• 대한의생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.77-87
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• 2021

Reflux esophagitis (RE) is a disease that stomach contents, stomach acid, and pepsin continually refluxing and is curently increasing worldwide. This study was conducted to find natural materials that can reduce side effects and effectively treat RE. Animal experiments were conducted with a 1:1 (EA1), 1:5 (EA5) ratio of Evodiae Fructus and Arecae Semen known to be effective against reflux esophagitis. As a result of confirming the total lesion of the esophageal mucosa after EA1 or EA5 treatment in reflux esophagitis animals, it showed superior improvement compared to the RE-control rats. In addition, by regulating the expression of MPO and NADPH oxidase, the activation of NF-κB was inhibited, and the expression of COX-1 and COX-2 was regulated. Moreover, its improved esophageal barrier function through regulating protein expressions of tight junction protein and MMPs/TIMPs. Taken together, a mixture of Evodiae Fructus and Arecae Semen can attenuate the damage to the esophageal mucosa that not only inactivationed the NF-κB through oxidative stress control, but also by regulating tight junctions and MMPs/TIMPs. This effect was more excellent in the 1:1 mixture (EA1) than in the Evodiae Fructus and Arecae Semen 1:5 mixture (EA5).

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1020-1030
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• 2017

대장암은 미국 등 서양 국가뿐만 아니라 국내에서도 2번째로 많이 발병이 되는 암으로 알려져 있다. 역학조사에 의하면 오메가-3를 많이 섭취한 인종에서 대장암 발생빈도가 감소하고 최근 오메가-3는 수종의 암에 대해 항암작용을 나타낸다고 한다. 이에 본 연구에서는 대장암에서 DHA의 항침윤, 항혈관 신생 및 항종양 형성능 억제의 기전을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DHA는 인체 대장암 세포주 HT29 의 증식을 농도 의존적으로 억제하였으나 AA는 거의 영향이 없었다. FACS 분석에서 DHA 처리했을 때 Sub G1 phase의 세포가 DHA의 농도 의존적으로 증가 하였다. DHA 처리 후 cleaved PARP가 증가하고, uncelaved caspase-3가 감소 하였다. HT29 세포의 침윤능은 DHA 처리에 의해 억제 되었다. DHA 처리 후 MMP-9 및 MMP-2 mRNA양이 감소 되었을 뿐만 아니라 그 promoter의 reporter 활성도 억제하였으며 VEGF promoter 활성도 DHA에 의해 억제 되었다. NF-kB promoter 활성 및 핵으로의 이동도 DHA에 의해 억제 되었다. In vivo 동물실험에서 생쥐 대장암 세포주인 MCA38에 대한 Fat-1 transgenic mice에서의 종양 형성능은 현저히 억제 되었다. 면역형광염색법을 이용한 Fat-1 transgenic mice의 종양 조직에서의 TUNEL 양성세포는 wild type mice에 비해 현저히 증가하였으나 CD31의 형광강도는 감소 되었다. 이상의 결과로 오메가-3는 대장암 세포에서 NF-kB 억제에 따른 COX-2, MMP-2 및 MMP-9 등 matrix matalloproteinase의 억제를 통한 침윤능의 억제, VEGF 억제를 통한 혈관신생의 억제등 복합적 기전에 의해 항암작용을 나타내리라 생각되며, 따라서 오메가-3는 대장암의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권6호
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• pp.407-419
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• 2002

