• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제61권6호
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• pp.669-679
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• 2018

Objective : To compare the spinal bone fusion properties of activin A/BMP2 chimera (AB204) with recombinant human bone morphogenetic protein (rhBMP2) using a rat posterolateral spinal fusion model. Methods : The study was designed to compare the effects and property at different dosages of AB204 and rhBMP2 on spinal bone fusion. Sixty-one male Sprague-Dawley rats underwent posterolateral lumbar spinal fusion using one of nine treatments during the study, that is, sham; osteon only; $3.0{\mu}g$, $6.0{\mu}g$, or $10.0{\mu}g$ of rhBMP2 with osteon; and $1.0{\mu}g$, $3.0{\mu}g$, $6.0{\mu}g$, or $10.0{\mu}g$ of AB204 with osteon. The effects and property on spinal bone fusion was calculated at 4 and 8 weeks after treatment using the scores of physical palpation, simple radiograph, micro-computed tomography, and immunohistochemistry. Results : Bone fusion scores were significantly higher for $10.0{\mu}g$ AB204 and $10.0{\mu}g$ rhBMP2 than for osteon only or $1.0{\mu}g$ AB204. AB204 exhibited more prolonged osteoblastic activity than rhBMP2. Bone fusion properties of AB204 were similar with the properties of rhBMP2 at doses of 6.0 and $10.0{\mu}g$, but, the properties of AB204 at doses of $3.0{\mu}g$ exhibited better than the properties of rhBMP2 at doses of $3.0{\mu}g$. Conclusion : AB204 chimeras could to be more potent for treating spinal bone fusion than rhBMP2 substitutes with increased osteoblastic activity for over a longer period.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제54권2호
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• pp.96-107
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• 2024

Purpose: Deproteinized bovine bone or synthetic hydroxyapatite are 2 prevalent bone grafting materials used in the clinical treatment of peri-implant bone defects. However, the differences in bone formation among these materials remain unclear. This study evaluated osteogenesis kinetics in peri-implant defects using 2 types of deproteinized bovine bone (Bio-Oss^® and Bio-Oss/Collagen^®) and 2 types of synthetic hydroxyapatite (Apaceram-AX^® and Refit^®). We considered factors including newly generated bone volume; bone, osteoid, and material occupancy; and bone-to-implant contact. Methods: A beagle model with a mandibular defect was created by extracting the bilateral mandibular third and fourth premolars. Simultaneously, an implant was inserted into the defect, and the space between the implant and the surrounding bone walls was filled with Bio-Oss, Bio-Oss/Collagen, Apaceram-AX, Refit, or autologous bone. Micro-computed tomography and histological analyses were conducted at 3 and 6 months postoperatively (Refit and autologous bone were not included at the 6-month time point due to their rapid absorption). Results: All materials demonstrated excellent biocompatibility and osteoconductivity. At 3 months, Bio-Oss and Apaceram-AX exhibited significantly greater volumes of formation than the other materials, with Bio-Oss having a marginally higher amount. However, this outcome was reversed at 6 months, with no significant difference between the 2 materials at either time point. Apaceram-AX displayed notably slower bioresorption and the largest quantity of residual material at both time points. In contrast, Refit had significantly greater bioresorption, with complete resorption and rapid maturation involving cortical bone formation at the crest at 3 months, Refit demonstrated the highest mineralized tissue and osteoid occupancy after 3 months, albeit without statistical significance. Conclusions: Overall, the materials demonstrated varying post-implantation behaviors in vivo. Thus, in a clinical setting, both the properties of these materials and the specific conditions of the defects needing reinforcement should be considered to identify the most suitable material.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.10-16
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• 2015

