression by T. lecitbinolyticm LPS is involved in alveolar bone destruction of periodontitis patients by the increase of osteoclast precursor migration and the activation of bone resorption-inducing cytokine.

• Genomics & Informatics
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• 제21권1호
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• pp.9.1-9.13
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• 2023

Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) is a zinc and calcium-dependent proteolytic enzyme involved in extracellular matrix degradation. Overexpression of MMP-9 has been confirmed in several disorders, including cancers, Alzheimer's disease, autoimmune diseases, cardiovascular diseases, and dental caries. Therefore, MMP-9 inhibition is recommended as a therapeutic strategy for combating various diseases. Cinnamic acid derivatives have shown therapeutic effects in different cancers, Alzheimer's disease, cardiovascular diseases, and dental caries. A computational drug discovery approach was performed to evaluate the binding affinity of selected cinnamic acid derivatives to the MMP-9 active site. The stability of docked poses for top-ranked compounds was also examined. Twelve herbal cinnamic acid derivatives were tested for possible MMP-9 inhibition using the AutoDock 4.0 tool. The stability of the docked poses for the most potent MMP-9 inhibitors was assessed by molecular dynamics (MD) in 10 nanosecond simulations. Interactions between the best MMP-9 inhibitors in this study and residues incorporated in the MMP-9 active site were studied before and after MD simulations. Cynarin, chlorogenic acid, and rosmarinic acid revealed a considerable binding affinity to the MMP-9 catalytic domain (ΔG_binding < -10 kcal/ mol). The inhibition constant value for cynarin and chlorogenic acid were calculated at the picomolar scale and assigned as the most potent MMP-9 inhibitor from the cinnamic acid derivatives. The root-mean-square deviations for cynarin and chlorogenic acid were below 2 Å in the 10 ns simulation. Cynarin, chlorogenic acid, and rosmarinic acid might be considered drug candidates for MMP-9 inhibition.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.293-299
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• 2018

본 연구는 PMA (Phorbol 12-myristate 13-acetate)에 의해 MMP 활성이 증가된 섬유육종세포에서 MMP-2와 -9의 mRNA 발현 및 단백질 활성에 대한 만형자의 억제 효과를 zymography와 RT-PCR 방법에 의해서 측정하였다. 만형자 시료는 dichloromethane에 의해서 두 번 추출되었으며 동일한 과정을 methanol를 사용하여 반복하였다. 각각의 용매에 의해서 얻어진 추출물을 합한 후에 zymography를 이용하여 이 추출물의 MMP-2와 -9에 대한 억제효과를 측정한 결과 유의적인 억제효과를 나타내었다. 억제활성 성분을 추적하기 위하여 극성에 따른 추출물의 용매분획을 실시하여 n-hexane, 85% aq. MeOH, n-butanol, 및 water 분획층을 얻었다. 이 4가지 용매분획에 대한 MMP 억제활성을 측정하였으며 측정한 결과 85% aq. MeOH 분획층이 zymography와 RT-PCR 실험에서 MMP-2와 -9에 대해 가장 강한 억제효과를 나타내었다. 이상의 결과는 만형자 추출물이 암전이 억제제 개발을 위한 좋은 원천이 될 수 있는 가능성이 있음을 제시한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제77권2호
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• pp.73-80
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• 2014

Background: Low levels of serum vitamin D is associated with several lung diseases. The production and activation of matrix metalloproteinases (MMPs) may play an important role in the pathogenesis of emphysema. The aim of the current study therefore is to investigate if vitamin D modulates the expression and activation of MMP-2 and MMP-9 in human lung fibroblasts (HFL-1) cells. Methods: HFL-1 cells were cast into three-dimensional collagen gels and stimulated with or without interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$) in the presence or absence of 100 nM 25-hydroxyvitamin D (25(OH)D) or 1,25-dihydroxyvitamin D ($1,25(OH)_2D$) for 48 hours. Trypsin was then added into the culture medium in order to activate MMPs. To investigate the activity of MMP-2 and MMP-9, gelatin zymography was performed. The expression of the tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP-1, TIMP-2) was measured by enzyme-linked immunosorbent assay. Expression of MMP-9 mRNA and TIMP-1, TIMP-2 mRNA was quantified by real time reverse transcription polymerase chain reaction. Results: IL-$1{\beta}$ significantly stimulated MMP-9 production and mRNA expression. Trypsin converted latent MMP-2 and MMP-9 into their active forms of MMP-2 (66 kDa) and MMP-9 (82 kDa) within 24 hours. This conversion was significantly inhibited by 25(OH)D (100 nM) and $1,25(OH)_2D$ (100 nM). The expression of MMP-9 mRNA was also significantly inhibited by 25(OH)D and $1,25(OH)_2D$. Conclusion: Vitamin D, 25(OH)D, and $1,25(OH)_2D$ play a role in regulating human lung fibroblast functions in wound repair and tissue remodeling through not only inhibiting IL-$1{\beta}$ stimulated MMP-9 production and conversion to its active form but also inhibiting IL-$1{\beta}$ inhibition on TIMP-1 and TIMP-2 production.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권3호
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• pp.286-297
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• 2005