죽상경화증은 지방, 대식세포나 평활근세포와 같은 세포, 그리고 extracellular matrix(ECM)의 점진적인 축적이 특징적인 만성 염증성 혈관 질환이다. Matrix metalloprotenases(MMPs)와 tissue inhibitor of metalloproteinases(TIMs)는 죽상경화증에서 혈관의 ECM의 분해와 재모델링에 관여하며, cytokines는 MMPs와 TIMPs의 합성이나 활성화에 관여하는 것으로 보고된 바 있다. 대상 및 방법： 연구 대상으로는 체중 2.0~2.5 kg의 생후 1개월 된 뉴질랜드산 수토끼를 선택하였으며, 10 마리는 12주 동안 1% 콜레스테롤 식이를 투여한 후 실험군으로 이용하였으며, 나머지 10마리는 표준 실험실 식이를 먹여 대조군으로 이용하였다. 12주간 사육 후 토끼를 희생시켰으며, 생존한 실험군 9 마리와 대조군 10 마리의 대동맥과 관상동맥에서 H&E 염색, 면역조직화학 염색, immunoblotting, bioassay의 방법으로 MMP-9, TIMP-2, IL-18의 발현 및 IL-6의 생물학적 활성도를 조사하였다. 결과： 실험군의 혈청 콜레스테롤은 1258$\pm$262mg/dL로 대조군의 41$\pm$7mg/dL에 비하여 유의하게 증가하였다. 실험군의 전예에서 대동맥과 관상동맥에 죽상경화반이 잘 형성되었으며, 실험군의 대 동맥 내막의 두께는 0.31$\pm$0.1mm로 대조군의 0.01mm에 비해 유의하게 증가하였다. 죽상경화반에서 실험군의 MMP-9의 발현은 대조군에 비하여 유의하게 증가하였으며, 내막의 파열이나 관상동맥의 내강 폐쇄가 있었던 증례에서는 더욱 강한 MMP-9의 발현을 관찰할 수 있었다. TIMP-2는 실험군의 일부에서 약한 발현을 보였으나 대조군과 유의한 차이가 없었다. 실험군과 대조군에서 측정한 IL-6의 생물학적 활성도는 각각 4819.60$\pm$2021.25, 27.20$\pm$12.19IU/mL로서 실험군에서 유의한 증가를 보였으며, 면역조직화학 염색에 의한 IL-18의 발현은 대조군에서는 발현되지 않았으나, 실험군은 전예에서 발현을 보였다. 결론： MMP-9의 증가된 발현과 TIMP-2의 무변화로 인한 MMPs/TIMPs의 불균형은 죽상경화성 병변에서 ECM의 분해와 경화반의 불안정화를 촉진시킬 수 있는 것으로 보인다. 또한 내막의 파열이 관찰된 증례에서의 더욱 증가된 MMP-9은 경화반의 파열과 관련있는 것으로 생각된다. IL-6의 생물학적 활성도의 증가 및 IL-18의 발현은, IL-6와 IL-18이 죽상경화증의 표지자일 뿐만 아니라 MMP-9의 분비 또는 활성화에 관여하여 죽상경화증의 진행과 경화반의 불안정성 등에 활발히 참여하는 cytokines임을 시사하는 소견으로 보인다. MMPs, TIMPs, cytokines등의 조절 과정을 밝혀내는 것은 죽상경화증의 세포, 분자적인 병리기전을 이해하는 데에 도움을 줄 것이며, 죽상 경화증의 치료 또는 합병증을 예방할 수 있는 기전을 확립하는 데에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제22권7호
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• pp.964-969
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• 2012

Genistein은 대두 및 그들의 부산물에 풍부하게 존재하는 isoflavone의 일종으로 정상세포에서는 독성을 나타내지 않는 범위에서 다양한 in vitro 및 in vivo 모델에서 암세포의 증식을 효과적으로 억제할 수 있는 천연물로 알려져 있다. 본 연구에서는 MCF-7 및MDA-MB-231 유방암세포에서 matrix metalloproteinases (MMPs)의 활성 및 발현과 침윤성에 미치는 genistein의 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 genistein은 12-O-tetradecanoyl phorbol-13-acetate (TPA) 처리에 의하여 활성화된 MMP-2 및 -9의 활성을 유의적으로 차단하였으며, 이는 전사 및 번역 수준에서 MMP-2 및 -9의 발현 억제와 연관성이 있었다. 또한 matrigel invasion assay를 통하여 genistein은 두 유방암세포의 침윤성을 완벽하게 차단하였음을 관찰하였으며, 이러한 효과는 genistein의 세포독성 효과에 의한 것이 아니었음을 알 수 있었다. 비록 in vivo 동물 실험을 통한 부가적인 연구의 필요성이 있으나, 본 연구의 결과는 genistein이 암의 전이를 억제할 수 있는 효과적인 식이 소재임을 보여주는 것이다.

• ALGAE
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• 제29권4호
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• pp.355-366
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• 2014

Fucoxanthin is known to be an effective cell proliferation inhibitor with anti-tumor and anti-angiogenic activities. However, there is a lack of data regarding the biological effects of cis isomers of fucoxanthin. To assess the potential therapeutic properties of 9'-cis-(6'R) fucoxanthin (FcA), and 13-cis and 13'-cis-(6'R) fucoxanthin complex (FcB) isolated from Sarggassum siliquastrum, we investigated their inhibitory effects on matrix metalloproteinases (MMPs) in phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)-induced human fibrosarcoma (HT1080) cells. FcA and FcB reduced MMP-2 and MMP-9 protein and mRNA levels, as well as the migration of these cells, in a dose-dependent manner. Additionally, FcA and FcB increased levels of MMPs inhibition factors such as tissue inhibitor of metalloproteinase-1. FcA and FcB significantly inhibited the transcriptional activity of nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) and by inhibiting c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen-activated protein kinases. Our results demonstrate that suppression of the NF-${\kappa}B$, JNK, and p38 signaling pathways may inhibit PMA-induced MMP-2 and MMP-9 activity. Therefore, FcA and FcB may be useful in noninvasive therapeutic strategies against fibrosarcoma metastasis.

