• 한국임상수의학회지
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• 제22권4호
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• pp.377-381
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• 2005

We tried to extract bone morphogenetic protein (BMP) from the freeze-dried bovine cortical bone (FBCB) for bone graft, which were defatted with chloroform-methanol for 20 days, freeze-dried at $-80^{\circ}C$ for 7 days and sterilized by ethylene oxide gas. Two kg of FBCB were pulverized in a wheel mill to $0.5-2.0mm^3$ cubic in size. The bone particles were demineralized in 0.6N HCI for 10 days at chloroform-methanol$4^{\circ}C$ and defatted with chloroform-methanol for 6 hours at room temperature, which was going to be defatting and demineralized cortical bone (DDM). For extracting BMP, DDM was agitated continuously through 72 hours with magnetic stirrer at $4^{\circ}C$ into 12 times of volume of 6 M guanidine hydrochloride (Gdn-HCl) solution containing proteinase inhibitors to protect BMP such as 2mM N-ethylaleimide, 1mM iodoacetic acid, 1mM phenylmethylsulfonyl fluoride and a sterilizer, 1mM sodium azide. The extraction procedure was repeated for three times. All extracted solution was centrifuged at 10,000 rpm for 30 min and then, the supernatant was dialyzed with 12 times of volume of deionized water at $4^{\circ}C$ for 24-72 hours, which cut off below 6,000-8,000 molecular weight. The dialyzed specimen contained crude-BMP was centrifuged, freeze-dried, and weighted. Through these processing, we could obtained $84.9\%$ as FBCB, $17.8\%$ as DDM and $0.71\%$ as crude-BMP from the wet cortical bone without cancellous bone, marrow and muscles. The crude-BMP were obtained $68.3\%$ from the first extraction, $29.6\%$ from secondary and $2.1\%$ from tertiary, respectively. It was suggested that high yield of crude-BMP migth be explained by three-time repetition of the extraction processing for crude-BMP with Gdn-Hcl sol.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제36권6호
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• pp.460-465
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• 2010

Introduction: A cleft palate is a common birth defect in humans with an incidence of 1/500 to 1/1,000 births. It appears to be caused by multiple genetic and environmental factors during palatogenesis. Many molecules are involved in palate formation but the biological mechanisms underlying the normal palate formation and cleft palate are unclear. Accumulating evidence suggests that transforming growth factor $\beta$/bone morphogenetic proteins (TGF-$\beta$/BMP) family members mediate the epithelial-mesenchymal interactions during palate formation. However, their roles in palatal morphogenesis are not completely understood. Materials and Methods: To understand the roles of TGF-$\beta$/BMP signaling in vivo during palatogenesis, mice with a palatal mesenchyme- specific deletion of Smad4, a key intracellular mediator of TGF-$\beta$/BMP signaling, were generated and analyzed using the Osr2Ires-Cre mice. Results: The mutant mice were alive at the time of birth with open eyelids and complete cleft palate but died within 24 hours after birth. In skeletal preparation, the horizontal processes of the palatine bones in mutants were not formed and resulted in a complete cleft palate. At E13.5, the palatal shelves of the mutants were growing as normally as those of theirwild type littermates. However, the palatal shelves of the mutants were not elevated at E14.5 in contrast to the elevated palatal shelves of the wild type mice. At E15.5, the palatal shelves of the mutants were elevated over the tongue but did not come in contact with each other, resulting in a cleft palate. Conclusion: These results suggest that mesenchymal Smad4 mediated signaling is essential for the growth of palatal processes and suggests that TGF-$\beta$/BMP family members are essential regulators during palate development.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권1호
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• pp.49-59
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• 2004

