• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권2호
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• pp.409-425
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• 2006

치주질환의 병원균은 세포벽의 항원에 의하여 조직내 존재하는 mononuclear phagocytes가 활성화되어 cytokine들이 생성됨 으로써 치주 결체조직의 파괴를 진행시킨다. 이런 관련된 cytokine들은 순차적으로 상주하는 치은세포 및 대식세포가 Matrix metalloproteinase 합성을 하도록 유도하여 조직파괴를 시작한다. 이들 Matrix metalloproteinase중 MMP-2, MMP-9 (Gelatinase A,B)는 type IV collagen 및 변성된 interstitial collagen을 파괴하며 치주환자의 치은 열구액, 치은조직, 타액 네에서 높게 보고 되어왔다. 당뇨병은 치주질환의 위험요소중 하나로 달뇨 환자에서는 치주질환의 유병율이 일반인에 비해 높고 치주질환의 중증도도 더 심하여 진행도 빠르다고 알려져 있다. 그 병리 기전 중 하나로는 당뇨 환자에서는 치은 열구액 내 중성구 유래의 Matrix metalloproteinase의 활성 증가 및$TNF-{\alpha}$ 의 활성 증가가 추정되고 있다. 본 실험에서는 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들에서 만성 치주염 부위의 치은 및 건강한 치은에서 염증매개체 중 하나인 MMP-2, MMP-9 및 $TNF-{\alpha}$ 의 발현에 대해 상호 비교 분석함으로서 염증, 혈당이 미치는 영향을 밝히고 제 2형 당뇨병 환자에서 심한 치주조직 파괴의 기전을 연구하고자 하였다. 경북대학교병원 치주과 내원환자 중 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들 및 치주질환이 없는 건강인 대조군을 대상으로 여러 가지 환자요소, 임상 치주상태를 기록하고, 전신적으로 건강한 환자의 건강한 부위(n=8,Group 1), 전신적으로 건강한 환자으 만성 치주염 부위(n=8, Group 2), 제2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위 (n=8,Group 3)에서 각각 변연치은을 채득하고 액화질소에 급속 동결하였다. Western blotting을 이용하여 각 조직 내 MMP-2, MMP-9 및 $TNF-{\alpha}$ 의 발현을 관찰, densitometer를 이용하여 상대적 발현을 정량, 각 조직의${\beta}-actin$을 이용하여 표준화하여 실험군과 대조군들의 평균치를 비교하였다. 비당뇨 환자들의 만성 치주염 부위 및 제2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위에서 모두 건강 대조군에 비해 MMP-2와 MMP-9 의 발현이 증가되었다. 또한 MMP-2와 MMP-9는 2형 당뇨 환자의 만성 치주염 부위가 비당뇨 환자의 만성 치주염 부위보다 증가된 발현양상을 보였으며, $TNF-{\alpha}$ 발현 비교시 각 군간 유의성 있는 변화는 없었으나 2형 당뇨환자군에서 MMP-2 및 MMP-9의 증가와 함께 다소 증가 양상을 보였다. 결론적으로 본 실험에서 MMP-2 및 MMP-9의 증가가 만성 치주염 및 2형 당뇨 환자에서의 만성치주염에서 비당뇨환자 보다 MMP-2, MMP-9의 증가양상을 보여 주었으며 $TNF-{\alpha}$ 가 2형 당뇨환자의 만성치주염 진행과정에 기여인자로써 역할을 하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.275-280
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• 2010