• 대한두경부종양학회지
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• 제20권1호
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• pp.13-18
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• 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.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제57권12호
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• pp.526-532
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• 2014

Purpose: Matrix metalloproteinases (MMPs) have been implicated in atherosclerosis, and therefore, are considered risk factors for metabolic dysfunction in adults. However, there is little data on circulating levels of MMPs and tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) with regard to obesity-related biomarkers in the general adolescent population. In the present study, we determined the associations of MMP-8, MMP-9, and TIMP-1 levels and MMP-8/TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratios with obesity-related biomarkers in apparently healthy adolescent boys. Methods: We measured MMP and TIMP concentrations in plasma samples using the enzyme-linked immunosorbent assay and analyzed their associations with obesity-related biomarkers, such as liver enzymes and lipid profiles, in a sample of 91 Korean boys aged 13-14 years who participated in a general health check-up. Results: The mean age of the boys was $13.8{\pm}0.3years$; 72 boys were normal weight and 19 were overweight/obese. The Pearson correlation coefficients revealed a significant correlation between MMP-8 and aspartate aminotransferase (r=0.217, P=0.039) and alanine aminotransferase (r=0.250, P=0.017) and between TIMP-1 and aspartate aminotransferase (r=0.267, P=0.011). In a multivariate linear regression analysis, serum alanine aminotransferase was positively associated with the MMP-8 level. There were no significant differences in the MMP-8, MMP-9, and TIMP-1 levels or MMP-8/TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratios between control and overweight/obese subjects. Conclusion: We found a significant association between the MMP-8 level and alanine aminotransferase in the apparently healthy adolescent boys. These findings indicate that there may be a pathophysiological mechanism underlying the relationship between MMP-8 and liver enzymes in young adolescents.

• 대한화장품학회지
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• 제33권4호
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• pp.245-249
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• 2007

노화 과정 중에 일어나는 extracellular matrix (ECM)의 변성은 피부의 주름과 탄력 감소를 유발한다. 현재까지 항노화의 주요 타겟은 metalloproteases 혹은 콜라겐이나 엘라스틴 같은 구조 단백질에 집중되어 있지만, 최근 세포와 ECM 단백질(콜라겐, 피브릴린, 파이브로넥틴) 간의 상호작용이 세포의 생존과 증식, 조직의 재건에 중요한 역할을 한다고 알려졌다. 파이브로넥틴은 다른 ECM 단백질이나 인테그린 같은 세포 표면 수용체와 결합할 수 있는 부위를 가진 부착 단백질이다. 최근 보고에 따르면 세린 프로티아제들에 의해 분해된 파이프로넥틴 조각이 골아세포에서 MMPs 발현을 증가시킨다. 그러나 파이브로넥틴 조각의 사람 피부에서의 역할은 보고된 바 없다. 본 연구에서는 노인의 피부에서 파이브로넥틴 조각이 현저히 증가되어 있으며, 섬유아세포에 파이브로넥틴 조각을 처리하였을 시, MMP-1의 발현과 MMP-2의 활성이 증가한다는 것을 입증하였다. 이 결과는 파이브로넥틴 조각이 피부 노화를 유발하는 새로운 인자일 가능성을 제시하고 있다.

• 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.

• Toxicological Research
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• 제28권1호
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• pp.5-9
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• 2012

It has been shown that the accumulation of prion in the cytoplasm can result in neurodegenerative disorders. Synthetic prion peptide 106-126 (PrP) is a glycoprotein that is expressed predominantly by neurons and other cells, including glial cells. Prion-induced chronic neurodegeneration has a substantial inflammatory component, and an increase in the levels of matrix metalloproteinases (MMPs) may play an important role in neurodegenerative development and progression. However, the expression of MMPs in PrP induced rat astrocytes and microglia has not yet been compared. Thus, in this study, we examined the fluorescence intensity of CD11b positive microglia and Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) positive astrocytes and found that the fluorescent intensity was increased following incubation with PrP at 24 hours in a dose-dependent manner. We also observed an increase in interleukin-1 beta (IL-$1{\beta}$) and tumor necrosis factor alpha (TNF-${\alpha}$) protein expression, which are initial inflammatory cytokines, in both PrP induced astrocytes and microglia. Furthermore, an increase MMP-1, 3 and 11 expressions in PrP induced astrocytes and microglia was observed by real time PCR. Our results demonstrated PrP induced activation of astrocytes and microglia respectively, which resulted in an increase in inflammatory cytokines and MMPs expression. These results provide the insight into the different sensitivities of glial cells to PrP.