The goal of periodontal treatment is not only to arrest the progression of the disease but also to promote the functional, esthetic regeneration of the periodontium. Flap operation, bone graft, guided tissue regeneration, growth factors and bone morphogenetic protein have been used for this purpose. Among these techniques of regeneration, alloplastic graft, especially calcium phosphate is getting more attention recently. The purpose of this study was to evaluate the effects of calcium phosphate glass on mouse calvarial cell in vitro. The toxicity of calcium phosphate glass was measured using MTT assay, the synthesis of collagen was measured using collagen assay, and ALP activity was measured. The experimental groups were cultured with calcium phosphate glass(both AQ-, and HT-CPG) in concentration of 0.01, 0.02, 0.1, 0.2g/ml. The results are as follows 1. In concentrations not exceeding 0.02g/ml, both the groups(AQ-CPG, HT-CPG) didn't show any toxicity on mouse calvarial cell(p<0.05). 2. In both the experimental groups are the concentration of 0.02g/ml, collagen expressions were significantly up-regulated (p<0.05). 3. In both the experimental groups are the concentration of 0.02g/ml, ALP activity was not significantly up-regulated, but ALP activity in both experimental groups were greater than control group(p<0.05). The results suggested that the use of calcium phosphate glass may promotes periodontal regeneration. Ongoing studies are necessary in order to determine their regeneration effects.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.196-203
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• 2010

본 연구는 BMP-4의 발현을 통해 골절 후 골유합에 대한 미세전류의 효과를 관찰하였다. 실험동물은 체중 2.5~3 kg내외의 6개월 령 뉴질랜드 웅성 토끼 24마리를 사용하였으며 경골 골절 후 미세전류를 적용한 실험군과 비적용군인 대조군으로 나누었고, 시간경과에 따른 변화를 관찰하기 위하여 3일, 7일, 14일 및 28일군으로 나누어 BMP-4에 대한 면역조직화학적 염색을 실행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. BMP-4의 발현은 미세전류를 적용한 실험군과 자연치유군인 대조군 모두 시간이 경과함에 따라 증가하다가 감소되었다. 그러나 골절 7일 후 까지 동일 시점에서 실험군이 대조군에 비해 더욱 강한 면역양성 반응을 보였다. 특히 경골 골절 7일 후 대조군은 하버씨계의 동심원과 간질층판을 중심으로 중등도의 갈색의 면역양성반응을 보인데 반해 실험군의 경우 바깥층판을 포함하여 매우 강한 갈색의 면역양성반응을 보였다. 위의 결과로 보면 골절 후 미세전류를 적용할 때 치유과정 초기에 골형성단백질인 BMP-4의 발현을 증가시켜 골절 치유를 촉진시킴을 알 수 있었다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권1호
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• pp.9-15
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• 2011

The functional cardiovascular system is comprised of distinct mesoderm-derived lineages including endothelial cells, vascular smooth muscle cells and other mesenchymal cells. Recent studies in the human embryonic stem cell differentiation model have provided evidence indicating that these cell lineages are developed from the common progenitors such as hemangioblasts and cardiovascular progenitor cells. Also, the studies have suggested that these progenitors have a common primordial progenitor, which expresses KDR (human Flk-1, also known as VEGFR2, CD309). We demonstrate here that sustained activation of BMP4 (bone morphogenetic protein 4) in hESC line, CHA15 hESC results in $KDR^+$ mesoderm specific differentiation. To determine whether the $KDR^+$ population derived from hESCs enhances potential to differentiate along multipotential mesodermal lineages than undifferentiated hESCs, we analyzed the development of the mesodermal cell types in human embryonic stem cell differentiation cultures. In embryoid body (EB) differentiation culture conditions, we identified an increased expression of $KDR^+$ population from BMP4-stimulated hESC-derived EBs. After induction with additional growth factors, the $KDR^+$ population sorted from hESCs-derived EBs displays mesenchymal, endothelial and vascular smooth muscle potential in matrix-coated monolayer culture systems. The populations plated in monolayer cultures expressed increased levels of related markers and exhibit a stable/homologous phenotype in culture terms. In conclusion, we demonstrate that the $KDR^+$ population is stably isolated from CHA15 hESC-derived EBs using BMP4 and growth factors, and sorted $KDR^+$ population can be utilized to generate multipotential mesodermal progenitors in vitro, which can be further differentiated into cardiovascular specific cells.