Sulforaphane은 십자가화 채소에 존재하는 화합물로 항염증, 항암 및 신생혈관 생성의 억제 효과가 알려짐으로써 최근 많은 연구가 활발히 이루어지고 있으나, LPS에 의한 MMP-9 활성 조절에 대한 연구는 매우 미흡한 편이다. 따라서 본 연구에서 sulforaphane이 LPS 유도에 의한 MMP-9 활성에 미치는 영향에 대해서 조사해 보았다. Raw 264.7 세포에 sulforaphane을 전처리 한 후 LPS를 처리하여 gelatin zymography를 실시해 본 결과, LPS에 의해 유도된 MMP-9 활성 증가가 sulforaphane 농도 의존적으로 감소됨을 확인 하였다. 또한 RT-PCR과 MMP-9의 luciferase assay를 통한 실험에서 sulforaphane의 MMP-9 억제효과가 전사단계에서 조절됨을 추측 할 수 있었다. MMP-9 promoter 부위에 여러 가지의 전사조절인자 결합부위가 존재한다. 특히 AP-1과 NF-${\kappa}B$가 중요 전사조절인자로 작용하여 MMP-9 발현조절에 관여한다. 본 실험에서 sulforaphane에 의한 MMP-9 억제효과 기전에 이들 전사조절인자들의 중요한 역할을 조사하였다. AP-1과 NF-${\kappa}B$ 결합부위를 변형 시킨 vector를 transfection하여 MMP-9의 promoter 활성을 측정한 결과, 정상 vector에 비해 그 활성도가 현저히 떨어짐을 확인하였고, LPS에 의해 증가되는 AP-1과 NF-${\kappa}B$의 basal promoter 활성 또한 sulforaphane에 의해 감소됨을 관찰 할 수 있었다. 이상의 결과에서 sulforaphane의 MMP-9 활성억제효과는 AP-1과 NF-${\kappa}B$와 같은 전사인자들이 MMP-9의 전사를 조절함으로써 일어나는 것임을 알 수 있었다. 그리고 sulforaphane은 세포의 invasion능력 또한 효과적으로 억제시킴을 관찰 할 수 있었는데 이는 MMP-9 활성억제효과와 밀접한 관련이 있음을 추측 할 수 있었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제36권3호
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• pp.280-286
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• 2003

Conjugated linoleic acid (CLA) consists of several geometric isomers of linoleic acid. CLA is found in foods derived from ruminants and exhibits strong anticarcinogenic effects in a variety of animal models. Matrix metalloproteinases (MMPs) play a key role in cancer progression. Specifically, MMP-2 and -9, which hydrolyze the basal membrane type IV collagen, are involved in the initial breakdown of collagen and basement membrane components during tumor growth and invasion. However, the effects of CLA on cancer cell motility and MMP expression and activity are not currently well known. Therefore, the present study examined whether CLA reduces the activity of MMP and cell motility in SW480 and SW620 cells, the human colon cancer cell lines. Gelatin zymography and Western blot analysis revealed that phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) induced the activity and protein expression of Mr 92,000 MMP-9 in both cell lines. To examine whether CLA inhibits the MMP activity, cells were incubated with 100 ngfmL PMA in the presence of various concentrations of CLA. PMA-induced MMP-9 activity was decreased by 20 $\mu$ M CLA in SW480 cells, and by 10 $\mu$ M and 20 $\mu$ M CLA in SW620 cells. Results from the Hoyden chamber assay showed that cell motility was increased by PMA and that PMA-induced cell motility was significantly decreased by 20 $\mu$ M CLA in SW480 cells. These results indicate that CLA may reduce the motility and MMP activity in human colon cancer cells.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제53권6호
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• pp.619-634
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• 2002

