• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권5호
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• pp.483-491
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• 2021

Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disorder that involves the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra (SN). Matrix metalloproteinases-8 (MMP-8), neutrophil collagenase, is a functional player in the progressive pathology of various inflammatory disorders. In this study, we administered an MMP-8 inhibitor (MMP-8i) in Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) G2019S transgenic mice, to determine the effects of MMP-8i on PD pathology. We observed a significant increase of ionized calcium-binding adapter molecule 1 (Iba1)-positive activated microglia in the striatum of LRRK2 G2019S mice compared to normal control mice, indicating enhanced neuro-inflammatory responses. The increased number of Iba1-positive activated microglia in LRRK2 G2019S PD mice was down-regulated by systemic administration of MMP-8i. Interestingly, this LRRK2 G2019S PD mice showed significantly reduced size of cell body area of tyrosine hydroxylase (TH) positive neurons in SN region and MMP-8i significantly recovered cellular atrophy shown in PD model indicating distinct neuro-protective effects of MMP-8i. Furthermore, MMP-8i administration markedly improved behavioral abnormalities of motor balancing coordination in rota-rod test in LRRK2 G2019S mice. These data suggest that MMP-8i attenuates the pathological symptoms of PD through anti-inflammatory processes.

• 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.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제58권11호
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• pp.415-420
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• 2015

Purpose: Bronchopulmonary dysplasia (BPD) is characterized by inflammation with proteolytic damage to the lung extracellular matrix. The results from previous studies are inconsistent regarding the role of proteinases and antiproteinases in the development of BPD. The aim of the present study was to investigate whether matrix metalloproteinase (MMP)-8, MMP-9, tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)-2, and TIMP-1 levels in the serum of preterm infants at birth are related to the development of BPD. Methods: Serum was collected from 62 preterm infants at birth and analyzed for MMP-8, MMP-9, TIMP-2, and TIMP-1 by using enzyme-linked immunosorbent assay. MMPs and TIMPs were compared in BPD (n=24) and no BPD groups (n=38). Clinical predictors of BPD (sex, birth weight, gestational age, etc.) were assessed for both groups. The association between predictors and outcome, BPD, was assessed by using multivariate logistic regression. Results: Sex, birth weight, and mean gestational age were similar between the groups. BPD preterm infants had significantly lower TIMP-2 levels at birth compared with no BPD preterm infants ($138.1{\pm}23.0ng/mL$ vs. $171.8{\pm}44.1ng/mL$, P=0.027). No significant difference was observed in MMP-8, MMP-9, and TIMP-1 levels between the two groups. Multivariate logistic regression analysis indicated that the TIMP-2 levels were predictive of BPD after adjusting for sex, birth weight, gestational age, proteinuric preeclampsia, and intraventricular hemorrhage (${\beta}=-0.063$, P=0.041). Conclusion: Low TIMP-2 serum levels at birth may be associated with the subsequent development of BPD in preterm infants.

• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.892-899
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• 2018

쇠비름(Portulaca oleracea.L)은 쇠비름과에 속하는 한해살이풀로서 리놀렌산과 같은 불포화지방산, 페놀성 화합물, 플라보노이드, 비타민 C, 미네랄 함량이 높은 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 쇠비름 추출물을 이용하여 UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 광노화 억제능을 확인하였다. Matrix metalloproteinases는 세포의 기질을 분해하는 효소로 MMP-1는 collagenase, MMP-2와 MMP-9는 gelatinases로 피부 진피층을 구성하는 type I collagen을 분해시키는데 영향을 미친다. UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 쇠비름 추출물을 처리했을 때 MMP-1, -2, -9의 발현이 감소하였으며, type I procollagen의 발현은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 쇠비름 추출물을 처리한 군에서 UV에 의한 ROS 생성이 감소하였는데 이는 Nrf-2의 활성화를 통한 항산화 인자 SOD-1과 OH-1의 발현 증가로 인해 세포내 ROS 생성이 감소한 것으로 사료된다. 따라서 본 연구 결과를 통해 쇠비름 추출물이 UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 MMP 인자 및 항산화 인자의 발현 조절을 통해 광노화로부터의 세포 보호 능을 가지는 것을 확인하였으며 나아가 화장품 소재로서의 개발 가능성을 확인하였다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제46권1호
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• pp.51-59
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• 2021

