• 제목/요약/키워드: Matrix Metalloproteinase(MMP)

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Expression of Matrix Metalloproteinase-2 and -13 and Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-4 in Varicose Veins

  • Chang, Jee-Won;Maeng, Young-Hee;Kim, Su-Wan
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제44권6호
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    • pp.387-391
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    • 2011
  • Background: The relationship between the degree of expression of matrix metalloproteinases or tissue inhibitor of metalloproteinases and venous reflux remains to be investigated. Materials and Methods: Primary varicose vein tissues were obtained from 23 patients, 18 females and 5 males, aged from 19 to 73. Cephalic or basilic veins were obtained for the control group from 10 patients who underwent vascular access for maintenance hemodialysis. Two operative techniques (high ligation with stripping or endovenous laser coagulation) were used. The expression of matrix metalloproteinase-2 and 13 and tissue inhibitor of metalloproteinase-4 in the varicose vein group and control group was assessed semi-quantitatively by immunohistochemical slides stained with primary antibodies. Results: Twenty (87%) of the varicose vein group patients had greater or lesser saphenous vein diseases with reflux. The focal weak (+) stain for matrix metalloproteinases-2, and 13, and tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-4 was dominant in the varicose vein group; the focal or diffuse strong stain (++ or +++) was prevalent in the control group. The differences were statistically significant (p<0.01). The degree of reflux and the duration of symptoms were not significantly related to the expression of MMP-13 (p=0.317 and p=0.654, respectively). Conclusion: Further study should be performed to investigate the relationship between the clinical characteristics related to venous hypertension or reflux and expression of MMPs and TIMP in varicose veins.

Vitamin D Inhibits Expression and Activity of Matrix Metalloproteinase in Human Lung Fibroblasts (HFL-1) Cells

  • Kim, Seo Hwa;Baek, Moon Seong;Yoon, Dong Sik;Park, Jong Seol;Yoon, Byoung Wook;Oh, Byoung Su;Park, Jinkyeong;Kim, Hui Jung
    • 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.

진귤 과피 추출물의 MMP-1 발현조절 효과 (Effects of Citrus sunki Peel Extract on Matrix Metalloproteinase-1 Expression)

  • 한구슬;이선령
    • 생명과학회지
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    • 제23권12호
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    • pp.1553-1556
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    • 2013
  • 본 연구는 재래감귤종의 하나인 진귤 과피 추출물이 산화적 스트레스에 의한 MMP-1의 발현 조절에 미치는 효과를 확인하기 위해 수행되었다. $H_2O_2$를 피부세포에 처리하여 산화적 스트레스를 유도한 결과 노화 유발에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 MMP-1의 발현량이 증가하였고 진귤과피 추출물의 처리는 산화적 스트레스에 의해 증가된 MMP-1의 활성을 현저히 감소시켰다. 이러한 활성 조절이 ERK signaling을 통해 조절되는지 확인한 결과 산화적 스트레스에 의해 증가된 ERK의 인산화는 진귤과피 추출물의 처리로 억제되었고 MEK 억제재인 U0216을 처리하였을 경우 MMP-1의 활성도 또한 저해시키는 것을 확인하였다. 이상의 결과로 보아 $H_2O_2$에 의해 유도된 산화적 스트레스는 MMP-1의 발현을 촉진시켰고 진귤과피 추출물은 ERK 신호전달 경로를 통해 MMP-1의 발현을 조절하는 것으로 보여진다.

사람의 치수, 치은, 치주인대 세포에 tumor necrosis factor (TNF)-α로 자극 시 matrix metalloproteinase (MMPs)의 분비에 관한 연구 (The effect of tumor necrosis factor (TNF)-α to induce matrix metalloproteinase (MMPs) from the human dental pulp, gingival, and periodontal ligament cells)