서 론 : 비소세포 폐암은 악성 종양 관련 사망의 중요한 원인 질환으로, 주요 병태생리 기전에 관여하는 EGFR, MMP-9 및 C-erbB-2의 발현 양상을 관찰 하는 것이 환자의 예후와 향후 치료 방향을 결정하는데 도움이 될 수 있다. 방 법 : 1995년 부터 2001년 까지 고려 대학교 의료원에 내원 후 원발성 비소세포 폐암 확진 후 외과절제술을 받은 81명 환자의 조직에 EGFR, MMP-9 및 C-erbB-2 면역 조직 화학 염색 및 정량화 후, 환자들의 특성 및 생존 기간과 함께, 조직 및 수술 병기에 따른 생물학적 표지자의 발현 양상을 후향적 고찰 하였다. 결 과 : 각 종양 조직 부위의 20%이상 염색되는 Grade 2 이상의 염색 양성률은, 편평상피세포암과 선암에서 EGFR은 75.0%와 63.4%, MMP-9은 43.3%와 43.9%, C-erbB-2는 23.3%와 22.0%를 보였다. 수술 병기가 I, II, IIIa 일때 EGFR 염색 양성률은 각각 75.0%, 66.7%, 76.9%, MMP-9은 41.7%, 47.6%, 46.2%, 그리고 C-erbB-2는 19.4%, 40.0%, 30.8%를 보였다. EGFR 양성군은 중앙 생존기간이 33.5개월로 EGFR 음성군의 71.8개월보다 유의한 불량한 예후를 나타냈다.(p<0.05). 그리고 MMP-9 양성군은 중앙 생존기간 35개월로 MMP-9 음성군의 65.3개월보다 불량한 생존 곡선의 양상을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 또한 C-erbB-2 양성군은 중앙 생존기간이 44.2개월, C-erbB-2 음성군은 58.4개월을 나타냈으나 통계적 유의한 차이는 없었다. EGFR과 MMP-9 동시 양성군은 전체 환자의 34.2%로서 중앙 생존기간이 26.9개월로 EGFR과 MMP-9 동시 음성군의 77.0개월보다 유의한 불량한 예후를 나타냈다(p<0.05) 결 론 : 비소세포 폐암 에서 EGFR의 양성군에서 음성군 보다 환자의 생존기간이 불량하였고, EGFR과 MMP-9의 동시 양성군에서 동시 음성군보다 생존기간이 불량하였다. C-erbB-2는 다른 생물학적 표지자에 비해서 낮은 염색 양성률을 나타냈으며 특이한 상관관계는 보이지 않았다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권6호
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• pp.548-553
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• 2003