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권2호
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• pp.86-90
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• 2003

폐 형성에 활성적인 또는 억제적인 기능을 갖고 있다고 알려져 있는 FGF-7 성장인자, BMP수용체 II, 그리고 TGF-$\beta$ 수용체 II 유전자의 비정상 발현이 폐기포 생성에 관여하는지를 각각의 단일성 클론 항체를 사용하여 수술로 절제된 자연기흉 환자의 폐기포 조직들을 면역조직염색 방법으로 염색하여 관찰하였다. 대상 및 방법: 재발성 또는 지속성 기흉으로 흉강경 또는 개흉술로 폐기포 절제술을 실시한 환자들을 대상으로 하였다. 총 31명의 환자로 15세에서 39세까지 연령분포를 보였으며 남자 30명, 여자 1명이었다. 폐기포 절제는 비디오흉강경이나 소절개개흠술을 통하여 폐기포벽에 손상을 가하지 않게 주의하면서 비디오흉강경용 스태플러(Endo GIA stapler)를 이용하여 절제하였으며 가능한 원형을 유지하여 신선한 상태로 포르마린에 고정하여 면역조직화학적 연구를 위한 표본을 만들었다. 폐기포 조직 슬라이드를 단일클론성 항 TGF-$\beta$ 수용체 II, BMP수용체 II 그리고 FGF-7인자 항체를 이용하여 면역조직학적 염색방법으로 관찰하였다. 결과: 전체 환자 31명중 TGF-$\beta$ 수용체 II항체에 양성 반응을 나타낸 환자수는 모두 24명이었다. 이들 중에는 18명이 강한 양성 반응을 보였고, 6명이 약한 양성 반응을 보였다 면역조직화학적 염색 결과를 고배율 현미경으로 살펴보면, TGF-$\beta$ 수용체 II의 염색이 기흉과 정상 폐조직 경계 부위에서 측히 강하게 염색됨이 관찰되었다. 이에 반하여, BMP수용체 II 그리고 FGF-7인자의 항체를 이용한 면역조직학적 염색 결과는 모든 환자의 조직들에서 음성으로 관찰되었다. 결론: 폐 조직이 형성될 때, 억제유전자의 역할을 담당하고 있다고 알려진 TGF-$\beta$ 수용체 II의 발현이 증가되면서 폐기포가 생성될 수 있다는 가능성을 제시하였다. 이번 결론은 면역조직학적 염색 실험 결과만으로 밝혀진 사실임으로 좀 더 체계적인 분자생물학적 인 연구가 요구된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제29권4호
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• pp.873-893
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• 1999

The ultimate goal of periodontal therapy is the regeneration of periodontal tissue and repair of function. For more than a decade there have been many efforts to develop materials and bioactive molecule(such as growth factor and differentiation factors) to promote periodontal wound healing. Among the bioactive molecules, bone morphogenetic protein(BMP) was studied for periodontal wound healing. Since Urist demonstrated that demineralized bone matrix could induce the formation of cartilage and bone in ectopic site, many studies on BMP have been reported. Among those BMPs, it was reported that rhBMP-2 enhanced the healing of bone defects in animal studies and clinical studies. However, its efficacy in periodontal regeneration, especially 1-wall intrabony defects is still unknown. The purpose of this study was to examine the effect of rhBMP-2/ACS on the epithelial migration, gingival connective tissue adhesion, cementum formation, alveolar bone regeneration in intrabony defects of dogs. Four millimeter deep and four millimeter wide 1-wall defects were surgically created in the mesial aspects of the 3rd incisors. The test group received rhBMP-2/ACS with a flap procedure and the control underwent buffer/ACS with a flap procedure. Histologic analysis after 8 weeks of healing revealed the following results: 1. The length of epithelial growth(the distance from alveolar crest to the apical end of JE) was $0.9{\pm}1.5mm$ in the control group and $1.2{\pm}1.4mm$ in the test group. There was no statistically significant difference between the two groups. 2. The length of connective tissue adhesion was $2.4{\pm}1.3mm$ in the control group and $1.2{\pm}1.1mm$ in the test group. The control group showed significantly enhanced adhesion(P<0.05). 3. The length of new cementum was $0.9{\pm}1.0mm$ in the control group and $1.7{\pm}0.8mm$ in the test group. The test group showed significantly enhanced cementum regeneration(P<0.05). 4. The length of new bone height was $1.9{\pm}0.6mm$ in the control group and $2.4{\pm}0.9mm$ in the test group. There was no statistically significant difference between the two groups. 5. The new bone area was $4.7{\pm}1.7mm^2$ in the control group and $8.0{\pm}2.0mm^2$ in the test group. The test group showed significantly enhanced bone formed area(P<0.05). 6. The new bone density was $73.0{\pm}8.6%$ in the control group and $66.6{\pm}15.3%$ in the test group. There was no statistically significant difference between the two groups. These results suggest that the use of rhBMP-2 in 1-wall intrabony defects has significant effect on new cementum and new bone formation area, but doesn't have any significant effect on the prevention of junctional epithelium migration and new bone formation height.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권3호
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• pp.202-208
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• 2010