배 경 : Matrix metalloproteinase(MMPs), 특히 주로 염증세포에서 분비되는 MMP-9은 여러 가지 급성폐손상 모델 및 급성호흡곤란증후군 환자에서 증가하고, 최근에는 주기적인 물리적 스트레스가 폐포대식세포 및 결체조직세포에서 MMP-9의 생성 및 활성을 증가시키는 것으로 보고된 바 있다. 따라서 본 연구에서는 기계환기로 인한 백서의 급성폐손상에서 MMP-9의 발현 및 MMP 억제제(MMPI)의 효과에 대해서 연구하고자 하였다. 방 법 : Sprague-Dawley 백서를 적은 일호흡량(tidal volume, $V_T$)과 적절한 호기말양압(positive end-expiratory pressure, PEEP)을 적용한 LVT군과 많은 일호흡량과 PEEP을 적용하지 않은 HVT군 및 동일한 조건에서 MMPI를 투여한 HVT+MMPI의 세 군으로 나누어 실험하였다. MMPI로는 CMT-3(chemically modified tetracycline-3)를 기계환기 3일 전부터 구강으로 투약하였다. 폐손상의 정도는 습건중량비와 급성 폐손상지수로 측정하였고, MMP-9의 발현은 면역조직화학염색으로 고찰하였다. 결 과 : 습건중량비, 급성 폐손상지수 및 MMP-9의 발현이 HVT 군에서 다른 두군에 비하여 유의하게 높았고(p<0.05), HVT+MMP군에서 HVT군에 비하여 폐손상의 정도 및 MMP-9의 발현이 현저하게 낮았다(p<0.05). 결과적으로 MMPI의 투여가 MMP-9의 발현을 저하시킴으로써 기계환기로 인한 폐손상의 정도를 유의하게 감소시키는 것으로 관찰되었다 결 론 : 많은 일호흡량과 PEEP을 적용치 않은 기계환기는 폐조직에서 MMP-9의 발현을 유의하게 증가시켜 폐손상을 유발하고, MMPI는 MMP-9의 작용을 억제함으로써 기계환기로 인한 폐손상의 정도를 유의하게 감소시키는 것으로 판단된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제24권2호
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• pp.163-170
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• 2016

We examined whether apigenin affects the gene expression, secretion and activity of matrix metalloproteinase-3 (MMP-3) in primary cultured rabbit articular chondrocytes, as well as in vivo production of MMP-3 in the knee joint of rat to evaluate the potential chondroprotective effects of apigenin. Rabbit articular chondrocytes were cultured in a monolayer, and reverse transcription - polymerase chain reaction (RT-PCR) was used to measure interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$)-induced expression of MMP-3, MMP-1, MMP-13, a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs-4 (ADAMTS-4), and ADAMTS-5. In rabbit articular chondrocytes, the effects of apigenin on IL-$1{\beta}$-induced secretion and proteolytic activity of MMP-3 were investigated using western blot analysis and casein zymography, respectively. The effect of apigenin on MMP-3 protein production was also examined in vivo. In rabbit articular chondrocytes, apigenin inhibited the gene expression of MMP-3, MMP-1, MMP-13, ADAMTS-4, and ADAMTS-5. Furthermore, apigenin inhibited the secretion and proteolytic activity of MMP-3 in vitro, and inhibited production of MMP-3 protein in vivo. These results suggest that apigenin can regulate the gene expression, secretion, and activity of MMP-3, by directly acting on articular chondrocytes.

• BMB Reports
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• 제48권6호
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• pp.313-318
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• 2015

Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent endopeptidases that degrade the extracellular matrix (ECM) and regulate the extracellular microenvironment. Despite the significant role that MMP activity plays in cell-cell and cell-ECM interactions, migration, and differentiation, analyses of MMPs in vitro and in vivo have relied upon their abundance using conventional immunoassays, rather than their enzymatic activities. To resolve this issue, diverse nanoprobes have emerged and proven useful as effective activity-based detection tools. Here, we review the recent advances in luminescent nanoprobes and their applications in in vitro diagnosis and in vivo imaging of MMP activity. Nanoprobes with the purpose of sensing MMP activity consist of recognition and detection units, which include MMP-specific substrates and luminescent (fluorescent or bioluminescent) nanoparticles, respectively. With further research into improvement of the optical performance, it is anticipated that luminescent nanoprobes will have great potential for the study of the functional roles of proteases in cancer biology and nanomedicine. [BMB Reports 2015; 48(6): 313-318]

• 대한두경부종양학회지
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• 제21권2호
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• pp.121-125
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• 2005