  • 임은미;박상혁;김덕수;김선영;최경규;최기운
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제36권1호
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    • pp.26-36
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    • 2011
  • 연구목적: 본 연구는 in vitro 상에서 치수, 치은, 치주인대 세포를 neuropeptide (substance P, Calcitonin gene related peptides (CGRP))및 inflammatory cytokine (TNF-$\alpha$)으로 자극 시 matrix metalloproteinase (MMPs)의 생성 및 발현을 관찰한 것으로 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재할 경우 neuropeptide 및 inflammatory cytokine과 치아 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 중요한 역할을 하는 matrix metalloproteinase (MMPs)와의 관계를 규명하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 시편으로는 우식이 없는 건전한 제3대구치(n = 10)를 사용하였으며, 발거 후 즉시 Phosphate buffered saline (PBS)에 보관하고 치아에서 치은과 치주인대 조직을 채취하였다. 치아를 종축으로 절단하고 치수 조직을 채취하여 조각으로 분리한 후 시편을 PBS에서 세 번 세척하였다. Plate에 치수, 치은, 치주인대 시편 조각을 위치시켜 Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)을 첨가하여 세포를 배양하였다. 치수, 치은, 치주인대 세포를 culture dish에서 confluence에 도달할 때 까지 배양하여 Fetal Bovine Serum (FBS)가 포함되지 않은 배지로 교환하여, $37^{\circ}C$에서 24시간 동안 배양한 후 Phosphate buffered saline (PBS)로 1회 세척하고 Substance P ($10^{-8}\;M$, $10^{-5}\;M$)가 포함된 배양액과 Mock (배양액만 포함됨)으로 4시간, 24시간동안 자극하였다. CGRP ($10^{-6}\;M$)을 함유한 배양액 및 TNF-$\alpha$(2 ng/mL)를 포함한 배양액으로 각각 24시간동안 세포를 자극하였다. 각각 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)를 포함한 배양액으로 24시간 동안 세포를 자극 한 후 RNase protection assay 및 Enzyme linked immunosorbent assay를 시행하였다. 결과: SP와 CGRP는 치수, 치은, 치주인대 세포의 MMPs발현에 관여 하지 않았다. TNF-$\alpha$로 24시간 자극 시 치수, 치은, 치주인대 세포에서 MMP-1,-12, -13의 발현을 증가시켰다. 반면, TNF-$\alpha$는 치수, 치은, 치주인대 세포들에서 TIMP-3의 발현을 감소시켰다. 서로 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)로 24시간 자극 시 MMP-1과 MMP-13의 발현이 증가하였다. 결론: 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재 시 TNF-$\alpha$가 증가함에 따라 치수, 치은, 치주인대로부터의 치아의 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 관여하는 matrix metalloproteinase (MMPs)가 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

헛개나무내의 Matrix Metalloproteinase-9 활성 억제제에 관한 연구 (A study of matrix metalloproteinase-9 inhibitor in Hovenia dulcis Thunberg)

  • 김은호;이광수
    • 분석과학
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    • 제24권2호
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    • pp.135-141
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    • 2011
  • 세포외 기질의 주요 단백질 구성요소들을 가수분해시켜 재편성(turnover)과 재형성(remodeling)에 핵심 역할을 하는 효소가 matrix metalloproteinases (MMPs)이다. MMPs 중에서 MMP-2와 MMP-9는 catalytic domain이 fibronectin-like domain에 의해 hemopexin-like domain 부위와 떨어져 있는 점이 다른 MMP들과 다르다. MMP-9 억제제의 개발로 간암전이를 막을 수 있다고 보고되고 있다. Hovenia dulcis Thunberg에서 MMP-9의 활성을 저해하는 물질을 분리 정제하였고, 분리된 물질에 대한 MMP-9의 활성억제 여부를 확인하였다. Ethyl acetate (EA)에 의해 용출 분리된 두개의 화합물(화합물 A, 화합물 B)과 MeOH로 용출 분리된 한 개의 화합물(화합물 C)에서 MMP-9의 활성에 저해를 보였고, $^1H$$^{13}C$ NMR, GC-MS 그리고 IR로 이들의 구조를 분석하였다. 화합물 A는 hydroxyl기와 methoxyl기로 치환된 벤젠고리를 함유하는 화합물로 catechine 계열로 추정되었으며, 화합물 B와 C는 hydroxyl기와 methoxyl기로 치환된 벤젠 고리와 분자내 carbonyl기를 갖고 있는 nobiletin 계열의 화합물로 추정되었다. 그리고 화합물 A는 MMP-9 활성을 1.0%농도에서 76% 억제하였으며, 화합물 B는 동일한 농도에서 66% 억제하는 것으로 나타났다. 그리고 화합물 C는 1.0%농도에서 71% 억제하는 것으로 나타나 화합물 A가 MMP-9의 활성 저해능이 가장 좋은 것으로 나타났다.

고콜레스테롤혈증 가토의 죽상경화성 병변에서 Interleukin-6와 Interleukin-18의 변화 및 Matrix Metalloproteinase-9과 Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-2의 발현 (Expressions of Matrix Metalloproteinase-9 and Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-2 with Changes of Interleukin-6 and Interleukin-18 in Atherosclerotic Lesions of Hypercholesterolemic Rabbits)

  • 권영무;김성숙;장봉현
    • 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.