연구 목적: 이 연구의 목적은 골형성단백질 (recombinant human Bone Morphogenetic Protein-2; rhBMP-2)이 코팅된 임플란트가 치조골 증대에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 6마리의 비글견이 실험에 사용되었다. 6개의 8 mm 길이의 임플란트가 발치 후 6개월 이상의 충분한 치유기간이 경과한 비글견의 치조골에 5 mm 깊이로 식립되었다. 각각의 동물에 좌측과 우측의 악궁-분할형으로 임의추출하여 한쪽에는 1.5 ml/mg 농도의 rhBMP-2가 코팅된 임플란트를, 반대편에는 코팅되지 않은 대조군 임플란트를 식립하고 임플란트 주변 골에 round bur를 이용하여 피질골 천공을 시행하였다. 점막골막판막에 이완절개를 시행하여 판막을 접합시키고 봉합하여 임플란트가 피개되도록 하였다. 방사선 사진 촬영은 수술 직후 (기준치), 수술 4주후, 수술 8주 후에 시행하였다. 측정은 각 방사선 사진의 임플란트 덮개나사 최상방에서 변연골까지의 거리를 측정하여 골 형성량을 계산하였다. 수술 직후와 수술 8주 후에 임플란트 안정도 (Implant Stability Quotient value; ISQ value)를 측정하였다. 통계분석을 위해 SPSS software를 사용하여 Man-Whitney ranksum test와 Wilcoxon signed ranksum test를 시행하였다. 통계적 유의수준은P=.05를 기준으로 하였다. 결과: 골형성단백질이 코팅된 임플란트에서 수직 결손부 상방으로 약 0.6 mm의 골 형성이 관찰되었다. 대조군에서는 제한된 양의 골 형성 혹은 골 소실이 일어났다. 각 시기에 따른 실험군과 대조군간의 골 형성량에 유의한 차이가 있었다 (P<.05). ISQ value는 수술 직후에는 실험군과 대조군의 유의한 차이가 없었지만 수술 8주 후에는 실험군에서 대조군 보다 유의하게 높게 증가되었다 (P<.05). 결론: 골형성단백질이 코팅된 임플란트는 완전히 치유된 치조골에서 임상적으로 유의한 골 증대 효과가 있는 것으로 보인다.