Periodontal disease is an inflammatory disease that affects the destruction of the bone supporting the tooth and connective tissues surrounding it. Periodontal ligament fibroblasts (PDLFs) induce overexpression of matrix metalloproteinase (MMP) involved in periodontal disease's inflammatory destruction. Osteoclasts take part in physiological bone remodeling, but they are also involved in bone destruction in many kinds of bone diseases, including osteoporosis and periodontal disease. This study examined the effect of baicalin on proteolytic enzymes' production and secretion of inflammatory cytokines in PDLFs and RAW 264.7 cells under the lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory conditions. Baicalin inhibited the expression of the protein, MMP-1 and MMP-2, without affecting PDLFs' cell viability, suggesting its possibility because of the inhibition of phosphorylation activation of mitogen-activated protein kinase's p38, and the signal transduction process of nuclear factor κB (NFκB)-related protein. Also, baicalin reduced the expression of MMP-8 and MMP-9 in RAW 264.7 cells. This reduction is thought to be due to the inhibition of the signal transduction process of NFκB-related proteins affected by inhibiting p65RelA phosphorylation. Also, baicalin inhibited the secretion of nitric oxide and interleukin-6 induced by LPS in RAW 264.7 cells. These results suggest that baicalin inhibits connective tissue destruction in periodontal disease. The inhibition of periodontal tissue destruction may be a therapeutic strategy for treating inflammatory periodontal-diseased patients.

• 치위생과학회지
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• 제14권4호
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• pp.525-536
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• 2014

2009년 9월부터 2010년 2월까지 대전 서구보건소, 서구 관저보건지소, 건양대학교 금연클리닉에 자발적으로 참여하고 연구에 동의한 금연대상자들을 기초시점, 2주차, 2개월, 4개월, 6개월, 12개월 시점에 추구조사하고, MMP-8, MMP-9, IL-$1{\beta}$의 농도를 ELISA법을 사용하여 측정하였다. 그 중 1년간 금연에 성공한 11명의 치은열구액내 변화사례를 관찰한 결과, 1. 각 대상자의 치은열구액내 MMP-8, MMP-9, IL-$1{\beta}$ 변화는 대상자에 따라 각기 다른 파동성을 보였다. 2. 금연기간 동안 치은열구액 내 MMP-8의 변화 경향은 5명의 대상자가 감소하였고 2명의 대상자가 증가하였으며, 4명의 대상자가 유지되었다. MMP-9의 변화 경향은 6명의 대상자가 감소, 2명의 대상자가 증가, 3명의 대상자가 유지되었다. IL-$1{\beta}$의 변화 경향은 5명의 대상자가 감소하였고 3명의 대상자가 증가하였고, 3명의 대상자가 유지되었다. MMP-8과 9이 증가되는 경향을 보이는 2명의 대상자는 다른 대상자에 비해 기초시점부터 각 바이오마커의 농도가 상당히 낮은 대상자였으며 증가폭은 다른 대상자에 비해 그 양이 적었다. 본 사례연구를 통해 금연은 치주에 관한 다른 처치 없이도 치은열구액 내 MMP-8, MMP-9, IL-$1{\beta}$ 농도를 감소시키거나 유지시킬 수 있는 가능성이 있다고 판단되었으나, 연구대상자수의 충분한 확보와 금연 성공률의 향상을 통해 통계분석이 가능한 추가적인 연구가 필요하다.