목 적 : 뇌수막염에서 MMP-9은 뇌혈관 내피하 기질막을 분해하여 혈관-뇌장벽을 파괴하는데 주된 역할을 담당하며 TIMP-1은 MMP-9의 전효소와 복합체를 형성하여 MMP-9의 작용을 선택적으로 억제하는 인자로 알려져 있으나 이들의 상호작용은 아직 밝혀진 바가 별로 없다. 최근 세균성 뇌수막염 환자의 뇌척수액에서 MMP-9과 TIMP-1 측정에 대한 연구가 있었고, 특히 세균성 뇌수막염에서 신경학적 합병증의 예후인자와 관련하여 MMP-9의 역할에 대한 보고들이 있었으나 아직 무균성 뇌수막염 환자를 대상으로 한 보고는 별로 없었고 특히 국내에서 보고된 바는 없었다. 이에 저자들은 무균성 뇌수막염 환아의 혈액과 뇌척수액에서 MMP-9과 TIMP-1의 농도를 측정하여 대조군과 비교하고, MMP-9과 TIMP-1 및 다른 뇌수막염 관련인자들 사이의 상관관계를 비교 분석하고자 하였다. 방 법: 2002년 6월부터 7월까지 강북삼성병원 소아과 내원환자 중 발열과 뇌막자극증상을 보인 40명의 환아들을 대상으로 뇌척수액 검사를 시행하여, 무균성 뇌수막염 소견을 보인 25명을 뇌수막염군, 정상소견을 보인 14명을 대조군으로 하였다. 입원당일 혈액과 뇌척수액을 채취하여 혈액에서 백혈구수를 측정하고, 뇌척수액에서 백혈구수와, 당, 단백농도 및 뇌압을 측정하였다. 나머지 혈액 및 뇌척수액 검체는 실온에서 10분간 2,000g으로 원심분리하여 영하 70도에서 보관후 sandwich ELISA 방법을 이용하여 각각의 검체에서 일시에 MMP-9과 TIMP-1의 농도를 정량하였다. 결 과 : 뇌척수액 MMP-9과 TIMP-1 농도는 뇌수막염군에서 의미있게 증가되었고(P<0.05), 혈청 MMP-9과 TIMP-1 농도는 두 군간에 차이가 없었다. 뇌척수액 MMP-9과 TIMP-1은 서로 의미있는 양의 상관관계를 보였으며($r_s=0.42$, P<0.05), 뇌척수액 MMP-9/TIMP-1 비율은 대조군에 비해 무균성 뇌수막염군에서 의미있게 증가되었다(P<0.05). 뇌척수액 MMP-9과 TIMP-1은 뇌척수액 총백혈구수와 양의 상관관계를 보였다($r_s=0.43$, P<0.05, $r_s=0.48$, P<0.05). 뇌척수액 TIMP-1은 뇌척수액 단백 농도와 양의 상관관계를 보였다($r_s=0.43$, P<0.05). 결 론 : 무균성 뇌수막염 환아의 급성기 뇌척수액에서 MMP-9과 TIMP-1이 의미있는 증가를 보였고, 뇌척수액 TIMP-1은 정상군에서 상대적으로 높은 농도를 보이고 있어 MMP-9과 TIMP-1은 각각 뇌혈관장벽의 파괴와 유지에 관여한다고 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제61권5호
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• pp.447-455
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• 2006

연구배경: 특발성 폐섬유화증/통상형 간질성 폐렴은 특발성 간질성 폐렴 중 하나로 세포외 기질의 과도한 침착과 기저막 파괴를 통해 섬유모세포/ 근섬유모세포가 폐포 내로 이동하면서 발생하는 fibroblast foci가 대표적인 병리학적 현상이며, 결국 비가역적인 섬유화로 진행하는 질환이다. 이에 대하여 기질 분해효소인 MMPs와 그 길항체인 TIMPs의 과발현이 이러한 병태생리의 한 요인으로 설명되고 있다. 본 연구에서는 특발성 폐섬유화증/통상형 간질성 폐렴을 비롯, 비특이성 간질성 폐렴에서 MMPs와 TIMPs의 발현 양상을 살펴보고자 하였다. 연구방법: 특발성 폐섬유화증/통상형 간질성 폐렴, 비특이성 간질성 폐렴의 폐 조직을 이용하여 MMP-1,-2,-9, TIMP-1, -2에 대한 면역조직화학염색 검사와 MMP-2, MMP-9에 대한 gelatin zymography를 시행하였다. 면역조직화학염색 검사는 통상형 간질성 폐렴 22, 비특이성 간질성 폐렴 13례 였으며, gelatin zymography는 통상형 간질성 폐 렴 9, 비특이성 간질성 폐렴 4례, 정상 대조군5례였다. 연구결과: 면역조직화학 염색 검사 결과 섬유모세포/근섬유모세포 부위에서 TIMP-1, -2, MMP-2,9이 관찰 되었고, 특히 통상형 간질성 폐렴에서 비특이성 간질성 폐렴보다 TIMP-2가 강하게 발현되었다. Gelatin zymography 결과는 MMP-2, MMP-9 모두 통상형 간질성 폐렴에서 비특이성 간질성 폐렴보다 유의하게 높은 소견을 보여 주었다. 결 론: 통상형 간질성 폐렴 에서 비특이성 간질성 폐렴보다 TIMP-2, MMP-2, MMP-9의 과발현을 관찰할 수 있었으며, 이는 통상형 간질성 폐렴의 비가역적인 섬유화 진행에 관여할 가능성이 있음을 추측해 볼 수 있다.