• 대한치과교정학회지
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• 제26권2호
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• pp.187-196
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• 1996

치아 위치에 영향을 미치는 악안면의 성장 발육에서 Meckel 연골발생전 후의 하악골 형성과정과 교원 단백질 분포 및 발현 정도를 알아보고자 좌고를 측정하여 태령을 결정한 후 4주부터 38 주까지 50 례의 배자와 태아를 대상으로 통법에 따른 조직절편을 제작하였으며 Hematoxylin과 Eosin, Alcian blue-PAS와 Goldner의 Masson Trichrome 염색, 그리고 제 1 형과 제 2 형 교원 단백질에 대한 면역조직화학 염색을 시행하였다. 좌고 20.5 mm 배자에서 Meckel 연골이 출현하였으며, 좌고 22 mm에서 38 mm까지 하악골 외방에 신생골을 형성하고, 좌고 60 mm태아에서 Meckel 연골이 점유하던 공간이 신생골로 채워져 연골내골화가 뚜렸하게 관찰되었으나, 좌고 240 mm에서 Meckel 연골이 거의 소실되었다. 교원질에 대한 면역 염색결과에서 Meckel 연골 출현전 제 1 형 교원질 발현은 주로 상, 하악돌기의 구강상피에 국한되어 관찰되었고 제 2 형 교원질 발현은 상대적으로 약간 적었다. Meckel 연골 출현 및 신생골 형성시기는 제 1 형 교원질이 주로 치제상피와 신생골에서 약양성의 발현을 보였으며 Meckel 연골 및 신생골에서는 제 1 형보다 제 2 형의 교원질이 많이 발현되었다. 막내골화시기에는 제 1 형 교원질이 골아세포 및 골기질에서 중등도로 발현되었으나, 제 2 형에서는 경미하게 나타나 Meckel 연골형성전 후 제 2형에서 제 1 형으로 발현 전환이 있었다.

• 대한골관절종양학회지
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• 제1권1호
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• pp.7-16
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• 1995

인체골 4 시편(specimen)과 돼지 경골 25쌍을 이용하여, 생체골의 열전도성 측정과 열처리후 열처리온도와 시간에 따른 골의 염전력을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 인체골에 있어서 골수강을 제거하지 않고 $60^{\circ}C$의 항온식염수에서 열처리하면, 골심부의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 도달하는데 소요된 시간은 경골근위부가 32분 50초, 대퇴골 원위부가 30.분, $80^{\circ}C$ 항온조에서는 경골근위부가 12분 50초, 대퇴골 원위부가 11분 10초 소요되었다. 돼지 경골간부의 피질골내부(endosteum)에 열전대를 부착하고 뼈 양끝을 밀봉하여 같은 실험을 행한 결과 $50^{\circ}C$까지는 시간에 비례해서 일정한 비율로 온도상승이 이루어 졌으며, $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 이르는 시간이 $60^{\circ}C$ 항온조에서는 7분, $70^{\circ}C$에서는 3분 30초, $80^{\circ}C$에서는 2분이었다. 따라서 임상에서 골수강을 제거 후 장골의 간부(shaft) 만을 항온조에 달굴때는 골구강내에도 데워진 심염수로 가득차게 되므로 상기 시간의 절반이 못되는 짧은 시간내에 피질골의 내부가 $58^{\circ}C$에 이르리라고 판단되었다. 골수강을 소파하지 않은 돼지 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$ 35분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리한 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 +7.0%, -5.1%, -3.2%, -4.2%의 변화가 있었고, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -4.3%, -3.8%, -1.4%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었다. 골수강을 완전 제거한 되재 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $80^{\circ}C$에서 15분 열처리 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 -3.4%, -4.2%, -0.7%, +2.7%의 변화가 있었고, $70^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -2.8%, -3.9%, -2.1%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었으며, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 +5.2%, -4.4%, -2.9%, -0.3%의 염전력 변화가 있었다. 그러므로 골수강을 제거하지 않고 $80^{\circ}C$ 35분, $60^{\circ}C$ 15분 열처리 하거나, 골수강을 완전소파 후 $60^{\circ}C$ 15분, $70^{\circ}C$ 15분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리해서는 각군사이에 염전력의 유의한 차이는없었다. 이상의 결과로 돼지 경골의 경우 $60^{\circ}C$ 항온에서는 35분까지, $80^{\circ}C$이하의 항온에서는 15분까지 열처리하여도 골강도에는 거의 영향이 없는 것으로 나타났다.