• 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.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권6호
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• pp.2903-2908
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• 2012

Background: Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) is associated with disruption of basement membranes of blood vessels and promotion of metastasis through the lymphatics. However, its prognostic value for survival in patients with gastric cancer remains controversial. Method: We therefore conducted a meta-analysis of the published literature in order to clarify the impact of MMP-9. Clinical studies were selected for further analysis if they provided an independent assessment of MMP-9 in gastric cancer and reported analysis of survival data according to MMP-9 expression. Results: A total of 11 studies, covering 1700 patients, were included for meta-analysis. A summary hazard ratio (HR) of all studies and sub-group hazard ratios were calculated. The combined HR suggested that a positive MMP-9 expression had an impact on overall survival: 1.25 (95% confidence interval 1.11-1.40) in all eligible studies; 1.13 (1.06-1.20) in 8 studies detecting MMP-9 by immunohistochemistry; 1.36 (1.12-1.65) in 7 studies from Asia. Only one study for DFS showed a significant impact on disease free survival (HR 1.73, 95%CI 1.27-2.34). Conclusions: Our findings suggested that MMP-9 protein expression might be a factor for a poor prognosis in patients with gastric cancer. However, the association was rather weak, so that more prospective studies should further explore the prognostic impact of MMP-9 mRNA and correlations between MMP-9 and clinicopathological characteristics.

• 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.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권3호
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• pp.289-296
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• 2004

연구배경 : 기도 질환에서 점액이 과량 분비되는 경우 환자에게 불편함을 줄뿐만 아니라 기도 질환 예후에도 나쁜 영향을 미친다. 그러나, 기도 질환에서 점액이 과량 분비되는 것을 효과적으로 막는 방법이 없다. 점액의 성분 중 mucin은 당화 단백질로서 점액이 점성을 띄게 만드는 주요 성분이다. 본 연구를 통해서 mucin 분비 기전에 proteinase가 관여하는지 확인하고 만일 proteinase가 mucin 분비기전에 관여 한다면 어느 proteinase가 그런 역할을 하는지 확인하고자 하였다. 방 법 : (1) mucin 분비 억제 실험 군 특이적 proteinase 억제제를 사용하여 어느 군에 속하는 proteinase가 mucin 분비를 억제하는지 mucin을 생산하는 폐 세포주인 Calu-3를 이용하여 알아보았다. 군 특이적 proteinase 억제제로 PMSF(phenylmethylsulfonyl fluoride, serine proteinase inhibitor), E-64(cysteine proteinase inhibitor), Pepstatin(aspartic proteinase inhibitor), 1,10-Phenanthroline(metalloproteinase inhibitor)를사용하였다. 군 특이적 억제제를 Calu-3에 24시간동안 처리하여 분비된 mucin양을 enzyme linked immunoabsorbant assay(MUC5AC)로 정량하였고 그 결과를 대조군과 비교하였다. (2) Mucin 분비 자극 실험 Metalloproteinase 중에서 기도 질환 발병과 관련 있다고 알려진 matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), MMP-12 그리고 TNF-alpha converting enzyme(TACE)를 Calu-3에 24시간 처리하여 분비된 mucin양을 enzyme linked immunoabsorbant assay (MUC5AC)로 정량하였고 그 결과를 대조군과 비교하였다. 결 과 : (1) 군 특이적 proteinase 억제제인 PMSF($10^{-4}M$), E-64($10^{-4}M$), Pepstatin($10^{-6}M$), 1,10-Phenanthroline($10^{-4}M$)는 MUC5AC 분비를 각각 $1{\pm}4.9%$(평균${\pm}$표준오차; 대조군과 비교 시 P=1.0), $-6{\pm}3.9%$ (P=0.34), $-13{\pm}9.7%$(P=0.34), $41{\pm}8.2%$(P=0.03) 감소시켰다(실험 회수 4번). (2) MMP-9(250ng/ml), MMP-12(100ng/ml), TACE(200ng/ml)에 의한 MUC5AC 분비량은 대조군에 비하여 각각 $103{\pm}6%$(P=0.39), $102{\pm}8%$(P=1.0), $107{\pm}13%$(P=0.39)이었다(실험 회수 6번). 결 론 : mucin 분비 기전에 metalloproteinase가 관여함을 시사하지만 MMP-9, MMP-12, TACE는 in vitro 모델에서 mucin 분비에 영향을 미치지 않았다.