Objectives: To investigate the role of MMP-2 and TIMP-2 in the invasion and metastasis of thyroid papillary microcarcinomas. Materials and Methods: We performed immunohistochemical study on MMP-2 and its tissue inhibitor (TIMP-2) using tissue microarrays containing 2 cores of 40 microPTC and 8 non-neoplastic thyroid tissue. The expression intensity was semiquantitatively scored as -, ${\pm}$, +1, +2, and +3. Results: Both MMP-2 and TIMP-2 expression was observed in all tumors(100%) and in 1 of 8 non-neoplastic tissue(12.5%), and the positive staining was restricted to the epithelial cells. In 17 and 23 tumors with or without extrathyroid invasion, respectively, 8(47%) and 10(43%) cases showed moderate to strong(+23) positivity for MMP-2. TIMP-2 expression was moderate to strong in 13 cases(76%) and 16 cases(70%) in each group. In multifocal and solitary tumors, 3 of 6(50%) and 11 of 21(52%) cases showed moderate to strong MMP-2 expression, and 5/6(83%) and 15/21(71%) showed moderate to strong TIMP-2 expression. Conclusion: There is no relationship between MMP-2 or TIMP-2 expression and extrathyroid invasion or tumor multifocality in papillary microcarcinoma of the thyroid gland.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제39권5호
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• pp.224-230
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• 2013

Objectives: Papilloma frequently develops as a benign tumor of the head and neck area, but its potential for malignant transformation has yet to be studied. This study aims to provide basic information for papillomas using the immunohistochemical staining of matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) and human papilloma virus (HPV) 16 and 18. Materials and Methods: To evaluate the malignant transformation of papillomas, the selected tissue samples were serially diagnosed with pre-cancerous papilloma (with epithelial dysplasia, pseudo-epitheliomatous hyperplasia) or malignant lesion (squamous cell carcinoma, SCC) after the first diagnosis (squamous papilloma, inverted papilloma). The selected tissues were stained with an antibody to MMP-2 and HPV 16-E7, HPV 18-L1. A statistical analysis was performed according to each transformation step. Results: The epithelial layer of papilloma and pre-cancerous papilloma lesions had a similar MMP-2 expression, but that of the malignant lesion had a significantly increased MMP-2 expression. HPV 16 and 18 infection rates were 28.6%, 33.3% and 63.6% in papillomas, pre-cancerous papilloma lesions, and SCC. Conclusions: A relatively high MMP-2 expression and HPV 16 or 18 infection of papillomas may be associated with early events in the multistep processes of malignant transformation of papillomas.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제35권3호
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• pp.137-145
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• 2009

As an efficient controlled release system for rhBMP-2, a functional nanoparticle-hydrogel complex, incorporated with matrix metalloproteinase(MMP) sensitive peptide cross-linker, was developed and used as a bone transplant. In vivo bone formation was evaluated by soft x-ray, histology, alkaline phosphatase(ALP) activity and mineral contents analysis, based on the rat calvarial critical size defect(8mm in diameter) model. Significantly, effective bone regeneration was achieved with the rhBMP-2 loaded MMP sensitive hyaluronic acid(HA) based hydrogel-Nanoparticles(NP) complex, as compared to only MMP HA, the MMP HA-NP without rhBMP-2, or even with the rhBMP-2. These improvements included the formation pattern of bone and functional marrow, the degree of calcium quantification, and the ALP activity. These results indicate that the MMP sensitive HA with nano-particle complex can be a promising candidate for a new bone defect replacement matrix, and an enhanced rhBMP-2 scaffold.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제38권2호
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• pp.104-111
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• 2005

Tumor invasion is composed of four steps: cell adhesion to the extracellular matrix, degradation of the extracellular matrix components, tumor cell motility followed by cell detachment. Matrix metalloproteinases (MMPs) are important proteinases that associated with degradation of matrix component. Epigallocatechin gallate (EGCG) is a major polyphenotic constituent of green tea. In the study, we examined the anti-invasive and MMP activity suppression effects of EGCG in MDA-MB-231 human breast cancer cells. MDA-MB-23l human breast cancer cells were cultured with various concentrations 0 - 100 μM of EGCG. EGCG significantly inhibited the cell adhesion to the fibronectin. Cell motility through gelatin filter and invasion to Matrigel were inhibited dose-dependently by EGCG treatment. EGCG also inhibited the activities of MMP-2, -9 and the amount of MMP-9 (α = 0.05). Therefore, EGCG may contribute to the potential beneficial food component to prevent the invasion and metastasis in breast cancer. (Korean J Nutrition 38(2): 104～111, 2005)