• 동의생리병리학회지
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• 제24권2호
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• pp.242-248
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• 2010

The present study was designed in order to determine whether Lonicerae flos (LF) could mitigate rheumatoid arthritis through inhibition of cyclooxygenase (COX)-2 and matrix metalloproteinase (MMP)-9 by regulation of macrophage migration inhibitory factor (MIF). We found that MIF mRNA expression in synoviocytes stimulated with phorbol-12-myristate-13-acetate dose-dependantly decreased by LF extract treatment (0.4 - 1.0 mg/$m{\ell}$). The distribution of MIF, COX-2 and MMP-9 positive reacted cells in LPS induced arthritis of mice were decreased by LF (45 mg/kg/day) treatment for 28 days. These data likely indicate that LF may act as MIF inhibitor and may be possible to develop useful agent for rheumatoid arthritis.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권11호
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• pp.5709-5714
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• 2012

Objective: To evaluate the effects of curcumin on matrixmetalloproteinase-9 (MMP-9) and invasion ability induced by transforming growth factor-${\beta}1$ (TGF-${\beta}1$) in MDA-MB-231 cells and potential mechanisms. Methods: Human breast cancer MDA-MB-231 cells were used with the CCK-8 assay to measure the cytotoxicity of curcumin. After treatment with 10 ng/ml TGF-${\beta}1$, with or without curcumin (${\leq}10{\mu}M$), cell invasion was checked by transwell chamber. The effects of curcumin on TGF-${\beta}1$-stimulated MMP-9 and phosphorylation of Smad2, extracellular-regulated kinase (ERK), and p38 mitogen activated protein kinases (p38MAPK) were examined by Western blotting. Supernatant liquid were collected to analyze the activity of MMP-9 via zymography. Following treatment with PD98059, a specific inhibitor of ERK, and SB203580, a specific inhibitor of p38MAPK, Western blotting and zymography were employed to examine MMP-9 expression and activity, respectively. Results: Low dose curcumin (${\leq}10{\mu}M$) did not show any obvious toxicity to the cells, while $0{\sim}10{\mu}mol/L$ caused a concentration-dependent reduction in cell invasion provoked by TGF-${\beta}1$. Curcumin also markedly inhibited TGF-${\beta}1$-regulated MMP-9 and activation of Smad2, ERK1/2 and p38 in a dose- and time-dependent manner. Additionally, PD98059, but not SB203580, showed a similar pattern of inhibition of MMP-9 expression. Conclusion: Curcumin inhibited TGF-${\beta}1$-stimulated MMP-9 and the invasive phenotype in MDA-MB-231 cells, possibly associated with TGF-${\beta}$/Smad and TGF-${\beta}$/ERK signaling.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권3호
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• pp.1105-1110
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• 2014

Objective: Metastases and invasion are the main reasons for oncotherapy failure. Momordica cochinchinensis (Mu Bie Zi in Chinese) had been used for a variety of purposes, and shown anti-cancer action. In this article, we focused on effects on regulation of breast cancer cell ZR-75-30 metastases and invasion by extracts of Momordica cochinchinensis seeds (ESMCs). Methods: Effect of ESMCs on ZR-75-30 human breast cancer cells proliferation were evaluated by MTT assay and on invasion and migration by wound-healing and matrigel invasion chamber assays. Expression and protease activity of two matrix metalloproteinases (MMPs), MMP-2 and MMP-9, were analyzed by Western blotting and gelatin zymography, respectively. Results: ESMC revealed strong growth inhibitory effects on ZR-75-30 cells, and effectively inhibited ZR-75-30 cell invasion in a dose-dependent manner. Western blot and gelatin zymography analysis showed that ESMC significantly inhibited the expression and secretion of MMP-2 and MMP-9 in ZR-75-30 cells. Conclusions: ESMC has the potential to suppress the migration and invasion of ZR-75-30 cancer cells, and it might prove to of interest in the development of novel inhibitors for breast cancer.