성장기 동물에서 방사선 노출은 뼈의 변화를 일으킨다. 본 연구에서는 성장기 동물에서 방사선 유도 골소실 연구를 위한 동물모델을 확립하고자하였다. 성장기(4주령) 마우스에 방사선 노출(2 Gy) 후 시간경과(4, 8 및 12주)에 따른 경골 해면뼈 및 치밀뼈의 변화를 관찰하고, 방사선 비노출군과의 차이가 확연한 방사선 노출 후 8주에 방사선(0.5, 1.0, 2.0 및 4.0 Gy)을 조사하고 조사선량에 따른 변화를 관찰하였다. 동물의 희생 전 악력을 측정하였으며, 경골의 해면뼈 및 치밀뼈를 미세단층촬영 분석하였고, 해면뼈에서 뼈파괴세포의 활성도를 관찰하였다. 혈청내 alkaline phosphatase(ALP) 농도 및 경골의 물리적 강도를 측정하였다. 해면뼈의 확연한 차이는 8주에 관찰되었으며, 조사선량증가에 비례하여 해면뼈량(trabecular bone volume, BV/TV) 및 골밀도(bone mineral density, BMD)의 감소가 관찰되었다. 방사선조사선량에 따른 변화를 나타내는 이차방정식은 BV/TV (%) = $0.9584D^2-6.0168D+20.377$ ($r^2$ = 0.946, D = 방사선조사선량, Gy), $BMD(mg{\cdot}cm^{-3})=8.8115D^2-56.197D+194.41$ ($r^2$ = 0.999, D = 방사선조사선량, Gy) 였다. 뼈의 물리적 강도, 길이 및 무게의 변화는 없었으며, 혈청ALP 농도 및 뼈파괴세포 활성도도 차이가 없었다. 본 연구의 결과는 성장기 동물에서 방사선에 의한 뼈손상 연구에 동물모델 기초자료가 될 수 있을 것이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제44권6호
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• pp.481-487
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• 2011

본 연구에서는 성장기 마우스 모델을 이용하여 고지방식 이를 제공한 후 이에 따른 염증지표와 골의 형태학적 미세구조의 변화를 살펴보았다. C57BL/6J 4주령 수컷 마우스를 난괴법에 의해 대조군 (n = 6)과 실험군 (n = 6)로 분류하여 대조군에는 10% Kcal fat 식이와 고지방식이군에는 45% Kcal fat 식이를 12주 동안 자유급식 방법으로 제공하였다. 혈액검사와 염증지표를 분석하였으며 micro-CT를 이용하여 대퇴부 뼈의 형태학적 미세구조를 측정하였다. 대조군과 고지방식이군의 체중 증가는 각각 $5.85{\pm}1.84g$, $16.06{\pm}5.64g$로 유의한 차이를 보였으며 (p < 0.01), 혈당은 각각 $115.00{\pm}16.88mg/dL$, $188.33{\pm}13.29mg/dL$ (p < 0.01), 중성지방은 각각 $65.00{\pm}6.19mg/dL$, $103.33{\pm}8.02mg/dL$ (p < 0.05)로 나타났다. 렙틴과 IL-6는 고지방식이군에서 유의적으로 높게 나타났다 (p < 0.01). 골대사의 생화학적지표 분석 결과 오스테오칼신은 고지방식이군에서 낮게 나타났으나 유의적이지 않았으며, CTx은 고지방식이군에서 유의적으로 높게 나타났다 (p < 0.01). 골밀도는 고지방식이군에서 낮게 나타났으나 유의적인 차이는 보이지 않았다. 그러나 골의 형태학적 미세구조 분석결과 골소주의 두께는 고지방식이 군이 대조군보다 유의적으로 좁게 나타났으며 (p < 0.05), 골소주의 간격은 고지방식이군이 유의적으로 넓게 나타났다 (p < 0.05). 골의 형태학적 미세구조인 골소주의 간격과 IL-6가 양의 상관성이 나타났다 (p < 0.05). 본 연구결과 최대골밀도가 형성되는 단계의 성장기 마우스에서 고지방식이 공급을 통한 비만 유도 현상은 골소주의 수와 골소주가 차지하는 비율의 변화를 유발하여 골 미세구조에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 염증지표와 상관성이 나타났다. 이에 성장기에 염증지표 증가를 억제하고 정상적인 골형성을 위하여 과잉의 지방섭취 제한이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제38권5호
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• pp.323-334
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• 2005