A Recombinant Matrix Metalloproteinase Protein from Gnathostoma spinigerum for Serodiagnosis of Neurognathostomiasis

  • Janwan, Penchom;Intapan, Pewpan M.;Yamasaki, Hiroshi;Laummaunwai, Porntip;Sawanyawisuth, Kittisak;Wongkham, Chaisiri;Tayapiwatana, Chatchai;Kitkhuandee, Amnat;Lulitanond, Viraphong;Nawa, Yukifumi;Maleewong, Wanchai
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제51권6호
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    • pp.751-754
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    • 2013
  • Neurognathostomiasis is a severe form of human gnathostomiasis which can lead to disease and death. Diagnosis of neurognathostomiasis is made presumptively by using clinical manifestations. Immunoblotting, which recognizes antigenic components of molecular mass 21 kDa and 24 kDa in larval extracts of Gnathostoma spinigerum (Gs 21/24), has high sensitivity and specificity for diagnosis of neurognathostomiasis. However, only very small amounts of the Gs 21/24 antigens can be prepared from parasites harvested from natural or experimental animals. To overcome this problem, we recently produced a recombinant matrix metalloproteinase (rMMP) protein from G. spinigerum. In this study, we evaluated this rMMP alongside the Gs 21/24 antigens for serodiagnosis of human neurognathostomiasis. We studied sera from 40 patients from Srinagarind Hospital, Khon Kaen University, Thailand, with clinical criteria consistent with those of neurognathostomiasis, and sera from 30 healthy control adults from Thailand. All sera were tested for specific IgG antibodies against both G. spinigerum crude larval extract and rMMP protein using immunoblot analysis. The sensitivity and specificity for both antigenic preparations were all 100%. These results show that G. spinigerum rMMP protein can be used as an alternative diagnostic antigen, in place of larval extract, for serodiagnosis of neurognathostomiasis.

Brazilin Inhibits of TPA-induced MMP-9 Expression Via the Suppression of NF-${\kappa}B$ Activation in MCF-7 Human Breast Carcinoma Cells

  • Kim, Byeong-Soo
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.209-214
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    • 2010
  • Metastasis is the primary cause of from breast cancer mortality. Cell migration and invasion play important roles in neoplastic metastasis. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), which degrades the extracellular matrix (ECM), plays an important role in cancer cell invasion. NF-${\kappa}B$ is transcription factor important in the regulation of MMP-9, as the promoter of MMP-9 gene contains binding sites for NF-${\kappa}B$. Brazilin, an active component of sappan wood (Caesalpinia sappan), decreases TPA-induced MMP-9 expression and invasion in MCF-7 cells. Also, brazilin suppressed NF-${\kappa}B$ activation in TPA-treated MCF-7 cells. Taken together, we demonstrated that the inhibition of TPA-induced MMP-9 expression and cell invasion by brazilin is mediated by the suppression of the NF-${\kappa}B$ pathway in MCF-7 cells. This result suggest brazilin provide a potential therapeutic app roach for the treatment of breast cancer.

발효 돈태반과 그 주요 다이펩타이드 섭취가 UVB 조사에 의한 무모 생쥐의 피부 주름생성에 미치는 효과 (The Effects of Orally Administered Fermented Porcine Placenta and Its Major Dipeptides on UVB-induced Wrinkle Formation in the Hairless Mice)

  • 이지은;박종일;김종배;정혜인;황재성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.229-242
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    • 2018
  • 본 연구에서는 발효 돈태반 (fermented porcine placenta, FPP)과 그의 주요 다이펩타이드인 L-Leucyl-Glycine (Leu-Gly), Glycyl-L-Leucine (Gly-Leu)의 섭취가 UVB 조사에 의한 무모 쥐의 피부 주름 생성에 미치는 효능을 알아보았다. Human Primary Dermal fibroblasts-Neonatal (HDF-N) 세포에서 세포 독성을 나타내지 않는 농도를 설정하여 평가하였을 때, FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 처리 시 procollagen의 증가 및 MMP-1 (matrix metalloproteinase-1)의 감소를 확인하였다. 또한 무모 생쥐에 주 3회 UVB를 조사하여 광노화를 유도하였고, FPP 10, 100 mg/kg, Leu-Gly 10 mg/kg, Gly-Leu 10 mg/kg을 매일 총 8주간 경구투여 한 후, 주름생성, 홍반및 MMPs의 발현량을 측정하였다. 8주간 진행된 동물 실험 결과 UVB만 조사한 군과 비교하여 UVB를 조사하고 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu을 섭취시킨 군에서 주름생성과 홍반이 감소하였고 피부 수분함량과 콜라겐 생합성이 증가하였다. 뿐만 아니라 FPP, Leu-Gly, Gly-Leu 섭취군에서 콜라겐 분해효소인 MMP-3, MMP-13의 mRNA 발현량이 감소하였고, MMP-2와 MMP-9의 활성이 감소하였다. 결과를 종합하였을 때, FPP의 주요 다이펩타이드인 Leu-Gly과 Gly-Leu은 자외선에 의한 주름 생성을 억제하고, 피부 손상을 회복시키는 효능을 갖는 피부미용식품 소재로서 활용 가능성이 클 것으로 사료된다.