배경: 유전자 치료에 의한 치료적 혈관조성은 허혈성 심질환의 새로운 치료전략의 하나로 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 대동물에서 pCK 플라스미드 벡터에 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor isoform 165: VEGF165) 유전자를 삽입한 pCK-VEGF를 이용한 치료적 혈관조성의 효용성을 증명하는 것이다. 대상 및 방법: 총 21 마리의 돼지를 이용하여 좌전하행지동맥의 원위부를 결찰하여 심근경색 모델을 만든 후, 4주 후에 VEGF 유전자를 삽입한 플라스미드를 심근내에 주입하거나(VEGF군), 유전자 없이 플라스미드 만을 주입하였다(대조군). 실험 대상 동물군을 맹검하에 무작위로 VEGF군 및 대조군으로 나누어 실험을 진행하였는데, 7마리는 실험 도중 사망하였으며 결과적으로 VEGF군은 8마리, 대조군은 6마리가 최종분석에 이용되었다. 좌전하행지동맥 결찰 후 30일째에 심근 SPECT와 심장초음파검사를 시행하고 심근내에 플라스미드를 주입하였으며, 이로부터 30일째에 심근 SPECT와 심장초음파검사를 다시 시행하였다. 허혈부위의 심근관류의 변화는 심근 SPECT상의 $^{99m}Tc-MIBI$의 섭취 정도로 비교하였으며, 국소 및 전체 심근기능 및 심실리모델링 등은 심장초음파 또는 게이트SPECT 검사상의 수축시 심실벽비후화, 좌심실구출률(EF), 수축기말용적(ESV), 이완기말용적(EDV) 등으로 비교하였다. 혈관조성의 정도는 조직검사상의 미세혈관의 밀도를 측정하여 비교하였다. 결과: 미세혈관의 밀도는 VEGF군에서 유의하게 더 높았으며($386\pm110/mm^{2}\;vs.\;291\pm127/mm^{2},\;p<0.001$), 분절의 관류 정도도 VEGF군에서는 관상동맥 결찰 60일째가 30일째에 비해 더 증가한 반면(플라스미드 주입 전, 후, $48.4\pm15.2\%\;vs.\;53.8\pm19.6\%,\;p<0.001$) 대조군에서는 유의한 변화가 없었고(플라스미드 주입 전, 후, $45.1\pm17.0\%\;vs.\;43.4\pm17.7\%,\;p=0.186$), 그 변화량도 두 군간에 유의한 차이를 보였다($11.4\pm27.0\%$ 증가 vs $2.7\pm19.0\%$ 감소, p=0.003). 수축시의 심실벽비후화는 양 군 모두에서 플라스미드 주입 후 유의하게 증가하였으나 증가한 정도는 두 군간에 차이가 없었다. 심장초음파검사상 ESV은 양 군 모두에서 수술 전에 비해 관상동맥 결찰 후 유의하게 증가하였고 (VEGF군, $22.9\pm9.9\;mL\;vs.\;32.3\pm9.1\;mL,\;p=0.006;$ 대조군, $26.3\pm12.0\;mL\;vs.\;36.8\pm9.7\;mL,\;p=0.046$), EF은 유의하게 감소하였으며(VEGF군, $52.0\pm7.9\%\;vs\;46.5\pm7.4\%$, p=0.004; 대조군, $48.2\pm9.2\%\;vs\;41.6\pm10.0\%$, p=0.028), EDV은 양 군 모두에서 유의한 변화가 없었다. 플라스미드 주입 전과 후의 비교에서는 양 군 모두에서 심장초음파 및 게이트 SPECT검사상의 EF, ESV, EDV 값의 유의한 차이가 없었다. 결론: VEGF165 유전자를 삽입한 플라스미드의 심근내 주입 후 허혈성 생존 심근 부위에 혈관조성이 일어나고 심근관류가 유의하게 증가하였다. 그러나 심근 기능이나 좌심실의 리모델링 경과엔 유의한 차이가 없었다.